NO169955B - Anordning for bremsing av avspolingen av et langstrakt element, f.eks. en slange eller en kabel - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for blokkering av avspolingen av et langstrakt element f.eks. en slange eller en kabel, omfattende minst et bremseorgan, f.eks. en kabel som er innrettet til å kunne snos om det element som skal blokkeres, og har sine ender montert hver for seg på et bæreorgan, og omfattende drivorganer som fremskaffer en relativ bevegelse mellom de to bæreorganer i en retning parallelt med avspolingen, for derved å bremse bremseorganet til virkning mot elementet.

Problemet med blokkering eller bremsing av avspolingen langs aksen av en last, f.eks. stive eller fleksible rør eller slanger, kabler eller kjettinger møter man hyppig ved nedlegging av slike elementer i sjøen.

Denne blokkering blir generelt fremskaffet ved hjelp av anordninger i form av kjever eller kroker som innebærer den ulempe at det tillates en viss glidning av elementet, og som et resultat gir merker eller deformasjoner på overflaten av det element som skal bremses.

Likeledes kjenner man fra US patentskrift 3.975.919 en anordning som tillater blokkering av et slikt element som skal bremses, men en slik anordning vil ikke kunne blokkere et element under avspoling uten å skade det.

Ifølge US patentskrift 3.975.919 gis der anvisning på bremseorganer eller blokkeringsorganer som bare kommer til virkning rundt et rørstykke som befinner seg i ro, hvilket er fullstending forskjellig fra den dynamiske funksjon som har med blokkering av avspolingen av et langstrakt element, dvs. i forbindelse med akkumuleringsorganer som har tilstrekkelig energi til, ved tidspunktet for bremsing, å meddele det forreste parti av bremseorganet en så stor hastighet at denne er like stor eller større enn spolehastigheten for det avspolende element. Heller ikke gir US patentskrift 3.975.919 anvisning på "elastiske bremseorganer" i den henseende at elastisiteten skal bidra til en myk blokkering av et avspolende element. Det den nevnte publikasjon gir anvisning på, er et tråd-nettverk som kan trekke seg sammen for å gi en større diameter, og som kan strekke seg ut for å klappe sammen rundt det rørstykke som skal forskyves.

Den foreliggende oppfinnelse går således ut på å skaffe en anordning for blokkering som reagerer meget raskt, og som unngår skade på overflaten av det element som skal blokkeres .

I denne hensikt er formålet, ved en anordning av den innledningsvis angitte art ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at drivorganene enten omfatter et i og for seg kjent reservoar av trykkluft for akkumulering av energi som er forbundet med minst en donkraft som er anordnet mellom de to bæreorganer, eller komprimerbare mekaniske organer med en lås som er anordnet for låsing av bæreorganene i en posisjon hvor disse er i en energiakkumulerende tilstand, idet de energiakkumulerende organer ved blokkeringsoperasjon er innrettet til å utløses fra en energiakkumulerende tilstand til en energifrigjørende tilstand for derved å meddele det forreste parti av bremseorganet en hastighet som er minst like stor eller større enn spolehastigheten for elementet enten dette har rundt eller ovalt tverrsnitt.

Hensiktsmessig er anordningen utført slik at det mellom de bæredeler som påvirkes av organene for akkumulert energi er anordnet minst en meie som på sin side er anordnet mellom det element som skal blokkeres, og det bremseorgan som eventuelt utgjøres av en kabel, idet meien eller meiene har innvendige krumme flater svarende til elementets ytre krumming.

Ytterligere er anordningen karakterisert ved at nevnte meie har en utstrekning som er mindre enn lengden av nevnte bremseorgan når dette er foldet ut.

For å tillate avspoling av det langstrakte element er det tilstrekkelig å holde de to bæreorganer tilstrekkelig nær hverandre for således å tillate at kabelen er viklet om elementet på en løs måte. Ved påvirkning av de to bæreorganer fra hverandre, vil det resultere i en bremsing av det langstrakte element ved hjelp av kabelen.

Energiakkumulatoren gir den fordel at den skaffer en rask påvirkning av bæreorganene i retning fra hverandre. Man har i virkeligheten konstatert at på ovennevnte måte oppnår man en blokkering uten glidning, og følgelig uten skade på overflaten av det blokkerte element, idet dette skyldes at i det øyeblikk kabelen slutter seg til elementet, vil hastigheten av det fremre parti av denne kabel være av samme størrelsesorden eller større enn den for elementet. Med andre ord vil blokkeringsorganet komme til virkning med en hastighet av samme størrelsesorden enn den for elementet som skal blokkeres.

Energiakkumulatoren ifølge oppfinnelsen tillater at man under praktiske og økonomiske aksepterbare betingelser oppnår en slik hastighet i løpet av en meget kort tid.

Energiakkumulatoren ifølge oppfinnelsen tillater at man under praktiske og økonomiske aksepterbare betingelser oppnår en slik hastighet i løpet av en meget kort tid.

Ved hjelp av ikke begrensende eksempler vil der nå bli beskrevet utførelsesformer for oppfinnelsen under henvisning til de vedføyde skjematiske tegningsfigurer. Fig. 1 er et perspektivriss for en første utførelsesform som viser prinsippet for oppfinnelsen, idet organer for energiakkumulering er utelatt for oversiktens skyld. Fig. 2 er et riss i større målestokk av detaljen II på fig. 1 . Fig. 3 er et grunnriss av anordningen ifølge fig. 1, hvor der er innlemmet et eksempel på energiakkumulerende organer med styring.

Fig. 4 er et perspektivriss av en annen utførelsesform.

Fig. 5 er et perspektivriss av en tredje utførelsesform hvor drivorganene er utelatt. Fig. 6 er et perspektivriss av en fjerde utførelsesform. Fig. 7 er et utsnitt i større målestokk av detaljen VII på fig. 6. Fig. 8 er et sideriss som representerer en ytterligere utførelsesform. Fig. 9 er et tverrsnitt gjennom et urundt element som skal blokkeres, og tilhørende bremseorganer. Fig. 10 er et meget skjematisk sideriss av en ytterligere utførelsesform. Fig. 11 representerer en variant av anordningen ifølge fig. 10.

Anordningen ifølge fig. 1-3, som viser prinsippet ved den foreliggende oppfinnelse, er montert på et underlag 1 (ikke vist på fig. 3) som strekker seg i retningen for avspolingen F1 for det langstrakte element 2. Dette underlag bærer et beslag 3 ved sin nedre ende (nedstrømsenden), og et beslag 4 ved sin oppstrømsende, idet hvert av beslagene er forsynt med hvert sitt hull 5 resp. 6, gjennom hvilke elementet 2 er ført. Beslagene 3 og 4 er anordnet vinkelrett på underlaget 1 og retningen F1.

To stenger 7 er anordnet mellom beslagene 3 og 4 parallelt

i forhold til retningen F1 og danner skinner for to vogner 8 som har form av glidemuffer på stengene 7. Muffene 8 er forbundet med stenger 9 for to drivorganer 10 som er montert på beslaget 4 i den hensikt å forskyve muffene langs stengene 7.

De to muffer 8 bærer dessuten mellom stengene 7 et ringfor-met bæreorgan 11 som har en sentral åpning 12 som på lignende måte har ført gjennom seg elementet 2, og på hvilket bæreorgan de første ender av kabelen 13 er montert i hull 14 og fastholdt ved hjelp av hylser 15.

De andre ender av kablene 13 fastholdes f.eks. på den samme måte, eller på en demonterbar måte, på beslaget 4 som også tjener som et annet fiksert underlag. Ved de andre endepartier kan der være anordnet elastiske organer mellom stoppeorganene for kablene 13 og beslaget 4.

På fig. 1-3 er der bare vist to kabler 13 som er snodd i samme retning rundt elementet 2. I virkeligheten er antallet brukte kabler avhengig av den blokkeringskraft som man ønsker å oppnå. De forskjellige kabler kan alle være viklet i samme retning eller i to forskjellige retninger, dvs. det som i det sistnevnte tilfelle gir den største fordel med hensyn til å oppheve rotasjonskreftene i forhold til bæreorganet 11 og beslaget 4.

Slik det spesielt fremgår av fig. 3, omfatter anordningen kamre 50 for drivorganene 10 som er plassert ved enden av stengene 9, og som er forbundet med en pumpe 51 for tilførsel av hydraulisk fluidum som finnes i et reservoar 52.

Det annet kammer 53 for drivorganene er forbundet til et hydropneumatisk reservoar 55 via en mellomliggende ventil 54 som kan åpnes raskt. Trykket i reservoaret 55 er realisert ved åpning av en flaske med trykkgass 56 ved hjelp av en mellomliggende ventil 57.

Fyllingen av den hydrauliske krets blir utført ved tømming av reservoaret 52 via en mellomliggende ventil 58.

For å tillate avspoling av elementet 2, er det tilstrekkelig å bringe bæreorganet 11 og beslaget 4 mot hverandre ved hjelp av pumpen 51 og drivorganet 10, på den måte at kablene 13 som omslutter elementet 2, forblir løse. Man komprimerer således den luft som rommes i reservoaret 55, noe som har virkning av oppmagasinering av energi. For å oppnå blokkering av avspolingen vil man raskt forskyve bæreorganet 11 i retningen for pilen F1 ved hjelp av drivorganene 10, idet man åpner ventilen 54. Man oppnår således en stramming av elementet 2 ved hjelp av kablene 13, og som en konsekvens en blokkering av dette element. Trykket i reservoaret 55 bestemmer på den ene side den hastighet som bæreorganet 11 blir ført frem med i retning fra beslaget 4, og på den annen side den gjenværende kraft som utøves på de nedstrøms beliggende endepartier av kablene 13 etter blokkering.

Den forhåndsbestemte hastighet kan være av samme størrelses-orden eller større enn avspolingen for elementet 2 for å unngår skade på sistnevnte på grunn av kablene 13. Den gjenværende kraft som utøves på de nedstrøms anordnede endepartier av kablene, skal være tilstrekkelig til å bibeholde elementet 2 i sin blokkerte tilstand mot den trekkraft som utøves av elementet 2.

Energiakkumulatoren som omfatter reservoaret 55, tillater således ikke bare den statiske bibeholdelse av elementet 2 når denne er blokkert, men likeledes en dynamisk funksjon som tillater en myk blokkering av elementet 2 under avspolingen med en hastighet som er tilstrekkelig til å bringe beslaget 4 og bæreorganet 11 på avstand fra hverandre .

Ved de andre utførelseseksempler som er representert på fig. 4-7, er lignende bestanddeler gitt samme henvisnings-

tall.

Ved den utførelsesform som er vist på fig. 4, er underlaget 1, beslaget 3 såvel som stengene 7 og deres mansjetter 8 sløyfet. Den hydrauliske krets er bibeholdt men ikke vist.

Stengene 9 for drivorganene 10 er montert på et oppstrøms anordnet bæreorgan 16 i likhet med bæreorganet 11. Bæreorganet 16 omfatter dessuten et organ 17, f.eks. en ring, som tillater fiksering til et holdeorgan 18 som på sin side er forbundet med en ikke vist stasjonær konstruksjon.

Bæreorganene 11 og 16 bærer nå hver sine to ruller i form av nokker, montert under og over den sentrale åpning i bæreorganene 11 og 16 på braketter 20 som er fastholdt til nevnte bæreorganer.

Den omtalte anordning er altså i det foreliggende tilfelle montert fullstendig flytende på det element 2 som skal bremses, idet den er anordnet mellom bæreorganene 11 og 16 som selv bære på elementet 2 ved hjelp av rullene 19.

Som en variant kunne anordningen ha vært anordnet delvis flytende, idet det oppstrøms anordnede bæreorgan 16 kunne vært fiksert på en underlag i likhet med beslaget 4 på fig. 1, mens bæreorganet 11 som er anordnet nedstrøms, kunne være båret av elementet 2.

Virkemåte for anordning er den samme som omtalt ovenfor under henvisning til fig. 1-3, med unntak av at bæreorganene 11 og 16 blir bragt nærmere sammen under påvirkning av

pumpen 51 for å tillate avspoling av elementet 2, og blir bragt fra hverandre ved hjelp av drivorganene 10 ved åpning av ventilen 54 for å oppnå blokkeringen.

Den anordning som er anskueliggjort på fig. 5, er lik den som er vist på fig. 4 (drivorganene og den hydrauliske krets er ikke vist) med unntak av at kablene 13 er erstattet med en holdestrømpe 21 som er realisert på en kjent måte i form av en duk av vevde tråder, lagt oppå hverandre og sammenholdt ved hjelp av en sammensying 22.

Ved denne realiseringsteknikk er bæreorganene 11 og 16 fortrinnsvis gitt form av to halve skiver som er sammenstilt ved hjelp av passende organer for å gjøre lettere installa-sjonen av anordningen på elementet 2.

Anordningen ifølge fig. 5 virker på samme måte som den ifølge fig. 4.

Anordningene ifølge fig. 6 og 7 er lik anordningen ifølge fig. 1-3, men drivorganene 10 er ved denne utførelsesform erstattet med kompresjonsorganer 23 som er anordnet på stengene 7 mellom det mobile bæreorgan 11 og det fikserte bæreorgan eller beslag 4 for å fremskaffe forskyvningen av det mobile bæreorgan sammenlignet med det fikserte bæreorgan .

Et sperreorgan 24 som kan styres av en kommandostang 25, tillater stengning av det mobile bæreorgan 11 i sin nærmeste stilling i forhold til det fikserte bæreorgan 4, i hvilken stilling kablene 13 ikke utøver noen blokkeringskraft på elementet 2.

Kraftorganene 26 er montert på bæreorganet 3 og har ved enden av sin stang 27 en skyver 28 som kan samvirke med en knast 29 montert på mansjetten 8 for å forskyve det mobile bæreorgan 11 i motsatt retning av avspolingen F1, på den måte at det bevegelige bæreorgan 11 kommer i den stilling hvor den blir sperret av sperreorganet 24.

Når det mobile bæreorgan 11 er sperret, vil stengene 27 være trukket ut av sine drivorganer 26 og elementet 2 kan avspoles fritt. Om nødvendig blir en kommandovirkning utøvet på styrestangen 25, noe som har til virkning at sperreorganet 24 blir frigjort, slik at fjærene 23 fører bæreorganet 11 i retning for avspolingen F1 med en hastighet av samme størrelsesorden som hastigheten for avspolingen, noe som innebærer en bremsing av kablene 13 rundt elementet 2 for blokkering av sistnevnte.

Her spiller fjærene således rollen som drivorgan og samtidig energiakkumulator, idet stemplene 26 spiller en rolle i likhet med pumpen 51 i forbindelse med utførelsesformen på fig. 1.

Ifølge utførelsesformen på fig. 8 er elementet 2 tenkt som et eksempel å avspoles fra et skip, idet det passerer en trommel 30.

En holdestrømpe 31 er montert ved oppstrømsenden på et bæreorgan 32 og ved sin nedstrømsende på et bæreorgan 33.

Oppstrømsbæreorganet 32 er montert på ruller 34 i likhet med dem som er omtalt i forbindelse med fig. 4, og er forbundet med fartøyet ved hjelp av en mellomliggende kabel 35 som på sin side er forbundet med en støttekonstruksjon 36.

Holdestrømpen 31 er lagt oppå hverandre i lengderetningen (eller viklet i sikk-sakk slik det er vist på fig. 8), og holdes i denne form på grunn av kabler 37 som danner en festeanordning som er innrettet til meget raskt å frigjøres, f.eks. ved hjelp av en eksplosiv nagle 38, men holder forbundet det øvre og nedre bæreorgan. Holdestrømpen 31 som på denne måte er foldet, ligger rundt en stiv og massiv mansjett 39 av det øvre bæreorganet 32, og ved hjelp av denne mansjett 39 blir holdestrømpen 31 forhindret fra å komme i berøring med elementet 2 ved normal drift.

Når behovet melder seg, vil kablene 37 frigjøres på den måte som er beskrevet ovenfor, idet holdestrømpen 31 trekkes nedover under påvirkning av det nedre bæreorganet 33, med stor hastighet i nedstrømsretningen, nemlig med en slik relativ hastighet at det nedre bæreorgan 33 får en hastighet som er lik eller større enn spolehastigheten for elementet 2. Således vil holdestrømpen 31, idet den sprer seg ut, tjene til å bremse elementet 2, fremskaffe blokkering av sistnevnte.

I likhet med fjærene omtalt ovenfor, spiller bæreorganet 33 og eventuelt mansjetten 39 rollen som drivorgan og energiakkumulator, idet energien her er potensiell energi.

Som en variant kan holdestrømpen 31 være erstattet med to kabler som er tvunnet motsatt. I dette tilfelle ville hver kabelbunt kunne være anordnet på en mansjett, idet mansjett-ene var anordnet konsentrisk.

Ved den utførelsesform som er vist på fig. 9, er der anordnet to meier 40 og 41 mellom elementet 2 og kablene 13.

Elementet 2 har her en urund tverrsnittsform, f.eks. som en ellipse, og meiene 40 og 41 har en slik form at den sammenstilling som omfatter elementet 2 og meiene, gir et tilnærmet sirkulært tverrsnitt. Man ser således at under bremsingen av kabelen 13, vil der finne sted en klemming eller bremsing av elementet 2 langs dettes storakse.

På fig. 10 er meiene 40 og 41 anordnet stasjonære i forhold til det øvre bæreorgan 42, men med en mindre utstrekning i forhold til kablene 13 i den utfoldede stilling som er vist på figuren. De nedre partier av kablene 13 er som en følge i berøring med elementet 2 og vil således sikre spenningen av disse kabler. Imidlertid vil hoveddelen av blokkeringsvirkningen som fremskaffes på de øvre partier av kablene 13, blir overtatt av meiene 40 og 41 som overfører kraften til bæreorganet 42 for således å avlaste de belastninger som utøves på kablene 13.

Det er også mulig å benytte meiene 40', 40'<1> og 41', 41<1>' idet disse har hovedsakelig samme utstrekning som kablene 13 når disse er foldet ut, men da vil disse meier være realisert ved to partier som i lengderetningen er forbundet ved hjelp av elastiske organer 43. Ved disse betingelser vil meiene 40'' og 41<1>' sikre en viss spenning av anordningen, mens meiene 40' og 41' sikrer overføringen av blokkeringsvirkningen på det øvre bæreorgan 42.

Claims (8)

1. Anordning for blokkering av avspolingen av et langstrakt element (2) f.eks. en slange eller en kabel, omfattende minst et bremseorgan (13), f.eks. en kabel som er innrettet til å kunne snoes om det element (2) som skal blokkeres, og har sine ender montert hver for seg på et bæreorgan (4, 11; 42, 42A), og omfattende drivorganer (10;

23) som fremskaffer en relativ bevegelse mellom de to bæreorganer i en retning parallelt med avspolingen, for derved å bremse bremseorganet (13) til virkning mot elementet (2), karakterisert ved at drivorganene enten omfatter et i og for seg kjent reservoar av trykkluft (55) for akkumulering av energi som er forbundet med minst en donkraft (10) som er anordnet mellom de to bæreorganer, eller komprimerbare mekaniske organer (23) med en lås (24) som er anordnet for låsing av bæreorganene (4, 11) i en posisjon hvor disse er i en energiakkumulerende tilstand, idet de energiakkumulerende organer (55; 23) ved blokkeringsoperasjon er innrettet til å utløses fra en energiakkumulerende tilstand til en energifrigjørende tilstand for derved å meddele det forreste parti av bremseorganet (13) en hastighet som er minst like stor eller større enn spolehastigheten for elementet (2) enten dette har rundt eller ovalt tverrsnitt.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det mellom de bæredeler (42, 42A) som påvirkes av organene for akkumulert energi (55; 23) er anordnet minst en meie (40, 41) som på sin side er anordnet mellom det element (2) som skal blokkeres, og det bremseorgan (13) som eventuelt utgjøres av en kabel, idet meien eller meiene (40, 41) har innvendige krumme flater svarende til elementets (2) ytre krumming.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte meie (40, 41) har en utstrekning som er mindre enn lengden av nevnte bremseorgan (13) når dette er foldet ut.

4. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte meie (40', 41<1>, 40'', 41'1 ) utgjøres av minst to deler som er anordnet på avstand fra hverandre i lengderetningen og sammenholdt ved hjelp av et elastisk element (43).

5. Anordning som angitt i et av kravene 2-4, karakterisert ved at meiene innvendig er tilpasset et utvendig ovalt tverrsnitt av det element (2) som skal blokkeres, og utvendig har et snitt som sammen med det ellipseformede tversnittet for det element (2) som skal blokkeres, utgjør en sirkel (figur 9).

6. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de nevnte bæreorganer (11, 16; 42, 42A) som påvirkes av organene for akkumulert energi (55; 23) er utformet som ringer som elementet (2) som skal blokkeres, kan føres gjennom.

7. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst ett nedstrøms anordnet bæreorgan (11) blir båret av det element (2) som skal blokkeres, idet der er anordnet organer (17, 18) for å fastholde et oppstrøms anordnet bæreorgan (16) i forhold til avspolingsretningen.

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at det bæreorgan (16) som bæres av det element (2) som skal blokkeres, er montert derpå ved hjelp av en rulle (19) som er innrettet til å samvirke med det element (2) som skal blokkeres.