NO172992B

NO172992B - BOARD LINE ANCHOR

Info

Publication number: NO172992B
Application number: NO912374A
Authority: NO
Inventors: Olav Bruset
Original assignee: Norske Stats Oljeselskap
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1993-06-28
Also published as: NO172992C; NO912374D0; NO912374L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et styrelineanker, og særlig et styrelineanker for forankring av en styreline i en hul styrepost anbragt på sjøbunnen. The present invention relates to a steering line anchor, and in particular a steering line anchor for anchoring a steering line in a hollow steering post placed on the seabed.

Fra norsk patent nr. 164729 er det tidligere kjent en forankringsanordning av denne typen. Den kjente forankrings-anordningen har imidlertid den ulempe at når den frigjøres fra sin styrepost, må den bringes opp til overflaten for innsetting av en ny skjærpinne 12 før den kan forankres påny. An anchoring device of this type is previously known from Norwegian patent no. 164729. However, the known anchoring device has the disadvantage that when it is released from its guide post, it must be brought up to the surface for the insertion of a new shear pin 12 before it can be anchored again.

Når slike kjente styrelineankre benyttes på flere hundre meters dyp, vil opptrekking av ankeret, isetting av ny skjærpinne og derpå følgende nedsenking av ankeret for ny fast-spenning, representere en tidkrevende arbeidsoperasjon. Fartøyene som brukes har en høy dagrate og flytting av styre-liner kan derfor bli relativt kostbart. When such known guide line anchors are used at a depth of several hundred metres, pulling up the anchor, inserting a new shear pin and then lowering the anchor for new fixed tension will represent a time-consuming work operation. The vessels used have a high daily rate and moving steering lines can therefore be relatively expensive.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et nytt styrelineanker som, når det er forankret i en styrepost, kan frigjøres av en enkelt utstyrt ROV-enhet (Remote-Operated Vehicle) eller fjernstyrt undervannsfarkost, og hvor ankeret etter frigjøring er intakt, slik at ROV-enheten kan foreta en fornyet forankring uten at ankeret i mellomtiden har vært ved overflaten til inspeksjon og utbedring, f.eks. for innsetting av ny skjærpinne. The purpose of the present invention is to provide a new steering line anchor which, when anchored in a steering post, can be released by a single equipped ROV unit (Remote-Operated Vehicle) or remotely controlled underwater vehicle, and where the anchor is intact after release, so that the ROV -the unit can carry out a renewed anchoring without the anchor having in the meantime been at the surface for inspection and repair, e.g. for inserting a new cutting pin.

Fra US-patent nr. 4.708.524 er det dessuten kjent et styrelineanker som kan festes og frigjøres fra en styrepost. Styrepostene som der er vist, er imidlertid massive og altså ikke hule. Dette fører til en fullstendig anderledes kon-struksjon. Dessuten er styreankrene satt sammen av svært mange, spinkle deler. Dette må nødvendigvis føre til at styrelineankeret blir sårbart for både groing, korrosjon og ytre, mekaniske påkjenninger. Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor også å tilveiebringe et robust og enkelt styrelineanker egnet for bruk i en hul styrepost og slik oppbygget at det ikke blir sårbart overfor et marint miljø, men tvert om blir et pålitelig og robust anker som på enkel måte kan frigjøres og på ny festes til en hul styrepost. Likeledes er det et formål å fremskaffe et styrelineanker som er bygget opp av få og solide komponenter og er sikret mot ufrivillig frigjøring. From US patent no. 4,708,524, a steering line anchor is also known which can be attached and released from a steering post. The steering posts shown there are, however, massive and therefore not hollow. This leads to a completely different construction. In addition, the steering anchors are assembled from many, flimsy parts. This must necessarily lead to the steering line anchor being vulnerable to both growth, corrosion and external, mechanical stresses. The purpose of the present invention is therefore also to provide a robust and simple steering line anchor suitable for use in a hollow steering post and constructed in such a way that it is not vulnerable to a marine environment, but on the contrary becomes a reliable and robust anchor that can be easily released and again attached to a hollow steering post. Likewise, it is an aim to provide a steering line anchor which is made up of few and solid components and is secured against involuntary release.

Alt dette oppnås ved å utforme styrelineankeret i henhold til nedenstående patentkrav. All this is achieved by designing the steering line anchor in accordance with the patent requirements below.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av utfør-elseseksempler, samt til de ledsagende tegninger, hvor: fig. 1 viser et styrelineanker i henhold til foreliggende To give a clearer understanding of the present invention, reference is made to the detailed description of embodiments below, as well as to the accompanying drawings, where: fig. 1 shows a guide line anchor according to the present

oppfinnelse sett fra siden, delvis i snitt, invention seen from the side, partly in section,

fig. 2 viser styrelineankeret i henhold til fig. l i lengdesnitt tatt gjennom linjen II-II i fig. 1, fig. 2 shows the steering line anchor according to fig. l in longitudinal section taken through the line II-II in fig. 1,

fig. 3 viser et tverrsnitt av styrelineankeret i henhold fig. 3 shows a cross section of the guide line anchor according to

til fig. 1 og 2 tatt langs linjen III-III, to fig. 1 and 2 taken along the line III-III,

fig. 4 viser et tverrsnitt av styrelineankeret i henhold fig. 4 shows a cross-section of the guide line anchor according to

til fig. 2 tatt langs linjen IV-IV, og to fig. 2 taken along the line IV-IV, and

fig. 5 og 6 viser lengdesnitt gjennom to styrelineankre med en noe anderledes utførelsesform. fig. 5 and 6 show longitudinal sections through two steering line anchors with a somewhat different design.

På alle figurene er de samme henvisningstall benyttet på elementer med tilsvarende funksjon så langt dette er praktisk mulig. Forøvrig er ikke figurene tegnet i målestokk og inne-holder ikke alle detaljer, men tar først og fremst sikte på å illustrere prinsippet ved oppfinnelsen. In all the figures, the same reference numbers are used for elements with a similar function as far as this is practically possible. Otherwise, the figures are not drawn to scale and do not contain all details, but primarily aim to illustrate the principle of the invention.

På fig. l er det vist et styrelineanker 1 som ved sin øverste ende er festet til styrelinen 2 som skal forankres, og som i sin nederste ende er forsynt med en konisk spiss 20 som primært har til hensikt å forenkle entringen i den hule styreposten 3 (fig. 2) . Styrelineankeret 1 består først og fremst av et hus 4 som har langstrakt, sylindrisk form og er utført i metall, som f.eks. stål. I dette huset er det tilordnet et gjennomgående hulrom 11 som strekker seg aksielt gjennom styrelineankeret 1 og munner ut i åpninger enkelte steder på dets sideflate. Omtrent midt på styrelineankeret 1, og på tvers av hulrommet 11 forløper en åpning 12 hvori kan innsettes en akseltapp 13. Denne akseltappen kan forankres med hvilke som helst konvensjonelle midler. In fig. l shows a guide line anchor 1 which is attached at its upper end to the guide line 2 which is to be anchored, and which is provided at its lower end with a conical tip 20 which is primarily intended to facilitate entry into the hollow guide post 3 (fig. 2). The guide line anchor 1 primarily consists of a housing 4 which has an elongated, cylindrical shape and is made of metal, such as e.g. steel. In this housing, a continuous cavity 11 is assigned which extends axially through the control line anchor 1 and opens into openings in certain places on its side surface. Roughly in the middle of the guide line anchor 1, and across the cavity 11, an opening 12 extends into which an axle pin 13 can be inserted. This axle pin can be anchored by any conventional means.

På akseltappen 13 er det montert to skråstilte, dreibare armer 8 som opptas i hulrommet 11. Disse armene 8 er fortrinnsvis utformet på samme måte og kan være identiske eller symmetriske, avhengig av den aktuelle design. Nederst på hver arm 8 er det tildannet en låsehake 5 og øverst på hver arm 8 er det anbragt et utløserorgan 9. Låsehakene 5 og utløser-organene 9 er plassert slik at de befinner seg ved de respek-tive åpninger i hulrommet 11 på siden av huset 4. Two inclined, rotatable arms 8 are mounted on the axle pin 13 which are accommodated in the cavity 11. These arms 8 are preferably designed in the same way and can be identical or symmetrical, depending on the design in question. At the bottom of each arm 8 a locking hook 5 is formed and at the top of each arm 8 a release device 9 is placed. The locking hooks 5 and the release devices 9 are positioned so that they are located at the respective openings in the cavity 11 on the side of the house 4.

Når man betrakter montasjen som er vist på fig. 1 og 2, When considering the assembly shown in fig. 1 and 2,

vil man forstå at når de diametralt motsatte utløserorganer 9 trykkes sammen, så vil dette føre til en samtidig inntrekking av låsehakene 5 slik at disse trekkes inn i huset 4. Det skal bemerkes at utløserorganene 9 fortrinnsvis flukter med overflaten til huset 4 når låsehakene 5 befinner seg i sin utragende posisjon, selv om de i den her viste utførelse rager litt ut fra overflaten. it will be understood that when the diametrically opposite trigger members 9 are pressed together, this will lead to a simultaneous retraction of the locking hooks 5 so that they are drawn into the housing 4. It should be noted that the triggering members 9 are preferably flush with the surface of the housing 4 when the locking hooks 5 are located themselves in their projecting position, even if in the version shown here they protrude slightly from the surface.

For at låsehakene 5 i sin hviletilstand skal befinne seg i sin utragende posisjon, er det tilordnet en fjæranordning 10 nederst i hulrommet 11. Denne fjæranordning 10 kan ha forskjellige utførelser, men er på figuren vist i form av to bladf jærer 10, idet hver arm 8 skyves ut mot utragende stil-ling av en tilhørende bladfjær. Når det gjelder fjærings-systemet, skal det også nevnes at det kan være innlagt en ettergivende skive 16 mellom de to armene 8 ved dreieaksen 13. In order for the locking hooks 5 to be in their protruding position in their resting state, a spring device 10 is assigned at the bottom of the cavity 11. This spring device 10 can have different designs, but is shown in the figure in the form of two leaf springs 10, with each arm 8 is pushed out towards the projecting position of an associated leaf spring. When it comes to the suspension system, it should also be mentioned that a yielding disc 16 can be inserted between the two arms 8 at the pivot axis 13.

I tillegg til f jær ings sys ternet 10 er det vist to anleggsknaster 14 plassert like utenfor festet til bladfjærene 10. Disse anleggsknastene 14 kommer i inngrep med hvert sitt komplementært utformede spor 15 som er tildannet i bak-kant av låsehakene 5. Endelig skal nevnes at den koniske entrings-spiss 20 er festet til huset 4 ved hjelp av konvensjonelle festeanordninger, eller utgjør en integrert del av dette. In addition to the suspension system 10, there are shown two attachment cams 14 located just outside the attachment to the leaf springs 10. These attachment cams 14 engage with each complementary designed groove 15 which is formed at the rear edge of the locking hooks 5. Finally, mention should be made that the conical entry ring tip 20 is attached to the housing 4 by means of conventional fastening devices, or forms an integral part thereof.

Videre er det i fig. 3 vist et snitt gjennom den øverste del av styrelineankeret 1. Her fremgår at utløserorganene 9 er krummet slik at de, noe avhengig av dimensjonen også i sideretning, flukter med den sylindriske form til huset 4. Dette medfører at når styrelineankeret 1 befinner seg i sin ikke-påvirkede tilstand, vil utløserorganene 9 fortrinnsvis flukte med sideflaten til huset 4 mens låsehakene 5 samtidig rager markant ut ved den nedre del av ankeret. Styreposten 3 som allerede står fast på sjøbunnen og som bare er vist på fig. 2, er forsynt med et sylindrisk, aksielt rettet hulrom 22 som er dimensjonert for opptak av styrelineankeret 1 med noe nødvendig klaring. Rundt den innvendige flaten til den sylindriske utboringen 22 går det en skulder 23, slik at når styrelineankeret 1 presses ned og inn i styreposten 3, så vil låsehakene 5, på grunn av sin koniske form, først presse armene 8 inn mot bladfjærenes 10 virkning, og når styrelineankeret 1 er kommet dypt nok inn i styreposten 3, vil fjærene 10 presse låsehakene 5 ut påny slik at de kommer til inngrep med skulderen 23 og fastholder ankeret 1 i styreposten 3. Furthermore, in fig. 3 shows a section through the upper part of the guide line anchor 1. Here it can be seen that the release members 9 are curved so that, somewhat depending on the dimension also in the lateral direction, they align with the cylindrical shape of the housing 4. This means that when the guide line anchor 1 is in its unaffected condition, the release means 9 will preferably be flush with the side surface of the housing 4 while the locking hooks 5 at the same time protrude markedly at the lower part of the anchor. The steering post 3 which is already fixed on the seabed and which is only shown in fig. 2, is provided with a cylindrical, axially directed cavity 22 which is dimensioned for receiving the guide line anchor 1 with some necessary clearance. A shoulder 23 runs around the inner surface of the cylindrical bore 22, so that when the control line anchor 1 is pressed down and into the control post 3, the locking hooks 5, due to their conical shape, will first push the arms 8 in against the action of the leaf springs 10, and when the steering line anchor 1 has entered deep enough into the steering post 3, the springs 10 will push the locking hooks 5 out again so that they come into engagement with the shoulder 23 and retain the anchor 1 in the steering post 3.

Som man forstår vil styrelineankeret 1 automatisk låse seg fast så snart det er trykket langt nok inn i styreposten 3, uansett den innbyrdes vinkelorientering mellom styrepost 3 og anker 1. I og med at utløserorganene 9 befinner seg utenfor styreposten, kan en ROV-enhet (ikke vist), når den føres bort til ankeret 1, fatte rundt ankerstammen med sine normale manipulatorer og klemme utløserorganene 9 innover, hvorpå ankeret på ny frigjøres og kan løftes ut av styreposten. Som man forstår er frigjøringen skjedd uten noen som helst be-skadigelse av ankeret som derpå øyeblikkelig, og uten at det må bringes til overflaten, kan nedsettes i en annen styrepost eller i den samme post for nye oppdrag. As can be understood, the steering line anchor 1 will automatically lock as soon as it is pressed far enough into the steering post 3, regardless of the relative angular orientation between steering post 3 and anchor 1. As the release means 9 are located outside the steering post, an ROV unit ( not shown), when it is carried away to the anchor 1, grasp around the anchor stem with its normal manipulators and squeeze the release means 9 inwards, whereupon the anchor is released again and can be lifted out of the steering post. As can be understood, the release took place without any damage whatsoever to the anchor, which can then immediately, and without it having to be brought to the surface, be lowered into another steering position or in the same position for new missions.

Overgangen mellom styrelineankeret 1 og styrelinen 2 er fortrinnsvis utformet slik som vist i fig. 1 og 2. Styrelinen 2 er festet inne i en hylse 24 på konvensjonell måte. Denne hylsen 24 er så i sin tur festet til toppstykket 25 av styrelineankeret ved hjelp av en skjærpinne 26 som går gjennom godset i såvel toppstykket 25 som i hylsen 24. Slike skjær-pinner dimensjoneres slik at de skjæres av ved et spesifisert strekk i linen og representerer den siste sikring for fri-gjøring av styrelinen. The transition between the guide line anchor 1 and the guide line 2 is preferably designed as shown in fig. 1 and 2. The guide line 2 is fixed inside a sleeve 24 in a conventional manner. This sleeve 24 is then in turn attached to the top piece 25 of the guide line anchor by means of a shear pin 26 which passes through the goods in both the top piece 25 and in the sleeve 24. Such shear pins are dimensioned so that they are cut off at a specified stretch in the line and represents the last safeguard for the release of the steering line.

I fig. 4 er det vist et tverrsnitt av styrelineankeret 1 tatt ved linjen IV-IV i fig. 2. Her er plasseringen av anleggsknastene 14 vist enda klarere. Sees nå fig. 4 og fig. 2 i sammenheng, skal det dessuten pekes på at opplagringshull-ene 17 til armene 8 er utført med noe overdimensjon. Dette medfører at huset 4, og dermed også den nedre del 18 til styrelineankeret 1, tillates å bevege seg et ganske lite stykke nedover når styrelinen 2 ikke strekkes oppover. Denne lille forskyvningen fører til at armene 8 med sine nedre spor 15 frigjør seg fra de tilhørende anleggsknaster 14. Resul-tatet av denne konstruksjonen er at en utilsiktet løsgjøring av ankeret når styrelinen er påkjent, blir forhindret. For så lenge som styrelinen 2 er stram, vil anleggsknastene 14 presses opp mot sine tilsvarende spor 15, noe som sperrer armene 8 og holder låsehakene 5 i deres utoverragende posi-sjoner. Ved denne utførelsen vil også den tidligere nevnte ettergivende skive 16 medvirke til en stabil og sikker funksjon. In fig. 4 shows a cross section of the guide line anchor 1 taken at the line IV-IV in fig. 2. Here, the position of the attachment cams 14 is shown even more clearly. See now fig. 4 and fig. 2 in context, it should also be pointed out that the storage holes 17 for the arms 8 are made with a somewhat oversized dimension. This means that the housing 4, and thus also the lower part 18 of the guide line anchor 1, is allowed to move a rather small distance downwards when the guide line 2 is not stretched upwards. This small displacement causes the arms 8 with their lower grooves 15 to free themselves from the associated anchoring lugs 14. The result of this construction is that an accidental loosening of the anchor when the guide line is engaged is prevented. For as long as the guide line 2 is tight, the contact cams 14 will be pressed up against their corresponding grooves 15, which locks the arms 8 and keeps the locking hooks 5 in their protruding positions. In this embodiment, the previously mentioned yielding disc 16 will also contribute to a stable and safe function.

I fig. 5 er det vist en noe anderledes utførelse av styrelineankeret i henhold til foreliggende oppfinnelse. De samme referansetall er benyttet der hvor dette er mulig. Det skal derfor bare bemerkes at utløserorganene 9 nå befinner seg på samme side av huset 4 som den tilsvarende låsehake 5. Nå er låsehakene 5 og utløserorganene 9 alle utformet som én felles fjærende enhet 30. Dersom denne enheten er utformet i ett stykke, kan dimensjoneringen av den nederste, sterkt krummede og elastiske del 31 frembringe den ønskede elastisi-tet og stivhet for elementet. In fig. 5 shows a somewhat different design of the steering line anchor according to the present invention. The same reference figures are used where possible. It should therefore only be noted that the release means 9 are now located on the same side of the housing 4 as the corresponding locking hook 5. Now the locking hooks 5 and the release means 9 are all designed as one common springy unit 30. If this unit is designed in one piece, the dimensioning can of the lower, strongly curved and elastic part 31 produce the desired elasticity and stiffness for the element.

Endelig er det i fig. 6 også vist en utførelse hvor begge påvirkningsflater 9 befinner seg på samme side av styrelineankeret som de låsehaker 5 som de betjener. Her er begge armene 8 festet på svingbar måte til øvre del av styrelineankeret med hver sin opplagring 32, 33. Låsehakene 5 presses mot sine utragende stillinger av fjærsystemet 10 som her f.eks. kan bestå av en spiralfjær som presser begge armer utover. Finally, in fig. 6 also shows an embodiment where both impact surfaces 9 are located on the same side of the steering line anchor as the locking hooks 5 which they operate. Here, both arms 8 are attached in a pivotable manner to the upper part of the steering line anchor with each bearing 32, 33. The locking hooks 5 are pressed towards their projecting positions by the spring system 10 which here e.g. may consist of a spiral spring that pushes both arms outwards.

I ennå en ytterligere utførelse (ikke vist) kan armene 8 være hengslet nederst på ankeret 1, og fjæringen som spenner låsehakene ut, kan også her oppnås ved hjelp av en forspent fjær anbragt mellom armene 8. Ved innføring av flerleddede vektarmer i overføringen mellom utløserorganene 9 og låsehakene 5, kan vandringen av utløserorgan og låsehake av-stemmes. Det samme gjelder for kraftoverføringen mellom utløserorganene og låsehakene. Likeledes kan fjæranordningen 10 være plassert hvor som helst langs armene 8, så sant den sørger for å presse låsehakene 5 utover. In yet another embodiment (not shown), the arms 8 can be hinged at the bottom of the armature 1, and the spring that deploys the locking hooks can also be achieved here by means of a pre-tensioned spring placed between the arms 8. When introducing multi-jointed weight arms in the transmission between the release members 9 and the locking hooks 5, the movement of the release device and locking hook can be adjusted. The same applies to the power transmission between the release means and the locking hooks. Likewise, the spring device 10 can be positioned anywhere along the arms 8, as long as it ensures that the locking hooks 5 are pressed outwards.

Claims

1. Steering line anchor (1) for anchoring a steering line (2) attached to it in a hollow steering post (3), which anchor has the form of an elongated housing (4) in which - spring-actuated, radially movable locking hooks (5) are stored in a cavity (11) in the housing (4) and arranged for abutment against a shoulder (23) adapted thereto in the hollow steering post (3), the locking hooks (5) under the influence of a spring device (10) being forced into locking engagement against the shoulder (23), as well as - release means (9,9) for canceling the locking engagement, characterized in that two arms (8) are arranged in the housing (4), each of which is rotatably supported on an axle (13;31,32,33), each locking hook (5) and its associated release device (9) constituting parts of the same arm (8) and that both the locking hook and release member are accessible from the outside of the housing (4) through openings therein, so that when the release members (9,9) are pressed radially inward, this results in radial retraction of the corresponding locking hooks (5), against the influence of the spring device (10), whereby the anchor (1) is released from the steering post (3) and is ready for renewed use.

2. Guide line anchor according to claim 1, characterized in that the two arms (8) cross each other like scissor arms and are rotatably supported on a common shaft (13), that there are two, diametrically opposed release means (9) and that each individual release means (9) is mechanically and rigidly connected, via one of the two arms (8), with an associated locking hook (5) on the opposite side of the anchor (1).

3. Steering line anchor according to claim 1, and where each of the two arms (8) essentially extend parallel to each other and are rotatably supported on each of their axles (31,32,33), characterized in that both each locking hook (5) and its associated release device (9) is located on the same side of the anchor (1).

4. Guide line anchor according to one of claims 1-3, characterized in that each release member (9) and the corresponding locking hook (5) are located on one and the same weight arm (8) which is stored in the housing (4).

5. Guide line anchor according to one of claims 1-4, characterized in that the springs (10) which push the locking hooks (5) outwards are laterally acting leaf springs (10), placed at the bottom of the cavity (11) in the housing (4) near the locking hooks (5) ).

6. Guide line anchor according to one of claims 1-5, characterized in that at the bottom of the cavity (11) of the housing (4) there are mounting lugs (14) which cooperate with complementary grooves (15) in the locking hooks (5) to prevent accidental retraction of the locking hooks (5) in the housing (4) as long as there is a stretch in the guide line (2).

7. Steering line anchors according to any of the above requirements, characterized in that the two locking hooks (5) are hinged to the housing (4) by means of an elastic lining, e.g. in the form of a neoprene gasket (16).

8. Guideline anchor according to one of claims 1 or 3-7, characterized in that both locking hooks (5) and their associated release means (9) are designed on a common, U-shaped metallic element (30) which is dimensioned so that it can be deformed elastic (at 31) for retracting the locking hooks (5) .

9. Steering line anchors according to any one of the preceding claims, characterized in that the release means (9) lie flush with the side surface of the housing (4).

10. Steering line anchors according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that it is designed for underwater use and that the design and location of the release devices (9) is such that the anchor can both be attached and released to a corresponding, hollow steering post (3) only during operation of an ROV unit's standardized operating arm.