NO342099B1 - Låseanordning for en krok - Google Patents

Abstract

Låseanordning for en krok med anlegg, bevegelig sleide, låsefeste, spindel, returfjær, lokk og håndtak som er festet ved hjelp av ører, bøyler og festemutre.

Description

Oppfinnelse vedrører låseanordning for last som monteres utenpå løftekrok av type «longshank», som tilfører en ekstra låseanordning, i tillegg til det som er vanlig på en løfteanordning/krok for å hindre at last, utilsiktet blir frigjort fra kroken. Oppfinnelsen tilfører metoder som også gjør festing/frigjøring av last, til en enkel og rask operasjon.

Produktet er tilpasset for bruk i undervannsoperasjoner som inkluderer løft fra luft til vann, og hvor festing/frigjøring av last også inkluderer bruk av ROV (fjernstyrt undervannsfartøy). I vårt tilfelle, oftest knyttet til olje og havbruksnæring.

Når man skal håndtere laster som henger i en krok, er det ofte krav til sikkerhet for å hindre at lasten utilsiktet blir frigjort fra kroken. I offshorebransjen, er kritiske tidspunkt ved håndtering av hengende last i luft fra/til dekk og spesielt i «Splash-sonen» (plaskesonen), hvor lasten er spesielt utsatt for å blir frigjort av bølger mv. som under gitte forutsetninger, kan «løfte» lasten og utsette tradisjonell sikring for stor belastning og risiko.

I tillegg vil raskt og pålitelig av-/påkobling av last gi betydelig redusert medgått tid under såkalte «kritiske løftefaser», som for eksempel; tidsforbruk fra tidspunkt for «installert last», til tidspunkt for «frigjort installert last». Dette er en fase/tidsrom som søkes redusert til et minimum pga. av høy risiko, spesielt når værforhold på havoverflaten er utfordrende for skipets posisjonering.

Noe spesielt for havbasert oljenæring, er at løft blir utført i omgivelser som innebærer spesielle krav til det utstyr som benyttes. Det er også blanding av elementer, samt en kraftig begrenset visuell kontroll, som medfører at krav til korrekt og sikker operasjonell funksjon av utstyr er svært høyt. For undervannsoperasjoner vil også på- og avhuking av krok bli utført av ROV, som har begrenset smidighet og manøverbarhet.

Bransjen har derfor, i samarbeid med nasjonale myndigheter, definert en rekke retningslinjer for sikker operasjonell drift under ulike funksjonsanvendelser. Vedr. løfteanordning/krok, definerer bransjen at krok med tilstrekkelig sikring, skal ha 2 ulike låse-mekanismer/sikringer. Minst 1 av disse skal ha hhv. en vertikal og en horisontal bevegelse i forhold til hverandre.

I norsk oljenæring er retningslinjer utarbeid av bransjeorganisasjonene; IMCA og NORSOK GUIDELINES, retningsgivende for bransjen som helhet.

Det finnes løfteanordninger som allerede tilfredsstiller disse forskriftene, men felles for

disse, er at de fremstår som kompliserte, svært dyre å produsere og er svært

tidkrevende å opererer. Det å kunne redusere pris på forskriftsmessig godkjent og ekvivalent utstyr, er en åpenbar konkurransefordel.

Det er også svært viktig å kunne bidra til å redusere operasjonstiden til operatør. I som godt som alle undervannsoperasjoner, så er det enormt ressurskrevende å holde disse operasjonene i virksomhet. Bransjen søker derfor utrettelig etter nye funksjoner, prosedyrer og/eller innovativt utstyr som kan være med på å redusere operasjonstiden. Vår sikringsmekanisme er svært enkel og rask å operere i forhold til andre kjente 2-trinns låse-mekanismer. Dette vil være en klar konkurransefordel.

Kjent teknikk fremgår av blant annet W02013040637-A1 hvor en sikkerhetsmekanisme som kan påmonteres en standard skafttype løftekrok. Sikkerhetsmekanismen styrer en sikkerhetsport som stenger krokens åpning for å hindre at noe som henger på kroken kan ukontrollert hoppe av. Sikkerhetsporten kan åpnes ved at et handtak manuelt opereres av en dykker eller ROV.

US 219.677 og US 2.603.524 beskriver glidelignede ordninger for å sikre at last ukontrollert hopper av kroken. Glidebevegelsene er sikret med låselignede enheter.

Ytterligere kjent teknikk fremgår av US-2.866.247, US-4.539.732 og GB-1.032.584 hvor sikkerhetsanordningen er en svingbar leppeinnretning som stenger for kroken.

Ingen av disse sikkerhetsmekanismen bortsett fra den i WO-2013040637-A1, kan påmonteres standard løftekroker av skafttype og ingen kan vise til to adskilte sikkerhetsmekanisme for kroken hvilket er det kravet bransjen stiller.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en sikkerhetsløsning som tilfredsstiller følgende krav:

- Kan brukes/på kobles standard løftekrok av skaftetype,

- Har to adskilte mekanismer til å hindre last på kroken til ukontrollert og hoppe av, - Minst en av mekanismen har en hhv. en horisontal og en vertikal bevegelse,

- Kan lettvint utløses/låses opp av ROV

Dette oppnås ved at en snor anordnet til en sperrearms frie ende via løpere på krokstammen til et utløserhindtak og en sikkerhetsmekanisme. Foreliggende søkte løsning kan oppsummert sies å:

- Tilfredsstille bransjens retningslinjer i forhold til dobbel sikring av last hengende i krok.

- Være en enkel og driftssikker konstruksjon med få bevegelige deler.

- Lave tilvirkningskostnader, som implisitt vil medføre konkurransedyktig verdikjede. - Enkel og rask å operere, noe som implisitt medfører redusert "vessel-time», og reduksjon av tid brukt av ROV for gjennomføring av operasjoner.

- Gi en betydelig redusering av medgått tid under «kritiske løftefaser.

Oppfinnelsen fremgår av den etterfølgende beskrivelse av et eksempel på utførelse under henvisning til figurer samt patentkravene. Figurene er som følger:

Figur 1 viser en standard løftekrok av skattetypen som er en slik som oppfinnelsen må anvendes sammen med.

Figur 2 viser oppfinnelsen påmontert en standard skafttype løftekrok hvor de to systemer er et lukkesystem og en sikkerhetsmekanisme som kan sperre krokens åpning, se figur 2. Lukkesystemet lukket og sikkerhetsmekanismen åpen.

Figur 3 viser samme som figur 2, men som vertikalriss.

Figur 4 viser samme som figur 3, men med begge sikkerhetsmekanismene lukket -

Figur 5 viser den ene sikkerhetsmekanismen ikke påkoblet løftekroken av skaftetypen, i A) er glider og brakett for skaftet på kroken i, B) posisjonslås for glider, og C) anordning for å feste sikkerhetsmekanismen til skaftet på løftekroken.

Figur 6 viser en løsning hvor oppfinnelsen er festet direkte på skaftet til kroken uten bruk av anordning for å feste sikkerhetsmekanismen som angitt i figur 5, seksjon c).

Figur 1 viser en standard løftekrok av skafttype for kran og lignende. Denne består av tre hoveddeler. En koblingsring 1 anordnet til den ene enden av et skaft 2 og i den andre enden av skaftet 2 motsatt koblingsringen 1 er anordnet en krok 3.

Skaftet 2 har et sekskantet tverrsnitt, men foreliggende oppfinnelse vil også kunne anvendes på en tilsvarende løftekrok av skafttype med et skaft 2 med andre typer tverrsnitt og lengder.

Koblingsringen 1 er under bruk, anordnet til en wire (ikke vist her) som er en del av en vinsjsystem (ikke vist) for å kunne heve og senke løftekroken.

Ved krokens 3 åpning mellom krokens 3 spiss, krokspissen 4, og krokens 3 krokstamme 5, er anordnet en lukkeinnretning for krokens åpning. Lukkeinnretningen består av en sperrearm 6 som er dreibart anordnet om en horisontal armaksling 7 og påvirket av en omkring armakslingen 7 anrettet spiralfjær 8 til å drive sperrearmen 6 til en for kroken 3 lukket posisjon. Sperrearmens 6 frie ende motsatt fra armakslingen 7, vil av spiralfjæren 8 drive sperrearmen 6 mot krokspissens 4 frie ende. Sperrearmen 6 vil stoppe mot en stoppkant 9 slik at krokens åpning blir lukket dersom intet annet enn spiralfjæren 8 påvirker sperrearmen 6. For å kunne åpne sperrearmen 6, bringes den frie enden bort fra stoppkanten 9 slik at eventuelle hengende last i kroken 3 kan fjernes.

Det finnes en manuell utløsningsmekanisme for sperrearmen 6. Utløsningsmekanismen består av en snor 10, løpere 11 og et utløserhåndtak 12. Snoren 10 er anordnet til den frie enden av sperrearmen 6, gjennom løperne 11, en på hver side av krokstammen 5 og videre til det løkkeformede utløserhåndtaket 12. Dersom det tas tak i utløserhåndtaket 12 og man trekker dette i retning fra krokstammen 5 si vil sperrearmen 6 beveges fra stoppkanten 9 og kroken 3 blir åpnet og eventuell hengende last i kroken 3 kan hektes av denne.

I Figur 5 vises detaljer ved et låsesystem 13 som sammen med kroklukkesystemet 6,7,8, 9,10, 11 og 12, gir en standard løftekrok av skafttypen den tilstrekkelige sikringen av det som henger i kroken 3, slik som bransjen krever i sine nye forskrifter og retningslinjer. Låsesystemet 13 er oppbygget og fungerer som følger:

Låsesystemet 13 består av et rettlinjet anlegg 14 med et tverrsnitt tatt i rett vinkel på anleggets 14 hoved lengderetning. Tverrsnittets form er som 2 rettlinjede påfølgende sider som den ene tredjedelen av omrisset til en sekskant. Formen er slik at den er godt egnet til å gi et stabilt anlegg mot 2 påfølgende sider at løftekrokens sekskantede skaft. Anlegget 14 har fire anordnede sylindriske ører 15, to ved hver kortende av anlegget 14 og på dets langsider. Ørene 15 skal sammen med to stykker tilnærmet U-formede bøyler 16 og festemutre 17, bidra til å feste anlegget 14 og hele låsesystemet 13 til løftekrokens skaft 2 på en i og for seg kjent måte.

En bevegelig sleide 18 er anordnet til hovedplanet av anlegget 14 på siden motsatt der anlegget 14 ligger an mot skaftet 2. Sleiden 18 er betydelig kortere i lengderetningen enn anlegget 14 og en liten tanke smalere enn dette. Langs de to parallell, vertikale og lengste sidekantene av anleggets 14 ytterkanter, er det på samme side som sleiden 18 befinner seg anordnet skinner 19 fast i en liten avstand fra anlegget 14. Avstanden mellom anlegget 14 og skinnene 19, utgjør sleidespor 20 slik at sleiden 18 kan beveges langs den tilnærmede konvekse siden av anlegget 14 til stopp i nærheten av de to korteste og parallelle siden av anlegget 14. Sleiden 18 kan således beveges langs hele fronten av anlegget 14 fra ene horisontale ytterkant til den andre.

Figur 5 viser flere detaljer ved låsesystemet 13. På sleidens 18 konvekse flate som vender fra anlegget 14, er det anordnet i nærheten av sleiden 18 øvre kortside, et låsefeste 21. Det er utformet som en åpen sylinder hvor det i enden mot sleiden 18 er et hull i sleiden 18 som har noen mindre diameter enn låsefestets 21 indre diameter. I låsefestets 21 ende lengst ut fra sleiden 18, er det anordnet utvendige gjenger 22.

Sammen med låsefestet 21 opererer flere andre enheter. En spindel 23 med sylindrisk form og en midtdel 24 med noe mindre ytre diameter en låsefestets 21 indre diameter.

Den enden av spindelen 23 som vil være nærmest sleiden 18, har en tilnærmet sylindrisk låsetapp 25 som har betydelig mindre diameter enn midtdelen 24 og er anordnet med eller uten gjenger. Låsetappen 25 har en slik diameter at den kan passere og beveges lett gjennom hullet i sleiden 18 ved den enden av låsefestet 21 som er fast til sleiden 18.

På motsatt ende av spindelen 23 fra låsetappen 25, er anordnet en sylindrisk og gjenget feste 26 med omtrent samme diameter som låsetappen 25. En sylindrisk returfjær 28 er tredd inn på festet 26. Når spindelen 23 og returfjæren 28 føres inn i låsefestet 21, skrues et innvendig gjenget lokk 29 med hull i endedelen over disse slik at spindel 23 og returfjær 28 forblir inne i festet 26. Et håndtak 30 er deretter skrudd fast til festet 26. I anlegget 14 i nærheten av de horisontale ytterkantene, er anordnet sylindriske huller, låsehullene 27. Når man trekker i håndtaket 30 trekkes spindelen 23 med låsetappen 25 ut av tilliggende låsehull 27 og sleiden 18 frigjøres fra anlegget 14 og kan beveges langs denne.

På sleiden 18 mellom låsefestet 21 og den horisontale ytterkanten som er lengst fra låsefestet 21, er det anordnet en krokspissikring. Den er en tilnærmet formet som en menneskelig nese. Den består av to understag 31 som i ene enden er parallelle og i litt avstand fra hverandre er anordnet til sleiden 18 og løper i retning utover nærmeste horisontale ytterkant på sleiden 18. Fra understagenes 31 festedel og i retning mot deres frie ender vil understagene 31 knekke ut fra hovedplanet til sleiden 18 som side av neseformen. Mellom disse to understagene 31 er festet et overstag 32 som etter å ha forlatt sleiden 18 knekker fra sleidens hovedplan noe mer enn understagen 31 og således danner neseryggen. Stagene 31,32 er festet til hverandre i nærheten av deres frie ender med en festebro 33.

Figur 3 viser sleiden 18 med krokspissikringen i ikke-sikret posisjon. Når man trekker i håndtaket 30 vil låsetappen 25 føres ut av øvre låsehull 27, lengst fra krokspissen 4 og sleiden 18 kan føres med krokspissikringen 31,32,33 slik at den dekker over krokspissen 4. Når håndtaket 30 er sluppet så vil låsetappen 21 føres av returfjæren 28 inn i låsehullet 27 i anlegget 14 nærmest krokspissen 4.

Både utløserhåndtaket 12 og håndtaket 30 kan opereres under vann på en enkel og effektiv måte av armen/ fra en ROV.

I denne beskrivelsen er det benyttet som eksempel på en «longshank» ROV krok, som er den mest brukte i foreliggende bransje, men det grunnleggende prinsippet for

oppfinnelsen kan lett tilpasses på andre typer ROV kroker som anvendes.

Figur 6 viser en løsning hvor skinnene 19 er anordnet direkte på skaftet 2. Dette eksemplet forutsetter pre-fabrikkerte og tilpassede bolte-hull 34 for feste av skinnene 19, samt låsehuller 27 direkte anordnet i skaftet 2. Med bolte-hull 34 og bolter 35 kan skinnene 19 anordnet direkte til skaftet 2.