NO325741B1

NO325741B1 - Shackle and method for coupling and uncoupling the shackle to a ceiling ear by means of ± n ROV manipulator

Info

Publication number: NO325741B1
Application number: NO20004338A
Authority: NO
Inventors: Pal G Eide; Geir Vikingstad; Erik Kold Bakkevig; Age Holsbrekken
Original assignee: Kystdesign As
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2008-07-14
Also published as: NO20004338D0; NO20004338L

Description

Oppfinnelsen angår en sjakkel og en fremgangsmåte for på- og avkopling samt sikring av sjakkelen til et løfteøre ved hjelp av én ROV- manipulator, som angitt i innledningen til det medfølgende krav 1. The invention relates to a shackle and a method for connecting and disconnecting as well as securing the shackle to a lifting eye using one ROV manipulator, as stated in the introduction to the accompanying claim 1.

En vanlig sjakkel er et U- formet metallisk forbindelsesorgan som nyttes ved skjøting av langstrakte emner, som for eksempel en wire. På tvers gjennom U-formens to oppad ragende vanger er utboret gjennomgående hull. Et løfteøre, såsom en slings, legges inn i U- formen, hvoretter en sleide eller bolt som er gjenget i den fremre enden, føres inn gjennom den ene vangens hull og videre til den andre vangens hull, som er tilsvarende gjenget. Når sleiden er fast skrudd her, er sjakkelen montert og rimelig sikret i sin skjøtende funksjon. A common shackle is a U-shaped metallic connecting device that is used when splicing elongated objects, such as a wire. Through holes are drilled across the two upwardly projecting sides of the U-shape. A lifting eye, such as a sling, is inserted into the U-shape, after which a slide or bolt, which is threaded at the front end, is inserted through the hole of one vane and on to the hole of the other vane, which is similarly threaded. When the slide is screwed firmly here, the shackle is mounted and reasonably secured in its joining function.

Sjakkelen er over tid utviklet til å være tilpasset forskjellig bruk, slik at utformingen har endret seg. Kravene til en sjakkel vil også variere etter bruksområde, særlig med hensyn til sikring, ved at den i bruksstilling skal være forsvarlig sikret mot opplåsing. The shackle has been developed over time to be adapted to different uses, so the design has changed. The requirements for a shackle will also vary according to the area of use, particularly with regard to security, in that it must be properly secured against unlocking in the position of use.

Fra patentlitteraturen hitsettes: From the patent literature:

- US 3,462,945 beskriver en sjakkel med fjærbelastet sjakkelbolt som tar sikte på å frembringe en løsning som muliggjør betjening ved drag i en line / kabel festet til en hendel som er leddet koplet til sjakkelen glidende opphengte fjærbelastede smekklåsmekanisme i forbindelse med festing eller løsgjøring av last, uten bruk av håndoperert smekklås. - US 3,462,945 describes a shackle with a spring-loaded shackle bolt which aims to produce a solution that enables operation by pulling a line / cable attached to a lever which is hingedly connected to the shackle slidingly suspended spring-loaded snap lock mechanism in connection with attaching or detaching a load, without the use of a manually operated snap lock.

En ROV- manipulator er ikke egnet til å betjene denne type smekklås-mekanismer - teoretisk kunne to ROV- er ha løst oppgaven. - - US 6,023, 927 og GB 2 305 486 viser andre utførelsesformer som skildrer teknikkens stand. An ROV manipulator is not suitable for operating this type of snap-lock mechanism - theoretically, two ROVs could have solved the task. - - US 6,023, 927 and GB 2,305,486 show other embodiments which depict the state of the art.

Når en sjakkel skal opereres med en ROV ( eng. Remote Operated Vehicle ) under vann, må en i offshoreindustrien ivareta de høye sikkerhetskrav som der stilles til utstyr som benyttes under slike arbeider. I tillegg må utstyret tilpasses manipulatorutstyret som en ROV opererer ved undervannsoperasjoner. When a shackle is to be operated with an ROV (eng. Remote Operated Vehicle) underwater, one in the offshore industry must take care of the high safety requirements that are placed on equipment used during such work. In addition, the equipment must be adapted to the manipulator equipment that an ROV operates during underwater operations.

Eksisterende løsninger for sjakling under vann ved bruk av ROV baseres hovedsakelig på bruk av standard sjakler. En enkel modifisering av standard sjakler kan for eksempel være å benytte innfesting av et ROV- håndtak i enden av sjakkelens bolt. De eksisterende løsninger krever høy grad av nøyaktighet fra ROV- pilotens side og da særlig ved innfesting av sjakkelen. Dersom sjakkelen i tillegg skal sikres, kreves det bruk av to manipulatorer. Det er da nødvendig å utføres innfesting i flere separate operasjoner. Existing solutions for underwater shackles using ROVs are mainly based on the use of standard shackles. A simple modification of standard shackles can, for example, be to use the attachment of an ROV handle at the end of the shackle's bolt. The existing solutions require a high degree of accuracy on the part of the ROV pilot, especially when attaching the shackle. If the shackle is also to be secured, the use of two manipulators is required. It is then necessary to carry out fixation in several separate operations.

Løsninger som hovedsakelig er basert på å løse ut sjakkelens bolt ved hjelp av ROV, eksisterer i ulike varianter. Hovedprinsipper som benyttes, er blant annet akustiske, hydrauliske eller fjærpåvirkete utløsermekanismer. Solutions which are mainly based on releasing the shackle's bolt with the help of the ROV exist in various variants. Main principles used include acoustic, hydraulic or spring-actuated release mechanisms.

Enkelte hydrauliske løsninger benyttes også for innfesting av sjakkelen, men disse fordrer bruk av eksternt hydraulikksystem, samt at eventuell sikring utføres som separat arbeidsoperasjon. Certain hydraulic solutions are also used for attaching the shackle, but these require the use of an external hydraulic system, and that any securing is carried out as a separate work operation.

I arbeidet med utviklingen av fremgangsmåten har kravet vært at omsøkte sjakkel kun skal opereres med én manipulator eller robotarm med klo, som kan fastholde, operere og føre sjakkelen til et løfteøre. Sjakkelens hus har fortrinnsvis en parallellepiped form. Til ytterpunktene av husets ene sideflate festes et, i hjørnene avrundet rektangulært bøyleformet håndtak, hvori er opplagret et glidelegeme med sjakkelbolt og en parallell ledebolt. ROV-armens klo må først med en utløser kunne frigjøre en låsepinne fra dens inngrep med et låsespor i glidelegemet. ROV- klo trekker deretter glidelegemet med sjakkelbolten ut fra huset til åpen posisjon. Samtidig må en strekkbelastet fjærende motkraft opplagret mellom anlegg på glidelegemet og huset ytterligere strekkes. Etter at et løfteøre er ført inn i sjakkelens U- formede hus og ROV- klo avlastes, må den strekkbelastede fjæren trekke glidelegemet inn In the work on the development of the method, the requirement has been that the applied shackle must only be operated with one manipulator or robot arm with a claw, which can retain, operate and lead the shackle to a lifting eye. The shackle's housing preferably has a parallelepiped shape. A rectangular hoop-shaped handle, rounded at the corners, is attached to the extreme points of one side surface of the house, in which is stored a sliding body with a shackle bolt and a parallel guide bolt. The claw of the ROV arm must first be able to release a locking pin from its engagement with a locking slot in the sliding body with a trigger. The ROV claw then pulls the sliding body with the shackle bolt out of the housing to the open position. At the same time, a tension-loaded spring counterforce stored between the bearing on the sliding body and the housing must be further stretched. After a lifting eye is inserted into the shackle's U-shaped housing and the ROV claw is relieved, the tension-loaded spring must pull the sliding body in

mot sjakkelens hus idet sjakkelbolten føres til lukket posisjon i sjakkelens U-form, og låsepinnen presses opp i låsespor i glidelegemets underside. against the shackle's housing as the shackle bolt is moved to the closed position in the shackle's U-shape, and the locking pin is pressed up into the locking groove in the slide body's underside.

Nevnte operasjon må kunne gjennomføres uten bruk av tilleggsverktøy eller eksterne hjelpesystemer, som hydraulikk eller pneumatikk. Said operation must be able to be carried out without the use of additional tools or external auxiliary systems, such as hydraulics or pneumatics.

Foreliggende søknad vedrører en sjakkel og en fremgangsmåte for på- og avkopling samt sikring av sjakkelen til et løfteøre ved hjelp av én ROV-manipulator, og sjakkelen og fremgangsmåten er kjennetegnet ved de i patentkrav fremsatte karakteristikker. Fig. 1 viser en låst og sikret ROV- sjakkel, der sjakkelens hus 1 har en parallellepiped form, men ellers en tilnærmet tradisjonell sjakkelform med en U- formet åpning 6 i den ene, nedre enden av husets 1 lengderetning og et hull 8 for feste til wire / løfteinnretning i den andre, øvre enden. Vinkelrett ut fra ytterpunktene av husets 1 ene sidevegg og der festet med skruer 5 løper et rektangulært, i hjørnene avrundet bøyleformet håndtak 2, hvori er opplagret et glidelegeme 3 med sjakkelbolt 7 og en parallell ledebolt 7\ som sammen med glidelegemet 3 tillates en begrenset glidende vandring frem og tilbake I håndtaket 2 idet sjakkelbolten 7 og ledebolten T da føres inn i spor gjennom husets 1 ene langside. En på forhånd strekkbelastet fjær eller et sett fjærer 4 er opplagret mellom et anlegg på glidelegemet 3 og husets 1 sidevegg, Fjæren / fjærene 4 løper parallelt med sjakkelbolten 7 og ledebolten T. En utløserarm 11 rager inn i en gjennomgående åpning i glidelegemet 3. Et låsehåndtak 9 utgjør den ytre delen av utløserarmen 11, idet låsehåndtaket 9 og utløserarmen 11 er dreibart opphengt. I denne stengte og sikrede stilling hviler låsehåndtaket 9 i en øvre posisjon mot en låsepinne 10 i en øvre posisjon. Fig. 2 viser hvorledes sikring av sjakkelen oppheves ved at ROV- ens manipulatorklo drar inn den dreibart opplagrede utløserarmen 11, som da vil presse låsehåndtaket 9 ned mot låsepinnen 10, som igjen vil forspenne en sikringsfjær 12 i et låsehus 13. Låsepinnen 10 er derved frakoplet inngrepet med glidelegemet 3. Fig. 3 viser hvorledes ROV- sjakkelen åpnes ved at manipulatorens klo griper over sjakkelens håndtak 2 og inn i glidelegemets 3 åpning. Når manipulatorens klo presses sammen / lukkes, vil sjakkelens låsehåndtak 9 vippes innover i glidelegemet 3 og samtidig frigjøre låsemekanismen ved at låsepinnen 10 presses ned i sjakkelens håndtak 2. Når låsehåndtaket 9 er presset helt inn i glidelegemet 3, vil kraften fra manipulatorens klo overføres direkte til glidelegemet 3. Dette kan da beveges fritt inntil det stopper mot sjakkelens håndtak 2. Sjakkelen er nå åpen og kan styres til ønsket posisjon. The present application relates to a shackle and a method for connecting and disconnecting as well as securing the shackle to a lifting eye using one ROV manipulator, and the shackle and the method are characterized by the characteristics stated in the patent claim. Fig. 1 shows a locked and secured ROV shackle, where the shackle's housing 1 has a parallelepiped shape, but otherwise an approximately traditional shackle shape with a U-shaped opening 6 at one, lower end of the housing 1's longitudinal direction and a hole 8 for attachment to wire / lifting device at the other, upper end. At right angles from the extreme points of one side wall of the housing 1 and there, fixed with screws 5, runs a rectangular, hoop-shaped handle 2, rounded at the corners, in which is stored a sliding body 3 with a shackle bolt 7 and a parallel guide bolt 7\ which, together with the sliding body 3, allows a limited sliding travel back and forth in the handle 2 as the shackle bolt 7 and the guide bolt T are then inserted into a groove through one long side of the housing 1. A pre-tensioned spring or a set of springs 4 is stored between a device on the sliding body 3 and the side wall of the housing 1. The spring/springs 4 run parallel to the shackle bolt 7 and the guide bolt T. A release arm 11 projects into a continuous opening in the sliding body 3. A locking handle 9 forms the outer part of the trigger arm 11, as the locking handle 9 and the trigger arm 11 are rotatably suspended. In this closed and secured position, the locking handle 9 rests in an upper position against a locking pin 10 in an upper position. Fig. 2 shows how securing the shackle is lifted by the ROV's manipulator claw pulling in the rotatably stored release arm 11, which will then press the locking handle 9 down against the locking pin 10, which will in turn bias a securing spring 12 in a locking housing 13. The locking pin 10 is thereby disconnected the engagement with the sliding body 3. Fig. 3 shows how the ROV shackle is opened by the manipulator's claw grasping over the shackle's handle 2 and into the opening of the sliding body 3. When the manipulator's claw is pressed together / closed, the shackle's locking handle 9 will be tilted inward into the sliding body 3 and at the same time release the locking mechanism by the locking pin 10 being pressed down into the shackle's handle 2. When the locking handle 9 is pressed all the way into the sliding body 3, the force from the manipulator's claw will be transferred directly to the sliding body 3. This can then be moved freely until it stops against the shackle's handle 2. The shackle is now open and can be steered to the desired position.

Sjakkelen lukkes og låses når manipulatoren åpner kloen og avlaster grepet. Fjær(ene) 4 trekker glidelegemet 3, opplagret i håndtaket 2, sammen med sjakkelbolten 7 og ledebolten T i retning sjakkelhuset 1 og presser sjakkelbolten 7 til et anlegg 6' i sideflaten av den U-formede åpning 6. Sikringsfjæren 12 i låsehuset 13 presser låsepinnen 10 opp mot låsespor i glidelegemets 3 underside samtidig som den presser låsehåndtaket 9 opp og utløserarmen 11 ut i glidelegemets 3 åpning. The shackle closes and locks when the manipulator opens the claw and relieves the grip. The spring(s) 4 pulls the sliding body 3, supported in the handle 2, together with the shackle bolt 7 and the guide bolt T in the direction of the shackle housing 1 and presses the shackle bolt 7 to a facility 6' in the side surface of the U-shaped opening 6. The safety spring 12 in the lock housing 13 presses the locking pin 10 up against the locking groove in the sliding body 3's underside at the same time as it pushes the locking handle 9 up and the release arm 11 out into the sliding body's 3 opening.

Claims

1. Shackle for connection and disconnection as well as securing to a lifting eye using one ROV manipulator where a traditional shackle housing (1) is given a parallelepiped shape with a U-shaped opening (6) at the lower end of the shackle housing (1)'s longitudinal direction, and there perpendicularly from the outer points of one side wall of the shackle housing (1), and there fixed with screws (5), runs a rectangular, rounded at the corners hoop-shaped handle (2), in which is stored a sliding body (3) with a shackle bolt (7) and a parallel guide bolt (7"), which together with the sliding body (3) allows a limited sliding movement back and forth in the handle (2), as the shackle bolt (7) is inserted into a slot through one long side of the shackle housing (1) to a locked position across the opening (6), and with a hole (8) for attachment to the wire / lifting device in the upper end of the shackle housing (1) longitudinal direction, characterized by that a previously tension-loaded spring or a set of springs (4), which run parallel to the shackle bolt (7), is stored between a device on the sliding body (3) and the side wall of the shackle housing (1), that a release arm (11) projects into a continuous opening in the sliding body (3), and that a locking handle (9) forms the outer part of the release arm (11), the locking handle (9) and the release arm (11) being rotatably suspended, as that when the shackle appears in the closed and secured position, the locking handle (9) rests in an upper position against a locking pin (10) in an upper position.

2. Procedure for connecting and disconnecting as well as securing the shackle to a lifting eye using an ROV manipulator, characterized by that securing the shackle is canceled by an ROV manipulator claw pulling in the release arm (11) which presses the locking handle (9) down against the locking pin (10) which biases a securing spring (12) in a locking housing (13), so that the locking pin (10) is engaged from the engagement with the sliding body (3), that the shackle is opened by the ROV claw gripping over the shackle's handle (2) and into the opening of the sliding body (3), pulling the locking handle (9) into the sliding body (3), which thereby turns the locking pin (10) down into the shackle's handle (2) , after which the force from the ROV claw is transferred directly to the sliding body (3), which together with the shackle bolt (7) and the guide bolt (7') is moved freely in the direction away from the shackle housing (1) until it stops against the handle (2), and that the shackle is closed and locked when the manipulator opens the claw and relieves the grip, so that the tension-loaded spring(s) (4) pull the sliding body (3), which is stored in the handle (2) together with the shackle bolt (7) and the guide bolt ( 7') in the direction of the shackle housing (1) and presses the shackle bolt (7) to a device (6') in the side surface of the U-shaped opening (6), as the securing spring (12) in the locking housing (13) pushes the locking pin (10) up against the locking groove in the sliding body (3) underside, at the same time as it pushes the locking handle (9) up and the release arm (11) out into the sliding body (3) opening.