PL192061B1 - Centralny basen wyciągowy oraz sposób jego stosowania - Google Patents

Abstract

1. Centralny basen wyciagowy dla statku, przy czym centralny basen wyciagowy stanowi zasadniczo pionowa rure glówna biegnaca przez statek, ze swobodnym dolnym otworem czyli ujsciem do morza i swobodnym górnym ujsciem otwartym do atmosfery, znamienny tym, ze górna czesc rury glównej (2) ma odci- nek przejsciowy (5) rury, który stanowi duze wzgledne rozszerzenie pola przekroju poprzecz- nego ponizej lustra wody w górnej czesci (3) rury glównej (2). PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest centralny basen wyciągowy, znajdujący się przykładowo w statku rybackim. Centralny basen wyciągowy wykorzystuje się do zarzucania sprzętu połowowego oraz do wybierania sprzętu połowowego i złowionych ryb. Centralny basen wyciągowy może być także wykorzystywany w odniesieniu do innego sprzętu używanego na morzu. Przedmiotem wynalazku jest także sposób zastosowania takiego centralnego basenu wyciągowego.

Na statkach rybackich, które w niniejszym przykładzie opisano jako statek rybacki do połowów sznurami haczykowymi, zwykle sznur haczykowy ze złowionymi rybami wybiera się przez luki w burcie statku w pobliżu dziobu statku, powyżej linii wodnej. W pewnych przypadkach sznur haczykowy wybiera się z pokładu, lecz wiąże się to z poważnymi niedogodnościami, spowodowanymi wiatrem i pogodą. Statek płynie w kierunku sznura haczykowego w taki sposób, że sznur jest wybierany zazwyczaj z kierunku od przodu i w taki sposób, że sznur wchodzi nachylony pod pewnym kątem do tyłu, w zakresie 10 - 20° od linii pionowej. Doświadczenie wykazuje, że jest to najlepszy sposób wybierania sznura. Statek jednokadłubowy będzie mieć zawsze okres rezonansu w swoim kołysaniu pionowym, i normalnie będzie można odczuć pewne kołysanie pionowe statku podczas normalnej pracy. Najczęściej występującym stanem wiatru zdala od wybrzeża norweskiego jest siła wiatru pomiędzy świeżym wiatrem (5° w skali Beauforta) i prawie wichurą, wraz z odpowiadającymi temu stanami morza. Gdy sznur jest wybierany przez luki w burcie statku, istnieje ryzyko utracenia części połowu wskutek spadania ryb ze sznura haczykowego podczas wyciągania ryby z morza. Może to być spowodowane wieloma przyczynami, np. tym, że wypór hydrostatyczny ryby w wodzie przestaje działać i cały ciężar ryby obciąża haczyk, bądź też rozbryzgi ze statku zrzucają rybę z haczyka, bądź też ryba jest zrzucana przez fale morskie niezależne od statku, bądź też wskutek kołysania pionowego itp.

Jednym możliwym rozwiązaniem unikania fal jest wybieranie sznura haczykowego przez tzw.

„dragerbronn, basen wyciągowy do sznura haczykowego, zasadniczo pionowy otwór w statku rybackim, z główną częścią rury otwartą na swym dolnym końcu do morza i otwartą na swym górnym końcu na wolne powietrze albo do pomieszczenia na statku. Taki centralny basen wyciągowy zapewnia znacznie lepsze warunki pracy człowiekowi pracującemu przy przenośniku rolkowym, który dzięki temu nie jest wyeksponowany. Człowiek pracujący przy przenośniku rolkowym musi być obecny przy centralnym basenie wyciągowym w celu naprowadzenia ryby na przenośnik rolkowy i do urządzenia zdejmującego ryby z haczyków (ang. crucifier) na statku i nierzadko podejmować osęką ryby, które spadły ze sznura. Jednakże przy takim rozwiązaniu jak przedstawiono, występuje problem polegający na tym, że w takiej pionowej rurze będzie istnieć kolumna wody stojącej o okresie rezonansu, który może być zgodny z okresem rezonansu kołysania pionowego statku. Tym samym powierzchnia wody w centralnym basenie wyciągowym może zacząć kołysać się z dużymi amplitudami, podczas gdy statek kołysze się pionowo, bądź też z takim samym okresem i amplitudą jak fale na morzu w wyniku zmian ciśnienia fal. Możliwe jest również, że amplituda ulegnie wzmocnieniu wewnątrz centralnego basenu wyciągowego. Może to prowadzić do utraty ryby wewnątrz centralnego basenu wyciągowego w taki sam sposób, jak podczas zwykłego połowu, i może także stanowić stan ryzyka dla załogi manipulującej sznurem haczykowym i złowioną rybą pod pokładem. Można umieścić urządzenia tłumiące fale wewnątrz centralnego basenu wyciągowego. Te urządzenia tłumiące fale stanowią jednak przeszkodę w normalnym użytkowaniu sprzętu rybackiego. Zarówno ryba jak i haczyki mogą zawieszać się albo zatrzymywać w nich, a wskutek pienienia widoczność się zmniejsza.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki US 4176614ujawnia jedno możliwe rozwiązanie w celu zmiany okresu rezonansu centralnego basenu wyciągowego poprzez zamknięcie go od strony dopływu powietrza. Rozwiązanie amerykańskie może być użyteczne, jeżeli prowadzi się operacje z użyciem drutu alboliny świdrowej, lecz nie ma możliwości wyciągania ryby przez otwór powietrznoszczelny lub prawie powietrznoszczelny wokół sznura. Co więcej, zmiany ciśnienia w tak szczelnej komorze mogłyby być szkodliwe dla załogi (człowieka pracującego przy przenośniku rolkowym). Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki US 4176614 ujawnia możliwość utrzymywania centralnego basenu wyciągowego w warunkach nadciśnienia albo podciśnienia w celu zmiany okresu rezonansu słupa wody, częściowo dlatego, że komora powietrzna działałaby jak sprężyna powietrzna o niższym bądź wyższym ciśnieniu, częściowo wskutek tego, żedługość słupa wody zmieniałaby się na dłuższą lub krótszą.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych US 4452165 daje rozwiązanie poprzez urządzenie albo zbudowanie dużych zbiorników w częściowo zatapialnych platformach. Zbiorniki miałyby wewnątrz

PL 192 061 B1 wodę stojącą do pewnego poziomu, z otworami na wolne powietrze u góry i do otwartego morza u dołu, za pośrednictwem kanałów o znacznie mniejszym przekroju poprzecznym niż zbiorniki.

Celem tego wynalazku jest zwiększenie okresu rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym tak, aby był znacznie dłuższy niż okres rezonansu statku oraz aby nie pokrywał się z okresami dominujących amplitud fali morskiej.

Ponadto istnieje zapotrzebowanie na zmniejszenie amplitudy fali w centralnym basenie wyciągowym zarówno z punktu widzenia warunków pracy załogi, jak i zmniejszenia ryzyka utraty połowu wskutek kołysania i prądów lokalnych.

Ponadto celem wynalazku jest przeniesienie operacji wybierania sznura haczykowego ze złowioną rybą do osłoniętego miejsca na statku rybackim łowiącym na sznury haczykowe.

Modelowanie matematyczne i doświadczenia z modelami w skali wykazały, że rozwiązaniem problemu w odniesieniu do statków rybackich wspomnianego wyżej typu, jest stworzenie centralnego basenu wyciągowego, charakteryzującego się tym, że górna część rury głównej ma odcinek przejściowy rury, który stanowi duże względne rozszerzenie pola przekroju poprzecznego poniżej lustra wody w górnej części rury głównej.

Korzystnie oś główna rury głównej jest odchylona od pionu, przy czym dolny otwór czyli ujście jest przemieszczony w kierunku rufy albo do przodu względem górnego ujścia rury głównej.

W szczególnych przykładach wykonania wynalazku oś główna jest odchylona od pionu o kąt 0-30°, korzystnie o kąt 10 -20° lub korzystniej o kąt 16 -18°.

W dalszym przykładzie wykonania wynalazku rura główna ma eliptyczny przekrój poprzeczny normalny do osi głównej, przy czym stosunek wielkiej półosi i małej półosi elipsy wynosi 1:1 -3:1.

Ponadto korzystnie dolne ujście ma wielką półoś elipsy równą w przybliżeniu 1m, ogólnie zorientowaną wzdłuż głównej osi statku, i małą półoś elipsy równą w przybliżeniu 0,75 m.

Korzystnie też górne ujście ma wielką półoś elipsy równą w przybliżeniu 1m, ogólnie zorientowaną wzdłuż głównej osi statku, i małą półoś elipsy równą w przybliżeniu 0,75 m.

Według kolejnego przykładu wykonania wynalazku odcinek przejściowy rury ma kształt lejkowaty.

Korzystnie ten odcinek przejściowy jest ogólnie prosty albo poziomy.

W odcinku przejściowym rury może być także umieszczona płyta albo pokrywa, przy czym ta płyta albo pokrywa może obracać się przegubowo w poszerzonej górnej części centralnego basenu wyciągowego wokół zawiasy przy górnym ujściu.

Powiększenie średnicy albo pola przekroju poprzecznego rury głównej tworzy poszerzoną górną część, przy czym okres rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym jest znacznie dłuższy niż okres rezonansu statku podczas kołysania pionowego.

Korzystnie średnica albo pole przekroju poprzecznego rury głównej nieznacznie wzrasta albo maleje pomiędzy dolnym ujściem i górnym ujściem.

Poszerzona górna część centralnego basenu wyciągowego ma ogólnie prostokątny przekrój poprzeczny lub ogólnie eliptyczny przekrój poprzeczny.

Sposób stosowania centralnego basenu wyciągowego, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że poprzez poszerzenie i dopasowanie wielkości swobodnego pola powierzchni górnej części do słupa wody w centralnym basenie wyciągowym, uzyskuje się okres rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym niezgodny ani z okresem rezonansu statku, ani z okresami dominujących amplitud fal.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia statek z centralnym basenem wyciągowym według głównego pomysłu wynalazku, w przekroju pionowym, fig. 2 - głównie korzystną postać wynalazku we wzdłużnym przekroju pionowym przez część kadłuba statku, fig. 3 - centralny basen wyciągowy z pokrywą do regulacji górnego przekroju poprzecznego i kąta nachylenia leja albo rozszerzonej części centralnego basenu wyciągowego, w przekroju pionowym, fig. 4 - górną część centralnego basenu wyciągowego i umiejscowienie przenośnika rolkowego oraz człowieka pracującego przy przenośniku rolkowym, względem głównej rury centralnego basenu wyciągowego w przekroju poprzecznym, fig. 5 -w układzie współrzędnych prostokątnych, zależność pomiędzy powierzchnią wody i wysokością fali (długość/wysokość fali) z wynalazkiem i bez.

Centralny basen wyciągowy 1 jest usytuowany nieco w kierunku rufy za śródokręciem, ponieważ kołysanie pionowe jest tu mniejsze. Figura 1 przedstawia zasadę konstrukcji samego centralnego basenu wyciągowego 1 z zasadniczo pionową rurą główną 2 czyli kanałem. Odcinek przejściowy 5

PL 192 061B1 rury stanowi połączenie pomiędzy rurą główną 2 i poszerzoną górną częścią 3 rury centralnego basenu wyciągowego 1. Odcinek przejściowy 5 rury może mieć kształt prosty, poziomy albo lejkowaty.

Figura 2 przedstawia, że oś główną 21 rury głównej 2 może być lekko nachylona w kierunku rufy, z dolnym ujściem 8 w kierunku morza, usytuowanym nieco w kierunku rufy w stosunku do górnego ujścia 10. Doświadczenie wykazuje, że praktyczną rzeczą jest podążanie w kierunku sznura, lecz nieco ponad nim tak, że sznur jest wybierany z kierunku od rufy pod kątem odchylającym się od pionu w przybliżeniu o 17°. Można regulować prędkość i kurs statku w taki sposób, aby sznur haczykowy wchodził w przybliżeniu w środku rury głównej 2.

Figury 2b i 2c przedstawiają przekroje poprzeczne rury głównej 2, odpowiednio, przy dolnym ujściu 8 i górnym ujściu 10. W korzystnej postaci wynalazku rura główna 2 jest eliptyczna, z długą półosią 81, 101 elipsy zasadniczo wzdłuż statku, przy czym długość długiej półosi 81, 101 elipsy wynosi około 1 m, zaś długość krótkiej półosi, odpowiednio, 82, 102 elipsy około 0,75 m. Można zastosować inne kształty elipsy, gdzie stosunek osi wynosi 1:1 (rura okrągła) lub 3:1 (rura spłaszczona z boków).

Figury 2d i 2e przedstawiają możliwe przekroje poprzeczne poszerzonej górnej części 3 rury.

Figura 1 przedstawia odcinek przejściowy 5 rury w kształcie lejka. Na fig. 3 narysowano pokrywę 30, obracaną na zawiasie 32 umieszczonej w pobliżu górnego ujścia 10 rury głównej 2, sięgającą do wnętrza górnej części 3 rury. Poprzez obrót tej płyty w kierunku od tej części dołu odcinka przejściowego 5 rury, gdzie znajduje się zawiasa 32, można zmienić rzeczywistą powierzchnię lustra wody w górnej części 3 rury. Tym samym można zmienić okres rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym 1. Może to być użyteczne, jeżeli statek ma być poddany działaniu dużych fal morskich o takim samym okresie, co okres rezonansu centralnego tunelu wyciągowego według wynalazku.

Figura 3 przedstawia także korzystną drogę sznura haczykowego podczas wyciągania połowu. Aby zachować korzystny kąt 17° względem pionu, rurze głównej 2 nadano ten kąt względem pionu. Inne kąty mogłyby być bardziej właściwe, gdyby okazało się możliwe np. zwiększenie prędkości statku podczas wybierania sznura.

Figura 4 przedstawia poziomy przekrój poprzeczny górnej części 3 centralnego basenu wyciągowego 1, z człowiekiem pracującym przy przenośniku rolkowym, umieszczonym na półce przy przenośniku rolkowym 15, gdzie sznur haczykowy 18 ma przechodzić do wnętrza sekcji urządzenia do zdejmowania ryby z haczyków.

Figura 5 przedstawia w układzie współrzędnych prostokątnych uogólnione widmo amplitudafala dla fal wewnątrz centralnego basenu wyciągowego 1. Wykresy ukazują, że centralny basen wyciągowy bez poszerzonej górnej części może mieć widmo fali o dużych amplitudach z okresami około 5-6 sekund, co może być częstotliwością rezonansu statku albo fal na zewnątrz statku, lecz z wynalazkiem te szczyty amplitudy ulegają stłumieniu i przesunięciu w kierunku większych długości fali, poza obszar rezonansu statku.

Wyjaśnieniem przyczyny działania wynalazku może być szereg zjawisk. Po pierwsze, pole lustra wody rozszerza się w górnej części centralnego basenu wyciągowego tak, że duża objętość musi przejść przez dolną, węższą część rury głównej tak, aby nieco przemieścić powierzchnię lustra wody w górnej, rozszerzonej części. Po drugie, w odcinku przejściowym 5 rury powstaje turbulencja. Turbulencja może prowadzić do rozproszenia energii i ostatecznie do słabego podgrzania wody, praktycznie niemożliwego do wykrycia. Oprócz tego, okres rezonansu centralnego basenu wyciągowego 1 wydłuży się znacznie, gdy będzie on poszerzony w górnej części do większej powierzchni poniżej linii wodnej. Dodatkowe tłumienie amplitudy fali można by uzyskać poprzez zamknięcie górnej części słupa powietrza względem atmosfery, lecz nie jest to zalecane z punktu widzenia zdrowia rybaków.

Wynalazek jest wstępnie przeznaczony dla statków rybackich. Może okazać się korzystne stosowanie wynalazku w połączeniu z wybieraniem sieci rybackich, a tym samym z innym kątem albo kierunkiem osi rury głównej 2 względem linii pionowej. Można by jednak zastosować wynalazek w połączeniu z innymi operacjami morskimi, jak np. podczas wierceń naftowych albo produkcji ropy naftowej z wykorzystaniem statków jednokadłubowych, gdzie warunki spokojnego morza w centralnym basenie wyciągowym byłyby korzystne. Przykładami tego mogą być statki oceanograficzne z czujnikami rozmieszczonymi na kablu, statki do badań sejsmicznych z urządzeniami sejsmograficznymi, które zarzuca się i wyciąga, zwykłe statki, które zrzucają i podnoszą kotwicę, a ogólnie biorąc każdy statek, który zwykle stawia i podnosi wyposażenie z morza bez względu na to, czy statek pozostaje nieruchomy, czy też płynie po morzu, a gdzie może być rzeczą korzystną dysponowanie spokojnymi warunkami na obszarze morza, gdzie wyposażenie przebija się przez jego powierzchnię.

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Centralny basen wyciągowy dla statku, przy czym centralny basen wyciągowy stanowi zasadniczo pionową rurę główną biegnącą przez statek, ze swobodnym dolnym otworem czyli ujściem do morza i swobodnym górnym ujściem otwartym do atmosfery, znamienny tym, że górna część rury głównej (2) ma odcinek przejściowy (5) rury, który stanowi duże względne rozszerzenie pola przekroju poprzecznego poniżej lustra wody w górnej części (3) rury głównej (2).
2. 2. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1, znamienny tym, że oś główna (21) rury głównej (2) jest odchylona od pionu, przy czym dolny otwór czyli ujście (8) jest przemieszczony w kierunku rufy albo do przodu względem górnego ujścia (10) rury głównej (2).
3. 3. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 2, znamienny tym, że oś główna (21) jest odchylona od pionu o kąt 0 - 30°.
4. 4. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że oś główna (21) jest odchylona od pionu o kąt 10 - 20°.
5. 5. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 2 albo 3, albo 4, znamienny tym, że oś główna (21) jest odchylona od pionu o kąt 16 - 18°.
6. 6. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że rura główna (2) ma eliptyczny przekrój poprzeczny normalny do osi głównej (21), przy czym stosunek wielkiej półosi i małej półosi elipsy wynosi 1:1 -3:1.
7. 7. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 4, znamienny tym, że rura główna (2) ma eliptyczny przekrój poprzeczny normalny do osi głównej (21), przy czym stosunek wielkiej półosi i małej półosi elipsy wynosi 1:1 -3:1.
8. 8. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 5, znamienny tym, że rura główna (2) ma eliptyczny przekrój poprzeczny normalny do osi głównej (21), przy czym stosunek wielkiej półosi i małej półosi elipsy wynosi 1:1 -3:1.
9. 9. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 6, znamienny tym, że dolne ujście (8) ma wielką półoś (81) elipsy równą w przybliżeniu 1 m, ogólnie zorientowaną wzdłuż głównej osi statku, i małą półoś (82) elipsy równą w przybliżeniu 0,75 m.
10. 10. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 6, znamienny tym, że górne ujście (10) ma wielką półoś (101) elipsy równą w przybliżeniu 1 m, ogólnie zorientowaną wzdłuż głównej osi statku, i małą półoś (102) elipsy równą w przybliżeniu 0,75 m.
11. 11. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1, znamienny tym, że odcinek przejściowy (5) rury ma kształt lejkowaty.
12. 12. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że odcinek przejściowy (5) jest ogólnie prosty albo poziomy.
13. 13. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że w odcinku przejściowym (5) rury jest umieszczona płyta albo pokrywa (30), przy czym ta płyta albo pokrywa (30) może obracać się przegubowo w poszerzonej górnej części (3) centralnego basenu wyciągowego (1) wokół zawiasy (32) przy górnym ujściu (10).
14. 14. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1, znamienny tym, że powiększenie średnicy albo pola przekroju poprzecznego rury głównej (2) tworzy poszerzoną górną część (3), przy czym okres rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym (1) jest znacznie dłuższy niż okres rezonansu statku podczas kołysania pionowego.
15. 15. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica albo pole przekroju poprzecznego rury głównej (2) nieznacznie wzrasta albo maleje pomiędzy dolnym ujściem (8) i górnym ujściem (10).
16. 16. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1 albo 14, znamienny tym, że poszerzona górna część (3) centralnego basenu wyciągowego (1) ma ogólnie prostokątny przekrój poprzeczny.
17. 17. Centralny basen wyciągowy według zastrz. 1 albo 14, znamienny tym, że poszerzona górna część (3) centralnego basenu wyciągowego (1) ma ogólnie eliptyczny przekrój poprzeczny.
18. 18. Sposób stosowania centralnego basenu wyciągowego, zwłaszcza dla statku rybackiego, przy czym centralny basen wyciągowy stanowi zasadniczo pionową rurę główną biegnącą przez statek rybacki, ze swobodnym dolnym otworem czyli ujściem do morza i swobodnym otworem górnym uchodzącym do atmosfery, znamienny tym, że poprzez poszerzenie i dopasowanie wielkości swo6

    PL 192 061B1 bodnego pola powierzchni górnej części (3) do słupa wody w centralnym basenie wyciągowym, uzyskuje się okres rezonansu słupa wody w centralnym basenie wyciągowym (1) niezgodny ani z okresem rezonansu statku, ani z okresami dominujących amplitud fal.