NO309646B1

NO309646B1 - Strain relief device

Info

Publication number: NO309646B1
Application number: NO990383A
Authority: NO
Inventors: Baard Kvalsund; Are Robertsen; Oddbjoern Hjelle; Helge Birkeland
Original assignee: Odim Holding Asa
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2001-03-05
Also published as: NO990383L; NO990383D0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en strekkavlastningsanordning, nærmere bestemt en anordning for strekkavlastning av en tau, spesielt tau med stor strekkfasthet. The present invention relates to a strain relief device, more specifically a device for strain relief of a rope, especially rope with high tensile strength.

Ved seismiske undersøkelser blir det i dag benyttet svært brede slep at parallelt anbrakte seismiske kilder og/eller lyttekabler som blir slept av et seismikkfartøy. Slepet blir trukket ut i bredden ved hjelp av deflektorer som blir slept av seismikkfartøyet. During seismic investigations, very wide tows are used today that place parallel seismic sources and/or listening cables that are towed by a seismic vessel. The tow is pulled out in width using deflectors which are towed by the seismic vessel.

Under sleping av lyttekabler og seismiske kilder er trekkraften i sleperen for defiektoren betydelig, eksempelvis i størrelsesorden 40 - 60 tonn. I dag er det foretrukket å benytte en sleper av et tau med meget stor strekkfasthet til dette formålet. Et slik tau har store fordeler overfor alternative slepere ved at de har et gunstig forhold mellom vekt og styrke. Det må imidlertid tas spesielle hensyn ved bruk av slike tau da de normalt er meget glatte foruten at de er meget ømfintlige for slitasje, spesielt oppvarming på grunn av glidende eller rullende motstand. Fibrene mister sin styrke allerede ved 70 - 80 °C og smelter ved omkring 150 °C. Dette setter spesielle krav til utstyret som benyttes sammen med tauet, krav som ikke er oppfylt fullt ut ved eksisterende utstyr. When towing listening cables and seismic sources, the pulling force in the tug for the deflector is considerable, for example in the order of 40 - 60 tonnes. Today, it is preferred to use a tug made of a rope with very high tensile strength for this purpose. Such a rope has major advantages over alternative tugs in that they have a favorable ratio between weight and strength. However, special considerations must be taken when using such ropes as they are normally very smooth, in addition to being very sensitive to wear, especially heating due to sliding or rolling resistance. The fibers lose their strength already at 70 - 80 °C and melt at around 150 °C. This places special requirements on the equipment that is used together with the rope, requirements that are not fully met by existing equipment.

Lengden av tauet og derved også bredden av slepet reguleres normalt ved hjelp av en vinsj som trekker inn henholdsvis slipper ut tau etter behov. The length of the rope and thereby also the width of the tow is normally regulated by means of a winch which draws in or releases rope as required.

For visse operasjoner, som for eksempelvis innfesting av liner eller armet utstyr på tauet, må tauet avlastes i en lengde nær vinsjen. Et avbrudd i driften av slepet representerer et kostbart avbrudd for fartøyet. En slik avlastning er imidlertid vanskelig å utføre under normal drift og det er gjennom årene utviklet mer eller mindre gode metoder for dette, eksempelvis ved å bruke et avlastningstau som er spleiset inn i slepetauet 10 utenfor den delen av tauet som skal avlastes. For certain operations, such as for example attaching lines or reinforced equipment to the rope, the rope must be relieved in a length close to the winch. An interruption in the operation of the tow represents a costly interruption for the vessel. However, such relief is difficult to carry out during normal operation and over the years more or less good methods have been developed for this, for example by using a relief rope which is spliced into the tow rope 10 outside the part of the rope to be relieved.

Det er kjent et flertall anordninger for fastsetting av tau og lignende for midlertidig fastgjøring av en tau eller lignende for avlastning av en vinsj. Eksempelvis er der i US 5.113.377 beskrevet en anordning hvor tauet presses mellom en rull og en klemme. Ved økning av strekket i tauet trekkes klemmen hardere mot rullen slik at låsingen blir forsterket. Tilsvarende anordninger har i lang tid vært mye benyttet på seilbåter. A number of devices are known for securing ropes and the like for temporarily securing a rope or the like for relieving a winch. For example, US 5,113,377 describes a device where the rope is pressed between a roll and a clamp. When the tension in the rope is increased, the clamp is pulled harder against the roller so that the locking is strengthened. Similar devices have for a long time been widely used on sailboats.

Fra US 4.373.463 er det kjent en stopper for tau hvor tauet settes fast i en anordning med minst tre kileandordninger arrangert etter hverandre. From US 4,373,463 a stopper for rope is known where the rope is fixed in a device with at least three wedge devices arranged one after the other.

Fra NO 104207 er det kjent en anordning hvor et tau bremses og eventuelt låses fast ved at det ledes mellom ruller som presses mot hverandre. From NO 104207, a device is known where a rope is braked and possibly locked by being guided between rollers that are pressed against each other.

Disse anordningene er hensiktsmessige for en del anvendelser og for en del typer tauverk og lignende. De har imidlertid en del begrensinger, spesielt for bruk sammen med moderne tauverk med høy strekkfasthet, dvs. tauverk som vanligvis er meget glatt og som ikke tåler oppvarming f. eks. generert ved glidende friksjon. Dette gjelder spesielt ved anvendelser hvor tauet som skal avlastes er utsatt for store strekkrefter. Ved alle de nevnte anordningene er det umulig å unngå en viss glide- eller rullefriksjon, idet den er nødvendig for å feste tauet. These devices are appropriate for some applications and for some types of ropework and the like. However, they have some limitations, especially for use with modern ropes with high tensile strength, i.e. ropes that are usually very smooth and cannot withstand heating, e.g. generated by sliding friction. This applies especially in applications where the rope to be relieved is exposed to large tensile forces. With all the devices mentioned, it is impossible to avoid a certain amount of sliding or rolling friction, as it is necessary to secure the rope.

Fra NO 167 373 er det kjent en inn- og uthalingsanordning for en fortauningsline. Fortauningslinen trekkes ut fra en vinsj ved at det trekkes ut mellom to klemruller med rotasjonsakser anordnet parallelt med hverandre . Klemrullenes rotasjonsretning kan reverseres ved at klemrullenes innbyrdes stilling ombyttes ved hjelp av en reverseringsanordning. Denne anordningen kan forflyttes sideveis på skipet på skinner. Anordningen ifølge denne publikasjonen egner seg til å trekke ut liner fra en vinsj og kan således erstatte en manuell operasjon. Det blir i denne publikasjonen ikke beskrevet eller antydet løsninger som kan benyttes for strekkavlastning av liner. From NO 167 373, a haul-in and haul-out device for a paving line is known. The mooring line is pulled out from a winch by pulling it out between two clamping rollers with rotation axes arranged parallel to each other. The direction of rotation of the pinch rollers can be reversed by changing the relative position of the pinch rollers using a reversing device. This device can be moved laterally on the ship on rails. The device according to this publication is suitable for extracting lines from a winch and can thus replace a manual operation. This publication does not describe or suggest solutions that can be used for strain relief of liners.

I US 5.284.323 blir det beskrevet en anordning for inntrekking av kabler samt styring av kabelen slik at den spoles jevnt opp på en vinsj. Kabelen legges minst to omganger rundt en trommel for å sikre tilstrekkelig friksjon mellom trommel og kabel. For å sikre at kabelen spoles jevnt opp på en vinsj er trommelen montert på skinner som løper hovedsakelig parallelt med trommelens og vinsjens rotasjonsakse. Denne anordningen er egnet til å avlaste vinsjen og kabelen under inn- og utrulling av kabelen, men ikke til totalt å avlaste vinsjen ved at kabelen midlertidig settes fast. US 5,284,323 describes a device for retracting cables and controlling the cable so that it is wound up evenly on a winch. The cable is laid at least twice around a drum to ensure sufficient friction between drum and cable. To ensure that the cable is wound up evenly on a winch, the drum is mounted on rails that run mainly parallel to the axis of rotation of the drum and the winch. This device is suitable for relieving the winch and the cable during the roll-in and roll-out of the cable, but not for completely relieving the winch by temporarily securing the cable.

Fra DE 32 18 187 er det dessuten kjent en anordning for fastsetting av et tau, hvor tauet løper gjennom et hull i en trommel. Man kan så stramme tauet som etter behov hvorpå trommelen dreies ved hjelp av motor eller håndkraft, slik at tauet løper et antall ganger rundt trommelen. For enkelte formål, slik som for et fall, gi-tau eller lignende, hvor tauet hales inn for hånd eller ved en vinsj, og så settes fast og eventuelt etterstrammes med denne anordningen, kan denne være velegnet. I og med at tauet her løper gjennom et hull i en trommel må tauet i hele sin lengde trees inn i hullet henholdsvis trekkes ut ved tilslutning henholdsvis fjerning av anordningen, ved at tauet løper gjennom et hull vil det stadig være fare for at tauet slites langs hullets sidekanter, noe som er lite gunstig for moderne, høystrekkfast tauverk. From DE 32 18 187, a device for fixing a rope is also known, where the rope runs through a hole in a drum. You can then tighten the rope as required, after which the drum is turned using a motor or hand power, so that the rope runs a number of times around the drum. For certain purposes, such as for a fall, gi-rope or the like, where the rope is hauled in by hand or with a winch, and then fixed and possibly re-tightened with this device, this may be suitable. As the rope here runs through a hole in a drum, the entire length of the rope must be threaded into the hole or pulled out when connecting or removing the device, as the rope runs through a hole there will always be a risk of the rope being worn along the side edges of the hole, which is not favorable for modern, high tensile ropes.

Under fastsetting vil tauet forkortes både mellom trommelen og i den "løse" enden. For å utligne denne forkortingen må tauet enten gli mot trommelen eller så må dette utlignes ved hjelp av vinsjen. Dersom tauet er under sterk strekkbelastning under fastsetting, vil ikke vinsjen kunne styres nøyaktig nok og tauet vil gli mot trommelen. Dette vil igjen gi varme som vil svekke tauet. During fixing, the rope will be shortened both between the drum and at the "loose" end. To compensate for this shortening, the rope must either slide against the drum or this must be compensated for using the winch. If the rope is under a strong tensile load during fixing, the winch will not be able to be controlled precisely enough and the rope will slide towards the drum. This will in turn produce heat which will weaken the rope.

Målet ved foreliggende søknad er således å fremskaffe en anordning for avlastning av en vinsj som egner seg for moderne høystrekkfast tau, hvor tauet er under høy streldcbelastning og hvor de ovenfor nevnte ulempene blir unngått. The aim of the present application is thus to provide a device for relieving a winch which is suitable for modern high-tensile rope, where the rope is under high tensile stress and where the above-mentioned disadvantages are avoided.

Dette er ifølge foreliggende oppfinnelse oppnådd ved hjelp av en anordning for strekkavlastning av et tau eller lignende, fortrinnsvis et tau med stor strekkfasthet, omfattende to tilnærmet parallelle tapper eller sylindrer og med en innbyrdes avstand som er større enn tauets diameter, hvor tappene eller sylinderene i den ene ende er fastgjort til et underlag, hvor underlaget er en dreieskive med en dreieakse som er tilnærmet parallell med sylindernes lengdeakser. According to the present invention, this is achieved by means of a device for strain relief of a rope or the like, preferably a rope with high tensile strength, comprising two approximately parallel pins or cylinders and with a mutual distance that is greater than the diameter of the rope, where the pins or cylinders in one end is attached to a support, where the support is a turntable with a rotation axis that is approximately parallel to the longitudinal axes of the cylinders.

I utgangspunktet har foreliggende anordning en stor likhet med en velkjent puller, hvor tau eller lignende kan settes fast ved å legge tauet rundt pullerten, vanligvis i 8-tall over to sylindrer eller tapper. Den store forskjellen fra en tradisjonell puller er imidlertid at sylindrene eller tappene er anbrakt på en dreieskive slik at tauverket settes fast ved at dreieskiven dreier i forhold til tauet. På denne måten blir det mulig å sette fast et tau som står under sterk streldcbelastning fra en last, slep eller lignende. Basically, the present device is very similar to a well-known bollard, where rope or the like can be secured by placing the rope around the bollard, usually in a figure of 8 over two cylinders or pins. The big difference from a traditional puller, however, is that the cylinders or pins are placed on a turntable so that the rope is fixed by the turntable turning in relation to the rope. In this way, it becomes possible to fasten a rope that is under strong stress from a load, tow or the like.

I en foretrukket utførelsesform av foreliggende anordning er dreieskiven anbrakt på en vogn som kan løpe i tauets lengderetning. Ved fastsetting av tau som ikke tåler varme, eksempelvis friksjonsvarme som oppstår ved at tauet glir mot tappene eller sylinderne, vil man derved kunne hindre forskjeller i strekkraft på hver side av anordningen, en forskjell som ellers ville bli utlignet ved at tauet måtte gli i anordningen. In a preferred embodiment of the present device, the turntable is placed on a carriage which can run in the longitudinal direction of the rope. When fixing ropes that cannot withstand heat, for example frictional heat that occurs when the rope slides against the pins or cylinders, it will be possible to prevent differences in tensile force on each side of the device, a difference that would otherwise be compensated by the rope having to slide in the device .

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av de vedlagte figurer, hvor: Figur 1 viser en vinsj med en avlaster ifølge foreliggende oppfinnelse, sett fra siden; Figur 2 viser en avlaster ifølge oppfinnelsen sett i fugleperspektiv, hvor tauet løper fritt gjennom avlasteren; og Figur 3 viser samme avlasteren som vist i figur 2 i fugleperspektiv, hvor tauet er satt fast og hvor derved vinsjen er avlastet. Figur 1 viser en foretrukket utførelsesform av en avlaster 1 ifølge foreliggende oppfinnelse, sammen med en vinsj 2 slik dette normalt vil være arrangert. Et tau 10 løper gjennom avlasteren fortrinnsvis uten å berøre noen deler av denne. For å sikre at det ikke skal oppstå friksjon og derved slitasje mellom avlasteren 1 og tauet 10 når avlasteren 1 ikke er i bruk, kan avlasteren 1 være montert på en ikke vist heve- og senke-anordning slik at avlasteren når den ikke skal brukes, i sin helhet ligger lavere enn tauet 10. The invention will now be described in more detail with the help of the attached figures, where: Figure 1 shows a winch with an unloader according to the present invention, seen from the side; Figure 2 shows a bird's-eye view of a reliever according to the invention, where the rope runs freely through the reliever; and Figure 3 shows the same reliever as shown in Figure 2 in a bird's eye view, where the rope is fixed and where the winch is thereby relieved. Figure 1 shows a preferred embodiment of an unloader 1 according to the present invention, together with a winch 2 as this would normally be arranged. A rope 10 runs through the unloader preferably without touching any part thereof. In order to ensure that friction and thus wear will not occur between the unloader 1 and the rope 10 when the unloader 1 is not in use, the unloader 1 can be mounted on a not shown raising and lowering device so that the unloader when it is not to be used, as a whole is lower than rope 10.

Foreliggende avlaster er i prinsippet en dreibar puller. Når avlasteren 1 ikke er i bruk, eventuelt etter at avlasteren er brakt i posisjon, men før den er aktivert, løper tauet 10 mellom to sylindrer 4 montert på en dreieplate 5. Dreieplaten 5 kan dreies ved hjelp av en eller flere motorer 6 eksempelvis ved hjelp av en tannkrans på dreieplaten 5. The relief provided is in principle a rotatable puller. When the unloader 1 is not in use, possibly after the unloader has been brought into position, but before it is activated, the rope 10 runs between two cylinders 4 mounted on a turntable 5. The turntable 5 can be turned with the help of one or more motors 6, for example by using a ring gear on the turntable 5.

Når avlasteren aktiveres dreies dreieplaten 5 som vist på figur 3 slik at tauet 10 legges rundt sylindrene 4. Når tauet 10 ligger med et tilstrekkelig antall omdreininger rundt sylindrene 4 kan vinsjen 2 slakkes mens foreliggende anordning holder tauet 10 fast uten at det glir. Det er foretrukket at det på den side av anordningen som vender mot vinsjen 2 er anordnet en stopper 7 for å holde fast tauet 10 når det slakkes mellom anordningen og vinsjen 2. Ved bruk av stopperen 7 kan man ha færre antall omdreininger rundt sylinderne 4 enn uten stopperen 7. When the unloader is activated, the turntable 5 is turned as shown in figure 3 so that the rope 10 is laid around the cylinders 4. When the rope 10 is laid with a sufficient number of revolutions around the cylinders 4, the winch 2 can be slackened while the present device holds the rope 10 firmly without it slipping. It is preferred that on the side of the device facing the winch 2, a stopper 7 is arranged to hold the rope 10 when it is slackened between the device and the winch 2. By using the stopper 7, one can have fewer revolutions around the cylinders 4 than without the stopper 7.

Stopperen 7 aktiveres før tauet mellom vinsj 2 og avlaster 1 slakkes og det nødvendige arbeidet på tauet 10 kan deretter utføres. Stopperen 7 kan være en hvilken som helst anordning som under relativt liten belastning kan benyttes for å holde tauet 10 stramt fra den avlastede siden inn mot sylindrene 4. The stopper 7 is activated before the rope between winch 2 and reliever 1 is slackened and the necessary work on the rope 10 can then be carried out. The stopper 7 can be any device which, under relatively light load, can be used to keep the rope 10 taut from the relieved side towards the cylinders 4.

Ved oppspoling av tauet 10 rundt sylindrene 4 under aktivisering av avlasteren 1 vil tauet bli noe forkortet i begge retninger fra avlasteren 1.1 retning ut fra borde vil dette kompenseres ved å trekke inn tauet 10 noe. Mellom avlaster 1 og vinsj 2 må forkortingen av tauet kompenseres ved at vinsjen 2 gir ut tau for å kompensere for dette. Ved avlastning av tauet når det er under sterk strekkraft fra en deflektor eller annen belastning, vil det ikke være praktisk mulig å styre vinsjen så nøyaktig at man helt unngår at tauet må gli mot sylinderne 4 for å kompensere for forskjellig strekkraft på begge sider av avlasteren. When winding the rope 10 around the cylinders 4 during activation of the reliever 1, the rope will be somewhat shortened in both directions from the reliever 1.1 direction out from the board, this will be compensated for by pulling in the rope 10 somewhat. Between reliever 1 and winch 2, the shortening of the rope must be compensated by winch 2 giving out rope to compensate for this. When relieving the rope when it is under strong tensile force from a deflector or other load, it will not be practically possible to control the winch so precisely as to completely avoid the rope having to slide against the cylinders 4 to compensate for different tensile forces on both sides of the reliever .

I en foretrukket utførelsesform av foreliggende avlaster 1 er dreieskiven 5, sylindrer 4 og motor (er) 6 anbrakt på en vogn 3 som løper på skinner 9. Forskjellig strekkraft på hver side at avlasteren 1 vil da resultere i at vognen 3 med avlasteren 1 flyttes langs skinnene 9 i stedet for at tauet 10 skal gli mot og skape glidemotstand mot sylinderne 4. For å redusere friksjonen mellom vognen 3 og skinnene 9 kan det være anbrakt hjul 8 på vognen. In a preferred embodiment of the present unloader 1, the turntable 5, cylinders 4 and motor(s) 6 are placed on a carriage 3 that runs on rails 9. Different tensile forces on each side of the unloader 1 will then result in the carriage 3 with the unloader 1 being moved along the rails 9 instead of the rope 10 sliding against and creating sliding resistance against the cylinders 4. In order to reduce the friction between the carriage 3 and the rails 9, a wheel 8 can be placed on the carriage.

Ved aktivisering av avlasteren 1 i denne utførelsesformen starter man fortrinnsvis med vognen 3 anbrakt lengst mulig bort fra vinsjen 2. Ettersom tauet 10 tvinnes opp på sylinderne 4 vil vognen 3 forflytte seg i retning vinsjen 2. Ved behov kan man så gi ut tau 10 fra vinsjen 2 for å hindre at vognen 3 når noen av endene på skinnene 9. Når tauet 10 har et tilstrekkelig antall omdreininger rundt sylinderne 4, aktiviseres stopperen 7 for å holde tauet 10 stramt, vognen låses fast i ønsket posisjon hvorpå tauet mellom avlasteren 1 og vinsjen 2 kan slakkes. When activating the unloader 1 in this embodiment, you preferably start with the carriage 3 placed as far away as possible from the winch 2. As the rope 10 is twisted onto the cylinders 4, the carriage 3 will move in the direction of the winch 2. If necessary, you can then release the rope 10 from the winch 2 to prevent the carriage 3 from reaching any of the ends of the rails 9. When the rope 10 has a sufficient number of revolutions around the cylinders 4, the stopper 7 is activated to keep the rope 10 taut, the carriage is locked in the desired position whereupon the rope between the unloader 1 and winch 2 can be slackened.

På figurene og i den foretrukne utførelsesform beskrevet ovenfor, er vognen 3 en vogn på hjul 8 som løper langs skinner 9. Vognen 3 er imidlertid ikke begrenset til en slik snever forståelse av ordet vogn. Vognen kan eksempelvis være anbrakt på ruller eller eventuelt være påført et sklibelegg som gjør at den kan gli mot underlaget. Vognen kan være anbrakt på skinner som vist ovenfor, i et spor eller lignende. In the figures and in the preferred embodiment described above, the carriage 3 is a carriage on wheels 8 which runs along rails 9. However, the carriage 3 is not limited to such a narrow understanding of the word carriage. The trolley can, for example, be placed on rollers or optionally have a slip coating applied which enables it to slide against the ground. The carriage can be placed on rails as shown above, in a track or the like.

Tappene eller sylindrene 4 kan ha andre utforminger enn det viste på figurene. Det er foretrukket at tappene eller sylindrene har form som rette sylindrer, eventuelt med en stopper i den frie enden som hindrer at tauet utilsiktet slipper over kanten. Tappene eller sylindrene er fastgjort til en dreieplate i sin ene ende og er frie i den andre enden slik at tauet kan tas ut av anordningen uten å måtte tre tauet gjennom noe hull. Hver tapp eller sylinder kan i prinsippet også bestå av et flertall tynnere tapper eller sylindrer som i effekt har samme funksjon som de viste sylindrene eller tappene. The pins or cylinders 4 can have other designs than shown in the figures. It is preferred that the pins or cylinders have the shape of straight cylinders, possibly with a stop at the free end which prevents the rope from accidentally slipping over the edge. The pins or cylinders are attached to a turntable at one end and are free at the other end so that the rope can be taken out of the device without having to thread the rope through any hole. Each pin or cylinder can in principle also consist of a plurality of thinner pins or cylinders which in effect have the same function as the cylinders or pins shown.

Den viste utførelsesform har en motor for rotering av dreieplaten 3. Ofte vil imidlertid strekkbelastningene være så store at det må benyttes et flertall motorer 3. The embodiment shown has a motor for rotating the turntable 3. Often, however, the tensile loads will be so great that a plurality of motors 3 must be used.

Claims

1. Device for strain relief of a rope (10) or similar, preferably a rope with high tensile strength, comprising two approximately parallel pins or cylinders (4) and with a mutual distance that is greater than the diameter of the rope (10), where the pins or cylinders (4 ) at one end is attached to a base, characterized by the fact that the base is a turntable (5) with an axis of rotation that is approximately parallel to the longitudinal axes of the cylinders (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that the turntable (5) is placed on a carriage (3) which can be displaced in the longitudinal direction of the rope (10).

3. Device according to claim 2, characterized in that the carriage (3) can be locked in a desired position.

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it also comprises a stop (7), such as a clamping device, arranged to keep the rope taut on the relieved side of the reliever (1).

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device, when not in use, can be lowered under the rope (10).