NO750440L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en damp.forhalings- eller slepevinsj med en innretning for automatisk trekk-kraftregulering, innbefattende en trykkregulator i dampvinsjens damptilførsels-ledning.

Store sjøgående skip, særlig tankskip, fortøyes med ' trosser på liggeplassen, hvilke trosser festes til tromlene på

forhalingsvinsjer ombord. Da trossene utsettes for belastninger som kan gå opp til brudd som følge av skipsbevegelser i forhold til pullerne i land, f.eks. som følge av endringer i lastetil-stand, tidevann, bølgegang og sluser, og dampvinsjene har egne- . de overbelastningssikringer. Det er imidlertid også ønskelig at trossene trekkes stramt igjen så snart belastningen avtar.

Enhver vanlig dampvinsj er egnet til å holde en trosse under spenning på en automatisk måte, dvs. at trossen uten betjening av sleiden hales inn ved fallende trekk-kraft og gis ut ved trekk-kraft. Sleiden stilles for dette formål på "hiv" og vinsjen stopper når trossestrekket har nådd en verdi som gir li-kevekt med damptrykket i dampvinsjens sylindre. Denne verdi sva-rer altså til den totale nominelle strekk-kraft.

Ved .en ytterligere øking av trekk-kraften stoppes vinsjen helt til ved omtrent dobbelt trekk-kraft (200^ av den nominelle trekk-kraft) de indre motstander i dampmaskinen og ■ overføringene overvinnes og vinsjen trekkes bakover, mot damptrykket. 'Trossen gis da ut, selv om sleiden står på "hiv".

Faller så trekk-kraften igjen så stopper vinsjen .og be-gynner å hive inn igjen når f riks jon-stapene er overvunnet og trossestrekket er sunket under den nominelle verdi.

Det er ønskelig at den manuelt styrte dampvinsj ved forhalig yter hele den nominelle trekk-kraft, men at denne ved

fortøyet skip ikke eller bar i uvesentlig grad overskrides under den automatiske utgiving, slik at vinsj og trosser skånes. For å

realisere slike driftsforhold har man hittil benyttet to forskjellige utførelser: kreves en liten endring av trekk-kraften mellom hiving og fi-ring av trossen så må trossestrekket i størst, mulig grad der hvor det virker på dampvihsjen, altså ved trommelen, idet derved vinsjens virkningsgrad utkobles som påvirkningsfaktor. Det finnes egnede lastmålere som overfører måleverdien til styre-organet, altså ved dampvinsjer til sleiden, og derved styrer dampmaskinen til konstant trekk-kraft. Det skal her vises til tysk utlegningsskrift nr. 1.251". 400. Tallrike f orhalingsvinsjer er fosynt med en slik høyverdig automatikk. Dauden på trommelen anordnede lastmåler må dimensjoneres for store dreiemomenter og krefter vil den nødvendigvis være stor. Dessuten kreves det ekstra elementer for overføring av lastmålerens impuls til sleiden med samtidig unngåelse av pendeleffekter.

Dersom hovedsakelig den høyeste trekk-kraft ved utgivingen, av trossen fra trommelen skal begrenses, mens det er til-strekkelig å utføre innhivingen med vesentlig mindre kraft, kan man med fordel benytte en annen kjent utførelse,.' og det skal her vises til det tyske utlegningsskriftet nr. 1.237.75^. Den andre-kjente utførelse er enklere og anvendes også ofte i praksis. Ved automatikkdrift virker en trykkregulator på dampvinsjens avdamp-stuss slik at det oppbygges et mottrykk i sylinderne som er så stort at det på stemplene virksomme differensetrykk omtrent sva-rer til halvparten av det for den nominelle trekk-kraft nødven-* dige.trykk. Innhivingen av trossen skjer altså med halv trekk-kraft, mens utgivingen skjer med den nominelle trekk-kraft som dampvinsjen er innstilt for med den manuelle styring. Regulatorens virkning oppnås ved at et av den tilførte damp pådratt stillstempel trykker ventilkjeglen ved avdampgjennomløpet mot dens sete. Da ventilkjeglen har den dobbelte flate av stillstem-plet vil gjennomløpet forbli lukket så lenge mottrykket i mas-kinen .ligger under det halve tilførte damptrykk, mens gjennomlø-pet åpnes når mottrykket stiger over det halve tilførte damptrykk. En ulempe ved denne utførelse er at ved automatikkdrift vil differensetrykket og dermed også trekk-kraften endre seg når det tilførte damptrykk varierer. Det er ikke mulig å foreta en inn-stilling på forskjellige trekk-krefter, da konstruksjonen av trykkregulatoren er bygget på at man har et fast forhold mellom tilført damptrykk og mottrykk.

Fra det tyske patentskrift nr. 1.124.652 er det dessuten kjent å ha en trykkregulator i vinsjens damptilførsels-ledning. Denne trykkregulator holder virkårlig innstillbare trykk konstant i dampmaskinen. For å hindre at trykket stiger over den ønskede verdi i stoppstilling eller ved avtrekking av trossen, noe som kan skje som følge åv uunngåelige utettheter i regulatoren og ved komprimering når dampmaskinen går i revers, er det anordnet en overstrømningsventil slik at man kan blåse damp til avdampledningen. Ved denne anordning byr imidlertid innstillin-gen av trykkregulatoren og overstrømningsventilen til bare lite fra hverandre avvikende reaksjonspunkter på vanskeligheter. Man kan lett få den tilstand at damp strømmer til avdampledningen når slik overstrømming er uønsket.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å unngå de vanskeligheter som hefter ved de kjente dampforhalings- og sle-pevinsjer og å utforme innretningen for automatisk trekk-kraftregulering slik at man med sikkerhet hindrer en feilaktig rea-gering av innretningen, med samtidig unngåelse av avdamptap.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at trykkregulatoren har en stempelskyver hvis skyverstilling kan styres ved hjelp av arbeidstrykket i dampvinsjen. Man oppnår derved den fordel at reguleringen av det tilførte damptrykk og- overstrømningen av damp til avdampledningen bevirkes av samme innretning og at disse to reguleringer derfor nødvendigvis gjøres avhengig av hverandre.

Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kan trykkregulatoren ha en- på begge sider pådragbar, som differens-trykkstempel utformet stempelskiver, hvis av det tilførte damptrykk pådratte stempelflate har en mindre tverrsnittsflate enn den av arbeidstrykket i vinsjen pådratte, motliggende stempelflate. Velger man et tverrsnittsforhold på ca. 1:2 for stempel-, flatene i stempelskyveren, så oppnås at damp tilløpet t.il dampvinsjens sleide er helt åpent når det tilførte damptrykk i skipets dampledningsnett er mer enn dobbelt så høyt som arbeidstrykket i dampvinsjen. På den andre' siden sperres gjennomløpet til dampvinsjens sleide helt når det tilførte damptrykk ligger under den dobbelte verdi. Trykkregulatorens stempelskyver vil stille seg inn i en stilling hvor det til stadighet bare frigis så mye tilført damp at arbeidstrykket reduseres til halvparten av det tilførte damptrykk.

Trykkregulatoren har fordelaktig et gjennomløp til avdampledningen, hvilket gjennomløp forbinder dampvinsjen med avdampledningen i stempelskyverens sperrestilling. Videre kan det være innbygget dampstrupesteder i trykkregulatorens styreledning. ■ 1

Ved en videreutvikling av oppfinnelsen kan stempelskyveren til trykkregulatoren på den ene siden belastes av dampvinsjens arbeidstrykk mens den på den andre siden ikke belastes. av det tilførte damptrykk fra skipets dampledningsnett, men belastes av en fjær som altså virker mot dampvinsjens arbeidstrykk. Man oppnår da en av trykksvingninger i skipets dampledningsnett uavhengig regulering til konstant arbeidstrykk, og i tillegg kan man ved å endre fjærspenningen på en trinnløs regulering i vil-kårlig høyde. En ytterligere fordel oppnås dersom stempelskyverens stempelflate på fjærsiden pådras med trykket i vinsjens avdampledning gjennom en egen ledning. Dette trykk kan i praksis også variere. Man oppnår derved at det for vinsjens trekk-kraft avgjørende differensetrykk i dampmaskinens sylindre innreguleres til en konstant verdi.

Ved en særlig fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen er det videre mulig istedenfor en egen trykkregulator å benytte den i dampvinsjens forhåndenværende sleide som stempelskyver for regulering av damptrykket. Det skjer på den måten at sleiden kan forstilles ved et av en mot kraften til en fjær arbeidende reguleringsstempel som på en til fjæren motliggende stempelflate pådras med dampvinsjens arbeids.trykk.

Ytterligere detaljer og fordeler ved oppTinnelsen vil gå frem av de på tegningene viste skjematiske utførelseseksemp-ler.

På tegningene viser fig. 1 en dampforhalingsvinsj. med

en innretning for automatisk trekk-kraftregulering,

fig. 2 viser en modifisert utførelsesform,

fig. 3 viser nok en utførelsesform,

fig. 4 viser en forenklet utførelse av den som er vist i fig. 3, og

fig. 5 vis.er en videreutvikling av utførelsen i fig.

Figur 1 viser en skjematisk dampvinsj 1 med en tilhø-rende sleide 2, som kan betjenes med ét ratt 5 ved hjelp av en spindel 3 og en arm 4. For automatisk forhaling blir sleiden 2, som vist i fig. 1, stilt på hiv ved hjelp av rattet 5. Damp-tilførselen skjer, da ikke direkte gjennom damptilførselsled-ningen 6, men over én forkoblet■trykkregulator T. Trykkregulatoren 7 inneholder en stempelskyver 8 som pådras med damptrykk fra skipets dampledningsnett gjennom en ledning 6a på den ene siden, og med dampvinsjens 1 arbeidstrykk på den andre siden. Velger man stempelflåtene 8a og.8b i stempelskyveren 8 u-like store, f.eks. i forholdet 1:2, så oppnår man at dampgjen-nomløpet fra dampledningen 6 til .sleiden 2 er helt åpent når trykket i skipets dampledningsnett er mer. enn dobbelt så høyt som arbeidstrykket i dampvinsjen 1. Dessuten'oppnås at gjennom-løpet til sleiden 2 er helt sperret når det tilførte damptrykk ligger under den dobbelte verdi. Stempelskyveren 8 i trykkregulatoren 7 vil stille seg inn i en stilling hvor det bare frigis så mye tilført damp at arbeidstrykket i dampvinsjen 1 er redu-sert til halvparten av det tilførte damptrykk.

Når dampvinsjen 1 står stille og altså ikke forbruker damp, vil det til tross for avsperret dampledning 6 kunne komme damp inn i dampvinsjens sylindre, som følge av utettheter i stempelskyveren 8, og damptrykket vil da etter hvert stige i sylinderne dersom ikke den samme dampmengde kan strømme videre gjennom utettheter eller kondenserer på sylinderveggene og led-ningsveggene. Dessuten ville ved helt avsperret damptilførsel og når dampvinsjen beveger seg i revers,. kompressjonstrykket i sy-.. Underne kunne stige for høyt under påvirkningen av det"stigende trossestrekk. Denne uønskede tilstand kan unngås dersom stempel-skyveren- 8 etter at den er beveget til sin sperrestilling kan frigi et gjennomløp 9 til avdampledningen 10, slik at dampvinsjen 1 forbindes med avdampledningen 10. En ekstra, stadig åpen forbindelse 9a til avdampledningen 10 forhindrer en trykkoppbyg-ning i trykkregulatorens 7 avlukkede del som følge av utetthet i stempelskyveren 8.

Det anbefales å bygge inn strupesteder .i styrelednin- ■ gene,til trykkregulatoren 7, da man særlig på grunn av den pul-serende dampstrøm til dampvinsjen 1 må regne med svingninger i trykkregulatoren 7. En omkobling av styreledningen 11 fra dampvinsjen 1 til avdampledningen 10 ved hjelp av en i styreledningen 11 anordnet treveisventil 12 'kan trykkregulatoren 7 settes ut av drift, fordi stempelskyveren 8 da alltid vil trykkes til den endestilling hvor veien for den tilførte damp være helt fri- gitt. Dampvinsjen 1 kan da kjøres manueit med sleiden 2.

Figur 2 viser en forbedret utførelsesform av den.

foran beskrevne trykkregulator 7-I prinsippet virker trykkregulatoren 7 på samme måte som i figur 1. men stempelskyveren 8 pådras bare på en stempelflate 8b av dampvinsjens 1 arbeidstrykk, mens den andre stempelflate ikke påvirkes av'damptryk-

ket i skipets dampledningsnett men belastes av en fjær 13. På denne måten oppnås en av trykksvingninger i skipets dampledningsnett uavhengig regulering av innretningen til konstant arbeidstrykk og dessuten kan man f å:: en" trinnløs regulering til vilkår-lig høyde ved å endre fjærens 13 fjærspenning. Videre er det mulig å pådra stempelskyverens 8 stempelflate 8c på fjærsiden med trykket i avdampledningen 10 gjennom en forbindelse 9a, hvilket trykk i praksis også kan variere. Derved innreguleres det for dampvinsjens 1 trekk-kraft avgjørende differensetrykk i dampmaskinens sylindre til en konstant verdi.

I figur 3 sperres ikke sleiden 2 i åpnet stilling, men anvendes som stempelskyver 8 for regulering av dampvinsjens 1 damptrykk. For dette formål kan sleiden over en differensialarm 4a ikke bare innstilles manuelt, men også ved hjelp av et mot en fjær 13 virkende reguleringsstempel 14. Den automatiske drift innledes ved at man først ved hjelp av spindelen 3.» altså med rattet 5>stiller sleiden 2 i helt åpen stilling. Åpningstve.rr-snittet reduseres deretter ved hjelp av reguleringsstempelet 14, helt til arbeidstrykket i dampvinsjen 1 holder likevekten med den av fjæren 13 i regulatoren 15 innstilte kraft. Dersom det skulle oppstå en uønsket trykkstigning når dampvinsjen 1 står stille, slik det er forklart foran i forbindelse med figur 1, så kan sleiden 2 forstilles så langt at man kan bytte damptilførsel-- og avdampløp for dampvinsjens sylindre.

Også her holdes det virksomme differensetrykk konstant Svingninger i reguleringsstempelet 14 kan hindres ved hjelp av strupesteder i styreledningen 11 og regulatorens 15 virkning kan kobles ut ved hjelp av en treveisventil 12 som forbinder styreledningen 11 med avdampledningen 10. Reguleringsstempelets 14 stempelflate på fjærsiden er gjennom en forbindelse 9a alltid pådratt av trykket, i dampvinsjens avdampledning.

Figur. 4 viser en forenklet utførelse av figur 3>hvor reguleringsstemplet 14 ikke virker på stempelskyveren 8 over en differensialarm, men er anordnet på samme stempelstang 16 som skyveren 8. Stempelstangen 16 er i sin ene ende/dvs. den ende som vender fra reguleringsstempelet 14, avstøttet mot en fjær 13- Denne innretning arbeider forøvrig på samme måte som innretningen i figur 3v

Figur 5 viser ehutførelse som i figur 3, med en mellomkobling av én som dam^servoinnretning utformet kraftforsterker 17 for betjening av sleiden 2. Reguleringsstempelet 14i

■som også her er balastet med en fjær 13 mot arbeidstrykket i dampvinsjen 1, virker her ikke direkte over.'dif f erensialarmen 4a men over en ytterligere differensialarm 4b og over dampservo-innretningen,- som er anordnet foran sleiden 2. Dif f erensialarmen 4b er opplagret som en vippe på omstyringssylinderens 19 stempelstang l8 og er med sin nedover rettede ende lett forbundet med stempelstangen 20 i dampservoinnretningens forsterkerstem-pel 21..Arbeidsmessig endrer.seg derved intet i forhold til ut-førelsesformen i figur 3>men man oppnår at reguleringsstempelet 14 og fjæren 13 i regulatoren 15 kan dimensjoneres for mindre krefter.

Claims (11)

1. Dampforhalings- eller slepevinsj med en innretning for automatisk trekk-kraftregulering, innbefattende en trykkregulator i dampvinsjens damptilførselsledning, karakterisert ved at trykkregulatoren innbefatter en stempelskyver (8) hvis skyverstilling kan styres ved hjelp av dampvinsjens-(l) arbeidstrykk.

2. Dampvinsj ifølge krav 1, karakterisert ved at trykkregulatoren (7) innbefatter en på begge sider pådragbar, som differensetrykkstempel utførmet stempelskyver (8), hvis av det tilførte damptrykk pådratte stempelflate (8a) har en mindre tverrsnittsflate enn den av arbeidstrykket i dampvinsjen (l) pådratte, motliggende stempelflate (8b).

3- Dampvinsj ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at stempelskyverens (8) stempelflater (8a, 8b) har et tverrsnittsforhold på ca. 1:'2.

4. Dampvinsj ifølge krav 1. 2 eller 3*karakterisert ved at trykkregulatoren (7) har et gjennomløp (9) til avdampledningen (10), hvilket gjennomløp forbinder, dampvinsjen (l) med avdampledningen (10) i stempelskyverens (8) sperrestilling.;

5. Dampvinsj ifølge et av kravene 1-4, karakt.e risert ved at'det i trykkregulatorens (7) styreledning (11) er innbygget dampstrupesteder.;

6. Dampvinsj ifølge et eller flere av kravene 1-5*karakterisert ved en i styreledningen (li) mellom dampvinsjen (l) og trykkregulatoren (7) anordnet treveisventil (12) som er tilknyttet avdampledningen (10).

7- Dampvinsj ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelskyveren (8) i trykkregulatoren (7) er belas-tet mot dampvinsjens (l) arbeidstrykk ved hjelp av en fjær (13)•

8. Dampvinsj ifølge krav 7.. karakterisert v e d . at stempelskyverens (8) stempelflate på fjærsiden over en forbindelse (9a) kan pådras mer trykket i dampvinsjens (l) av- . dampledning (10).

9- Dampvinsj med sleide som innbefatter en stempelskyver, særlig ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelskyveren (8) i sleiden (2) kan forstilles ved-hjelp av et mot kraften til en fjær (13) arbeidende reguleringsstempel (l4) som på en til fjæren (13) motliggende stempelflate (l4a) kan pådras med dampvinsjens (l) arbeidstrykk.

10. Dampvinsj ifølge krav 9, karakterisert ved at reguleringsstempelet (14) er anordnet på samme stempelstang (16) som stempelskyveren (8), og ved at denne stempelstang ved sin fra reguleringsstempelet (14) beliggende ende er fjærene avstøttet mot en forstillingsinnretning for sleiden (2).

11. Dampvinsj ifølge krav 9, karakterisert ved at det mellom reguleringstempelet (l4) og sleidens (2) stempelskyver (8) er anordnet en som dampservoinnretning utformet kraftforsterker (17).