NO155128B - STRETCH SHOCK DEVICE. - Google Patents

STRETCH SHOCK DEVICE. Download PDF

Info

Publication number
NO155128B
NO155128B NO83834857A NO834857A NO155128B NO 155128 B NO155128 B NO 155128B NO 83834857 A NO83834857 A NO 83834857A NO 834857 A NO834857 A NO 834857A NO 155128 B NO155128 B NO 155128B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
arm
rope
frame
torsion spring
elastomeric
Prior art date
Application number
NO83834857A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO155128C (en
NO834857L (en
Inventor
Paul Eugene Sullivan
George Walter Peppel
Original Assignee
Murdock Machine & Eng
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/US1983/000527 external-priority patent/WO1983003814A1/en
Application filed by Murdock Machine & Eng filed Critical Murdock Machine & Eng
Publication of NO834857L publication Critical patent/NO834857L/en
Publication of NO155128B publication Critical patent/NO155128B/en
Publication of NO155128C publication Critical patent/NO155128C/en

Links

Landscapes

  • Jib Cranes (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår generelt skipstilbehør og særlig en strekkdemperanordning som kan benyttes til å absorbere de plutselige endringer i strekk-krefter som et ståltau eller en annen fleksibel line som fastgjør et fartøy til sin for-tøyning, utsettes for når fartøyet beveger seg i forhold til fortøyningen. The invention generally relates to ship accessories and in particular a strain-absorbing device that can be used to absorb the sudden changes in tensile forces that a steel rope or other flexible line that secures a vessel to its mooring is subjected to when the vessel moves in relation to the mooring.

Når en båt eller et annet fartøy fortøyes til en brygge eller en annen fortøyning ved hjelp av et ståltau eller en annen fleksibel, men forholdsvis uelastisk line, er det vanlig å forsyne linen med én eller annen type av anordning for å holde linen stram samtidig som det tillates en forutbestemt grad av fjærende forlengelse for å tillate relativ bevegelse mellom fartøyet og dets fortøyning. When a boat or other vessel is moored to a pier or other mooring by means of a wire rope or other flexible but relatively inelastic line, it is common to provide the line with some type of device to keep the line taut while a predetermined degree of spring extension is allowed to allow for relative movement between the vessel and its mooring.

US patent 4 022 450 med titelen "Linestrammings-anordning" er representativ for én sådan tidligere: ;kjent anordning som utnytter et par strekkfjærer til å opprettholde . en fjærende, Z-formet bøyning i linen som strekkes til en mer langstrakt form når en forutbestemt strekk-kraft anvendes på linen. US patent 4,022,450 entitled "Line tensioning device" is representative of one such prior art device which utilizes a pair of tension springs to maintain . a springy, Z-shaped bend in the line that is stretched into a more elongated shape when a predetermined tensile force is applied to the line.

US-patentene 546 788 og 86 9 130 med de respektive titler "Kabelbuffer" og "Ettergivende båtklamp" viser tidligere kjente, mekaniske anordninger i hvilke én eller flere spiralfjærer komprimeres når for store strekk eller belastninger anvendes på trossen, kabelen eller tauet. The US patents 546 788 and 86 9 130 with the respective titles "Cable buffer" and "Resilient boat clamp" show previously known mechanical devices in which one or more spiral springs are compressed when excessive tension or loads are applied to the cable, cable or rope.

US-patentene 143 993 og 107 917 med de respektive titler "Gangspill" og "Forbedringer ved bølgeavlastere" viser andre anordninger i hvilke støt i kabelen som forårsakes av fartøyets bevegelse, absorberes ved hjelp av et antall gummi-fjærer. US Patents 143,993 and 107,917 with the respective titles "Gear Spills" and "Improvements in Wave Attenuators" show other devices in which shocks in the cable caused by the movement of the vessel are absorbed by means of a number of rubber springs.

Man vil merke seg at de foran omtalte, tidligere kjente strekkabsorpsjonsanordninger utnytter fjærelenenter som komprimeres eller forlenges i en lineær retning, og det er følgelig en tilnærmet lineær sammenheng mellom den belastning som anvendes på tauet og den resulterende økning i dets effektive lengde. It will be noted that the aforementioned previously known strain absorption devices utilize spring elements which are compressed or extended in a linear direction, and there is consequently an approximately linear relationship between the load applied to the rope and the resulting increase in its effective length.

US patent 4 273 066 med tittelen "01jelagringsfartøy, fortøyningsinnretning og oljelevering for offshoreproduk-sjon av olje" foreslår forskjellige innretninger for for-tøyning av et fartøy til sjøs til en på dypt vann nedsenket forføyning som omfatter både en fortøyningsline (som i av-hengighet av den spesielle.anvendelse kan være enten et flytetau eller en tung kjetting) og en fleksibel lengde av en oljeoverføringsslange. Patentskriftet nevner en manuell eller automatisk styrt, strekkavlastende (selv-løpende) for-tøyningsvinsj, og en mekanisk dempningsanordning (dempnings-rull) i spaltene 5 og 8. I spalte 15 i patentskriftet er det beskrevet en mekanisme som er kalt "Demperen" som sies å være konstruert og fremstilt for å absorbere en del av det støt som sykliske belastninger anbringer på fortøyningslinen. Demperen er beskrevet å omfatte en konkav rull med tykke ender over hvilken fortøyningslinen vil passere, idet rullen holdes i en bestemt høyde over og bak ståltauvinsjen ved hjelp av to armer som svinger om en akse, idet armene på sin side holdes i stilling ved hjelp av fjærer eller hydraulisk styrte trykkstempler. Patentskriftet omtaler også bruken av en for-tøyningsline til å frembringe en fjærende forbindelse mellom et flytende lagringsfartøy og et servicetankskip, idet det nødvendige strekk tilveiebringes ved å plassere propellen på servicetankskipet i sin reversdriftsstilling for å tilveiebringe en forutbestemt grad av strekk på linen, og oljeslan-gen er anordnet på en slik måte at en relativ bevegelse mellom fartøyene på opp til ca. 45 meter kan tillates (spalte 12). US patent 4 273 066 entitled "Oil storage vessel, mooring device and oil delivery for offshore production of oil" proposes various devices for mooring a vessel at sea to a deep-water submerged mooring which includes both a mooring line (as in of the particular.application can be either a flotation rope or a heavy chain) and a flexible length of an oil transfer hose. The patent document mentions a manually or automatically controlled, tension-relieving (self-running) mooring winch, and a mechanical damping device (damping roll) in columns 5 and 8. In column 15 of the patent document, a mechanism called "The damper" is described which said to be designed and manufactured to absorb some of the shock that cyclic loads place on the mooring line. The damper is described as comprising a concave roller with thick ends over which the mooring line will pass, the roller being held at a certain height above and behind the wire rope winch by means of two arms which swing about an axis, the arms in turn being held in position by means of springs or hydraulically controlled pressure pistons. The patent also mentions the use of a mooring line to provide a resilient connection between a floating storage vessel and a service tanker, the necessary tension being provided by placing the propeller on the service tanker in its reverse operating position to provide a predetermined degree of tension on the line, and the oil slan -gen is arranged in such a way that a relative movement between the vessels of up to approx. 45 meters can be allowed (column 12).

Mekaniske strammere er også blitt benyttet for å opprettholde et mer eller mindre konstant strekk i endeløse drivremmer, f.eks. slike som benyttes til å drive de forskjellige hjelpe-undersystemer som er knyttet til en moderne, selvdrevet maskin. Sådanne remstrammeranordninger er ment å kompensere for endringene i remmens lengde under dens bruks-tid samtidig som det sikres at en riktig grad av strekk opp-rettholdes i remmen for å eliminere eventuell slurinn mellom remmen og de forskjellige skiver rundt hvilke remmen vandrer, og på samme tid uten å utøve for stor strekk-kraft på remmen. Mechanical tensioners have also been used to maintain a more or less constant tension in endless drive belts, e.g. such as are used to drive the various auxiliary subsystems that are linked to a modern, self-powered machine. Such belt tensioning devices are intended to compensate for the changes in the belt's length during its lifetime while ensuring that a proper degree of tension is maintained in the belt to eliminate any slippage between the belt and the various pulleys around which the belt travels, and at the same time time without exerting excessive tensile force on the belt.

US patent 4 285 6 76 og Reissue-patent 30 842 med US patent 4 285 6 76 and Reissue patent 30 842 with

de respektive titler "Mekanisk remstrammerkonstruksjon" og "Strammingsinnretning" viser typiske, tidligere kjente, endeløse drivremstrammere hvor en torsjonsfjær er anordnet the respective titles "Mechanical Belt Tensioner Construction" and "Tensioning Device" show typical prior art endless drive belt tensioners where a torsion spring is provided

ved den ene ende av en hevarm for svingbart å bevege en leder.ull ved hevarmens andre ende i en retning i hovedsaken normalt på remmens lengdeorientering når den strekker seg mellom tilstøtende, faste skiver, for således å kompensere for endringer i remmens lengde ved økning av den effektive avstand mellom de faste skiver. Torsjonsfj^ren kan omfatte et antall spiralfjærer (som vist i patent nr. 4 285 6 76) eller alter-nativt være en hul sylinder av elastomert materiale som ut-øver den nødvendige rotasjonskraft som resultat av at elastomeren utsettes for en torsjonsskjærkraft (som vist i Reissue-patentet). at one end of a lever arm to pivotably move a conductor.ull at the other end of the lever arm in a direction essentially normal to the longitudinal orientation of the belt as it extends between adjacent, fixed sheaves, so as to compensate for changes in the length of the belt by increasing the effective distance between the fixed discs. The torsion spring can comprise a number of spiral springs (as shown in patent no. 4 285 6 76) or alternatively be a hollow cylinder of elastomeric material which exerts the necessary rotational force as a result of the elastomer being subjected to a torsional shear force (as shown in the Reissue patent).

US patent 3 817 113 med tittelen "Kjedetrekk med mellomhjul-strammingsanordning forspent ved hjelp av lang-strakte buffere" angår særlig et kjedetrekk for tekstilmaski-ner som må stoppes og gjenoppstartes pluselig, slik at kjedet derved utsettes for betydelig påkjenning. En torsjonsvirk-ning oppstår når et antall gummibuffere deformeres i tverrsnitt etter hvert som strekkanordningen roteres. US patent 3 817 113 entitled "Chain drive with intermediate wheel tensioning device pre-tensioned by means of elongated buffers" relates in particular to a chain drive for textile machines which must be stopped and restarted repeatedly, so that the chain is thereby exposed to considerable stress. A torsional effect occurs when a number of rubber buffers are deformed in cross-section as the stretching device is rotated.

Det vil innses at dempere som er blitt tilpasset for bruk med kontinuerlige remkjeder og andre liknende driv-systemer, aldri vil måtte håndtere de spesielt store krefter og den konstante stamping som er knyttet til mange anvendelser til sjøs. Den reaksjonskraft som er et resultat av anvendelse av et ubalansert vridningsmoment (i stedet for et balansert vridningsmoment-kraftpar), vil følgelig rimeligvis ikke i vesentlig grad påvirke påliteligheten av sådanne anordninger når de benyttes for sin tilsiktede anvendelse. It will be realized that dampers which have been adapted for use with continuous belt chains and other similar drive systems will never have to deal with the particularly large forces and constant pounding associated with many applications at sea. Consequently, the reaction force resulting from the application of an unbalanced torque (instead of a balanced torque-force pair) will not reasonably significantly affect the reliability of such devices when used for their intended application.

US patent 2 087 253 med tittelen "Vippemekanisme, særlig for stoler" illustrerer bruken av et sylindrisk legeme av gummi som er kraftig komprimert og innesperret mellom konsentriske, rørformede deler slik at det i realiteten er bundet til disses overflater, slik at relativ dreiebevegelse mellom de rørformede deler setter gummilegemet under torsjonsbelastning. En innstillingsmekanisme er tilveiebrakt for å variere den torsjonsbelastning som pålegges på gummilegemet, og således den kraft som kreves for å vippe setet på en stol som er understøttet ved hjelp av et sådant fjærende gummi-arrangement. En sådan konstruksjonsform antas å være representativ for et antall forskjellige anvendelser hvor en sylindrisk gummibøssing utnyttes til å oppta en begrenset rotasjonsbevegelse mellom tilstøtende konstruksjonselementer, samtidig som den forspenner mekanismen mot sin normale, stilling. Det skal bemerkes at en sådan bøssing, selv om den har sylindrisk form, ikke benytter det som heretter er be-tegnet som "langsgående torsjonsskjærspenning", og at videre den "utstrålende" torsjonsskjærspenning i gummien er konsen-trert i dens sentrale del snarere enn å være ensartet fordelt. US patent 2,087,253 entitled "Tilt mechanism, particularly for chairs" illustrates the use of a cylindrical body of rubber which is strongly compressed and confined between concentric, tubular parts so that it is in effect bonded to their surfaces, so that relative rotational movement between the tubular parts put the rubber body under torsional stress. An adjustment mechanism is provided to vary the torsional load applied to the rubber body, and thus the force required to tilt the seat of a chair supported by such a resilient rubber arrangement. Such a construction form is believed to be representative of a number of different applications where a cylindrical rubber bushing is utilized to accommodate a limited rotational movement between adjacent structural elements, while biasing the mechanism towards its normal position. It should be noted that such a bushing, although cylindrical in shape, does not use what is hereafter referred to as "longitudinal torsional shear stress", and that furthermore the "radiating" torsional shear stress in the rubber is concentrated in its central part rather than to be uniformly distributed.

Fra US-patentskriftene 1 744 760 og 3 648 948 er From US Patents 1,744,760 and 3,648,948 are

det kjent strammingsanordninger som innebærer enten en opp-spolingsvirkning eller en kontinuerlig virkning hvor tråder stadig beveger seg fra en spole til en oppspolingsanordning. For eksempel innebærer US-patent 1 744 760 en trådtvinnings-operasjon hvor tråder kontinuerlig avspoles fra tilførsels-spoler, tvinnes og deretter påspoles på en oppviklingsmeka-nisme. US-patent 3 648 948 innebærer en kontinuerlig avspo-ling av tråder fra spoler til et anvendelsespunkt som er antydet som forsterkninger for ark av plastmaterialer. Det problem å opprettholde tråder som er i kontinuerlig bevegelse, under riktig strekk eller stramming, er vesensfor-skjellig fra det problem man står overfor når et skip skal holdes fortøyd på sikker måte. I en typisk fortøyningssitua-sjon er lengden av fortøyningslinen og selve linen mer eller mindre fikserte under de endringer som skriver seg fra vind-eller bølgevirkning. Dette står i motsetning til de virk-ninger som oppnås med anordningene ifølge de to ovennevnte patentskrifter. there are known tightening devices which involve either a winding action or a continuous action where threads constantly move from a spool to a winding device. For example, US patent 1 744 760 involves a thread winding operation where threads are continuously unwound from supply spools, twisted and then wound on a winding mechanism. US patent 3 648 948 involves a continuous unwinding of threads from spools to a point of use which is suggested as reinforcements for sheets of plastic materials. The problem of maintaining threads that are in continuous motion, under the correct tension or tension, is fundamentally different from the problem that is faced when a ship is to be kept moored safely. In a typical mooring situation, the length of the mooring line and the line itself are more or less fixed during the changes that occur from wind or wave action. This is in contrast to the effects achieved with the devices according to the two above-mentioned patents.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en strekkdemperanordning for et ståltau eller en annen forholdsvis uelastisk, fleksibel line for fastgjøring av et fartøy til sin fortøyning, omfattende en stasjonær ramme som er lor-bundet med en dreibar arm med en første rotasjonsakse, idet armen dreier fra en nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, en første skive som er dreibart lagret ved armens ene ende om en andre rotasjonsakse som er parallell med armens første rotasjonsakse, og en andre skive som er dreibart lagret ved armens motsatte ende om en tredje rotasjonsakse som er parallell med armens første rotasjonsakse, idet den første skive og den andre skive leder tauet fra en i hovedsaken S-formet konfigurasjon til en forholdsvis rett konfigurasjon under økende strekk etter hvert som armen bringes til å dreie om den første rotasjonsakse, hvilken anordning er kjennetegnet ved at den omfatter en elastomer torsjonsfjær som er orientert om armens første rotasjonsakse og forbinder armen med rammen, idet fjæren tilveiebringer et kontravridningsmoment som er tilnærmet proporsjonalt med armens vinkelforskyvning fra den nevnte nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, According to the invention, there is provided a strain relief device for a steel rope or other relatively inelastic, flexible line for securing a vessel to its mooring, comprising a stationary frame which is lor-tied with a rotatable arm with a first axis of rotation, the arm rotating from a zero load position to a position under load, a first disc rotatably supported at one end of the arm about a second axis of rotation parallel to the first axis of rotation of the arm, and a second disc rotatably supported at the opposite end of the arm about a third axis of rotation parallel to the arm's first axis of rotation, the first disk and the second disk guiding the rope from a substantially S-shaped configuration to a relatively straight configuration under increasing tension as the arm is brought to rotate about the first axis of rotation, which device is characterized by the comprises an elastomeric torsion spring that is oriented about the arm's first axis of rotation and beyond between the arm and the frame, the spring providing a counter-twisting moment which is approximately proportional to the angular displacement of the arm from the aforementioned zero-load position to a position under load,

og en armjusteringsanordning for justering av armens dreiestilling i forhold til rammen fra en nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, slik at den hastighet med hvilken tauets effektive lengde endres i forhold til en forutbestemt tilvekst av strekk i tauet, varierer. and an arm adjustment device for adjusting the rotational position of the arm relative to the frame from a zero-load position to a position under load, so that the rate at which the effective length of the rope changes relative to a predetermined increase in tension in the rope varies.

En fordelaktig utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den torsjonsfjær omfatter et sylindrisk legeme i hvilket torsjonsforskyvningen fordeles i torsjonselementets lengderetning for å bevirke en langsgående torsjonsforskyvningsvirkning, idet sylinderen har en før-ste ende som er innrettet til å rotere med armen, og en andre ende som er hindret fra rotasjon i forhold til rammen. An advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized by the fact that the torsion spring comprises a cylindrical body in which the torsional displacement is distributed in the longitudinal direction of the torsion element to cause a longitudinal torsional displacement effect, the cylinder having a first end which is arranged to rotate with the arm, and a other end which is prevented from rotating relative to the frame.

I en foretrukket utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter den elastomere torsjonsfjær minst to sylindriske, elastomere torsjonselementer, idet minst ett av elementene er hult og innrettet til å oppta et andre av elementene på konsentrisk, stablet måte, idet en første ende av det hule, sylindriske element er stivt festet til rammen, idet en andre ende av det hule, sylindriske element er stivt festet til en første ende av det andre, sylindriske element, og en andre ende av det andre sylindriske element er forbundet med armen. Da hver av de to stablede, sylindriske torsjonselementer trenger å gi plass for bare en del av armens rotasjon i forhold til den stasjonære ramme, vil den tilsvarende lengde av hver av sylindrene være kortere for en gitt maksimal skjærvinkel inne i elastomeren, slik at det tillates at en mer kompakt utforming kan konstrueres In a preferred embodiment of the device according to the invention, the elastomeric torsion spring comprises at least two cylindrical, elastomeric torsion elements, wherein at least one of the elements is hollow and arranged to accommodate another of the elements in a concentric, stacked manner, wherein a first end of the hollow, cylindrical element is rigidly attached to the frame, a second end of the hollow cylindrical element being rigidly attached to a first end of the second cylindrical element, and a second end of the second cylindrical element being connected to the arm. Since each of the two stacked cylindrical torsion elements needs to accommodate only part of the arm's rotation relative to the stationary frame, the corresponding length of each of the cylinders will be shorter for a given maximum shear angle within the elastomer, allowing that a more compact design can be constructed

for et gitt sett av driftsparametre. for a given set of operating parameters.

Når en økning i strekket i tauet roterer armen og forlenger dettes S-formede konfigurasjon, blir som et resultat av konstruksjonsgeometrien et tilsvarende mindre vekt-stangforhold knyttet til det vridningsmoment-kraftpar som anvendes på armen på grunn av strekket i tauet. Da den elastomere torsjonsfjær tilveiebringer et kontravridningsmoment som er tilnærmet proporsjonalt med armens vinkelforskyvning, vil anordningen alltid opprettholde i det minste en svak bøyning i tauet eller linen og således være i stand til å absorbere ytterligere momentane økninger av den strekkraft som anvendes på fartøyet eller tauet. Ved passende opprinnelig innstilling av den dreibare arms orientering under til-stander med null torsjonsbelastning i forhold til orienteringen av tauet når det går inn i og ut av anordningen, er det videre mulig å variere anordningens driftsegenskaper og særlig den hastighet med hvilken tauets effektive lengde endres med hensyn til en forutbestemt økning av strekket. When an increase in the tension in the rope rotates the arm and lengthens its S-shaped configuration, as a result of the construction geometry, a correspondingly smaller weight-rod ratio is associated with the torque-force pair applied to the arm due to the tension in the rope. Since the elastomeric torsion spring provides a counter-twisting moment that is approximately proportional to the angular displacement of the arm, the device will always maintain at least a slight bend in the rope or line and thus be able to absorb further instantaneous increases in the tensile force applied to the vessel or rope. By suitable initial setting of the orientation of the rotatable arm under conditions of zero torsional load in relation to the orientation of the rope as it enters and exits the device, it is further possible to vary the operating characteristics of the device and in particular the speed at which the effective length of the rope changes with respect to a predetermined increase of the stretch.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende The invention shall be described in more detail below

i forbindelse med et antall utførelseseksempler under henvis-ning til tegningene, der fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av en taustrekkdemperanordning ifølge oppfinnelsen i bruk om bord på et skip for å absorbere plutselige endringer i strekk i det tau som benyttes til å fastgjøre skipet til en fortøyningsbøye, fig. 2 viser et isometrisk riss av demperanordningen på fig. 1 sammen med en del av tauet som er knyttet til denne, fig. 3 viser et delvis gjennomskåret sideriss av demperanordningen på fig. 2, fig. 4 viser to iso-metriske diagrammer av en sylinder av elastomert materiale og viser den geometriske sammenheng mellom skjærspenningen og torsjonen før og etter at sylinderen er blitt utsatt for en torsjonsskjærspenning, fig. 5 viser et isometrisk riss av en andre utførelse av en taustrekkdemperanordning som er konstruert i overensstemmelse med oppfinnelsen, i hvilken de elastomere torsjonselementer er stablet slik at det oppnås en mer kompakt enhet, fig. 6 viser et delvis gjennomskåret sideriss av utførelsen på fig. 5, fig. 7 viser et isometrisk riss av en tredje utførelse av en taustrekkdemperanordning, in connection with a number of design examples with reference to the drawings, where fig. 1 shows a schematic representation of a rope tension damper device according to the invention in use on board a ship to absorb sudden changes in tension in the rope used to secure the ship to a mooring buoy, fig. 2 shows an isometric view of the damper device in fig. 1 together with a part of the rope which is connected to this, fig. 3 shows a partially cut side view of the damper device in fig. 2, fig. 4 shows two isometric diagrams of a cylinder of elastomeric material and shows the geometric relationship between the shear stress and the torsion before and after the cylinder has been subjected to a torsional shear stress, fig. 5 shows an isometric view of a second embodiment of a rope tension damper device constructed in accordance with the invention, in which the elastomeric torsion elements are stacked so that a more compact unit is obtained, fig. 6 shows a partially cut side view of the embodiment in fig. 5, fig. 7 shows an isometric view of a third embodiment of a rope tension damper device,

fig. 8 viser et delvis gjennomskåret sideriss av utførelsen på fig. 7, fig. 9 - 14 er geometriske diagrammer som skjematisk viser en taustrekkdemperanordning ifølge oppfinnelsen hvor vinkelen mellom armen og den eksterne orientering av tauet er henholdsvis minus 30 grader, 0 grader, 15 grader, 45 grader, 90 grader og 120 grader, og fig. 15 er et sett kurver som viser sammenhengen mellom det strekk som anvendes på tauet som en funksjon av forskyvningen når den opprinnelige nullbelastningsorientering av armen i forhold til tauet er henholdsvis 45 grader, 15 grader, 0 grader og minus 30 grader. fig. 8 shows a partially cut side view of the embodiment in fig. 7, fig. 9 - 14 are geometric diagrams which schematically show a rope tension damper device according to the invention where the angle between the arm and the external orientation of the rope is respectively minus 30 degrees, 0 degrees, 15 degrees, 45 degrees, 90 degrees and 120 degrees, and fig. 15 is a set of curves showing the relationship between the tension applied to the rope as a function of the displacement when the original zero load orientation of the arm relative to the rope is respectively 45 degrees, 15 degrees, 0 degrees and minus 30 degrees.

Det henvises nå til tegningene, og særlig til fig. Reference is now made to the drawings, and in particular to fig.

1 som, som man vil huske, viser en skjematisk fremstilling av en anordning ifølge oppfinnelsen som benyttes til å absorbere endringer i strekk i et skips fortøyningstau. Det vil innses at skipet 10 er festet til en fortøyningsbøye 20 ved hjelp av et fortøyningstau 30. Fortøyningstauet 3 0 vil typisk være en tvinnet kabel av stålparter med en total diameter på ca. 5 cm og vil være i stand til å tåle en betydelig strekk-kraft, men det kan også være hvilken som helst annen pa&sende type av tau eller en kjetting. Således vil kabelen normalt være mer enn tilstrekkelig til å fastgjøre et forholdsvis stort fartøy (f.eks. et 10 0 tonns oljetank-skip) i forhold til sin fortøyning 20. I høy sjø vil imidlertid virkningen av bølgene forårsake at fartøyet 10 stamper og ruller, hvilket på sin side vil resultere i relativ bevegelse mellom fartøyet 10 og dets fortøyning 20. Når fartøyet 10 beveger seg mot sin fortøyning, vil det følgelig være en tendens til at slakk oppstår i fortøyningstauet 30. Når fartøyet 10 beveger seg bort fra fortøyningen 20, vil omvendt en eventuell slakk i tauet 30 bli opptatt, og med mindre det er sørget for en passende anordning for å hindre oppbygging av for stort strekk, vil tauet 30 plutselig måtte tåle en plutselig, eventuelt stor kraftimpuls når fartøyets 10 bevegelsesmengde overføres til dets fortøyning 2 0 via det nå stramme tau 30. Virkningene av en sådan økning i det strekk som tauet 10 utsettes for, kan til en viss grad unngås ved hjelp av tidligere kjente, fjærbelastede støtdemperanordninger slik de er blitt beskrevet foran. Videre kan vinsjen 40 være konstruert og drives slik at den frembyr bare en begrenset motstand mot økninger i strekket i tauet 30 før den automatisk tillater tauet å fires ut. Man må imidlertid være klar over at sådanne hjelpemidler er funksjonsdyktige bare innen-for et begrenset område av driftsparametre, og det gjenstår fremdeles et behov for en passende anordning som på pålitelig måte vil dempe og absorbere virkningene av økninger i tau-strekket før strekk-kreftene har bygget seg opp til det punkt hvor de kan være like store eller overskride strekkfastheten til tauet eller dettes avslutning. 1 which, as will be remembered, shows a schematic representation of a device according to the invention which is used to absorb changes in tension in a ship's mooring rope. It will be realized that the ship 10 is attached to a mooring buoy 20 by means of a mooring rope 30. The mooring rope 30 will typically be a twisted cable of steel parts with a total diameter of approx. 5 cm and will be able to withstand a considerable tensile force, but it can also be any other suitable type of rope or chain. Thus, the cable will normally be more than sufficient to secure a relatively large vessel (e.g. a 100 tonne oil tanker) in relation to its mooring 20. In high seas, however, the action of the waves will cause the vessel 10 to pitch and roll , which in turn will result in relative movement between the vessel 10 and its mooring 20. As the vessel 10 moves towards its mooring, there will consequently be a tendency for slack to occur in the mooring rope 30. When the vessel 10 moves away from the mooring 20 , conversely, any slack in the rope 30 will be taken up, and unless a suitable device is provided to prevent the build-up of excessive tension, the rope 30 will suddenly have to withstand a sudden, possibly large force impulse when the vessel's 10 momentum is transferred to its mooring 20 via the now taut rope 30. The effects of such an increase in the stretch to which the rope 10 is subjected can be avoided to some extent by means of previously known, spring-loaded the shock absorber devices as they have been described above. Furthermore, the winch 40 can be constructed and operated so that it provides only a limited resistance to increases in the tension in the rope 30 before automatically allowing the rope to be quadrupled. However, one must be aware that such aids are functional only within a limited range of operating parameters, and there still remains a need for a suitable device that will reliably dampen and absorb the effects of increases in rope tension prior to the tensile forces have built up to the point where they can equal or exceed the tensile strength of the rope or its termination.

Slik som vist på fig. 1, er fartøyets fortøyning As shown in fig. 1, is the vessel's mooring

en bøye 2 0 som også er utsatt for virkningene av bølger. Imidlertid vil bøyen 20 normalt være forankret til sjøbunnen ved hjelp av et system av ankere og/eller rør (ikke vist på figuren) som holdes i strekk ved hjelp av bøyens 2 0 flyte-virkning. Selv om det er mulig å minimere virkningene av bølgevirkning på bøyen 20 ved å konstruere den slik at stør-stedelen av dens volum ligger tilstrekkelig dypt til å være noenlunde fritt for alvorlig bølgevirkning, vil det likevel innses at bøyen 2 0 også vil komme ut for en viss bevegelse som vil være ute av fase med fartøyets 10 stamping og rulling og således vil bidra ytterligere til den relative bevegelse mellom fartøyet 10 og dets fortøyning 20. a buoy 20 which is also exposed to the effects of waves. However, the buoy 20 will normally be anchored to the seabed by means of a system of anchors and/or pipes (not shown in the figure) which are held in tension by means of the buoyancy effect of the buoy 20. Although it is possible to minimize the effects of wave action on the buoy 20 by constructing it so that the majority of its volume lies sufficiently deep to be reasonably free from severe wave action, it will nevertheless be realized that the buoy 20 will also a certain movement which will be out of phase with the pitching and rolling of the vessel 10 and will thus further contribute to the relative movement between the vessel 10 and its mooring 20.

En første ende av tauet eller kabelen 30 er viklet rundt en vinsj 4 0 på fartøyets 10 dekk, mens tauets 30 andre ende er festet til bøyen 20 ved hjelp av en passende taufast-gjøring 50. Vinsjen 40 tjener således til å fastgjøre - om enn på en innstillbar måte - tauet 30 i forhold til fartøyet 10. En ny strekkdemperanordning 60 er innstallert på fartøyet A first end of the rope or cable 30 is wound around a winch 40 on the deck of the vessel 10, while the other end of the rope 30 is attached to the buoy 20 by means of a suitable rope fastening 50. The winch 40 thus serves to secure - albeit in an adjustable way - the rope 30 in relation to the vessel 10. A new strain relief device 60 is installed on the vessel

10 slik at den er i en mellomliggende stilling mellom vinsjen 40 og en vaierføring 70 som kan være anordnet ved fartøyets reling for å styre orienteringen av den utgående del 80 av tauet 30 i forhold til strekkdemperanordningen 60. Det parti 90 av tauet 30 som går inn på strekkdemperanordningen 60, vil normalt ha riktig orientering i forhold til både vinsjen 40 og strekkdemperanordningen 60 som følge av at tauet 30 strekker seg direkte fra vinsjen 40 til anordningen 60 og begge er montert i fellesskap på fartøyets 10 dekk. Det inngående parti 90 av tauet 30 og det utgående parti 80 er videre orientert mer eller mindre parallelt med hverandre, men inn-byrdes adskilt slik at når strekk anvendes på tauet 30, vil det på strekkdemperanordningen 60 bli anvendt et vridningsmoment-kraftpar med en størrelse som er bestemt ikke bare av strekket i tauet 30, men også av den vertikale forskyvning av det inngående parti 90 i forhold til det utgående parti 80. 10 so that it is in an intermediate position between the winch 40 and a cable guide 70 which can be arranged at the vessel's rail to control the orientation of the outgoing part 80 of the rope 30 in relation to the strain relief device 60. The part 90 of the rope 30 which enters on the strain relief device 60, will normally have the correct orientation in relation to both the winch 40 and the strain relief device 60 as a result of the rope 30 extending directly from the winch 40 to the device 60 and both being mounted together on the vessel's 10 deck. The incoming part 90 of the rope 30 and the outgoing part 80 are further oriented more or less parallel to each other, but separated from each other so that when tension is applied to the rope 30, a torque-force pair of a magnitude will be applied to the tension damper device 60 which is determined not only by the tension in the rope 30, but also by the vertical displacement of the input part 90 in relation to the output part 80.

Det skal her bemerkes at selv om strekkdemperanordningen 60 spesielt kan tilpasses for bruk for fastgjøring av en oljetanker til en bøye som er anordnet ved den øvre ende av et stigerør som fører fra en undersjøisk oljebrønn, slik at fartøyet holdes i stilling i forhold til fortøynings-bøyen mens olje pumpes fra brønnen til tankskipet ved hjelp av en fleksibel oljeledning (ikke vist på figuren), kan strekkdemperanordningen 60 på fordelaktig måte også benyttes når fartøyet skal fastgjøres til faste fortøyninger, f.eks. tilveiebrakt av en brygge eller en fast plattform som er montert på peler som trenger ned i havbunnen (for eksempel i grunnere områder som f.eks. kan finnes langs kontinental-sokkelen), såvel som når et første fartøy skal fortøyes til et andre fartøy (for eksempel en slepebåt til en lekter, eller et flytende lagringsfartøy som er fortøyd i nærheten av en undersjøisk brønn, til et servicetankskip mens servicetankskipet laster olje fra lagrings fartøyet). It should be noted here that although the strain relief device 60 can be particularly adapted for use in securing an oil tanker to a buoy which is arranged at the upper end of a riser leading from an undersea oil well, so that the vessel is held in position in relation to the mooring the buoy while oil is pumped from the well to the tanker by means of a flexible oil line (not shown in the figure), the strain relief device 60 can advantageously also be used when the vessel is to be secured to fixed moorings, e.g. provided by a pier or a fixed platform mounted on piles that penetrate the seabed (for example in shallower areas such as can be found along the continental shelf), as well as when a first vessel is to be moored to a second vessel ( for example a tug to a barge, or a floating storage vessel moored near a subsea well, to a service tanker while the service tanker is loading oil from the storage vessel).

Det henvises nå til fig. 2 og 3 som viser henholdsvis et isometrisk perspektivriss og et delvis gjennomskåret sideriss av strekkdemperen 60 som er vist på fig. 1. Tauet 30 styres eller ledes av en øvre skive 102 fra sin i hovedsaken horisontale orientering hvor det strekker seg mellom vinsjen 40 og strekkdemperen 60, over den øvre skives 102 fremre parti 104 til det bakre parti 106 av en nedre skive 108, og deretter til slutt til det nedre, horisontale parti av tauet 30 hvor det strekker seg fra strekkdemperen 60 i retning mot vaierføringen 70 (fig. 1). Reference is now made to fig. 2 and 3 which respectively show an isometric perspective view and a partially cut-away side view of the tension damper 60 shown in fig. 1. The rope 30 is controlled or guided by an upper sheave 102 from its essentially horizontal orientation where it extends between the winch 40 and the tension damper 60, over the front part 104 of the upper sheave 102 to the rear part 106 of a lower sheave 108, and then finally to the lower, horizontal part of the rope 30 where it extends from the tension damper 60 in the direction towards the cable guide 70 (fig. 1).

Den øvre skive 102 og den nedre skive 108 er roterbart lagret ved henholdsvis den øvre og den nedre ende av en dreibar armmontasje 110. Som vist på figuren, er den langsgående orientering av armmontasjen 110 når den er i hvile (null strekk i kabelen), mer eller mindre vertikal og således mer eller mindre perpendikulær på den horisontale orientering av de respektive, innkommende og utgående partier 90, 80 av tauet 30. The upper sheave 102 and the lower sheave 108 are rotatably supported at the upper and lower ends, respectively, of a rotatable arm assembly 110. As shown in the figure, the longitudinal orientation of the arm assembly 110 when at rest (zero tension in the cable), is more or less vertical and thus more or less perpendicular to the horizontal orientation of the respective incoming and outgoing parts 90, 80 of the rope 30.

I den på fig. 2 og 3 viste utførelse omfatter armmontasjen 110 to adskilte plater, nemlig en venstre plate 112 og en høyre plate 114, som er forbundet med hverandre ved sine respektive øvre ender ved hjelp av en øvre skivetapp 116 og ved sine respektive nedre ender ved hjelp av en nedre skivetapp 118. Den øvre skive 102 omfatter en navhylse 120 for å tillate den øvre skive 102 å rotere koaksialt om den øvre tapp 116, mens den nedre skive 10 8 omfatter en liknende navhylse 122 slik at denne på liknende måte er roterbart lagret om den nedre tapp 118. Hver av de to skivetapper 116, 118 er stivt festet til bare den ene av de to sideplater 114 som utgjør armmontasjen 110. Den frie ende av hver tapp glir inn og ut av en hylse som er anordnet som en del av den motsatte plate 112. Ved hjelp av denne anordning kan det tillates en viss grad av variasjon i avstanden mellom den venstre plate 112 og den høyre plate 114. In the one in fig. 2 and 3, the arm assembly 110 comprises two separate plates, namely a left plate 112 and a right plate 114, which are connected to each other at their respective upper ends by means of an upper disc pin 116 and at their respective lower ends by means of a lower disc pin 118. The upper disc 102 comprises a hub sleeve 120 to allow the upper disc 102 to rotate coaxially about the upper pin 116, while the lower disc 108 comprises a similar hub sleeve 122 so that this is similarly rotatably stored about the lower pin 118. Each of the two disc pins 116, 118 is rigidly attached to only one of the two side plates 114 which make up the arm assembly 110. The free end of each pin slides in and out of a sleeve which is arranged as part of the opposite plate 112. With the help of this device, a certain degree of variation in the distance between the left plate 112 and the right plate 114 can be allowed.

Den venstre armplate 112 er forbundet med en venstre, ytre rammedel 124 ved hjelp av en venstre, elastomer torsjonsfjær 126. En høyre, elastomer torsjonsfjær 128 forbinder på liknende måte den høyre plate 114 med en høyre, ytre rammedel 130. Idet det spesielt henvises til fig. 3, kan det innses at den venstre torsjonsfjær 126 og den høyre torsjonsfjær 128 er i hovedsaken identiske med hverandre, idet hver er i form av en sylinder og hver er konsentrisk om en felles akse 132 som krysser armmontasjen 110 i en vinkel på ca. 90 grader u/2 radianer) . The left arm plate 112 is connected to a left outer frame part 124 by means of a left elastomer torsion spring 126. A right elastomer torsion spring 128 similarly connects the right plate 114 to a right outer frame part 130. With particular reference to fig. 3, it can be realized that the left torsion spring 126 and the right torsion spring 128 are essentially identical to each other, each being in the form of a cylinder and each being concentric about a common axis 132 which crosses the arm assembly 110 at an angle of approx. 90 degrees u/2 radians) .

Idet det nå henvises til den venstre, elastomere torsjonsfjær 126 som er vist i tverrsnitt på fig. 3, vil det innses at torsjonsfjærmontasjen omfatter en forholdsvis tykk, ytre endeplate 134, et mellomliggende parti 136 og en indre endeplate 138 som er noe tynnere enn den ytre endeplate 134. Det mellomliggende fjærparti 136 er støpt av et passende, elastomert materiale, f.eks. neopren eller et annet gummiliknende materiale som er motstandsdyktig mot virkningen av sollys, saltvann og andre beslektede, ugunstige omgivelses-tilstander, slik de kan påtreffes i et maritimt miljø. Det mellomliggende parti 136 omfatter også et antall stive for-sterkningsskiver eller forsterkningsplater 140 av hvilke hver er tynn, forholdsvis flat og orientert i hovedsaken normalt på den akse 132 om hvilken armmontasjen 110 roterer. Det elastomere parti 142 av de elastomere fjærer 126, 128 Referring now to the left elastomeric torsion spring 126 which is shown in cross-section in FIG. 3, it will be realized that the torsion spring assembly comprises a relatively thick, outer end plate 134, an intermediate part 136 and an inner end plate 138 which is somewhat thinner than the outer end plate 134. The intermediate spring part 136 is molded from a suitable, elastomeric material, e.g. e.g. neoprene or other rubber-like material resistant to the effects of sunlight, salt water and other related adverse environmental conditions as may be encountered in a marine environment. The intermediate part 136 also comprises a number of rigid reinforcing discs or reinforcing plates 140, each of which is thin, relatively flat and oriented mainly normally on the axis 132 about which the arm assembly 110 rotates. The elastomeric portion 142 of the elastomeric springs 126, 128

er bundet til forsterkningsplatene 140 og til de to endeplater 134, 138, slik at når den indre endeplate 138 dreies om aksen 132 og den ytre endeplate 134 holdes stasjonær, overføres en torsjonsforskyvningsvirkning til det elastomere parti 142 som på sin side frembringer et kontravridningsmoment om aksen 132 med en størrelse som er i hovedsaken proporsjonal med størrelsen av den indre endeplates 138 rotasjon i forhold til den ytre endeplate 134. is bound to the reinforcement plates 140 and to the two end plates 134, 138, so that when the inner end plate 138 is rotated about the axis 132 and the outer end plate 134 is kept stationary, a torsional displacement effect is transferred to the elastomeric part 142 which in turn produces a counter-twisting moment about the axis 132 with a size that is essentially proportional to the size of the inner end plate 138's rotation in relation to the outer end plate 134.

Forsterkningsplatenes 140 oppgave er å bibringe anisotrope egenskaper til den elastomere fjær, og særlig å avstive elastomeren mot uønsket bøyning uten å redusere tor-sjonsfjærens evne til å gi rom for påviklingen og avviklingen; av den ene ende i forhold til den andre om sylinderens 136 sentrale akse 132 (se også den etterfølgende beskrivelse av fig. 4). Dette oppnås ved å orientere forsterkningsplatene parallelt med retningen av den tilsiktede skjærspenning. The task of the reinforcement plates 140 is to impart anisotropic properties to the elastomeric spring, and in particular to stiffen the elastomer against unwanted bending without reducing the torsion spring's ability to allow for winding and unwinding; of one end in relation to the other about the central axis 132 of the cylinder 136 (see also the subsequent description of fig. 4). This is achieved by orienting the reinforcement plates parallel to the direction of the intended shear stress.

Det vil også innses at forsterkningsplaten 140 har den ytterligere virkning å minimere den elastomere montasjes tendens til å utsettes for endringer i lengde eller diameter som reaksjon på enkle, ytre kompresjons- og strekk-krefter. It will also be appreciated that the reinforcement plate 140 has the further effect of minimizing the elastomeric assembly's tendency to undergo changes in length or diameter in response to simple external compressive and tensile forces.

Selv om det vil innses at når et vridningsmoment-kraftpar anvendes på den forsterkede, elastomere montasje 136 for å frembringe en skjærspenning i en retning normalt på den sentrale akse 132, vil den individuelle forsterkningsplate ikke ha noen merkbar innvirkning på denne. Although it will be appreciated that when a torque-force couple is applied to the reinforced elastomeric assembly 136 to produce a shear stress in a direction normal to the central axis 132, the individual reinforcing plate will have no appreciable effect thereon.

I den utførelse som er vist på fig. 2 og 3, er hver av de ytre ender 134 fastgjort i stilling i forhold til sin tilsvarende, ytre rammedel 124, 130 ved hjelp av et antall festeanordninger 144. Festeanordningene 144 er i inn-grep i et tilsvarende antall hull 146 i den ytre endeplate 134. Da festeanordningene 144 og de respektive hull 146 er adskilt med regelmessige mellomrom (f.eks. 15°) rundt omkretsen av en sirkel, vil det innses at det vil være mulig å justere den opprinnelige vinkelorientering av armmontasjen 110 og de to skiver 102, 108 i forhold til orienteringen av tauet der det går ut av og inn på strekkdemperanordningen 60, ved a velge hvilken spesiell tapp 144 som skal innføres i hvilket spesielt hull 146. Minimums-tilveksten av en sådan justering vil være bestemt av vinkelavstanden mellom tilgrensende festeanordninger 144. Dersom en finere justering er nødvendig, vil det imidlertid være åpenbart for en fagmann at et sådant behov kan tilfredsstilles ved tilveiebringelse av en ytterligere justeringsanordning for å redusere størrelsen av en eneste tilvekst. In the embodiment shown in fig. 2 and 3, each of the outer ends 134 is fixed in position in relation to its corresponding outer frame part 124, 130 by means of a number of fastening devices 144. The fastening devices 144 engage in a corresponding number of holes 146 in the outer end plate 134. As the fasteners 144 and the respective holes 146 are spaced at regular intervals (e.g. 15°) around the circumference of a circle, it will be appreciated that it will be possible to adjust the original angular orientation of the arm assembly 110 and the two washers 102 , 108 in relation to the orientation of the rope where it exits and enters the strain relief device 60, by choosing which particular peg 144 is to be inserted into which particular hole 146. The minimum increment of such an adjustment will be determined by the angular distance between adjacent fastening devices 144. If a finer adjustment is required, it will however be obvious to a person skilled in the art that such a need can be satisfied by providing a further adjustment device for to reduce the size of a single growth.

Et antall bolter 148 er anordnet for å fast-spenne de respektive venstre og høyre plater 112, 114 A number of bolts 148 are provided to clamp the respective left and right plates 112, 114

som danner armmontasjen 110, til de respektive indre endeplater 138 av de respektive venstre og høyre, elastomere torsjonsfjærmontasjer 126, 128. I den viste utfør-else er de respektive overflater av de indre endeplater 138 som vender mot armmontasjen 110, forsynt med et passende spor i hvilket den respektive armplate 112, forming the arm assembly 110, to the respective inner end plates 138 of the respective left and right elastomeric torsion spring assemblies 126, 128. In the embodiment shown, the respective surfaces of the inner end plates 138 facing the arm assembly 110 are provided with a suitable groove in which the respective arm plate 112,

114 er delvis forsenket, slik at en eventuell rotasjons-sluring mellom endeplaten 138 og dens respektive armplate 112, 114 hindres. De individuelle bolter 148 som fester de to endeplater 138 til deres respektive arm-plater 112, 114, blir følgelig ikke utsatt for for stor sideskjærspenning som et resultat av det vridningsmoment som overføres fra de elastomere fjærer 126, 128 til armmontasjen 110 og omvendt. I den viste utførelse er det videre sørget for den mulighet å innstille høyden av armmontasjen 110 i forhold til de elastomere fjærer 126, 128 og de ytre rammer 124, 130 ved ganske enkelt å løsne armfesteboltene 148 og skyve armen 110 langs de forannevnte spor i den indre endeplate 138 til den ønskede stilling, hvoretter boltene 148 på nytt kan tiltrekkes. I denne henseende vil det normalt være å foretrekke a sentrere armmontasjen 110 i forhold til det 114 is partially recessed, so that any rotational slip between the end plate 138 and its respective arm plate 112, 114 is prevented. Accordingly, the individual bolts 148 attaching the two end plates 138 to their respective arm plates 112, 114 are not subjected to excessive lateral shear stress as a result of the torque transmitted from the elastomeric springs 126, 128 to the arm assembly 110 and vice versa. In the embodiment shown, it is also possible to adjust the height of the arm assembly 110 in relation to the elastomeric springs 126, 128 and the outer frames 124, 130 by simply loosening the arm fastening bolts 148 and pushing the arm 110 along the aforementioned grooves in the inner end plate 138 to the desired position, after which the bolts 148 can be tightened again. In this respect, it will normally be preferable to center the arm assembly 110 in relation to it

sylindriske torsjonselements 136 sentrale akse 132 og å orientere vinsjen 40 og vaierføringen 70 (se fig. 1) i forhold til de inngående og utgående partier 90, 80 av tauet 30 på symmetrisk måte, slik at bare et rent vridningsmoment-kraftpar anvendes på de elastomere fjærer 126, 128 og disse ikke utsettes for overdrevent store translasjonskrefter. cylindrical torsion element 136's central axis 132 and to orient the winch 40 and the cable guide 70 (see Fig. 1) in relation to the input and output parts 90, 80 of the rope 30 in a symmetrical manner, so that only a pure torque-force pair is applied to the elastomeric springs 126, 128 and these are not subjected to excessively large translational forces.

Det vridningsmoment som genereres av et elastomert torsjonselement, kan uttrykkes ved likningen The twisting moment generated by an elastomeric torsion element can be expressed by the equation

hvor a er vinkelforskyvningen av den ene endeplate i forhold til den andre i radianer, G er skjærmodulen av det elastiske mtaretegrheiatlsme omi enkit lo i mpert. ekr vai drfajetmrede tepr ote(kngs /m (m 24 ) , ), I ^og er L deer t <p>e<o>l<l>a<a>s<re>to-merens lengde i aksialretninqen uttrykt i meter (m). (For en massiv sylinder vil det polare treghetsmoment være; lik l/4irR 4hvor R er sylinderens radius i meter.) where a is the angular displacement of one end plate in relation to the other in radians, G is the shear modulus of the elastic mtaretegrheiatlsme omi enkit lo i mpert. ekr vai drfajetmrede tepr ote(kngs /m (m 24 ) , ), I ^and L is the length of the two-mer in the axial direction expressed in meters (m). (For a massive cylinder, the polar moment of inertia will be; equal to l/4irR 4where R is the radius of the cylinder in metres.)

Da én grad er lik 0,0174 5 radianer og en typisk skjærmodul er ca. 1,6 x 10 5 kg/m <2>, kan det derfor beregnes at to elastomere sylindere slik de . er vist på fig. 2 og 3 og som har en radius på ca. 0,61 meter og en lengde på ca. 1,17 meter, vil frembringe et kombinert kontravridningsmoment på ca. 520 meter-kilogram pr. grad rotasjon. Since one degree is equal to 0.0174 5 radians and a typical shear modulus is approx. 1.6 x 10 5 kg/m <2>, it can therefore be calculated that two elastomeric cylinders as they . is shown in fig. 2 and 3 and which has a radius of approx. 0.61 meters and a length of approx. 1.17 metres, will produce a combined counter-twisting torque of approx. 520 meter-kilogram per degree of rotation.

Idet det nå henvises til fig. 4 som, som man vil huske, er ment å vise den geometriske sammenheng mellom skjærspenningen og vridningen, vil det innses at et kvadrat-element 150 kan defineres på den ytre omkrets av en elastomer sylinder forut for anvendelsen av en torsjonsskjærkraft slik at kvadratet vil ligge an mot en rett linje A-B som forbinder punkter A og B på henholdsvis de ytre og indre ender 154, 156 av sylinderen 152A og parallelt med sylinderens akse 158. Når imidlertid den ene ende 154 i forhold til den andre ende 156 roteres en vinkel a (sylinderen 152A), slik at linjen som forbinder punktet A med punktet B, ikke lenger er en rett linje parallell med aksen 158, men i stedet er en skruelinje 160, vil kvadratelementet 150 være deformert (forskjøvet vinkelen a) til en rombe 162 hvis respektive toppunkter vil være (l/2ir - a) og (1/2tt + a). For et typisk elastomert materiale kan den maksimale skjærvinkel som materialet kan utsettes for uten noe tap av sine elastiske egenskaper, lav regnet begrenses til å være 45 grader (tt/4 radianer) . Når man benytter de foran angitte, typiske verdier (L lik 1,17 meter, R lik 0,61 meter), kan det beregnes at den tilsvarene maksimale rotasjon & av den ene endeplate 134 i forhold til den andre 138 vil være ca. 1,9 radianer (109 grader). Referring now to fig. 4 which, as will be remembered, is intended to show the geometric relationship between the shear stress and the twist, it will be appreciated that a square element 150 may be defined on the outer circumference of an elastomeric cylinder prior to the application of a torsional shear force such that the square will lie towards a straight line A-B connecting points A and B on the outer and inner ends 154, 156 respectively of the cylinder 152A and parallel to the axis 158 of the cylinder. However, when one end 154 is rotated relative to the other end 156 by an angle a ( the cylinder 152A), so that the line connecting the point A with the point B is no longer a straight line parallel to the axis 158, but instead is a helical line 160, the square element 150 will be deformed (displaced by the angle a) into a rhombus 162 whose respective vertices will be (l/2ir - a) and (1/2tt + a). For a typical elastomeric material, the maximum shear angle to which the material can be subjected without any loss of its elastic properties can be limited to 45 degrees (tt/4 radians). When using the typical values specified above (L equal to 1.17 meters, R equal to 0.61 meters), it can be calculated that the corresponding maximum rotation & of one end plate 134 in relation to the other 138 will be approx. 1.9 radians (109 degrees).

Det henvises nå til fig. 5 og 6 som viser en anner utførelse av oppfinnelsen hvor det er tilveiebrakt en mer kompakt enhet enn den som er vist på fig. 1, som et resultat av at de elastomere torsjonselementer er stablet i hverandre Reference is now made to fig. 5 and 6 which show another embodiment of the invention where a more compact unit is provided than that shown in fig. 1, as a result of the elastomeric torsion elements being stacked within each other

Ut fra den foregående omtale av fig. 4 vil man Based on the preceding discussion of fig. 4 you want

huske at forsiktig konstruksjonspraksis gjør det ønskelig at ingen del av elastomeren utsettes for en skjærbelastning som er større enn 45 grader. Dersom armmontasjen 110 i utførel-sen på fig. 2 og 3 skal gis evne til å avvike 109 remember that careful design practice makes it desirable that no part of the elastomer be subjected to a shear load greater than 45 degrees. If the arm assembly 110 in the embodiment of fig. 2 and 3 must be given the ability to deviate 109

grader i den ene eller andre retning fra sin hvilestilling, er det følgelig nødvendig at sylinderens diameter er tilnærmet lik sylinderens lengde. Ut fra den foran angitte formel for det vridningsmoment som genereres av et elastomert element når det vris om en akse, vil man videre legge merke til at vridningsmomentet er en funksjon av det polare treghetsmoment om ienne akse. Det indre av sylinderen gir således et forholdsvis lite bidrag til det totale vridningsmoment. Nå.r begge de forannevnte faktorer tas i betraktning, kan de lett innses at ved å stable to hule, elastomere sylindere den ene i den andre, med en første ende av den ytre sylinder fast forbundet med en første ende av den indre sylinder, vil det vridningsmoment som genereres av den indre elastomere sylinder og det vridningsmoment som genereres av den ytre elastomere sylinder, bli kombinert på en slik måte at bare en del av rotasjonen av armmontasjen 110 i forhold til den ytre ramme trenger å opptas av hver av de to stablede sylindere. Den utførelse som er vist på fig. 5 og 6, drar forde! av disse betraktninger. I disse figurer er de forskjellige henvisningstall som er benyttet tidligere i forbindelse med utførelsen på fig. 1 og 2, bibeholdt, men merketegnsymbolet er tilføyd for å skjelne mellom forøvrig like elementer i de to utførelser. (En liknende konvensjon vil bli anvendt på degrees in one direction or the other from its rest position, it is therefore necessary that the diameter of the cylinder is approximately equal to the length of the cylinder. Based on the above formula for the torque generated by an elastomeric element when it is twisted about an axis, one will further notice that the torque is a function of the polar moment of inertia about one axis. The interior of the cylinder thus makes a relatively small contribution to the total torque. Now that both of the aforementioned factors are taken into account, it can be readily realized that by stacking two hollow elastomeric cylinders one inside the other, with a first end of the outer cylinder firmly connected to a first end of the inner cylinder, the torque generated by the inner elastomeric cylinder and the torque generated by the outer elastomeric cylinder are combined in such a way that only a portion of the rotation of the arm assembly 110 relative to the outer frame needs to be absorbed by each of the two stacked cylinders. The embodiment shown in fig. 5 and 6, leaving forde! of these considerations. In these figures, the various reference numbers that have been used previously in connection with the embodiment in fig. 1 and 2, retained, but the mark symbol has been added to distinguish between otherwise similar elements in the two versions. (A similar convention will be applied to

utførelsen på fig. 7 og 8 som benytter det dobbelte merketegn-symbol (")). the embodiment in fig. 7 and 8 which use the double tick symbol (")).

Idet det nå henvises spesielt til fig. 5 og 6, hvor fig. 5 viser et isometrisk riss (delvis bortbrutt for bedre å vise armmontasjen 110) og fig. 6 viser et delvis gjennomskåret sideriss etter linjen 6 - 6 på fig. 5, vil det innses at denne utførelse er mye mer kompakt i retning av lengdeaksen 132, selv om dens totale høyde for et gitt sett av driftsparametre er bestemt av den vertikale forskyvning mellom det inngående tauparti 90 og det utgående tauparti 80 og således vil være i hovedsaken identisk med de tilsvarende vertikale dimensjoner av-den foran beskrevne utførelse. Funksjonen til det massive, sylindriske, elastomere torsjonselement 126 As reference is now made in particular to fig. 5 and 6, where fig. 5 shows an isometric view (partially broken away to better show the arm assembly 110) and fig. 6 shows a partially cut side view along the line 6 - 6 in fig. 5, it will be appreciated that this embodiment is much more compact in the direction of the longitudinal axis 132, although its overall height for a given set of operating parameters is determined by the vertical displacement between the input rope portion 90 and the output rope portion 80 and thus will be in essentially identical to the corresponding vertical dimensions of the embodiment described above. The function of the solid cylindrical elastomeric torsion element 126

(fig. 2 og 3) utføres nå av et stablet par av hule torsjonselementer, nemlig et indre, hult sylindrisk element 170 og et ytre, hult sylindrisk element 172. En ytre rørformet kappe 174 som er stivt montert til en hul basisdel 176, svarer funksjonelt til den venstre, ytre ramme 124 i den tidligere utførelse. (Figs. 2 and 3) is now performed by a stacked pair of hollow torsional members, namely an inner hollow cylindrical member 170 and an outer hollow cylindrical member 172. An outer tubular jacket 174 rigidly mounted to a hollow base member 176 corresponds functionally to the left outer frame 124 in the previous embodiment.

Ut fra tverrsnittsrisset på fig. 6 kan det innses at en innadragende, ringformet kant 178 er festet til en innebords, ringformet endeplate 180 av det ytre, elastomere element 172 ved hjelp av en passende, mekanisk festeanordning 182. Selv om festeanordningen på tegningen er symbolisert ved en bolt 182, må man være klar over at andre festemidler, såsom sveising og/eller klinking, også kan benyttes for å tilveiebringe den nødvendige, forholdsvis stive forbindelse mellom den ytre kappe 174 og den innenbords endeplate 180. Utenbordsenden av det ytre, elastomere element 172 er avsluttet av en ytre, ringformet endeplate 184 som ved hjelp av et antall bolter 188 (eller andre passende festeanordninger) er stivt festet til den utenbords, ringformede endeplate 186 av det indre, elastomere element 170. Det indre, elastomere elements 170 innenbordsende er avsluttet ved hjelp av en innenbords endeplate 138' til hvilken den venstre armplate 112' av den roterbare armmontasje 110' er forankret. Av figuren kan det også innses at den radiale tykkelse av den indre, hule sylinder 170 er noe større enn tykkelsen av den ytre, hule sylinder 172. Slik som tidligere bemerket, er det vridningsmoment som frembringes av et sådant elastomert element for en gitt torsjonsvridning om lengdeaksen, en lineær funksjon av det polare treghetsmoment, og øker i realiteten med fjerde potens av radien. Da det ytre torsjonselement 172 bør dele armmontasjens 110' vridningsmoment og rotasjonsbevegelse på lik måte med det indre torsjonselement 170, bør det følgelig ha omtrent samme stivhet som det indre element, og må således være noe tynnere enn dette. Based on the cross-sectional drawing in fig. 6, it can be seen that an inboard annular edge 178 is attached to an inboard annular end plate 180 of the outer elastomeric member 172 by means of a suitable mechanical fastener 182. Although the fastener in the drawing is symbolized by a bolt 182, be aware that other fastening means, such as welding and/or riveting, can also be used to provide the necessary, relatively rigid connection between the outer jacket 174 and the inboard end plate 180. The outboard end of the outer, elastomeric element 172 is terminated by a outer, annular end plate 184 which, by means of a number of bolts 188 (or other suitable fastening devices), is rigidly attached to the outboard, annular end plate 186 of the inner, elastomeric element 170. The inboard end of the inner, elastomeric element 170 is terminated by means of a inboard end plate 138' to which the left arm plate 112' of the rotatable arm assembly 110' is anchored. It can also be seen from the figure that the radial thickness of the inner hollow cylinder 170 is somewhat greater than the thickness of the outer hollow cylinder 172. As previously noted, the torque produced by such an elastomeric element for a given torsional twist is the longitudinal axis, a linear function of the polar moment of inertia, and in reality increases with the fourth power of the radius. As the outer torsion element 172 should share the arm assembly 110' torque and rotational movement equally with the inner torsion element 170, it should consequently have approximately the same stiffness as the inner element, and thus must be somewhat thinner than this.

Både de indre og ytre, elastomere elementer 170, 172 benytter den samme forsterkede, i ett stykke støpte konstruksjon som det elastomere element 136 som er vist på fig. 3, og spesielt ér de fortrinnsvis støpt av et gummiliknende materiale (så- Both the inner and outer elastomeric elements 170, 172 use the same reinforced, one-piece molded construction as the elastomeric element 136 shown in FIG. 3, and in particular they are preferably cast from a rubber-like material (so-

som neopren) som er i stand til å tåle de ugunstige virknin-ger av det maritime miljø, idet gummien er forsterket av et antall plater av et passende forsterkningsmateriale, såsom rustfritt stål, aluminium eller Kevlar som er innstøpt i elastomeren under støpeprosessen og er orientert normalt på anordningens hoved-rotasjonsakse 132. De individuelle forsterkningselementer er imidlertid ikke skive - eller platefor-mede, men er i stedet i form av henholdsvis ytre ringer 190 og indre ringer .192. (I denne henseende kan det nevnes at utfør-elsen på fig. 2 og 3 valgfritt kan modifiseres ved innsetting av et ringformet forsterkningselement i stedet for det skive-formede element 140 som er vist på fig. 3, da skivens eller pla-tens 140 forsterkningsfunksjon er mer nødvendig i retning mot sylinderens omkrets enn i dens midtre område). such as neoprene) capable of withstanding the adverse effects of the maritime environment, the rubber being reinforced by a number of plates of a suitable reinforcing material such as stainless steel, aluminum or Kevlar which are embedded in the elastomer during the molding process and are oriented normally on the device's main axis of rotation 132. However, the individual reinforcing elements are not disk- or plate-shaped, but are instead in the form of outer rings 190 and inner rings 192, respectively. (In this respect, it can be mentioned that the design in Fig. 2 and 3 can optionally be modified by inserting an annular reinforcement element instead of the disc-shaped element 140 shown in Fig. 3, as the disc or plate 140 gain function is more necessary in the direction towards the circumference of the cylinder than in its middle region).

Det vil innses at den høyre, elastomere fjær i den andre utførelse 60' inne i den høyre, rørformede kappe 191 It will be appreciated that the right elastomeric spring of the second embodiment 60' inside the right tubular jacket 191

som er understøttet av den høyre basisdel 193, er speilbildet av den tilsvarende konstruksjon som er omtalt foran med hensyn til den venstre del av anordningen. For å tilveiebringe ekstra stivhet, kan et øvre forbindelsesledd 194 med fordel være anordnet for å forbinde de tilsvarende, øvre partier av den venstre, rørformede kappe 174 og den høyre, rørformede kappe 191. Et sådant forbindelseselement 194 vil også tilveiebringe et middel ved hjelp av hvilket hele anordningen 60' kan løftes på passende måte, og det vil tjene som en føring for å holde tauets inngangsparti 90 i sin riktige forbindelse med hensyn til den øvre skive 102' når armmon- which is supported by the right base part 193, is the mirror image of the corresponding construction discussed above with respect to the left part of the device. In order to provide additional rigidity, an upper connecting member 194 may advantageously be provided to connect the corresponding upper portions of the left tubular jacket 174 and the right tubular jacket 191. Such a connecting member 194 will also provide a means by means of whereby the entire device 60' can be suitably lifted, and it will serve as a guide to keep the rope entry portion 90 in its proper connection with respect to the upper sheave 102' when the arm mon-

tasjen 110' er i sin hvilestilling og det følgelig vil være mulighet for slakk i tauet 30. the rope 110' is in its resting position and there will consequently be a possibility of slack in the rope 30.

Det henvises nå til fig. 7 og 8 som viser en annen mulig utførelse av oppfinnelsen som er vesentlig forskjellig fra de to foran beskrevne utførelser som utnytter den elastomere dempningsvirkning av et sylindrisk legeme i hvilket torsjonsforskyvningen er fordelt langs torsjonselementets aksiale (langsgående) retning, idet torsjonselementets ene ende er festet til en dreibar arm og elementets andre ende er festet til en fast ramme. I motsetning til dette utnytter utførelsen på fig. 7 og 8 en forskjellig utforming av et elastomert torsjonselement i form av en avsmalnende eller konisk skive i hvilken skjærbelastningen er fordelt radialt fra et navparti nær skivens akse til et omkretsparti ved dens ytre omkrets, med en vesentlig avsmalning i skivens tykkelse fra navet til omkretsen, slik at forskyvnings- Reference is now made to fig. 7 and 8 which show another possible embodiment of the invention which is substantially different from the two previously described embodiments which utilize the elastomeric damping effect of a cylindrical body in which the torsional displacement is distributed along the torsion element's axial (longitudinal) direction, one end of the torsion element being attached to a rotatable arm and the other end of the element is attached to a fixed frame. In contrast, the embodiment of fig. 7 and 8 a different design of an elastomeric torsion element in the form of a tapering or conical disk in which the shear load is distributed radially from a hub portion near the axis of the disk to a circumferential portion at its outer circumference, with a significant taper in the thickness of the disk from the hub to the circumference, so that displacement

eller skjærvirkningen vil være i hovedsaken ensartet gjennom hele elastomeren. Den førstnevnte type av forskyvning kan betraktes som "langsgående torsjonsforskyvning", mens den sistnevnte kan betegnes som "utstrålende torsjonsforskyvning". or the shear action will be substantially uniform throughout the elastomer. The former type of displacement can be considered "longitudinal torsional displacement", while the latter can be termed "radiating torsional displacement".

Slik som i de tidligere beskrevne utførelser, er Such as in the previously described embodiments, is

en indre armmontasje 110" forsynt med en øvre skive 102" og en nedre skive 108", idet hver av de to skiver er dreibare ved motsatte ender av armmontasjen ved hjelp av en øvre dreietapp 116" og en nedre dreietapp 118", slik at de to skiver 102", .108" fritt vil kunne rotere om sine respektive akser som er parallelle med en sentral akse 132" som krysser armmontasjen 110" i området mellom de to skiver. an inner arm assembly 110" provided with an upper washer 102" and a lower washer 108", each of the two washers being rotatable at opposite ends of the arm assembly by means of an upper pivot pin 116" and a lower pivot pin 118", so that they two discs 102", .108" will be free to rotate about their respective axes which are parallel to a central axis 132" crossing the arm assembly 110" in the area between the two discs.

Et venstre, elastomert, konisk skiveelement 200 er festet til den roterbare arms 110" venstre plate 112" slik at det elastomere elements 200 navparti 202 vil rotere om anordningens hovedakse 132" i overensstemmelse med armmontasjens 110" rotasjon. Det elastomere elements 200 omkretsparti 204 er fastspent ved hjelp av et ytre omkretsbånd 208 som ved hjelp av passende bolter eller andre festeanordninger 210 er festet til den tilsvarende, venstre ramme 124". A left, elastomeric, conical disk element 200 is attached to the left plate 112" of the rotatable arm 110" so that the hub portion 202 of the elastomeric element 200 will rotate about the main axis 132" of the device in accordance with the rotation of the arm assembly 110". The circumferential portion 204 of the elastomeric element 200 is clamped by means of an outer circumferential band 208 which, by means of suitable bolts or other fastening devices 210, is attached to the corresponding left frame 124".

På liknende måte er et i hovedsaken identisk, elastomert, konisk skiveelement 2 06 anordnet på høyre side av anordningen, med elementets navparti fiksert i forhold til armmontasjens høyre armplate 114" og med dets omkretsparti festet til den høyre rammedel 130" ved hjelp av et andre festebånd 208. Idet det spesielt henvises til tverrsnittsrisset av det venstre, elastomere element 200 som er synlig på venstre side av fig. 8, vil man legge merke til at hvert av de elastomere elementer 200, 206 er forsynt med et antall rørformede forsterkningselementer 212 som hvert er konsentrisk anordnet om anordningens akse 132". Similarly, a substantially identical, elastomeric, conical disc member 206 is disposed on the right side of the device, with the member's hub portion fixed relative to the arm assembly's right arm plate 114" and with its peripheral portion secured to the right frame member 130" by means of a second fastening band 208. With particular reference to the cross-sectional view of the left elastomeric element 200 which is visible on the left side of fig. 8, it will be noted that each of the elastomeric elements 200, 206 is provided with a number of tubular reinforcing elements 212, each of which is arranged concentrically about the axis of the device 132".

Driftsegenskapene til en taustrekkdemperanordning som er konstruert i overensstemmelse med oppfinnelsen, skal nå omtales idet det spesielt henvises til de geometriske diagrammer på fig. 9 - 14 og kurvene på fig. 15. The operating characteristics of a rope tension damper device which is constructed in accordance with the invention will now be discussed, with particular reference to the geometric diagrams in fig. 9 - 14 and the curves in fig. 15.

Som man vil huske, er fig. 9-14 ment skjematisk As will be remembered, FIG. 9-14 meant schematically

å vise en typisk taustrekkdemperanordning 60, 60' eller 60" ifølge oppfinnelsen hvor vinkelen mellom armmontasjen 110, 110' eller 110" og den ytre orientering av tauet 80, 90 er henholdsvis minus 30 grader (fig. 9), 0 grader (fig. 10), 15 grader (fig. 11), 45 grader (fig. 12), 90 grader (fig. 13) og 120 grader (fig. 14). to show a typical rope tension damper device 60, 60' or 60" according to the invention where the angle between the arm assembly 110, 110' or 110" and the outer orientation of the rope 80, 90 is respectively minus 30 degrees (fig. 9), 0 degrees (fig. 10), 15 degrees (fig. 11), 45 degrees (fig. 12), 90 degrees (fig. 13) and 120 degrees (fig. 14).

Idet det nå henvises til fig. 9, vil det innses at figuren symbolsk viser den øvre skive 102, den nedre skive 108, armen 110 og et parti av tauet 30 (innbefattet det øvre parti 90 hvor det går inn i anordningen fra vinsjen, og et nedre utgangsparti 80 hvor det går ut av anordningen på sin vei mot vaierføringen 70). Både den øvre skive 102 og den nedre skive 108 har den samme radius "R" og er montert adskilt fra hverandre langs den dreibare arm 110 på en fast avstand "A". Da tauets 30 inngangsparti 90 og utgangsparti 80 vil være orientert mer eller mindre horisontalt under den tilsiktede bruk av anordningen (se fig. 1), kan det innses at strekket vil utøve et vridningsmoment-kraftpar på strekkdemperanordningen med en størrelse som er lik strekket "T" ganger den vertikale forskyvning "V" mellom tauets inngangs- og utgangspartier. Fig. 9-14 svarer til strekkdemperanordningen ifølge oppfinnelsen ved bruk med armen 110 i forskjellige hellingsvinkler i forhold til vertikalen. I det generelle tilfelle blir imidlertid strekk-kraften T ikke nødvendigvis anvendt på anordningen i den horisontale retning, og den vinkel som er av interesse, vil da bli målt i forhold til en linje normalt på orienteringen av det inngående tauparti 90 og det utgående tauparti 80 (eller en linje normalt på hal-veringslinjen for vinkelen mellom disse taupartier i det tilfelle at de ikke er parallelle). Referring now to fig. 9, it will be appreciated that the figure symbolically shows the upper sheave 102, the lower sheave 108, the arm 110 and a portion of the rope 30 (including the upper portion 90 where it enters the device from the winch, and a lower exit portion 80 where out of the device on its way towards the cable guide 70). Both the upper disc 102 and the lower disc 108 have the same radius "R" and are mounted apart from each other along the rotatable arm 110 at a fixed distance "A". As the rope's 30 entry portion 90 and exit portion 80 will be oriented more or less horizontally during the intended use of the device (see Fig. 1), it can be realized that the stretch will exert a torque-force couple on the strain relief device with a magnitude equal to the stretch "T " times the vertical displacement "V" between the entry and exit sections of the rope. Fig. 9-14 correspond to the tension damper device according to the invention when used with the arm 110 at different angles of inclination in relation to the vertical. In the general case, however, the tensile force T is not necessarily applied to the device in the horizontal direction, and the angle of interest will then be measured in relation to a line normal to the orientation of the incoming rope section 90 and the outgoing rope section 80 (or a line normal to the bisector of the angle between these rope parts in the event that they are not parallel).

Idet det.nå spesielt henvises til fig. 9, som er ment å vise anordningens geometriske egenskaper når armen er skråttstilt bakover i en vinkel på 30 grader med vertikalen, vil det innses at den vertikale avstand V er noe mindre enn den som er vist på fig. 10 når armen 110 er orientert vertikalt. En enkel geometrisk beregning vil vise at den vertikale avstand V på fig. 10 er lik 2R + A mens den på fig. 9 er lik 2 R + A cos 30°." Den effektive lengde av tauet 30 vil videre øke med et beløp S=S1+S2=2Re+ Since reference is now made to fig. 9, which is intended to show the geometric characteristics of the device when the arm is inclined backwards at an angle of 30 degrees with the vertical, it will be realized that the vertical distance V is somewhat less than that shown in fig. 10 when the arm 110 is oriented vertically. A simple geometric calculation will show that the vertical distance V in fig. 10 is equal to 2R + A, while the one in fig. 9 is equal to 2 R + A cos 30°." The effective length of the rope 30 will further increase by an amount S=S1+S2=2Re+

A sin & mellom stillingen ved minus 6 radianer som er vist på fig. 9 og 0-stillingen som er vist på fig. 10 (eller mellom 0 og pluss © radianer). A sin & between the position at minus 6 radians which is shown in fig. 9 and the 0 position shown in fig. 10 (or between 0 and plus © radians).

Idet det nå henvises til fig. 11, som viser armen 110 orientert i en vinkel på pluss 15 grader i forhold til vertikalen, vil det innses at den vertikale forskyvning V Referring now to fig. 11, showing the arm 110 oriented at an angle of plus 15 degrees to the vertical, it will be appreciated that the vertical displacement V

nå er lik 2R + A cos 15°, mens tauets 30 effektive lengde vil ha blitt ytterligere øket med et beløp ttR/6. is now equal to 2R + A cos 15°, while the effective length of the rope 30 will have been further increased by an amount ttR/6.

De tilsvarende beregninger for fig. 12 og 13, som viser armen 110 dreid ytterligere som et resultat av sukses-sive økninger i strekkraften T, vil vise at den tilsvarende vertikale avstand V vil være henholdsvis A cos 4 5° + 2R og 2R, mens den' tilsvarende forlengelse S vil være henholdsvis A sin 45° + 1/2ttR og A + irR. The corresponding calculations for fig. 12 and 13, which show the arm 110 rotated further as a result of successive increases in the tensile force T, will show that the corresponding vertical distance V will be A cos 4 5° + 2R and 2R respectively, while the corresponding extension S will be A sin 45° + 1/2ttR and A + irR respectively.

Idet det nå henvises til fig. 14, vil det innses at strekket i tauet 30 er blitt øket til det punkt hvor vinkelen er øket til 12 0 grader, en verdi som normalt vil være større enn det normale driftsområde for det elastomere torsjonselement som, slik man vil huske (i det minste med hensyn til de talleksempler som er gitt i forbindelse med utførelsen på fig. 2 og 3), er konstruert med en normal, maksimal rota-sjonsavbøyning på 109 grader. I alle tilfeller vil den vertikale forskyvning V være redusert til en størrelse som er lik 2R - A sin 30°, og forlengelsen S vil være (4/3)ttR. Referring now to fig. 14, it will be realized that the tension in the rope 30 has been increased to the point where the angle has been increased to 120 degrees, a value which will normally be greater than the normal operating range of the elastomeric torsion element which, as will be remembered (at least with regard to the numerical examples given in connection with the embodiment in Figs. 2 and 3), is constructed with a normal, maximum rotational deflection of 109 degrees. In all cases, the vertical displacement V will be reduced to an amount equal to 2R - A sin 30°, and the extension S will be (4/3)ttR.

Det henvises nå til fig. 15 som er en grafisk fremstilling som viser driftsegenskapene for en taustrekkdemperanordning som benytter et elastomert torsjonselement som utsettes for langsgående torsjonsforskyvning, idet de fire kurver svarer til driftsegenskaperie•for anordningen 60 når armen 110 er blitt innstilt til en hviletilstand (dvs. null strekk-kraft T i tauet 30) med en innledende helling på henholdsvis minus 30 grader (nedre kurve 30 0), 0 grader (kurve 302), pluss 15 grader (kurve 304) og pluss 45 grader (kurve 306). Disse kurver svarer til de geometriske konfigurasjoner som er vist henholdsvis på fig. 9, 10, 11 og 12. Det vil innses at den første kurve 300 er nesten lineær og tilveiebringer en forskyvning S på ca. 4 meter når en strekk-kraft på ca. 50 metriske tonn anvendes på tauet 30 (eller omvendt en strekk-kraft T på ca. 50 tonn vil resultere i en forskyvning S på ca. 4 meter). I motsetning til dette starter 0 grader-kurven 302 å stige steilt når forskyvningen S er over 3 meter og/eller strekk-kraften T er over 4 0 tonn. 15 grader-kurven 304 begynner å stige steilt ved en enda mindre forskyvning S og/eller strekk-kraft T. 4 5 grader-kurven 306 er enda mer ekstrem. Den horisontale, stiplede linje 308 som svarer til ca. 65 tonn, og den vef.tikale, stiplede linje 310 som svarer til noe mer enn 3,0 meter, angir et typisk sett av konstruksjonsparametre. Ut fra de forskjellige kurver kan det innses at en opprinnelig orientering av armen 110 i en vinkel mellom 0 grader og pluss 15 grader vil resultere 1 en jevn overgang som frembyr en merkbar økning i motstand når konstruksjonsparametrene oppnås, men vil tillate en viss ekstra forskyvning dersom driftsparametrene er begrenset, uten å resultere i en altfor høy økningstakt for strekk-kraf ten T. Reference is now made to fig. 15 which is a graphical representation showing the operating characteristics of a rope tension damper device using an elastomeric torsional element subjected to longitudinal torsional displacement, the four curves corresponding to the operating characteristics of the device 60 when the arm 110 has been set to a rest condition (ie, zero tensile force T in the rope 30) with an initial slope of respectively minus 30 degrees (lower curve 30 0), 0 degrees (curve 302), plus 15 degrees (curve 304) and plus 45 degrees (curve 306). These curves correspond to the geometric configurations shown respectively in fig. 9, 10, 11 and 12. It will be appreciated that the first curve 300 is nearly linear and provides a displacement S of about 4 meters when a tensile force of approx. 50 metric tons are applied to the rope 30 (or conversely, a tensile force T of about 50 tons will result in a displacement S of about 4 meters). In contrast, the 0 degree curve 302 starts to rise steeply when the displacement S is over 3 meters and/or the tensile force T is over 40 tons. The 15 degree curve 304 begins to rise steeply at an even smaller displacement S and/or tensile force T. The 4 5 degree curve 306 is even more extreme. The horizontal dotted line 308 which corresponds to approx. 65 tons, and the vertical dashed line 310 corresponding to slightly more than 3.0 meters indicates a typical set of design parameters. From the various curves, it can be seen that an initial orientation of the arm 110 at an angle between 0 degrees and plus 15 degrees will result in a smooth transition that produces a noticeable increase in resistance when the design parameters are achieved, but will allow some additional displacement if the operating parameters are limited, without resulting in an excessively high rate of increase for the tensile force T.

Claims (9)

1. Strekkdemperanordning for et ståltau eller en annen forholdsvis uelastisk, fleksibel line for fastgjøring av et fartøy til sin fortøyning, omfattende en stasjonær ramme (124, 130) som er forbundet med en dreibar arm (110) med en første rotasjonsakse (132)., idet armen dreier fra en nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, en første skive (102) som er dreibart lagret ved armens ene ende om en andre rotasjonsakse (116) som er parallell med armens første rotasjonsakse (132), og en andre skive (108) som er dreibart lagret ved armens motsatte ende om en tredje rotasjonsakse (118) som er parallell med armens første rotasjonsakse, idet den første skive (102) og den andre skive (108) leder tauet fra en i hovedsaken S-formet konfigurasjon til en forholdsvis rett konfigurasjon under økende strekk etter hvert som armen bringes til å dreie om den første rotasjonsakse, karakterisert ved at den omfatter en elastomer torsjonsfjær (126) som er orientert om armens (110) første rotasjonsakse (132) og forbinder armen med rammen (124, 130), idet fjæren tilveiebringer et kontravridningsmoment som er tilnærmet proporsjonalt med armens vinkelforskyvning fra den nevnte nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, og en armjusteringsanordning (144, 146) for justering av armens (110) dreiestilling i forhold til rammen fra en nullbelastningsstilling til en stilling under belastning, slik at den hastighet med hvilken tauets (30)effektive lengde endres i forhold til en forutbestemt tilvekst av strekk i tauet, varierer.1. Strain relief device for a steel rope or other relatively inelastic, flexible line for securing a vessel to its mooring, comprising a stationary frame (124, 130) which is connected to a rotatable arm (110) with a first axis of rotation (132). , as the arm rotates from a zero-load position to a position under load, a first disk (102) which is rotatably supported at one end of the arm about a second axis of rotation (116) which is parallel to the first axis of rotation (132) of the arm, and a second disk (108) which is rotatably supported at the opposite end of the arm about a third axis of rotation (118) which is parallel to the first axis of rotation of the arm, the first sheave (102) and the second sheave (108) guiding the rope from a substantially S-shaped configuration to a relatively straight configuration under increasing tension as the arm is brought to to rotate about the first axis of rotation, characterized in that it comprises an elastomeric torsion spring (126) which is oriented about the first axis of rotation (132) of the arm (110) and connects the arm to the frame (124, 130), the spring providing a counter-twisting moment which is approximately proportional to the arm's angular displacement from the aforementioned zero-load position to a position under load, and an arm adjustment device (144, 146) for adjusting the pivot position of the arm (110) in relation to the frame one from a zero-load position to a position under load, so that the rate at which the rope's (30) effective length changes in relation to a predetermined increase in tension in the rope varies. 2. Strekkdemperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den elastomere torsjonsfjær (126) omfatter et sylindrisk legeme (136) i hvilket torsjonsforskyvningen fordeles i torsjonselementets lengderetning for å bevirke en langsgående torsjonsforskyvningsvirkning, idet sylinderen har en første ende (112) som er innrettet til å rotere med armen (110), og en andre ende (134) som er hindret fra rotasjon i forhold til rammen (124)..2. Tension damper device according to claim 1, characterized in that the elastomeric torsion spring (126) comprises a cylindrical body (136) in which the torsional displacement is distributed in the longitudinal direction of the torsion element to cause a longitudinal torsional displacement effect, the cylinder having a first end (112) which is aligned to to rotate with the arm (110), and a second end (134) which is prevented from rotating relative to the frame (124).. 3. Strekkdemperanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter en andre ramme(130) og en andre elastomer torsjonsfjær (128) , idet den andre elastomere torsjonsfjær er i hovedsaken identisk med den første elastomere torsjonsfjær (126) med hensyn til driftsegenskaper, idet den ene ende (114) av den andre elastomere torsjonsfjær er innrettet til å rotere med armen (110), og den andre ende av den andre elastomere torsjonsfjær er hindret fra rotasjon i forhold til den andre ramme (130), idet den andre ramme (130) er adskilt fra den første ramme (124) og er adskilt fra denne ved hjelp av armen (110).3. Tension damper device according to claim 2, characterized in that it comprises a second frame (130) and a second elastomeric torsion spring (128), the second elastomeric torsion spring being essentially identical to the first elastomeric torsion spring (126) with respect to operating characteristics, one end (114) of the second elastomeric torsion spring is adapted to rotate with the arm (110), and the other end of the second elastomeric torsion spring is prevented from rotating relative to the second frame (130), the second frame ( 130) is separated from the first frame (124) and is separated from this by means of the arm (110). 4. Strekkdemperanordning ifølge krav 1, karakterisert' ved at den elastomere torsjonsfjær (126) omfatter minst to sylindriske, elastomere torsjonselementer (170, 172), idet minst ett (172) av elementene er hult og innrettet til å oppta et andre (170) av elementene på konsentrisk, stablet måte, idet en første ende av det hule, sylindriske element er stivt festet til rammen (176), idet en andre ende av det hule, sylindriske element (172) er stivt festet til en første ende av det andre, sylindriske element (170), og en andre ende av det andre sylindriske element er forbundet med armen (112').4. Tension damper device according to claim 1, characterized in that the elastomeric torsion spring (126) comprises at least two cylindrical, elastomeric torsion elements (170, 172), with at least one (172) of the elements being hollow and arranged to accommodate a second (170) of the elements in a concentric, stacked manner, a first end of the hollow cylindrical element being rigidly attached to the frame (176), a second end of the hollow cylindrical element (172) being rigidly attached to a first end of the second , cylindrical member (170), and a second end of the second cylindrical member is connected to the arm (112'). 5. Strekkdemperanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at forbindelsen mellom det sylindriske elements (170) andre ende og armen (112') er en stiv forbindelse (138').5. Strain damper device according to claim 4, characterized in that the connection between the other end of the cylindrical element (170) and the arm (112') is a rigid connection (138'). 6. Strekkdemperanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at et andre sådant stablet arrangement er tilveiebrakt for å fastgjøre armen (110) til en andre ramme (193) som er adskilt fra den første ramme (176) og adskilt fra denne ved hjelp av armen.6. Tension damper device according to claim 4, characterized in that a second such stacked arrangement is provided to secure the arm (110) to a second frame (193) which is separated from the first frame (176) and separated from this by means of the arm. 7. Strekkdemperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den elastomere torsjonsfjær (200) har et navparti (202) og et omkretsparti (204) slik at når navpartiet roteres i forhold til omkretspartiet, utsettes elastomeren i det nevnte element for en utstrålende torsjonsforskyvningsvirkning som er i hovedsaken ensartet gjennom hele elastomeren, idet navpartiet (202) er forbundet med den nevnte arm (110") og omkretspartiet (204) er forbundet med rammen (124").7. Tension damper device according to claim 1, characterized in that the elastomeric torsion spring (200) has a hub part (202) and a peripheral part (204) so that when the hub part is rotated in relation to the peripheral part, the elastomer in the said element is exposed to a radiating torsional displacement effect which is essentially uniform throughout the elastomer, the hub portion (202) being connected to said arm (110") and the peripheral portion (204) being connected to the frame (124"). 8. Strekkdemperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den elastomere torsjonsfjær (126) er forsterket ved hjelp av et antall stive, ringformede plater (140).8. Tension damper device according to claim 1, characterized in that the elastomeric torsion spring (126) is reinforced by means of a number of rigid, annular plates (140). 9. Strekkdemperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den elastomere torsjonsfjær (200) er forsterket ved hjelp av et antall stive rør (212).9. Tension damper device according to claim 1, characterized in that the elastomeric torsion spring (200) is reinforced by means of a number of rigid tubes (212).
NO834857A 1982-04-30 1983-12-29 STRETCH SHOCK DEVICE. NO155128C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37345682A 1982-04-30 1982-04-30
PCT/US1983/000527 WO1983003814A1 (en) 1982-04-30 1983-04-11 Rope tension device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO834857L NO834857L (en) 1983-12-29
NO155128B true NO155128B (en) 1986-11-10
NO155128C NO155128C (en) 1987-02-18

Family

ID=26768262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO834857A NO155128C (en) 1982-04-30 1983-12-29 STRETCH SHOCK DEVICE.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO155128C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO155128C (en) 1987-02-18
NO834857L (en) 1983-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4846446A (en) Rope tension damper
US4760992A (en) Rope tension damper
US4088089A (en) Riser and yoke mooring system
US3120831A (en) Mooring whip
US3605668A (en) Underwater riser and ship connection
KR102548742B1 (en) midline tensioner
NO310690B1 (en) Riser pipe between the seabed and a floating vessel
NO141510B (en) ONE POINT MORTGAGE AND LOAD TRANSFER SYSTEM FOR TANKERS
US10507894B2 (en) Self-restoring motion compensating mooring system
US4493282A (en) Combination mooring system
US4797033A (en) Anchor line-stabilized system
EP0106885B1 (en) Rope tension device
EP3277949B1 (en) Wave energy converter with mooring system comprising buoyant elements
NO155128B (en) STRETCH SHOCK DEVICE.
EP0366809A1 (en) Floating dock adjustable in width
CA1212251A (en) Weight type motion compensation system for a riser moored tanker
NO330652B1 (en) Offshore loading system with bolt damping, comprising a slim mooring buoy
NO141120B (en) DEVICE FOR DRAWING WINCH FOR HANDLING SYNTHETIC ROPE
US4317421A (en) Mooring line handling apparatus
JPH0259119B2 (en)
NO331622B1 (en) Active, partly weather dependent anchoring system
DK146712B (en) PROCEDURE TO SUPPLY BOATS AND REQUIREMENTS FOR EXERCISING THE PROCEDURE
NO177383B (en) Games for sensitive cables
US6083066A (en) Rowing apparatus
US5944451A (en) Dock compensator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN OCTOBER 2002