NO170469B - Sikkerhetskopling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en utløsbar sikkerhetskopiing, særlig til bruk ved utsetting av redningsflåter og lignende, og av den type, som innbefatter en i hovedsaken rørformet første del, en i hovedsaken sylindrisk andre del samt flere i inngrep med den første del anordnede låseelementer, som hver har en anleggsflate for inngrep med en motsvarende anleggsflate på den andre del, samt en radielt utvendig låseflate som samvirker med en motsvarende radiell innvendig låseflate på en koplingsdel, som omslutter låseelementene, og som til sammen er innrettet til å samvirke med henholdsvis den første og den andre del på en slik måte at det tilveiebringes en utløsbar forbindelse mellom disse, idet de samvirkende anleggsflater på låseelementene og den andre del har en slik orientering at låseelementenes låseflate ved belastning av koplingen presses mot den motsvarende innvendige låseflate.

Slike sikkerhetskopi inger benyttes i maritime miljøer, særlig i forbindelse med hiving og låring av bemannede båter på oljeborerigger og lignende offshore-konstruksJoner, hvor avstanden mellom arbeidsdekket og havflaten kan gå opp til ca. 50 m.

Som følge av de vanskelige forhold som ofte hersker på slike steder, eksempelvis grov sjø og sterk vind, stilles det strenge krav til slike koplinger.

Disse kravene skyldes delvis sikkerhetsbestemmelser og delvis de krav som forholdene stiller, og således må bl.a. koplingen kunne utløses under alle forhold, dvs. både i belastet og ubelastet tilstand.

Den ubelastede eller delvist belastede tilstand er den normale tilstand man har når båten låres. I rolig sjø vil man ikke ha spesielle problemer. I mer eller mindre grov sjø vil imidlertid båten "slå" mot bølgene i en viss periode før den er låret tilstrekkelig til å ligge flytende i sjøen. For å redusere varigheten til denne overgangsperioden - den byr på betydelig fare for såvel utstyr som personell - benyttes det i dag koplinger av den foran skisserte type som ved aktiver-ing vil utløses første gang belastningen synker under enn bestemt verdi. I realiteten betyr dette at båten går nedover med en bølge første gang koplingen avlastes, hvorved man reduserer overgangsperioden og de dermed forbundne fare-momenter .

Koplingen må imidlertid også kunne utløses i fullt belastet tilstand. Man er da i en situasjon som i realiteten er identisk med en nødsituasjon, hvor det er viktig at den aktuelle forbindelse kan brytes meget raskt.

I en kjent sikkerhetskopi ing av den foran nevnte type er kontrollelementet utformet som en mantel med et i hovedsaken U-formet tverrsnitt og montert aksialt forskyvbart rundt den rørformede første del. Låsekilene er anordnet i like innbyrdes avstander rundt omkretsen til koplingen og er svingbart opplagret i mantelen ved hjelp av idividuelle svingetapper. En fjær presser kontrollelementet og således også låsekilene i en retning mot låsestillingen. Koplingen utløses ved å forskyve kontrollelementet, som er utformet som et håndtak, mot fjærvirkningen, hvorved låsekilene trekkes ut av samvirke med et låsespor i den sentrale andre del.

Denne kjente kopling er imidlertid beheftet med flere ulemper.

For det første er denne kjente kopling ikke beregnet for utløsing i belastet tilstand. Som følge herav må koplingen utstyres med supplerende komponenter for dette formål når slike utløsingsmulighet kreves, noe som ofte er et obligator-isk krav.

For det andre byr koplingen bare på begrenset mulighet for redusering av den foran nevnte overgangsperiode før båten flyter i sjøen. Grunnen til dette er at tilbaketrekkingen av låsekilene krever utøvelse av en kraft større enn den lastavhengige kraft som virker på koplingen. Dette betyr at koplingen ikke vil utløses før den kraftandel som svarer til båtens vekt og fremdeles påvirker koplingen, er blitt mindre enn den manuelt utøvede kraft som vil ha et maksimum svarende til operatørens vekt. Fordi båtens totale vekt vanligvis er mange ganger større enn operatørens vekt, vil koplingen ikke kunne utløses før båten stort sett flyter, med andre ord først ved enden av den kritiske overgangsperiode.

Den nye utløsbare sikkerhetskopi ing ifølge oppfinnelsen skiller seg fra tidligere kjente koplinger derved at den nevnte koplingsdel innbefatter en i forhold til den første del aksialt forskyvbar fjærbelastet låsering), en rundt låseringen anordnet og i forhold til denne fjærbelastet og aksialt forskyvbar utløserring og et sperreorgan for å bestemme utløserringens mulige forskyvning.

Derved muliggjøres en utløserkraft for koplingen som tilnærmet er lik summen av den virkelige friksjonskraf mellom de samvirkende låseflater på låseelementene og låseringen og den fjærkraft som virker direkte på låseringen relativt den første del. Denne sistnevnte fjærkraft er liten og kan derfor ignoreres i det etterfølgende.

Størrelsen til friksjonskraften bestemmes i hovedsaken av vinkelstillingen til de lastoverførende anslagsflater, men som følge av den resterende koplingskonstruksjon vil denne kraft ikke være bestemmende for låsevirkningen, idet låsevirkningen fremkommer ved at låseringen mekanisk hindrer låseelementene i å frigjøre seg fra den andre del.

Som følge herav vil det være mulig å ha en slik egnet orientering av anslagsflåtene at det kan oppnås et hvilket som helst ønsket forhold mellom koplingsbelastningen og den tilhørende utløserkraft, slik at man derved vil kunne være sikret at utløsing kan foretas såvel uten som med belastning, uten spesielle problemer og uten at det kreves en kraft-utøvelse av den størrelse som hittil har vært nødvendig.

Ved å utføre koplingen med en utløserring som er fjærebelast-et relativt låseringen, blir det mulig å begrense den kraft som overføres mellom disse ringer til selve fjærkraften, og som det vil bli forklart nærmere nedenfor, byr dette på særlige fordeler ved utløsing av koplingen i ubelastet tilstand.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen som viser et lengdesnitt gjennom en kopling ifølge oppfinnelsen, med koplingen i to ulike stillinger.

I høyre halvdel av tegningsfiguren er koplingen vist låst, mens venstre halvdel viser koplingen i åpen tilstand.

I det viste utførelseseksempel har koplingen en i hovedsaken rørformet første del 1. I den ene enden av denne første del er et festeøye 2 skrudd inn. Den første dels 1 andre ende er utformet med en omgivende og radielt innoverrettet krave 3 som har en ringformet, aksialt orientert lagerflate 4. Denne lagerflate 4 er beregnet for samvirke med korresponderende lagerflater 6 på fire låseelementer 5. Disse låseelementer har har tilnærmet form av sirkulære ringsektorer og er jevnt fordelt over koplingens omkrets. Låseelementene 5 holdes på plass ved hjelp av en soppformet styresleide 8. Denne er aksialt forskyvbart opplagret i den første del og fjær-påvirkes av en fjær 9 i retning mot de indre endene til låseelementene 5 som er opptatt i delen 1. Styresleidene 8 har et omløpende spor 10 hvis skråvegger har kontakt med låseelementenes ender. Sentralt er sleiden som vist forlenget opp mellom låseelementene 5, for å sikre disses riktige stillingsplassering. Nær sine ytre ender er hvert låseelement utformet med en innoverrettet anslagsflate 11 beregnet for anslagssamvirke med en korresponderende anslagsflate 12 på en andre kopllngsdel 13, hvis fremre ende er beregnet for lnnstlkking mellom låseelementene 5. Som vist er de samvirkende anslagsflater 11 og 12 orientert slik at de bevirker en pressing av låseelementenes 5 ytre ender radielt utover ved uttrekking av den andre del 13.

Ved sine ytre ender har hvert låseelement 5 dessuten en radielt sett ytre låseflate 16 med en tilhørende, omtrent perpendikulært derpå forløpende skulderflate 17.

En rørformet låsering 18 har ved sin frie ende en radielt sett indre låseflate 19 beregnet for samvirke med den ytre låseflate 16 på låseelementene 5, og som vist er ringen plassert rundt den første del 1. Låseringen 18 kan forskyves relativt den første del 1 under påvirkning av en fjær 20. En likeledes rørformet utløserring 25 er plassert rundt låseringen 18. Denne utløserring er fjærbelastet med en fjær 26 og kan forskyves relativt låseringen 18.

Et ringformet blokkeringselement 27 beregnet for begrensning av utløserringens 25 aksiale forskyvning i forhold til låseringen 18, er anordnet ved den første dels 1 øye 2. Blokkeringselementet 27 kan ved hjelp av ikke viste midler fastsettes i to ulike stillinger relativt den første del 1.

Koplingen virker som følger:

I koplingens utløste tilstand - vist på venstre halvdel av tegningsfiguren - er låseringen 18 sammen med utløserringen 25 fastholdt mot den kraft som fjæren 20 utøver, derved at skulderne 17 på låseelementene 5 ligger over låseringen 18. Låseelementenes 5 ytre ender er svingt radielt utover slik at den fremre avrundede ende på den andre koplingsdel 13 kan stikkes inn mellom låseelementene. Denne utsvingingen skyldes at låseelementenes 5 indre ender har samvirke med de skrå veggene i sporet 10 i styresleiden 8. Låseelementenes indre ender presses derfor radielt innover, slik at låseelementene 5 dreier seg om kraven 3.

Når den løsgjørbare forbindelse skal etableres blir den andre koplingsdels 13 fremre ende stukket inn mellom låseelementene 5 og til anlegg mot styresleiden 8. Styresleiden 8 presses innover mot virkningen til fjæren 9. Da vil låseelementenes indre ender presses radielt utover, for det første som følge av det geometriske samvirke med delen 1 og styresleiden 8, og for det andre som følge av virkningen til en ringformet fjær 31 som ligger i et spor 30 og påvirker låseelementene i retning radielt utover.

Etter en viss svingebevegelse av låseelementene 5 vil låseringen 18 kunne gå forbi skulderne 17 og gli videre opp langs låseelementene 5 under påvirkning av fjæren 20, helt til anslag mot de ekstra skulderne 32. Samtidig vil de samvirkende flater 11 og 12 på henholdsvis låseelementene 5 og den andre del 13 gå mot hverandre. Også låseflåtene 16 og 19 på henholdsvis låseelementene 5 og låseringen 18 går til innbyrdes samvirke. Koplingen vil nå være i den tilstand som er vist i høyre halvdel av tegningsfiguren.

Med koplingen låst på denne måte vil en belastning gi en kraft som via de samvirkende flater 11 og 12 for det første vil gi en aksialt rettet komponent mellom lagerflatene 4 og 6 på henholdsvis kraven 3 og låseelementene 5, og for det andre gi en radielt rettet komponent mellom henholdsvis låseflatene 16 og 19 på låseelementene 5 og låseringen 18. Forholdet mellom verdiene til disse to komponenter vil være avhengig av vinkelorienteringen til de samvirkende flater 11 og 12, og ved å endre denne orientering vil det således være mulig å oppnå et ønsket innbyrdes forhold mellom disse kraftkom-ponenter.

Skal koplingen utløses i ubelastet eller delvist belastet tilstand så trekkes utløserringen 25 i retning av pilen P mot kraften til fjæren 26 og til anslag mot blokkeringselementet 27. Dette element inntar en første stilling som er vist med stiplede linjer. I denne stilling vil elementet hindre utløserringen 25 i å forskyves i så sterk grad at fjæren 26 blir totalt sammentrykket. Som følge herav vil den kraft som overføres til låseringen 18 være lik den kraft som utøves av fjæren 26.

Koplingen vil derfor bare løses ut når den lastavhengige friksjonskraft mellom låseflåtene 16 og 19 er mindre enn denn totale kraft som utøves av fjærene 20 og 26. Ved egnet dimensjonering av disse fjærer i avhengighet av den virkelige tilstand mellom låsef låtene 16 og 19, vil det således være mulig å tilpasse koplingsens frigjøringskraft til en gitt situasjon.

Når låseringen 18 under utløsningen er trukket klar av låseflatene 16 på låseelementene 5 vil låseelementene svinge utover. Derved frigjøres koplingens andre del 13 som så fritt kan gå ut av koplingens første del 1. Man vil da ha den tilstand som er vist i venstre halvdel av tegningefiguren.

Skal koplingen frigjøres under belastning, så flyttes blokkeringselementet 27 fra den første stilling og til den viste andre stilling, i hvilken utløserringen 25 tillates å forskyves så mye i aksialretningen at fjæren 26 kan trykkes helt sammen.

Utløsingen skjer som følge av en rask nedføring av utløser-ringen 25, i retning av pilen P. Derved trykkes fjæren 26 helt sammen og dette vil gi et slags hammerslag på låseringen 18. Dette plutselige slag resulterer i en kraft som er betydelig større enn den samlede motsatt rettede fjærkraft og som følge herav vil låseringen 18 så og si slås løs fra låseflatene 16 på låseelementene 5. Deretter skjer utløsing-en av koplingen som beskrevet foran. Etter slik utkopling under belastning bringes blokkeringselementet 27 tilbake til stillingen det inntar for utløsing under ingen eller bare delvis belastning, og koplingen vil være klar for bruk igjen.

Claims (3)

1. Utløsbar sikkerhetskopiing, særlig til bruk ved utsetting av redningsflåter og lignende, og av den type, som innbefatter en i hovedsaken rørformet første del (1), en i hovedsaken sylindrisk andre del (13) samt flere i inngrep med den første del anordnede låseelementer (5), som hver har en anleggsflate (11) for inngrep med en motsvarende anleggsflate (12) på den andre del (13), samt en radielt utvendig låseflate (16) som samvirker med en motsvarende radiell innvendig låseflate (19) på en koplingsdel, som omslutter låseelementene (5), og som til sammen er innrettet til å samvirke med henholdsvis den første og den andre del på en slik måte at det tilveiebringes en utløsbar forbindelse mellom disse, idet de samvirkende anleggsflater (11,12) på låseelementene og den andre del har en slik orientering at låseelementenes (5) låseflate (16) ved belastning av koplingen presses mot den motsvarende innvendige låseflate (19),karakterisert vedat den nevnte koplingsdel innbefatter en i forhold til den første del (1) aksialt forskyvbar fjærbelastet låsering (18), en rundt låseringen anordnet og i forhold til denne fjærbelastet og aksialt forskyvbar utløserring (25) og et sperreorgan (27) for å bestemme utløserringens mulige forskyvning.

2. Sikkerhetskopi ing ifølge krav 1,karakterisertved at hvert låseelement (5) tilnærmet har form av en sirkulær ringsektor, at låseelementene (5) ved sine fremre ender, som er plassert inne i den første del (1), er forsynt med lagerflater (6) som i koplingens låste tilstand er orientert i hovedsaken perpendikulært på koplingens lengdeakse og ligger an mot en motsatt orientert lagerflate (4) i den første del (1), og ved at de samvirkende låsef later (16,19) på henholdsvis låseelementene og låseringen i koplingens låste tilstand strekker seg 1 hovedsaken parallelt med koplingens lengdeakse.

3. Sikkerhetskopling ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat en styresleide (8) er opptatt inne i den første del (1), hvilken sleide er fjærpåkjent i retning mot låseelementenes (5) fremre ender og har en omløpende, innoverrettet skrå flate beregnet for anlegg mot låseelementenes fremre ender for påvirking av disse i retning radielt innover, med samtidig pressing av låseelementenes ytre ender radielt utover.