PL64864B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 13.IV.1965 Wielka Brytania Opublikowano: 30.111.1972 64864 KI. 65 a, 21/24 MKP B 63 b, 21/24 UKD Twórca wynalazku: Edward Henry Graham Stokes Wlasciciel patentu: Armstrong Whitworth (Marine) Limited, Droxford (Wielka Brytania) Kotwica morska Przedmiotem wynalazku jest kotwica morska, zwlaszcza kotwica odznaczajaca sie wysoka spraw¬ noscia, latwoscia osadzania w istniejacych kluzach kotwicznych na statkach, oraz dajaca sie wykonac w prosty sposób.Sprawnosc kotwicy zalezy od takich pzynników, jak zdolnosc kotwicy do wnikania i zagrzebywania sie w gruncie dna morskiego, od pola powierzchni skutecznej kotwicy, które powinno byc mozliwie jak najwieksze, w ramach danego ciezaru kotwicy, tak, aby kotwica stawiala dostateczny opór wzgle¬ dem ruchu poziomego poprzez grunt denny, oraz od statecznosci kotwicy, to znaczy zdolnosci do stawiania oporu wobec sil wywracajacych, wyste¬ pujacych gdy kotwica jest poddana poziomemu przeciaganiu.Statecznosc znanych kotwic uzyskuje sie za po¬ moca preta zamocowanego prostopadle do trzonu kotwicy.Znana jest kotwica, która sklada sie z piety, trzonu zamocowanego przegubowo w piecie z ogra¬ niczonym wychyleniem dokola osi poprzecznej, oraz z dwóch lap polaczonych sztywno z pieta. Lapy wystaja do przodu z kazdej strony piety. Zawiera¬ ja one splaszczone ostrza, które wystaja z przed¬ niego jej boku i rozszerzaja sie w kierunku do ty¬ lu. W celu nadania kotwicy duzej statecznosci za¬ stosowano pret siegajacy pod katem prostym do trzonu z tylu lap. Pret ten wystaje zasadniczo w 15 20 30 2 znacznym stopniu ponad zewnetrzne brzegi lap w obydwóch kierunkach poprzecznych.Wazna niedogodnoscia takiej kotwicy jest to, ze lancuch kotwicy wykazuje sklonnosc do nawijania sie na precie. Ponadto pret ten zwieksza ogólne wymiary kotwicy, wskutek czego staje sie ona nie¬ wygodna do przechowywania.Znane sa ponadto kotwice bezpretowe, które jednak maja te wade, ze sa bardzo malo stateczne.Przy zetknieciu sie takiej kotwicy bezpretowej z dnem morskim jedna lapa kotwicy zanurza sie w twardym dnie morskim, a druga lapa kotwicy na¬ potykajac mniej twarde dno jest wleczona na¬ przód, powodujac nawijanie lancucha kotwicznego na trzonie. Kotwica nachyla sie, az zostanie stop¬ niowo zaglebiona w dnie morskim i ustali sie taka sytuacja, ze kotwica zostanie pochylona pod katem wiekszym niz 90° i moze byc podniesiona z dna morskiego.Znane sa ponadto kotwice, których plyty lopat¬ kowe zakonczone sa wewnatrz i na zewnatrz ostry¬ mi koncami oraz sa wyposazone na krawedzi leza¬ cej naprzeciwko tych konców w plyte skrajna, przebiegajaca prostopadle do ich plaszczyzny i roz¬ ciagajaca sie na calej dlugosci glowicy kotwicznej oraz posiadaja scianki boczne, przebiegajace w ksztalcie trójkata równoramiennego od plyty skraj¬ nej do ostrych konców plyt lopatkowych. Wada tej kotwicy jest jej zbyt mala statecznosc.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie kotwi- 64 864 w.64 864 ' *4 wicy morskiej, która nie wykazywalaby wad kot¬ wicy z pretem i niedogodnosci kotwicy malo sta¬ tecznej jak kotwice znane bezpretowe.Przedmiotem wynalazku jest kotwica morska nie posiadajaca preta, skladajaca sie z piety, z trzonu polaczonego przegubowo z ta pieta, ograniczajace¬ go wychylenie dookola osi poprzecznej oraz z dwóch lap stanowiacych jedna calosc z pieta, tak iz powierzchnie piety stanowia czesc powierzchni wspóldzialajacej z dnem morskim, przy czym lapy wystaja na obydwie strony trzonu i zawieraja zwykle ostrza, z których kazde ma dwie przeciw¬ legle powierzchnie, wspóldzialajace z dnem mor¬ skim, zaostrzone na ich wolnych koncach i rozsze¬ rzone na zewnatrz, a pieta siega na zewnatrz poza zewnetrzne brzegi lap.Kotwica wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze dwie wspólpracujace z dnem morskim po¬ wierzchnie znajdujace sie na obu bokach kotwicy sa pochylone wzgledem siebie pod katem, a scianki lap tworza kat dwuscienny, natomiast przestrzen ograniczona sciankami obu lap ma w przekroju poprzecznym ksztalt rombu. Zewnetrzny brzeg kaz¬ dej lapy jest uksztaltowany za pomoca zasadniczo dwóch prostych czesci, okreslajacych kat rozwar¬ ty, przy czym wierzcholek tego kata znajduje sie wewnatrz linii biegnacych od zaostrzonego konca lapy do jej zewnetrznego obrzeza. Kotwica wedlug wynalazku ma ponadto kanaly, przecinajace prze¬ ciwlegle boki powierzchni trzonu, a tylna czesc piety jest otwarta w celu umozliwienia swobodne¬ go przeplywu materialów z dna morskiego, przy czym wewnetrzne scianki piety sa uksztaltowane tak, ze moga wspólpracowac z kanalami w celu uzyskania efektu zwezki Venturiego.Zastosowanie kata dwusciennego zapewnia sta¬ tecznosc kotwicy mimo braku preta. Jezeli kotwi¬ ca wedlug wynalazku zostaje nachylona przy za¬ nurzeniu do dna morskiego, na przyklad pod wply¬ wem niejednakowego oporu dna i jej brzeg zosta¬ nie zanurzony w materiale dna, wówczas odchylo¬ na do góry pozostala czesc, stawia bardzo duzy opór.Dalsza zaleta kotwicy wedlug wynalazku jest to, ze zewnetrzna krawedz kazdej lapy jest uksztalto¬ wana za pomoca dwóch plaszczyzn ograniczajacych kat rozwarty, którego wierzcholek znajduje sie na linii prostej przebiegajacej od wierzcholka lapy do jej dalszego obrzeza. Dzieki temu, gdy kotwica zarzucona na dno morskie oprze sie zewnetrznym. bokiem jednej z lap o dno, to w czasie jej ciagnie¬ nia ostry brzeg lapy zaglebia sie w dnie, powodu¬ jac bardzo mocne zakleszczenie kotwicy.Poza tym, dzieki temu, ze czesc piety kotwicy jest zaopatrzona w kanaly umozliwiajace swobod¬ ny przeplyw wody z dna morskiego, wnetrze piety zostaje oczyszczone z niepozadanych materialów.Kotwica wedlug wynalazku jest przedstawiona przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 poka¬ zuje czesci kotwicy w rzucie poziomym, fig. 2 — kotwice w widoku z boku, fig. 3 — przekrój wzdluz linii A—A na fig. 1, fig. 4 — kotwice w przekroju wzdluz linii B—B na fig. 1, fig. 5 — kotwice w przekroju wzdluz linii C—C na fig. 1, fig. 6 — kot¬ wice w przekroju wzdluz linii D—D na fig. 1, fig. 7 — kotwice w przekroju wzdluz liriii E—E na fig. 1, fig. 8 — kotwice w przekroja wzdluz linii T—T na fig. 2, fig. 9 — kotwice w przekroju wzdluz linii R—R na fig. 1, fig. 10 — kotwice w 5 przekroju wzdluz linii P—P na fig. 1, fig. 11 — kotwice w przekroju wzdluz linii W—W na fig. 1, fig. 12 — kotwice w przekroju wzdluz linii X—X na fig. 1, fig. 13 — kotwice w przekroju wzdluz linii Z-^Z z fig. 1, fig. 14 — kotwice w przekroju wzdluz linii M—M na fig. 2, fig. 15 — kotwice w przekroju wzdluz linii S—S na fig. 8, fig. 16 — wy¬ kres uwidaczniajacy sprawnosc kotwicy wedlug wynalazku w porównaniu ze sprawnoscia kotwic znanych. Na wykresie tym odcieta przedstawia wielkosc zaglebienia kotwicy w dnie morskim, a rzedna sily orxru przy wyciaganiu kotwicy z dna, fig. 17 pokazuje kotwice w widoku perspektywicz¬ nym, a fig. 18 — w rzucie poziomym.Kotwica wedlug wynalazku sklada sie z dwóch lap 20, które stanowia jeden wspólny odlew z pie¬ ta kotwicy 21. Odlew piety i lap kotwicy polaczony jest za pomoca sworznia przegubowego 22 z trzo¬ nem 23 kotwicy. Trzon 23 kotwicy rozwiazany w znany sposób, umozliwia przylaczenie kotwicy za posrednictwem szakli do liny lub lancucha kot¬ wicznego. Sworzen przegubowy 22 utrzymywany jest przez dwa kolki ustalajace 24 wbite w otwory w scianach odlewu, których konce sa zakuwane lub przyspawane.Jak pokazano na fig. 5, 6 i 7, wieksza czesc kaz¬ dej lapy 20 jest bardzo cienka. W rzeczywistosci jest tak cienka jak tylko pozwalaja na to wzgledy wytrzymalosciowe, uwarunkowane zdolnoscia prze¬ ciwstawienia sie obciazeniom kotwiczacym. Obie lapy stanowia w zasadzie plaskie wspólplaszczyz- nowe ostrza rozmieszczone symetrycznie po obu stronach osi srodkowej piety. Wewnetrzne krawe¬ dzie kazdej lapy polaczone sa zebrami 25, przy czym szerokosc zebra wzrasta od wierzcholka 26 lapy az do linii polaczenia lapy z pieta, tworzac w tym miejscu zgrubienie przylegajace do trzonu 23. Wewnetrzna powierzchnia 27 kazdego zebra jest nachylona wzgledem osi srodkowej tak, ze sasia¬ dujace krawedzie lap sa szerzej rozstawiane na czole kotwicy niz u spodu.Celem takiego rozwiazania jest zapewnienie do¬ statecznie szerokiego rozstawu punktów ostrych kotwicy tak, aby kotwica nie kladla sie na bok.Grubosc lap 20 wzrasta nieco od wierzcholka do piety. Kat zbieznosci lap moze wynosic od 3 do 4°, przy czym moze byc rózny w róznych punktach lapy.Srodkowa czesc piety zwiazana jest mocnymi zebrami 30, dzialajacymi jako wystep zaczepowy kotwicy. Powierzchnie 31, 32 i odpowiadajace im powierzchnie po drugiej stronie piety nachylone sa wzgledem siebie, a nachylenie tych powierzchni ogranicza kat dwuscienny, który decyduje o sta¬ tecznosci kotwicy i sprawia, ze kotwica stawia opór wobec tendencji wywrócenia jej przez obcia¬ zenie zakotwienia. Tak na przyklad, gdy kotwica obraca sie wokól jej przedluzonej osi T—T (fig. 2) duze parcie poziome zostaje przylozone do powierz¬ chni 31 lub 32 po stronie, w która kotwica sie ob¬ raca, wieksze niz nacisk na odpowiadajaca po- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 64 864 6 wierzchnie po stronie przeciwnej, która w danej chwili nachylona jest pod takim katem, ze wywie¬ rany tu nacisk jest mniejszy. W ten sposób niejako automatycznie powstaje odpowiedni moment wy¬ równujacy. Gdy kotwica wspiera sie na zebrach 30, wierzcholki 26 dochodza do styku z dnem mor¬ skim i w miare poziomego wleczenia kotwicy, wbi¬ ja sie ona automatycznie w grunt denny i zagrze- buje sie w nim.Pieta, patrzac oc| spodu ma ksztalt rombu z wy¬ stepem zaczepowym wystajacym nieco poza jego obrys. Srodkowa czesc piety jest wzmocniona wo¬ kól otworu, przez który przechodzi trzon 23.Kazda lapa ma krawedz 34 wychodzaca z wierz¬ cholka 26 i dalej krawedz 35 laczaca sie z czescia lopatkowa 33. Krawedzie 34 i 35 tworza kat rozwar¬ ty z wierzcholkiem 36. Wierzcholek 36 lezy we¬ wnatrz linii poprowadzonej z wierzcholka 26 do zewnetrznego wierzcholka lopatki. Sworzen prze¬ gubowy 22 osadzony jest w wyzlobieniu 40 wyko¬ nanym w odlewie piety i lap. Trzon 23 przechodzi pomiedzy lapami poprzez otwór 41 w odlewie i wy¬ staje az poza spód tego odlewu, dzieki czemu swo¬ rzen przegubowy 22 moze przechodzic przez otwór 42 w ucho utworzonym na wewnetrznym koncu trzonu. Poniewaz trzon jest wyciagany w kierunku przeciwnym, sworzen przegubowy 22 moze tkwic w wyzlobieniu. Kolki ustalajace 24 wbijane sa w wykonane w tym celu otwory w odlewie do osa¬ dzenia kolków ustalajacych, a konce kolków usta¬ lajacych 24 sa albo zakuwane jak nity, albo za- spawane w ich ostatecznym polozeniu dla zapobie¬ zenia ich rozluznianiu i wypadaniu z odlewu piety i lap. Sworzen przegubowy 22 przechodzi przez otwór w uchu trzonu z odpowiednim luzem. Po¬ miedzy sciankami wyzlobienia 40 a kolkami ustala¬ jacymi 24 jest równiez luz, tak aby sworzen prze¬ gubowy mógl sie obracac.Koniec trzonu 23 ma dwie nachylone powierzch¬ nie 43 i 44 (fig. 8) uksztaltowane tak, aby pasowa¬ ly do wewnetrznych powierzchni 45 i 46 w obydwu skrajnych pozycjach trzonu. Powierzchnie te ogra¬ niczaja wielkosc wychylenia trzonu wzgledem pie¬ ty i lap.W celu uzyskania jak najszybszego wnikania w sredniej klasy grunt denny, kat nachylenia lap wzgledem dna morskiego powinien wynosic okolo 30°. Decydujacym czynnikiem jest kat natarcia lap wzgledem dna morskiego. Podczas wleczenia kot¬ wicy trzon jej nigdy nie zajmie polozenia pozio¬ mego, gdy jest ciagniety lina przyczepiona do statku plynacego po powierzchni morza, poniewaz lina lezaca na dnie jest czesciowo zagrzebana, tak, ze kierunek ciagniecia zagrzebywanej kotwicy jest nieco wzniesiony w stosunku do poziomu. Z tej racji wydaje sie, ze kat wychylenia pomiedzy la¬ pami a trzonem powinien wynosic okolo 35°, ale moze tez byc inny.Kat pomiedzy istniejacymi kluzami kotwicznymi a kadlubem statku ma wyrazny wplyw na kat wy¬ chylenia. Znane kotwice maja zakres kata wychy¬ lenia mieszczacy sie w granicach pomiedzy 45 a 50°, to tez jezeli kat wychylenia kotwicy wedlug wynalazku jest znacznie zmniejszony, kotwica ta nie bedzie stac prawidlowo w kluzie bez konstruk¬ cyjnych przeróbek statku. Przeróbki takie moga sie jednak okazac bardzo kosztowne. Z tego wzgle¬ du kotwice wedlug wynalazku wykonano ze stan¬ dardowym wychyleniem trzonu do 40°, ale przewi¬ dziano mozliwosc zwiekszenia tego kata w czasie wykonywania kotwicy do 30—50°.Przez zmiane kata nachylenia powierzchni 43 i 44 armatorzy i konstruktorzy statków moga dobierac ten kat wychylenia stosownie do indywidualnych potrzeb.Jak pokazano na fig. 15 wezsze scianki trzonu zaopatrzono w sfazowania 47, 48 dla nadania trzo¬ nowi formy umozliwiajacej dzialanie tnace w trak¬ cie, gdy kotwica jest ciagnieta poprzez grunt dna morskiego.Aby zapobiec wychylaniu sie lap w trakcie wy¬ ciagania kotwicy, co czesto ma miejsce w przypad¬ ku znanych kotwic, sworzen przegubowy umiesz¬ czony jest blisko srodka ciezkosci odlewu lap i pie¬ ty. Jest to uzasadnione tym, ze w czasie gdy kot¬ wica jest podnoszona za szaklowy koniec trzonu, lapy przyjmuja polozenie pionowe pokrywajace sie z trzonem.Kat dwuscienny utworzony przez powierzchnie 31 i 32 i odpowiadajace powierzchnie drugiej lapy, zapewniaja plaskie przyleganie kotwicy do krzy¬ wizny dzioba statku.Kotwica zmontowana jest z dwóch prostych od¬ lewów stalowych, odlewu piety i lap i odlewu trzo¬ nu, a jedynymi czesciami niezbednymi do zlozenia jej w calosc sa sworzen przegubowy i dwa kolki ustalajace. Odlew piety i lap jest stosunkowo prosty i jest latwy do szybkiego montowania ze¬ spolu kotwicy.Na fig. 16 pokazano wykres sily ciagnacej po¬ ziomej przylozonej do szakli trzonu, w zaleznosci od dlugosci drogi przeciagania kotwicy. Krzywa A odnosi sie do modelu 10-funtowej kotwicy skon¬ struowanej zgodnie z wynalazkiem i wskazuje sily potrzebne do ciagniecia kotwicy po dnie morskim na róznych dlugosciach wleczenia. Krzywa D wska¬ zuje sile utrzymujaca kotwice po jej zagrzebaniu na pokazanym dystansie. Linie B i E wskazuja od¬ powiadajace wielkosci dla kotwicy nieco zmody¬ fikowanej, skonstruowanej zgodnie z wynalazkiem, podczas gdy krzywa C i F podaja wartosci odpo¬ wiadajace znanej kotwicy o takim samym cieza¬ rze.Odpowiednie próby przeprowadzone w warun¬ kach laboratoryjnych za pomoca ciagniecia kotwi¬ cy wzdluz próbnego basenu kotwicznego zaladowa¬ nego zbitym piaskiem dennym o konsystencji zbli¬ zonej do miekkiego piaszczystego dna morskiego.Fig. 18 pokazuje widok z boku kotwicy wedlug wynalazku. Wydrazona czesc piety 21 pokazana jest linia przerywana 50. Dwie lapy 20 zwiazane sa przy krawedziach wewnetrznych zebrami 25. Swo¬ rzen 22 osadzony jest w swoim wyzlobieniu i utrzy¬ mywany we wlasciwym polozeniu przez dwa kolki ustalajace 24. W trzonie 23 wykonane sa dwa od¬ plywy wody 51 po obu przeciwleglych stronach trzonu. Odplywy te wspóldzialaja z wewnetrznymi scianami piety zapewniajac efekt Venturiego, gdy trzon zostanie wychylony do polozenia skrajnego. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6064 864 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Kotwica morska bezpretowa, skladajaca sie z piety, z trzonu polaczonego przegubowo z pieta, ograniczajacego wychylenie dokola osi poprzecznej oraz z dwóch lap, stanowiacych jedna calosc z pie¬ ta tak, iz powierzchnie piety stanowia czesc po¬ wierzchni wspóldzialajacej z dnem morskim, przy czym lapy wystaja na obydwie strony trzonu i za¬ wieraja zwykle ostrza, z których kazde ma dwie przeciwlegle powierzchnie wspóldzialajace z dnem morskim, zaostrzone na ich wolnych koncach i roz¬ szerzone na zewnatrz, a pieta siega na zewnatrz poza zewnetrzne brzegi lap, znamienna tym, ze dwie wspóldzialajace z dnem morskim powierzch¬ nie (31) i (32), znajdujace sie na obu bokach kot¬ wicy sa nachylone wzgledem siebie pod katem, a 15 8 scianki lap (20) tworza kat dwuscienny, natomiast przestrzen ograniczona sciankami obu lap (20) ma w przekroju poprzecznym ksztalt rombu. 2. Kotwica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze 5 zewnetrzny brzeg kazdej lapy (20) jest uksztalto¬ wany za pomoca zasadniczo dwóch prostych kra¬ wedzi (34, 35) okreslajacych kat rozwarty, przy czym wierzcholek (36) tego kata znajduje sie we¬ wnatrz linii biegnacych od wierzcholka (26) lapy 10 (20) do jej zewnetrznego obrzeza. 3. Kotwica wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze ma kanaly (51) przecinajace przeciwlegle boki powierzchni trzonu (23), a tylna czesc piety jest otwarta w celu umozliwienia swobodnego przeply¬ wu materialów z dna morskiego, przy czym we¬ wnetrzne scianki piety sa uksztaltowane tak, iz moga wspólpracowac z kanalami (51) w celu uzyT skania efektu zwezki Venturiego. E—|yT26TH A^ 33 B J c-J nJ ~r fig.1.KI. 65 a, 21/24 64 864 MKP B 63 b, 21/24 FIG.

2. FIG.6.KI. 65 a,21/24 64864 MKP B 63 b, 21/24 FIG.8. FIG. 10 20 -<£ FIG.11. 20 23 ¦23 25, FIG.15. 48^V-47 27 FIG.13.FIG.12.. 20 20' 23KI, 65 a, 21/24 64 864 MKP B 63 b, 21/24 FIG.16. 2bOh 200h 150 100 50 / /// 1 2 3 4 5 6 7 8 33 24 22 24 FIG.18 PL PL