NO141120B - Anordning ved trekkvinsj for haandtering av syntetisk tau - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning

ved trekkvinsj for håndtering av syntetisk tau, av den art som er angitt i innledningen til det etterfølgende krav.

Syntetisk tau satt sammen av f.eks. snodd, flettet eller foldet nylon, polyester og polypropylen, har enestående karakteristikker for marine anvendelser, spesielt for fortøynings-og tauoperasjoner. Hittil har fortøyningsliner for skip hovedsakelig vært ståltrådkabel som har meget liten elastisitet. En sterk strøm kunne således bevirke en flo som enten ryker for-tøyningskabelen eller mer sannsynlig trekker fortøyningsbøyen ut av dens forankringsstilling. Hvis fortøyningsbøyen represen-terer et eneste fortøyningspunkt gjennom hvilken tankbrensel passerer for overføring fra skipet til en på avstand beliggende mottakerstasjon, er det vesentlig at fortøyningslinen ikke bare er istand til å motstå plutselige og store flobelastninger, men som også er tilstrekkelig elastisk til å kompensere for over-dreven påkjenning for å unngå displasering av fortøyningsbøyen.

Noen av de idag anvendte vinsj systemer for regulering av strekket i en fortøyningsline omfatter i kombinasjon to sylindriske med spor forsynte tromler og en lagringstrommel. De med spor forsynte tromler virker som drivinnretninger for innhaling eller utstikking av line mens lagringstrommelen på hvilken linens lavstrekkende blir spolet opp, tilveiebringer, det nød-vendige bakoverstrekk. For syntetiske tau som må være i stand til å oppta de høye strekkbelastninger som er involvert i for-tøynings- og tauingsanvendelser, må taudiameteren være ganske stor, og må i noen tilfeller være så stor som eller større enn 50 cm i omkrets. Oppvikling av slike tau med stor diameter på

en vanlig lagringstrommel er meget tungvint og uhåndterlig. Videre er de vanlige lagringstromler ikke utformet til å motstå

de ekstremt høye sammentrykningskrefter som vil fremkomme ved oppvikling av et slikt tau på disse under strekk. Også hvis taulengdene er lange, hvilket vanligvis er tilfelle, må lagringstrommelen ha ekstremt store fysiske dimensjoner.

Videre ved de nåværende vinsj systemer av den beskrevne type, er linestrekket ujevnt fordelt mellom to tromler hvilket bevirker store og ineffektive belastninger på driv-mekanismen hvilket for en syntetisk tauline kan resultere i slipp og brenning av tauet på den trommel som utøver det mindre trekk.

Det er derfor et hovedformål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en mer effektiv vinsjhåndtering av syntetisk tau og som også tillater lagring av linen uten strekk i denne, hvorved unngås ovennevnte lagringstrommel med dreie-moment som tilveiebringer nødvendig bakoverstrekk.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av de trekk som framgår av karakteristikken i det etterfølgende hoved-krav samt underkrav.

Ytterligere formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil framgå av den følgende detaljerte beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen med henvisning til tegningen, som viser et frontriss, delvis i snitt, av trekkvinsjen i den foreliggende oppfinnelse.

Trekkvinsjen A som vist i tegningen er montert på dekk av et stort skip for håndtering av en fortøyningsline av syntetisk fibertau og omfatter en anordning for tilveiebringelse av bakoverstrekk i linen R, hvilket vil bli forklart i det føl-gende, for å tillate håndtering av tauet på lagringssiden av vinsjen uten strekk i dette.

Trekkvinsjen A omfatter et par adskilte, med spor forsynte tromler 10 og 12, montert vertikalt og parallelt med hverandre på en forlenget horisontal ramme 14. Den horisontale ramme 14 er fast festet til skipets dekk. En T-kanal 16 tilveiebringer den strukturelle understøttelse for de respek-tive indre aksellagre til tromlene 10 og 12 samt holder tromlene i deres vertikale oppreiste stilling i forhold til skipets dekk. En vertikal søyle 18 fester den horisontale ramme 14 til T-kanalen 16 og motstår belastninger overført til T-kanalen fra linen R. Den vertikale søyle 18 er plassert mellom trommelen 10 og 12, slik at den ikke kommer i veien for tauet R idet det passerer mellom tromlene og tillater derved at linen R blir viklet rundt tromlene 10 og 12 uten å være i veien. Den vertikale orientering av tromlene i forhold til skipets dekk bevirker at linen R kan føres fra vinsjen i enhver horisontal retning uten at det er nødvendig med spesielle føringsruller.

Hver trommel 10 og 12 resp. består av en dreibar sylindrisk drivaksel 26 og et sett ringformede skiver 24 montert på denne med hver skives periferielle flate utformet med et V-formet spor for opptagelse av linen R. En ende av linen R, heretter kalt høystrekkenden, er forbundet med en belastning. Den andre ende av linen R eller et midlere parti av denne blir der-etter ført rundt vinsjen idet den resterende del av linen på vinsjens lagringsside, heretter benevnt lavstrekkenden, opp-viklet- eller fordelt i en binge for lagring eller for utstikking til skipets dekk. Settet av skiver 24 på hver trommel 10 og 12 er vertikalt forskutt i forhold til hverandre slik at linen R kan vikles rundt begge tromler i skrueform og fortrinnsvis med samme hellingsvinkel for hver vikling. Det foretrukne arrangement er å ha et sett skiver 24 på en trommel forskutt en halv viklingsstigning i forhold til det tilsvarende sett skiver på den andre trommel. Et V-spor er å foretrekke for håndtering av syntetisk fibertau idet det er det mest effektive, men andre sporutforminger kan imidlertid anvendes. V-sporet tilveiebringer en større gripekraft på linen ettersom den blir utsatt for to krefter som virker normalt på kontaktsegmentet mellom linen og sporets skråflater i motsetning til kun en i normalen virkende kraft for et halvsirkulært spor. V-sporutformingen tilveiebringer også en kilevirkning hvorved det opprettholdes en høy friksjonskontakt mellom linen og sporet, hvilken reduserer linens tendens til å slippe. Den foretrukne indre vinkel av V-sporets sider skal være mellom 30 og 90° med nominelt 70° indre vinkel som er akseptabelt for de fleste tilfeller.

Drivakselen 26 på hver trommel 10 og 12 er opplagret henholdsvis på et øvre og nedre sett radial- og aksiallagre 28 for dreining om sin lengdeakse. Den nedre ende av drivakselen 26 er montert på en krave 30 som er festet til en konvensjonell hydraulisk operert motor M. En separat hydraulisk motor M er anordnet i hver trommel 10 og 12 for å styre deres dreining. Motorene M er fortrinnsvis plassert under skipets dekk og blir drevet i parallell fra en felles hydraulisk trekkilde (ikke vist). Aksiallageret 28 tilveiebringer hele understøttelsen for motorene M. Motorene M er således "friflytende" i den betyd-ning at den felles tilførsel av hydraulisk væske til hver motor frembringer en dreiekraft som igjen utvikler en kontradreie-kraft som søker å rotere stator (ikke vist) og det med denne forbundne ytre hus 32 på hver motor M. Hver motor M omfatter en arm 34 som strekker seg ut fra det ytre hus 32 og som er for-spent mot en konvensjonell fast montert belastningscelle 36.

Skjønt hver motor M blir drevet fra en felles hydraulisk kilde med samme hydraulisk fluidumtrykk tilført de to motorer M, vil motorene M ikke nødvendigvis rotere med samme hastighet. Rotasjonshastigheten for hver motor M avhenger av den relative hastighet av linen som befinner seg i hvert av sporene i tromlene 10 og 12. På grunn av det store strekk som fremkommer i syntetiske tau og på grunn av det faktum at strekket forandres betraktelig fra et spor til det neste, blir det en forandring i linehastighet som kun kan bli kompensert ved å forandre trommelhastighet eller ved å la linen slippe. Ettersom tromlenes første spor, dvs. de spor som det første lag line blir viklet i, inneholder line med det høyeste strekk, overfører de den største dreiekraft. Ved å forbinde motorene i parallell tillates hver trommel å rotere med den hastighet som avgjøres av linens hastighet i deres første spor. Idet linestrekket minskes i de etterfølgende spor på grunn av minsket strekk, vil det oppstå slipp men ettersom strekket og derfor trykket på linen mot trommelen er blitt vesentlig redusert, for-hindres gnidning og brenning av linen. Linens levetid blir derved forlenget hvis hver t rommel tillates å dreie med den hastighet som er bestemt ved hjelp av linens hastighet i det første spor på hver trommel. Dreiekraften blir også hovedsakelig jevnt fordelt mellom tromlene. Dette vil ikke være tilfelle med fast forbundne drivinnretninger mellom tromlene hvor det nyttes en eller to motorer ettersom motoren eller motorene alltid vil søke å drive tromlene med like hastigheter uavhengig av enhver forskjell i linehastigheten mellom tromlene. Ved slike direkte forbundne drivinnretninger kan store ubalanserte dreiekrefter frembringe krefter i drivsystemet som er betraktelig større enn i det heri beskrevne system.

Integralt med hver-.moto-r M er det koplet en konvensjonell skive- eller trommelbrems 38 som kan settes på konven-sjonelt enten manuelt eller hydraulisk eller ved hjelp av slike standardinnretninger som fjærer. Bremsen 38 virker direkte på motoren og tillater anvendelse av belastningscellen for strekkavlesning når bremsen er satt på såvel som når motoren løper.

Vinsjen A og for den saks skyld også alle kjente vinsjer, har en høystrekkside fra hvilken fortøyningslinen strekker seg og til slutt blir forbundet med en belastning, og en lavstrekkside ved hvilken linen blir fastholdt for å hindre linen fra å vikle seg av eller for å hindre slipp. Eksisterende systemer nytter en lagringstrommel som'ikke bare opereres for å lagre linens lavstrekkende men også for å tilveiebringe det nødvendige tilbakestrekk for å holde linen.

I trekkvinsjen A er tilbakestrekket tilveiebragt

ved hjelp av en kraftdrevet rullesammenstilling 40. En rulle 42 fortrinnsvis med samme utforming som hver av skivene 24 og som på samme måte har en foretrukket V-formet spor 44, er montert på en brakett 46 med sitt spor 44 rett overfor og i horisontal flukt med den øverste skive 24 på trommelen 12 ved linens R-utløpsstilling fra vinsjen A. Braketten 46 er sving-bart forbundet med hjelp av en bolt 48 og øre 50 til T-kanalen 16. En konvensjonell hydraulisk drevet trykkmotor 52 omfattende stempel og sylinder, er montert øverst på T-kanalen 16 med stempelet forbundet med braketten 46. Ved utoverbevegelse av stempelet svinger braketten 46 om bolten 48 og fører rullen 42 sideveis mot den øvre skive 24 på trommelen 12. Ettersom linen R blir trukket mellom den øvre skive 24 på trommelen 12 og rullen 42 kan linen bli effektivt fastkilt ved tilstrekkelig siderettet kraft på rullen 42. Graden av bakoverstrekk som frembringes i linen R er proporsjonal med sammentreknings-kraften som utøves på linen av rullen 42. Tilbakestrekket kan derved forutbestemmes ved valgt operasjon av trykkmotoren 52. Rullen 42 har en aksel 56 forbundet med denne som strekker seg til en konvensjonell motor 61 for dreining av rullen 42 om sin lengdeakse. Kraftdrevet rotasjon av rullen 42 i retning for trekk i linen, er viktig for frembringelse av det nødvendige tilbakestrekk, spesielt når linen R står under stor belastning.

Ikke bare blir slipp forhindret slik rotasjon, men mindre sam-mentrykningskraft er nødvendig for å tilveiebringe den samme grad av bakoverstrekk. Hvis det utøves et for stort sammentryknings-press kan linen bli ødelagt spesielt når den er framstilt med en ytre omhylling som vanligvis er tilfelle. Hvis ikke rullen 42 roteres vil omhyllingen på grunn av kilevirkningen mest sannsynlig bli skilt fra linekjernen bortsett fra ved meget små belastninger som krever et lavt tilbakestrekk. Graden av tilbakestrekk som skal tilveiebringes på linen R avhenger primært av strekket i linen på høystrekkenden og av forskjellige andre faktorer som styrer linens slipp. Disse kan bestemmes mate-matisk ut fra kjente fysiske lover. Hvis en belastning på 500 kg for eksempel krever et tilbakestrekk på 50 kg for å forhindre slipp, forefinnes det et forhold 10:1, hvilket forhold vanligvis benevnes som trekkforhold. Ved høystrekkoperasjoner er det ønskelig med et høyt trekkforhold for å holde tilbakestrekket innenfor økonomiske verdier. V-sporenes kilevirkning vil på grunn av de tidligere nevnte grunner, resultere i effektiv fordobling av trekkforholdet sammenlignet med halv-el irkelf ormede spor. Linen R ved vinsjens A utløpsende etterat tilbakestrekket er tilført, er hovedsakelig slakk og kan i en slik tilstand bli kveilet eller'fordelt i en-binge anbrakt under dekk eller bare slippes ut til en plass på dekket. Linen R kan også hvis ønsket, bli viklet opp på en trommel uten opp-ståelse av de problemer som ellers ville eksistere når dette blir gjort med linen under strekk.

Under visse osmtendigheter når vinsjen er anbrakt langt fra det ønskede lagringssted for linen, er det foretrukket å etablere tilbakestrekket på linen nærmere lagringsstedet. I et slikt tilfelle kan den kraftdrevne rulleinnretningen 40 gjøres inoperativ eller elimineres.

Claims (2)

1. Anordning ved kraftdrevet trekkvinsj for håndtering av en del av en line mellom den lagrede og belastede del av denne og for innhaling eller utgiing av linen, hvilken vinsj omfatter et basislegeme beregnet til å bli montert på et skips-dekk, et antall tromler anordnet parallelt med innbyrdes avstand montert på basislegemet idet hver trommel har periferielle spor for opptagelse av line viklet rundt tromlene i generell skrueform, drivinnretninger forbundet med tromlene for dreining av disse, og en rull med innretning for å presse rullen til an-legg mot linen ved et punkt ved den lagrede ende av den del som samvirker med vinsjen, en drivinnretning forbundet med rullen for drift av denne, hvilken rulldrivinnretning virker uavhengig av trommeldrivinnretningen, karakterisert ved at rulldrivinnretningen (61) tilfører en kontinuerlig kraft på linen gjennom nevnte rull (42) mot dennes lagrede ende uavhengig av linespenning, trommeldreiemoment eller tromlenes (10,12) rotasjons-retning, hvorved linen holdes i friksjonssam-virke med tromlene og lagres uten strekk.

2. Kraftdrevet trekkvinsj ifølge krav 1, karakterisert ved at rullen (42) med sin med spor (44) forsynte periferi er anbragt ved siden av og i hovedsakelig horisontal flukt med det øverste spor på trommelen (12), fra hvilken linen ved sin lavstrekkende løper ut og hvor innret-ningen (48-52) for å presse rullen mot linen ved dennes lavstrekkende, omfatter en hydraulisk operert trykkmotor (52) bestående av stempel og sylinder.