SE438647B - I vatten delvis nedsenkbar flytkonstruktion - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 ..í...____w___.- _. ..._ _. _ 7808270-8 2 Den i fig 1 och fig 2 visade i vatten delvis nedsänk- bara första resp andra flytkonstruktionen innefattar en tillsluten, tätad kammare 1, vilken vid sitt nedre parti har en huvudavdelning 23 med variabel barlast och vid vilken är fäst en stödkonstruktion, som är utformad av pelare 34, som uppbär ett horisontellt däck 6 vid sitt övre parti. Kammaren 1 är normalt nedsänkt i vatten, me- dan pelarna 34 i stödkonstruktionen är delvis nedsänkta.

Kammaren l begränsas av en yttre vägg 35, som är ut- formad av en i huvudsak sfärisk zon, vars centrum a är beläget på kammarens symmetriaxel xxl, och en inre vägg 36, som är utformad av en i huvudsak sfärisk zon, vars centrum B är beläget på kammarens symmetriaxel xxl. Dessa geometriska centra Q och ß för de i huvudsak sfäriska zonerna är belägna på den geometriska axeln på ett in- bördes avstånd, som är mycket mindre än den inre väggens radie, exempelvis mindre än 1/10 av denna radie. Företrä- desvis är de båda geometriska centra a och B belägna i det inre av den konkava hålighet som avgränsas av kamma- rens inre vägg, eftersom med detta arrangemang vätske- massan inuti den konkava håligheten kan kopplas dynamiskt till flytkonstruktionens massa då flytkonstruktionen för- flyttas exempelvis under inverkan av hård sjö, varvid förbättrad stabilitet uppnås genom denna sammansatta masseffekt.

Flytcentrum C för de nedsänkta partierna är beläget på symmetriaxeln under de geometriska centra a och B.

Om vikten skulle koncentreras till flytcentrum C, skulle kroppen vara i statiskt jämviktsläge och utsättas för fri rullning till följd av vågornas inverkan; Genom att dess tyngdpunkt G förskjutits under dess flytcentrum C är flytkonstruktionen obalanserad och svänger som en pen- del kring en vridningsaxel, till vilken den naturliga svängningsperioden bibringas.

Flytkonstruktionen är barlastad på ett fast sätt, närmare bestämt medelst betong i barlastavdelningen 23, vilken delvis åstadkommer de återförande moment som er- 10 15 20 25 30 35 7808270-8 3 fordras för att hålla däcket 6 horisontellt.

Kammarens inre är i huvudsak uppdelat i ett flertal toroidformade utrymmen 37 (fig 1), vilka är koaxiella med kammarens 1 symmetriaxel xxl, eller i ett flertal cylind- riska eller ringformiga utrymmen 38 (fig 2), vilka är förenade med åtminstone ett toroidformat utrymme 37 vid det övre partiet av kammaren l. Detta toroidformade ut- rymme 37 kan användas som_huvudflytorgan.

Den inre väggen 36 begränsar en i huvudsak sfärisk hålighet 39, vilken är öppen vid sitt övre parti och har sin konkavitet riktad mot vattenytan och vilken är öppen vid det nedre partiet av kammaren 1 via en öppning 5.

Den första flytkonstruktionen enligt fig l är för- töjd vid bottnen medelst linor 40, som är fästa vid vik- ter pà tjudrade bultar eller förankringar 41.

Vid den andra flytkonstruktionen enligt fig 2 upp- bär en stödkonstruktion i form av en stympad kon däcket 6.

Stödkonstruktionen har formen av ett nätverk med två rör- formiga höljen, vilka vart och ett innefattar pelare 42, 42a, vilkas axlar sammanfaller med den stympade konens generatriser och vilka är förbundna med varandra medelst horisontella, rörformiga tvärstänger 43. Snedställda, rörformiga tvärstänger 44 förenar höljena med varandra och håller dem i stelt inbördes förhållande.

Vid kammarens l periferi kan, såsom visas i fig 2, monteras drivmotoraggregat 45, vilka är avsedda för obe- roende förflyttning och manövrering av konstruktionen.

Dessa drivmotoraggregat är så monterade, att de är obe- roende av varandra vridbara kring en vertikal axel och medger drivning i varje riktning.

I fig 3 och 4 visas en tredje resp en fjärde i vat- ten delvis nedsänkbar flytkonstruktion, vilken innefattar samma element som den första och den andra flytkonstruk- tionen enligt fig l resp fig 2 men vid vilken kammarens l konkavitet är riktad nedåt, dvs bort från vattenytan.

Förbindningen mellan den tätade kammaren l och däc- ket 6 är utformad antingen medelst ett nätverk (fig 3) 10 15 20 25 30 35 7808270-8 4 eller medelst pelare 34 (fig 4), varvid förbindningen är kompletterad med en central, vertikal pelare 46 med ett schakt 47, som är avsett att medge genomföring av olika organ och speciellt borrorgan.

Kammaren är obalanserad på ett sådant sätt, att dess tyngdpunkt G är belägen i närheten av och ovanför de geo- metriska centra a och B för kammarens yttre och inre krökta ytor 35 resp 36.

Stabiliseringsmomentet vid flytkonstruktionen uppnås genom att tyngdpunkten G är belägen under flytcentrum C för de nedsänkta partierna av flytkonstruktionen, vilket är mycket nära det för kammaren på grund av den lilla volym som förflyttas av det nedsänkta partiet av pelar- na 46 och 34 relativt förflyttningen av kammaren.

Håligheten 39, som visas under kammaren l, gör det möjligt att transportera och att anbringa stora utrust- ningar, speciellt undervattenstankar för lagring av rå- olja.

I fig 4 visas en behållare 48, som har en uppåt välvd kupol 49 av plan-konkav linsform. Kupolen 49 är gjord antingen av betong eller av stål med celler 51, vilka är avsedda att bli lättare då de är delvis eller helt tomma.

Inuti behållaren 48 är utformat ett schakt 52, som gör det möjligt att utföra borrningsoperationer från flytkonstruktionens däck.

Kupolen 49, eller rent av själva kammaren, kan i nödfall bilda en nedsänkt behållare för lagring av rå- olja genom att den uppochnedvända klocka som bildas av kammaren utnyttjas.

I händelse av ett läckage från undervattensbehàlla- ren och även om de inre lagringsbehâllarna är fulla eller har begränsad kapacitet, är det följaktligen möjligt att temporärt lagra råolja i flytkonstruktionens centrala kammare.

Om avdelningarna i kammarens 1 vägg skulle läcka och förlora sin flytförmåga, kan flytkonstruktionen hållas 10 15 20 25 30 35 780827Ü-8 5 flytande genom inblåsning av tryckluft under kammaren, vars centrala schakt är hermetiskt tillslutet.

Vid den fjärde flytkonstruktionen enligt fig 4 är drivorgan 54 anordnade i tunnlar eller öppningar 53, som är utformade vid kammarens l periferi. ' Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en i vatten delvis nedsänkbar flytkonstruktion, som är av samma slag som de ovan beskrivna kända flyt- konstruktionerna och är så förbättrad i förhållande till dessa, att en förbättrad hävningsrörelse utan negativ påverkan av rullnings- och stampningsrörelserna erhålles.

Detta ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning med en i vatten delvis nedsänkbar flytkonstruktion, vil- ken innefattar en i vatten helt nedsänkbar, tätad, till- sluten kammare och ett däck, som är fäst pà kammaren me- delst en i vatten delvis nedsänkhar stödkonstruktion, I varvid kammaren avgränsas av en yttervägg och en inner- vägg, vilka väggar vardera bildar en krökt yta, varjämte kammaren avgränsar en vertikalt orienterad konkav hålig- het, som är öppen vid sina båda ändar, och varvid kamma- rens innervägg bildar en öppning i mittpartiet av hålig- hetens botten, och vilken flytkonstruktion kännetecknas därav, att den största delen av de på de krökta ytorna verkande hydrostatiska krafternas verkningslinjer skär en kompakt zon, som omger kammarens geometriska centrum och vars volym är liten i jämförelse med kammarens totala volym, att ett flertal öppningar är belägna i närheten av kammarens större omkrets och har en total bredd, som är åtminstone tre fjärdedelar av kammarens större omkrets, varvid öppningarna är regelbundet fördelade runtomkring hàligheten och varvid deras sektionsarea är tillräcklig för att reducera andra ordningens långsamma hävnings- rörelse för flytkonstruktionen då denna flyter under slumpmässig sjögång, samt att stödkonstruktionen är ut- formad av ett flertal pelare, som är regelbundet förde- lade längs däckets omkrets, varvid varje öppning är be- lägen under vart ochett av mellanrummen mellan pelarna. 10 15 20 25 30 35 7808270-8 6 Uppfinningen inbegriper olika former för kammaren, vilka medger uppnáende av väsentlig konvergens för de hydrostatiska krafternas angreppsriktningar, omkring 75% av de totala hydrostatiska krafter som verkar på kammaren.

Denna konvergens kan uppnås exempelvis om de yttre och inre väggarna är "i huvudsak sfäriska ytor". Med uttrycket "i huvudsak sfäriska ytor" menas icke blott ytor, vilka är helt och verkligen sfäriska, utan även krökta ytor, som kan skilja sig från det verkligt sfäriska genom mind- re oavsiktligt uppträdande ojämnheter och/eller genom att dessa ytor är helt eller delvis utformade av icke sfä- riska, krökta eller plana element, exempelvis partier av paraboloider och/eller plana skivor i form av tringlar, sexhörningar eller andra månghörningar, och/eller genom att ytorna inte är helt sfäriska i betydelsen att ett mindre parti, exempelvis ett litet område vid en bas kan fattas eller inte har ersatts och/eller kompletterats med en yta, såsom en konisk, plan eller en olikartat krökt yta, förutsatt att huvudpartiet av ytan är till- räckligt nära en sfärisk yta för att angreppsriktningarna för den största delen av de hydrostatiska krafterna ska verka på denna yta för att korsa en liten, kompakt zon, vilken omger dess geometriska centrum och vars volym är liten i jämförelse med den totala volym som begränsas av ytan. Öppningarna är anordnade på lika avstånd från var- andra runt kammarens större omkrets, som kan vara det övre eller det nedre partiet. Öppningarna är belägna under varsitt mellanrum mel- lan pelarna, varvid det totala antalet öppningar är lika stort som det totala antalet pelare. Genom att medge ett flöde av vatten mellan de övre delarna av den konkava 'håligheten, som avgränsas av kammaren och den omslutande omgivningen, undertrycker dessa öppningar den långsamma slumpmässiga variationen av huvudtrycket av vattnet i den övre delen av den konkava håligheten, vilken varia- tion förorsakas av de slumpmässiga sjövågorna och medför 10 15 20 25 30 35 7808270-8 7 en långsam slumpmässig variation av flytkonstruktionens djupgående. Öppningarna har företrädesvis fyrsidig form, varvid varje öppnings övre och nedre vägg är huvudsakligen horisontella och dess sidoväggar är huvudsakligen verti- kala och parallella, så att de hydrostatiska krafter som verkar mot dessa väsentligen kan förskjutas i förhållande till varandra på grund av att de inte korsar ovannämnda kompakta zon. Detta kan uttryckas med andra ord. Då den inre och den yttre väggen är i huvudsak sfäriska, korsar större delen av angreppsriktningarna för de hydrostatiska krafter som verkar på kammaren den lilla, kompakta zonen och denna verkan uppnås då de båda väggarna utgör större delen av kammarens totala yta. Den yta som svarar mot de horisontella partierna av kammaren och det parti där öpp- ningen är belägen, utgör endast en mindre del av kammarens totala yta. Med hänsyn till att öppningarna är belägna kring kammarens omkrets förskjuter angreppsriktningarna för de hydrostatiska krafter som verkar på den övre väggen avsevärt de krafter som verkar på den nedre väggen för varje öppning, och på samma sätt förskjutes de kraf- ter som verkar på en sidovägg för öppningen avsevärt av de krafter som verkar på den motsatta sidoväggen. Fastän riktningarna för de krafter som verkar på öppningarna inte går genom den lilla, kompakta zonen och uppenbarligen inte konvergerar, blir resultatet att dessa inte stör flytkonstruktionens stabilitet, som uppnås genom avsevärd konvergens för resten av angreppsriktningarna för de hydrostatiska krafterna.

Uppfinningen ska nu beskrivas närmare under hänvis- ning till fig 5-7 på bifogade ritningar.

Fig 1 är en axiell tvärsektionsvy och visar den ovan beskrivna första kända flytkonstruktionen, vilken har en i huvudsak sfärisk kammare.

Fig 2 motsvarar fig l och visar den ovan beskrivna andra kända flytkonstruktionen.

Fig 3 är en sidovy och visar den ovan beskrivna tredje kända flytkonstruktionen, vid vilken kammarens 10 15 20 25 30 35 7808270-8 8 konkavitet är riktad nedåt.

Fig 4 är en sidovy och visar den ovan beskrivna fjärde kända flytkonstruktionen, vid vilken kammarens konkavitet är riktad nedåt.

Fig 5 är en perspektivvy och visar en utföringsform av flytkonstruktionen enligt föreliggande uppfinning.

Fig 6 är en diametrisk tvärsektion längs den verti- kala symmetrilinjen i fig 5.

Fig 7 är en sektionsvy längs linjen VII-VII i fig 5.

Mot varandra svarande delar i fig 1-4 å ena sidan och i fig 5-7 å andra sidan har givits samma hänvisninga- beteckningar.

Den i fig 5-7 visade utföringsformen av flytkonst- ruktionen enligt föreliggande uppfinning motsvarar de ovan beskrivna flytkonstruktionerna enligt fig 1 och 2.

Utföringsformer, motsvarande de ovan beskrivna flytkonst- ruktionerna enligt fig 3 och 4 är naturligtvis också möjliga inom ramen för föreliggande uppfinning.

Eftersom utföringsformen enligt fig 5-7 motsvarar flytkonstruktionerna enligt fig l och 2, kommer den för undvikande av onödiga upprepningar inte att beskrivas i detalj här. Nedanstående beskrivning tar därför endast upp skillnaderna mellan konstruktionerna.

Ett flertal öppningar 53 är utformade i kammaren 1 i närheten av dess större omkrets. Öppningarna 53 är jämnt fördelade runt kammaren l, och en öppning är belägen under varje mellanrum mellan pelarna 34. Öppningarnas 53 totala bredd är åtminstone 3/4 av kammarens l större om- krets, och deras sektionsarea är tillräcklig för att re- ducera andra ordningens långsamma hävningsrörelse för flytkonstruktionen. Företrädesvis är de övre och nedre väggarna 62 och 64 i huvudsak horisontella och är sido- väggarna 76 och 78 i huvudsak vertikala och parallella med varandra, så att de hydrostatíska krafter som verkar på dessa kan förskjuta varandra avsevärt, såsom förkla- rats ovan. Uttrycket “1iten, kompakt zon" som används häri hänför sig till den zon 80 som visas med streckade 10 7808270-8 9 linjer i fig 6. Denna zon är ej nödvändigtvis sfärisk men är kompakt. Uttrycket "liten" som används häri be- tyder att volymen av denna zon inte är större än 1/100 av kammarens 1 totala volym.

Såsom antytts ovan, kan motsvarande öppningar också vara utformade längs kammarens större omkrets vid flyt- konstruktionerna enligt fig 3 och 4.

Vid den visade utföringsformen av föreliggande upp- finning är kammarens 1 övre vägg krökt såsom visas vid 70 i fig 6.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 7808270-8 10 PATENTKRAV

1. I vatten delvis nedsänkbar flytkonstruktion, vilken innefattar en i vatten helt nedsänkbar, tätad, tillsluten kammare (1) och ett däck (6), som är fäst på kammaren medelst en i vatten delvis nedsänkbar stöd- konstruktion (34, 42), varvid kammaren en yttervägg (35) och en innervägg (36), vilka väggar vardera bildar en krökt yta, varjämte kammaren sar en vertikalt orienterad konkav hålighet (39), som avgränsas av avgrän- är öppen vid sina båda ändar, och varvid kammarens in- nervägg bildar en öppning (5) i mittpartiet av hålig- hetens botten, k ä n n e t e c k n a d därav, att den största delen ævdepâcåakrökta ytorna verkande hydro- statiska krafternas verkningslinjer skär en kompakt zon (80), som omger kammarens (1) geometriska centrum och vars volym är liten i jämförelse med kammarens to- tala volym, att ett flertal öppningar (53) är belägna i närheten av kammarens större omkrets och har en to- tal bredd, som är åtminstone tre fjärdedelar av kamma- rens större omkrets, varvid öppningarna är regelbundet fördelade runtomkring håligheten och varvid deras sek- tionsarea är tillräcklig för att reducera andra ordning- ens långsamma hävningsrörelse för flytkonstruktionen då denna flyter under slumpmässig sjögång, samt att stödkonstruktionen är utformad av ett flertal pelare (34, 42), som är regelbundet fördelade längs däckets (6) omkrets, varvid varje öppning är belägen under vart och ettav mellanrummen mellan pelarna.

2. Flytkonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att de krökta ytorna bildar ett sfäriskt huvudsegment och att ytterväggens (35) och innerväggens (36) geometriska centra (Q, ß) är belägna i det inre av den konkava hàligheten (39), som avgränsas av kamma- rens (1) innervägg.

3. Flvtkonstruktion enligt kravet 1 eller 2, n e t e c k n a d därav, att det avstånd, som âtskiljer k ä n - 10 15 20 25 30 35 78Û8270~8 11 de två geometriska centra, är mycket litet relativt krökningsradien för kammarens (1) innervägg.

4. Flytkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att kammarens (1) konkavitet är riktad uppåt, varvid flytkonstruktio- nens tyngdpunkt (G) är belägen på symmetriaxeln under flytcentrumet (C) och under de geometriska centra (a, B) för kammarens (1) inre och yttre, krökta yta. k ä n n e - (70)

5. Flytkonstruktion enligt kravet 1, t e c k n a d därav, att kammarens (1) övre vägg är krökt.

6. Flytkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kom- pakta zonen (80) är belägen inuti den konkava hålig- heten (39).

7. Flvtkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att öppningarna (53) har fyrsidig form och att varje öppnings övre och nedre vägg (62, 64) är huvudsakligen horisontella. k ä n n e - (53) två Sido-

8. Flvtkonstruktion enligt kravet 7, t e c k n a d därav, att varje öppnings väggar (76, 78) är huvudsakligen vertikala och paral- lella.

9. Flvtkonstruktion enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att stödkonstruktionen (34, 42) har stympat konisk form.

10. Flytkonstruktion enligt kravet 9, t e c k n a d därav, att stödkonstruktionen k ä n n e - (34, 42) är gjord av pelare (34), vilkas axlar sammanfaller med den stympade konens generatriser.

11. Flytkonstruktion enligt kravet 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att stödkonstruktionen (34, 42) är i form av ett nätverk med två rörformiga höljen, vilka vardera innefattar pelare (42, 42a), vilkas axlar sammanfaller med den stympade konens generatriser och vilka är förbundna med varandra medelst horisontella, rörformiga tvärstänger (43).

12. Flytkonstruktion enligt något av de föregående 10 15 7808270-8 \ 12 kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den har framdrivningsdelar (54), som är anbragta i nämnda öpp- ningar (53). I

13. Flytkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den till- slutna kammaren (1) är utformad av ett hölje, av vilket åtminstone det nedre partiet till största delen är gjort av spännbetong.

14. Flytkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den tätade, tillslutna kammaren (1) innefattar ett flertal lagrings- behâllare och ballasttankar (23) samt en permanent, fast ballast vid den nedre delen av kammaren.

15. Flytkonstruktion enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att kammaren (1) är axelsymmetrisk, varvid symmetriaxeln är vertikal.

16. Flytkonstruktion enligt kravet 1, t e c k n a d därav, att hålighetens (39) övre vägg k ä n n e - är en plan yta.