NO161310B - Fremgangsmaate og anordning for utsetting og opptaging av et legeme i sjoeen. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører utsetting og opptaging av et legeme i

sjøen fra, hhv. til et fartøy på overflaten. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen slik håndtering av legemer som påvirkes av bølgebevegelser i overflaten. Legemene kan være helt ned-

senket eller flytende. Som eksempler på slike legemer kan her nevnes undervannsfartøyer, hvor vekten er sterkt redusert som følge av oppdriften. For tyngre legemer, dvs. en restvekt på 70% eller mer, vil man vanligvis ikke ha noen problemer ved utsetting og opptaging, fordi slike legemer stort sett vil oppføre seg i sjøen som et søkke. Ved legemer i over-

flaten vil man stå overfor betydelige problemer som skyldes at fartøyet og legemet beveger seg ulikt i sjøen, og det opp-

står store kreftesprang under løftingen mellom sjø og luft.

De absolutte og relative bevegelser av fartøyet og legemet

som funksjon av tiden er her av betydning.

For å unngå såkalt "snapping", som er et kjent problem ved

bruk av en wire i løfteforbindelsen, må det sørges for en adekvat kompensering slik at man kan unngå oppbyggingen av den fasevinkel mellom lasten og løfteutstyret som skyldes den elastiske tauforbindelse.

Fra US-PS 3.512.657 er det kjent et systen hvor det benyttes

en slakk-kompensator ved enden av et tau, og man vil få samme belastningstopper som i et tau. Det dreier seg forøvrig om å hente last fra en flåte. Det beskrives med særlig henvisning til publikasjonens fig. 6 en anordning som virker slik at når lasten, som er opphengt i en stang, på grunn av bølgebe-vegelse heves raskere enn hastigheten av kranens løftewire,

vil stangen sammen med et stempel skyves oppover i en sylinder. Denne forskyvning vil skje uten motstand fordi luften over stempelet kan unnslippe gjennom en åpning. Når bølgebevegelsen opphører vil ventilen lukke og stempelet med stangen sperres mot nedadgående bevegelse. Som nevnt dreier det seg om å hente last fra en flåte, og dette er en situasjon som ikke kan sammenlignes med den å hente en gjenstand eller en last opp fra selve sjøen, dvs. hente opp en gjenstand som flyter i

sjøen. Som allerede nevnt, påvirkes legemer i sjøen av bølge-bevegelser når legemet er i nærheten av overflaten. Legemene kan være helt nedsenket eller flytende. For tyngre legemer, dvs. en restvekt på 70% eller mer, vil man vanligvis ikke ha noen problemer ved utsetting og opptaging, fordi slike legemer som nevnt stort sett vil oppføre seg i sjøen som et søkke. For lettere legemer i overflaten vil man derimot stå overfor betydelige problemer som skyldes at fartøyet og legemet beveger seg ulikt i sjøen, og det oppstår store kreftesprang under løftingen mellom sjø og luft. De absolutte og relative bevegelser av fartøyet og legemet som funksjon av tiden er her av betydning, og det er her oppfinnelsen kommer inn. Med oppfinnelsen tas det sikte på å sørge for en adekvat kompensering slik at man kan unngå oppbyggingen av den fasevinkel mellom last og løfteutstyr som skyldes nettopp den nevnte nødvendige elastiske tauforbindelse. På denne måten unngår man den så-kalte "snapping" i forbindelse med løfting av et legeme opp fra sjøen.

Fra US-PS 3.401.804 er det kjent et utstyr med en trakt hvori et konisk legeme går inn når løftewiren hives.

Med oppfinnelsen tar man sikte på å tilveiebringe en stiv forbindelse mellom fartøyet, henholdsvis løfteutstyret ombord i fartøyet, og lasten, dvs. legemet, på det egnede tidspunkt, når legemet beveger seg vertikalt med skipet slik at legemets stilling, hastighet og akselerasjon blir identiske med skipets verdier. Det er i denne forbindelse vesentlig at den tilveie-bragte stive forbindelse muliggjør en ytterligere oppadrettet bevegelse av legemet under påvirkning av bølgene. Er denne mulighet til stede så kan kranoperasjonen skje over lengre tid, i motsetning til ved de i dag anvendte systemer hvor løftebe-vegelsen må skje raskt. Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt en fremgangsmåte ved opptaging av et legeme i sjøen ombord i et fartøy på overflaten, under utnyttelse av løfteutstyr ombord i fartøyet, hvilket løfteutstyr sammenkoples med legemet, og det som kjennetegner fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at legemet bringes til kontakt nedenfra med et stivt element som kan bevege seg fritt oppover i løfteutstyret ved legemets oppadgående bevegelse i bølgene, men låses til løfteutstyret mot nedadgående bevegelse, og at legemet sammenkoples med det stive element før løfteutstyret og legemets bevegelse nærmer seg hverandre asymptotisk, hvoretter legemet vil bevege seg med løfte-utstyret når den relative bevegelse er oppadrettet og derved få

en posisjon, hastighet og akselerasjon som er identiske med far-tøysverdiene, hvoretter legemet bringes ombord ved hjelp av løfteutstyret.

Det man på fordelaktig måte oppnår med oppfinnelsen er at man bringer hele systemet til en tilstand hvor det er båtens bevegelser som er avgjørende. Verdiene for båtens bevegelser vil være kjente og de er moderate. Den stive forbindelse vil lette det beregningsmessige arbeidet og medføre at fasevinkelen mellom fartøy og legeme vil bli lik null. De ellers forekommende farlige rykk unngås fordi relativ hastighet, akselerasjon cg posisjon vil gå asymptotisk mot null.

Selv om fremgangsmåten her er definert i forbindelse med opptaging av et legeme så dekker oppfinnelsen naturligvis også utsetting, idet man da anvender en reversert prosedyre.

En anordning for utsetting og opptaging av et legeme i sjøen

fra, henholdsvis til et fartøy på overflaten ifølge oppfinn-

elsen og innbefattende løfteutstyr ombord i fartøyet, i hvilket løfteutstyr det inngår en hivkompensator, er kjennetegnet ved at løfteutstyret innbefatter et i forhold til skipet fikserbart punkt, at hivkompensatoren har et fast element som er fast opphengt i det nevnte punkt og har et fritt element som kan bevege seg fritt vertikalt oppover i forhold til det faste element og kan låse seg i forhold til det faste element mot en relativ bevegelse nedover, at legemet har en skyveflate for anlegg nedenfra mot det frie element, at det nevnte frie element har en koplingshalvdel, at legemet har en koplingshalvdel for sammen-

kopling med den førstnevnte koplingshalvdel ved en bevegelse nedenfra av legemet mot det nevnte frie element, og ved at det forefinnes styremidler for styring av legemet og det frie element for innbyrdes skyvesamvirke og sammenkopling.

Fordelene ved oppfinnelsen vil gå nærmere frem av den etter-følgende beskrivelse av den tekniske idé og et utførelses-eksempel av anordningen, for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

På tegningene viser:

Fig. 1 et bevegelsesskjerna som tjener til forståelse av den

inventive idé,

fig. 2 viser et perspektivriss av en anordning ifølge oppfinnelsen ,

fig. 3 viser et sideriss av anordningen i fig. 2, med et legeme

under opptaging,

fig. 4 viser et sideriss som i fig. 3, under et senere opptagingstrinn,

fig. 5 viser et sideriss som i fig. 3 og 4, under et enda

senere opptagingstrinn,

fig. 6 viser et sideriss av anordningen under et enda senere

opptagingstrinn, hvor løfteutstyret er svingt opp, og fig. 7 viser et skjematisk oppriss av den enveis-hivkompensator

som inngår i løfteutstyret i fig. 2-6.

I fig. 1 representerer den øvre bølgekurve bevegelsen av

det nevnte i forhold til skipet fikserbare punkt, og den nedre bølgekurve representerer legemets bevegelse i sjøen. Forøvrig vises det foreløpig til den forklarende tekst i

fig. 1. En utfyllende forklaring vil bli gitt nedenfor etter at den på tegningene viste anordning først er beskrevet.

Under særlig henvisning til fig. 2, men også til figurene 3-6, betegner 1 et fartøy hvor det omtrent midtskips og ved fartøyets side er montert en kran 2. Kranen kan naturligvis også være montert på andre steder på skipet, eksempelvis ved hekken. Kranen 2 består i hovedsaken av en U-formet ramme eller bom 3, hvis basis er opplagret i fundamenter 4 ombord i fartøyet 1. Den U-formede rammes ben er ved sine ytterender forbundne med hverandre ved hjelp av en dreibart opplagret bjelke 5. Rammen 3 og dens tilhørende bjelke 5 kan svinges opp og ned ved hjelp av de viste arbeidssylindre 6 og 7.

I den dreibart opplagrede bjelke 5 er det montert en spesiell hivkompensator ifølge oppfinnelsen, generelt betegnet med 8.

I store trekk består denne hivkompensator 8 av et i bjelken

5 om en akse 9 svingbart opplagret rørformet legeme 10 som nederst er tilknyttet en tverrplate 11 og øverst i brakett-armer 12 bærer en sportrinse 13. I rørlegemet 10 er det glid-bart anordnet et indre rør 14 som nederst er forbundet med

en tverrplate 15. Røret 14 strekker seg som vist i fig. 2 helt gjennom rørlegemet 10 og er øverst utformet med en langs-gående spalte 16, slik at det kan bevege seg opp og forbi sportrinsen 13 uten å hindre wiren 17 som går ut i fra en vinsj 18 ombord i fartøyet 1, rundt sportrinsen 13, og ned gjennom røret 14 og ned til et undervannsfartøy 19 i sjøen.

En arbeidssylinder 20 er med sin nedre ende tilknyttet tverrplaten 11, og en arbeidssylinder 21 er anordnet på den andre siden av rørlegemet 10, slik det går frem av fig. 2, og er med sin nedre ende tilknyttet tverrplaten 11. De to arbeids-sylindernes 20, 21 stempelstenger 22 henholdsvis 23 er med sine ytterender forbundet med tverrplaten 15.

i En koplingshalvdel 24 er anordnet på undersiden av tverrdelen 15. Den andre koplingshalvdel 25 befinner seg på undervanns-fartøyet 19.

Hivkompensatoren 8 er som nevnt svingbart opplagret i bjelken 5 ved 9 og kan altså i den i fig. 2 viste stilling av løfte-utstyret svinge i et vertikalplan parallelt med fartøyssiden. For styring av denne svingebevegelsen kan det anordnes ikke viste arbeidssylindre som virker mellom bjelken 5 og hivkompensatoren på hver side av svingeaksen 9. Koplingshalvdelen 24 inneholder fordelaktig også en slingrebøyleopplagring eller lignende, som vil gi nødvendig fleksibilitet (vinkelawik) .

Løfteutstyret som er vist i fig. 2-6, virker på følgende måte: Den U-formede ramme 3 er svingt ut til den i fig. 2 viste stilling, forøvrig samme stilling som er vist i fig. 3, 4 og 5, og undervannsfartøyet 19 befinner seg nede i sjøen. Undervanns-fartøyet 19 er ved hjelp av wiren 17 tilknyttet fartøyet 1, dvs. vinsjen 18 ombord i fartøyet. Wiren 17 er ved overgangen til undervannsfartøyet 19 tilknyttet et konisk, bøyelig legeme 26. Hensikten med dette er å få en innstyring i røret 14, og utligning av de innvirkede horisontalkrefter. Undervannsfar-tøyet 19 tvinges i dette tilfelle ved hjelp av det koniske legeme 26 til en stilling under koplingshalvdelen, idet wiren 17 trekkes inn ved hjelp av vinsjen 18. Det er her vesentlig å merke seg at wiren 17 i og for seg ikke er nødvendig, idet således undervannsfartøyet 19 kan styres med egne midler til sammenkopling uten bruk av wiren, men vanligvis vil man utnytte wiren 17 for innstyring og også for opptrekkingen av undervanns-fartøyet 19 i sjøen, fordi man som regel har wiren 17 mellom undervannsfartøyet og vinsjen ombord i overflatefartøyet.

Tverrplaten 15 og derved nedre del av røret 14 og koplingshalvdelen 24 er som vist kjørt et stykke ned i forhold til tverrplaten 11. Denne bevegelsen av tverrplaten 15 med til-hørende deler skjer ved hjelp av arbeidssylinderne 20, 21 som på vanlig måte er tilknyttet tur/retur-ledninger (ikke vist).

I fig. 3 nærmer undervannsfartøyet 19 seg overflaten, og i fig.

4 er undervannsfartøyet 19 kommet til en stilling hvor det koniske, bøyelige legeme 26 har entret koplingshalvdelen 24

og gått opp i røret 14. I fig. 5 er undervannsfartøyet 19 kommet til overflaten og de to koplingshalvdelene 24 og 25

har fått anlegg mot hverandre, men er ikke nødvendigvis sammen-koplet ennå.

I fig. 6 er sammenkopling skjedd og samtidig er den U-formede ramme 3 svingt opp ved hjelp av arbeidssylinderne 6, 7 og undervannsfartøyet er altså nå tatt opp.

Hivkompensatorens 8 oppbygging vil gå frem av fig. 7. Som det er vist i snittet gjennom arbeidssylinderen 21, er tilhørende stempelstang 23 tilknyttet stempelet 27 som er forsynt med en enveis-ventil 28. Enveis-ventilen 28 virker slik at stempelstangen 23 og dens stempel 27 kan bevege seg oppover i sylinderen 21 når stempelstangen 23 påvirkes nedenfra av under-vannsf artøyet 19, via koplingen 24, 25 og den nedre tverrplate 15. Ser man på fig. 5, hvor de to koplingshalvdeler 24, 25 har anlegg mot hverandre, så vil det være klart at dersom en bølge løfter undervannsfartøyet 19, så vil under-vannsfatøyet bevirke en oppoverrettet forskyvning av koplingshalvdelen 24 og tilhørende komponenter, og stempelstengene 22, 23 går derfor oppover og inn i de respektive arbeidssylindre 20, 21, Enveis-ventilen 28, en slik finnes naturligvis også i sylinderen 20, muliggjør en slik oppoverbevegelse, men dersom den oppadrettede kraft opphører og undervannsfar-tøyet 19 beveger seg nedover igjen i sjøen, vil de respektive stempler 27 holdes igjen i den innkjørte stilling, dvs. at stempelstengene 22, 23 og tilhørende tverrplate 15 og koplingshalvdelen 24 vil altså ikke bevege seg nedover i forhold til det fikserte punkt. Når den ny bølge løfter undervanns-fartøyet 19 opp til fornyet kontakt vil eventuelt hivkompensatorens bevegelige komponenter forskyves ytterligere oppover.

Sammenkopling av koplingshalvdelene 24, 25 foretas ut i fra en vurdering av forholdene, og det vil si før bevegelsene til løfteutstyret, representert ved punktet 9, og undervannsfar-tøyet nærmer seg hverandre asymptotisk, og ved hjelp av arbeidssylinderne 6, 7 heves løfterammen 3, som vist i fig. 6 ved hjelp av arbeidssylinderne 20, 21 kjøres tverrplaten 15 og det tilkoplede undervannsfartøy 19 oppover.

I fig. 7 er det rent skjematisk vist at den øvre koplingshalvdel 24 har et slingrebøyleoppheng og er forsynt med lås-kroker 29 beregnet til fastlåsing av den nedre koplingshalvdel 25. Låsekrokene 29 påvirkes av ikke viste drivorganer som er f jernstyrbare fira fartøyet 1, slik at låsen kan bringes til virkning når forholdene ligger til rette for det, som nevnt foran.

Etter den foran gitte redegjørelse av den generelle konstruk-tive oppbygging av et utførelseseksempel av løfteutstyret med tilhørende hivkompensator, skal oppmerksomheten igjen rettes mot fig. 1 som belyser virkemåten.

I fig. 1 er den øvre bølgelinje representativ for fartøyets bevegelse, nærmere bestemt det fikserte punkt 9's bevegelse i sjøen. Den nedre, fullt opptrukne bølgelinje er representativ for undervannsfartøyets 19 bevegelse i bølgene.

Ved hjelp av arbeidssylinderne 20, 21 kjøres koplingshalvdelen 24 nedover slik at den treffer undervannsfartøyet 19, dvs. koplingshalvdelen 25, men kopling foretas ennå ikke. Kopling foretas først noe senere, før relativbevegelsen går asymptotisk mot null, hvoretter nedadgående relativ bevegelse hindres av låsemekanismen i hivkompensatoren. Med stiplede linjer er det vist hvordan undervannsfartøyet da vil bevege seg og følge fartøyets bevegelser. Dersom man finner at kopling er ugunstig vil man unnlate å kople på det nevnte punkt, og undervannsfartøyet vil da fortsette sin bevegelse etter den fullt opptrukne nedre bølgelinje og vil således fjerne seg fra koplingshalvdelen 24. Eventuelt kan da koplingshalvdelen 24 følge etter undervansfartøyets bevegelse i bølgene, ved manipulering av arbeidssylinderne 20, 21. Til høyre i fig.l beveger undervannsfartøyet seg igjen oppover og vil skyve mot koplingshalvdelen 24 og tilhørende komponenter i hivkompensatoren 8. Ny kopling skjer så som vist til høyre i fig. 1, hvis forholdene ellers ligger til rette, eller man kan la koplingen være åpen og la undervannsfartøyet bevege seg videre i bølgene i påvente av en bedre sammenkoplingsanledning.

Ved utsetting av undervannsfartøyet går man frem på tilsvarende

måte, men naturligvis reversert.

Foran er det beskrevet bruk av hydraulisk låsing. Naturligvis kan man benytte mekanisk låseutstyr, med gripeklør etc, dvs. utførelse som vil være velkjent for fagmannen. Istedenfor å anordne ventilen inne i arbeidssylinderen, kan enveis-ventil-ene naturligvis ligge utenfor arbeidssylinderen.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved utsetting og opptaging av et legeme i sjøen fra/til et fartøy på overflaten, under utnyttelse av løfteutstyr ombord i fartøyet, hvilket løfteutstyr sammenkoples med legemet, karakterisert ved at ved opptaging bringes legemet til kontakt nedenfra med et stivt element som kan bevege seg fritt oppover i løfteutstyret ved legemet oppadgående bevegelse i bølgene, men låses til løfteutstyret mot nedadgående bevegelse, og at legemet sammenkoples med det stive element før løfteutstyret og legemets bevegelse nærmer seg hverandre asymptotisk, hvoretter legemet vil bevege seg med løfteutstyret når den relative bevegelse er oppadrettet, og derved får en posisjon, hastighet og akselerasjon som er identiske med fartøysverdiene, hvoretter legemet bringes ombord ved hjelp av løfteutstyret, idet prosedyren re-verseres ved utsetting.

2. Anordning for utsetting og opptaging av et legeme i sjøen fra, hhv. til et fartøy på overflaten, innbefattende løfte-utstyr ombord i fartøyet, i hvilket løfteutstyr inngår en hivkompensator, karakterisert ved at løfte-utstyret innbefatter et i forhold til skipet fikserbart punkt (9), at hivkompensatoren (8) har et fast element (10) som er fast opphengt i det nevnte punkt (9) og har et fritt element (15) som kan bevege seg fritt vertikalt opover i forhold til det faste element og kan låse seg (27,28) i forhold til det faste element mot en relativ bevegelse nedover, at legemet (19) har en skyveflate for anlegg nedenfra mot det frie element, at det nevnte frie element har en koplingshalvdel (24), at legemet har en koplingshalvdel (25) for sammenkopling med den førstnevnte koplingshalvdel (24) ved en bevegelse nedenfra av legemet (19) mot det nevnte frie element (15), og ved at det forefinnes styremidler (26) for styring av legemet (19) og det frie element (15) for innbyrdes skyvesamvirke og sammenkopling .