SE513648C2

SE513648C2 - Remote-control submarine control-cable guide

Info

Publication number: SE513648C2
Application number: SE9704557A
Authority: SE
Inventors: Jan Siesjoe
Original assignee: Bofors Underwater Syst Ab
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2000-10-16
Also published as: SE9704557D0; SE9704557L

Abstract

The guide comprises a cable-shielding pipe (5) mounted with a hydraulic assembly (10) from a frame (7) attached to the side of the mother-ship. A winch arrangement (3, 4) is used to lower the shield to the desired depth, as well as to retrieve the guide. The cable exits the pipe via a wheel (14), which is mounted from the pipe in a manner allowing it to rotate freely about a vertical axis.

Description

513 age komma i sådan kontakt med övervattensmoderfartygets undervattenskropp att den utsätts för nötning eller riskerar att dras in i och fastna i dess propellrar eller haka fast i dess roder eller dylikt. Genom att kabelledaren enligt uppfinningen även är utformad att i varje ögonblick ta hänsyn till såväl moderfartygets hävning i sjön som manöverkabelns riktning i horisontal och vertikalled relativt densamma så minimeras även nötningen mellan manöverkabeln och den nedre utloppsöppning i kabelledaren genom vilken manöverkabeln lärnnar densamma. 513 age come into such contact with the submarine of the surface submarine that it is subjected to abrasion or risks being pulled into and stuck in its propellers or hooked to its rudder or the like. Because the cable conductor according to the invention is also designed to take into account at every moment both the raising of the mother ship in the sea and the direction of the control cable in horizontal and vertical direction relative thereto, the wear between the control cable and the lower outlet opening in the cable conductor through which the control cable learns.

Grundtanken bakom kabelledaren enligt uppfinningen är att undervattensfarkostens manöver- kabel, från den punkt där den löper ut över övervattensmoderfartygets reling och ned till ett tillräckligt djup under vattenytan för att varje skavnings- och fasthakningsrisk relativ över- vattensmoderfartygets undervattenskropp skall vara helt eliminerade, skall skyddas av ett kabelskydd, som närmast kan beskrivas som ett densamma omgivande stelt rör som givits ett vingproñlforrnat tvärsnitt för att minimera strömningsmotståndet då kabelskyddet rör sig genom vattnet.The basic idea behind the cable conductor according to the invention is that the submarine's control cable, from the point where it extends over the surface of the surface water mother vessel and down to a sufficient depth below the water surface to completely eliminate any risk of abrasion and hooking relative to the surface water body of the submarine vessel. a cable cover, which can most closely be described as the same surrounding rigid pipe which is given a wing-shaped cross-section to minimize the flow resistance as the cable cover moves through the water.

För att helt fylla den önskade funktionen måste den kompletta kabelledaren vidare vara reglerbar för anpassning till olika vattendjup och på ett funktionellt sätt, även under dåligt väder, kunna tas ombord på övervattensmoderfartyget samt dessutom kunna kompensera för övervattensmoderfartygets hävningar i sjön. Den måste även vara så konstruerad att manöver- kabeln kan tillföras kabelskyddet och under vattnet matas ut ur detsamma i valﬁi riktning utan att manöverkabeln därvid utsätts för allt för snäva brytvirildar.In order to fully fulfill the desired function, the complete cable conductor must also be adjustable for adaptation to different water depths and in a functional way, even in bad weather, be able to be taken on board the surface mother ship and also be able to compensate for the surface mother ship's lifts in the lake. It must also be designed in such a way that the control cable can be supplied with the cable protection and fed out from under it in the selected ﬁ direction without the control cable being exposed to excessively tight breaking wires.

Dessa olika fiinktionslcav hari enlighet med uppfinningen dels lösts med hjälp av sådana ﬁniktionella detalj er som fyller ﬂera funktioner dels med sådana som endast ger lösningen på en enda av dessa.In accordance with the invention, these various functional solutions have been solved partly by means of such non-functional details which fulfill their functions and partly by those which provide the solution to only one of them.

Sålunda har inställningen av kabelledarens utmatningsdj up lösts med hjälp av samma kompo- nenter som utnyttjas fór ombordtagningen av densamma. Det stela kabelskyddet med dess vingproñlerade tvärsnitt är i enlighet därmed tänkt att hängas upp vertikalt utanför över- vattensmoderfartygets sida i en företrädesvis horisontell roterbart lagrad axel. Denna axel löper sålunda tvärs fartygets längsriktriing och därigenom kan kabelskyddet i och med att 513 64; axeln är rörligt lagrad vinkelställas i valfri vinkel relativt fartygets längsriktriing. Denna vinkelställningen effektueras enligt en föredragen variant på uppﬁnningen medelst en kabel som från en vinsch på fartygsdäcket i fartygets fardriktning framom kabelstymingen leder ner i sned vinkel mot kabelskyddets nedre del där kabeln är fäst i dettas framkant. Genom regle- ring av kabellängden kan sålunda kabelskyddets snedställrting relativt fartygets långskepps- riktning regleras och därmed även kabelledarens djupläge. Då kabelledaren inte behövs kan den dessutom under utnyttjande av samma funktion och med hjälp av samma kabel hissas upp till ett horisontellt läge dvs i princip parallellt med fartygsdäcket.Thus, the setting of the cable conductor's output depth has been solved by means of the same components that are used for boarding it. The rigid cable cover with its wing-prone cross-section is accordingly intended to be suspended vertically outside the side of the surface water mother vessel in a preferably horizontally rotatably mounted shaft. This axis thus runs transversely to the longitudinal direction of the ship and thereby the cable protection can by 513 64; the axle is movably mounted and angled at any angle relative to the longitudinal direction of the ship. This angular position is effected according to a preferred variant of the invention by means of a cable which from a winch on the ship's deck in the ship's direction of travel in front of the cable guide leads down at an oblique angle to the lower part of the cable cover where the cable is attached. By regulating the cable length, the inclination of the cable cover can thus be regulated relative to the ship's longitudinal direction and thus also the deep position of the cable conductor. When the cable conductor is not needed, it can also be hoisted up to a horizontal position, ie in principle parallel to the ship's deck, using the same function and with the help of the same cable.

För att hindra kabelns brytvinklar ﬁån att bli allt för snäva vid in och utloppet ur kabelskyddet förses detta i enligt uppﬁnningen med brythjul i den egna inmatnings- resp. utmatningsänden över vilka manöverkabeln får löpa. Vid brythj ulet i utmatningsänden ﬁnns dessutom en kabel- styrning som hindrar manöverkabeln från att helt löpa ut ur brythjulet men som samtidigt tillåter kabeln att lärnna brythjulet inom ett stort vinkelorriråde inom brythjulets plan. Denna funktion uppnås genom att manöverkabeln löper genom kabelstyrningen, som har formen av en enkel styrhylsa, vilken i sin tur sitter ledat förenad med två därför avsedda styrarmar, vilka är ledat infásta i brythjulets plan i två fástplåtar anordnade parallellt med och på vardera sidan om brythjulet vars rotationsaxel dessutornv lagrad i dessa. Fästplåtama bildar vidare tillsam- mans en enhet som är fritt svängbart lagrad omkring en med kabelskyddet förenad i dettas längsrikming sig sträckande röraxel vilken även fungerar som tilltörselkanal för manöver- kabeln till brythjulet. Denna lagring ger brythjulet möjlighet att ställa in sig i det vtidnings- läge omkring röraxeln, som i varje tillfälle närmast motsvarar undervattensfarkostens läge relativt moderfartyget och dessutom kommer kabelstyrhylsan att samtidigt kunna ställa in sig i det vinkelläge relativt horisontalplanet som ger manöverkabeln den bästa inriktningen relativt undervattensfarkostens djupläge. Inriktningen av det undre brythj ulet och kabelstyr- hylsan bestäms sålunda i varje tillfälle av dragkraﬁen i manöverkabeln.In order to prevent the cable's breaking angles bli from becoming too narrow at the inlet and outlet from the cable cover, this is fitted in accordance with the invention with break wheels in its own feed-in resp. the output end over which the control cable may run. At the breaker wheel at the discharge end, there is also a cable guide which prevents the control cable from running completely out of the breaker wheel but which at the same time allows the cable to lean the breaker wheel within a large angular area within the plane of the breaker wheel. This function is achieved by the control cable running through the cable guide, which is in the form of a simple guide sleeve, which in turn is hinged connected to two dedicated guide arms, which are hinged to the plane of the break wheel in two mounting plates arranged parallel to and on each side of the break wheel. whose axis of rotation is also mounted therein. The mounting plates further together form a unit which is freely pivotally mounted around a tube shaft extending with the cable cover connected in its longitudinal belt, which also acts as an access channel for the control cable to the break wheel. This bearing allows the break wheel to adjust to the turning position about the pipe shaft, which in each case most closely corresponds to the position of the submarine relative to the parent vessel and in addition the cable guide sleeve will be able to adjust to the angular position relative to the horizontal plane giving the control cable the best alignment. depth mode. The alignment of the lower break wheel and the cable guide sleeve is thus determined in each case by the traction force in the control cable.

Som tidigare omnämnts ingår i uppﬁnningen även att kabelledaren skall kunna ta hänsyn till moderfartygets hävningsrörelser i sj ön. Detta problem har lösts genom att kabelskyddet i sin tur förenats med den horisontella axel sornlutgör hela kabelstyrningens infástning i moder- fartyget via ett ramverk i vilket det äyeylngår en andra vridningsaxel som bildar rät vinkel med den förstnämnda axeln och som sträcker sig i moderfartygets längsriktning och omkring 513 628 vilken kabelskyddet är svängbart upphängt via en kassett som innehåller det tidigare nämnda övre brythjulet. Kabelskyddet är vidare upphängt i denna kassett på ett sådant sätt att dess vingproﬁl alltid kan ställa in sig fritt i det i förhållande till dess rörelser i vattnet mest för- delaktiga läget. Lämpli gen kan dessutom den i ramverket ingående andra vridningsaxeln ha formen av en röraxel som även fungerar som tillträde för manöverkabeln till det övre bryt- hjulet.As previously mentioned, the invention also includes that the cable manager must be able to take into account the parent vessel's lifting movements in the sea. This problem has been solved by joining the cable cover in turn with the horizontal shaft so that the entire cable guide attachment to the parent vessel via a framework in which a second axis of rotation is formed which forms a right angle with the former axis and extends in the longitudinal direction of the parent vessel and around 513 628 which the cable cover is pivotally suspended via a cassette containing the previously mentioned upper break wheel. The cable cover is further suspended in this cassette in such a way that its wing profile can always adjust freely in the most advantageous position in relation to its movements in the water. In addition, the second pivot shaft included in the framework may suitably be in the form of a pipe shaft which also acts as access for the control cable to the upper break wheel.

För att i enlighet med en fóredragen utfóringsform på uppﬁnningen även aktivt kunna styra kabelledarens vertikalläge med hänsyn till moderfartygets hävningsrörelser i sjön kopplas ett hydraulcylideraggregat in mellan ramverket och kabelskyddet varigenom dettas vinkelläge relativt moderfartygets tvärskeppsriktníng kontinuerligt kan regleras av ett reglersystem som kontinuerligt avläser moderfartygets hävningsrörelser.In order to be able to actively control the vertical position of the cable conductor with regard to the parent ship's lifting movements in the sea, in accordance with a preferred embodiment of the invention, a hydraulic cylinder assembly is connected between the framework and the cable guard.

Uppﬁririingen har närmare beskrivits i de eﬁerfólj ande patentkraven och den skall nu något ytterligare beskrivas i samband med bifogade figurer.The invention has been described in more detail in the following claims and it will now be described somewhat further in connection with the accompanying figures.

Av dessa visar Fig 1. Kabelstyrningen enligt uppfinningen monterad på ett antytt fartyg Fig 2. Kabelstyrningen i dess helhet Fig 3. Kabelstyrningens nedre brythjul i större skala På samtliga ﬁgurer har de olika detaljerna givits samma hänvisningsbeteclmingar oberoende av ﬁgurernas skalor.Of these, Fig. 1 shows the cable guide according to the invention mounted on an indicated vessel. Fig. 2. The cable guide in its entirety Fig.

Det på Fig l. schematiskt ritade fartyget l är utrustat med en kabelledare enligt uppﬁnningen generellt betecknad 2. Dennas djupläge och även dess evetuella ombordtagning regleras medelst en fartygsbaserad vinsch 3 vars vinschkabel 4 är förbunden med kabelledaren i närheten av dennas lägsta punkt.The vessel 1 schematically drawn in Fig. 1 is equipped with a cable conductor according to the invention generally designated 2. Its deep position and also its possible boarding are regulated by means of a vessel-based winch 3 whose winch cable 4 is connected to the cable conductor near its lowest point.

Kabelledarens olika delar framgår bäst av Fig 2. Kabelledarens huvuddel utgörs av det egentliga kabelskyddet, som närmast kan beskrivas som ett rör 5 med vingproﬁlforinat tvärsnitt genom vilket den manöverkabel 12 som skall skyddas löper från ett ingångsläge i 513 6§8 närheten av moderfartygets 1 däck till den punkt under vattenytan där manöverkabeln 12 lämnar kabelledaren 2. Den kompletta kabelledaren 2 är upphängd utanför moderfartygets 1 sida via en tvärs moderfartyget sig sträckande i huvudsak horisontell vridbar axel 6 vilken i sin tur är infást i en bygel eller ett ramverk 7 som, dels uppbär en tvärs nämnda första axel 6 anordnad andra axel 8, som bildar rät vinkel med den första axeln 6 och därigenom med kabelledaren i normalläge kommer att sträcka sig i moderfartygets längsriktning, dels uppbär ett yttre fáste 9 för ett hydraulcylinder aggregat 10, vars funktion kommer att beskrivas längre fram. I den ovan nämnda andra axeln 8 är en övre kassett 9 upphängd. Denna kassett inne- håller ett övre på Fig. 2 delvis synligt brythjul 21 som tillförs den manöverkabel 12 som skall ledas vidare till den aktuella undervattensgfarkosten via en part av den ovan nämnda andra axeln 8 som där utgörs av en röraxel. Kassetten 9 uppvisar vidare en nedre lagring ll omkring vilken det egentliga, som ett vingproﬁlerat rör utförda kabelskyddet är fritt vridbart för att kunna ställa in sig i läge som ger minsta möjliga motstånd i vattnet med hänsyn tagen till moderfartygets 1 rörelse genom detsamma. Manöverkabeln 12 leds alltså skyddad av det vingformare kabelskyddet 5 ned till dettas nedersta läge där den via en ytterligare röraxel eller rörlager 13 ( se Fig 2 )förs ned över ett andra brythjul 14. Detta är i sin tur lagrat mellan två sidoplåtar 15 och 16 som är fasta i lagringen 13 vilket gör dessa och det andra brythjulet fritt svängbart i sidled relativt kabelskyddets5 vingproﬁl. I sidoplåtama 15 resp 16 är vidare två sidoarmar 17 resp 18 svängbart anordnade parallellt med plåtarnas 15,16 och alltså även bryt- hjulets 14 rotationsplan. Mellan dessa bägge armar är slutligen en kabelstyrning 19 anordnad.The different parts of the cable conductor are best seen in Fig. 2. The main part of the cable conductor consists of the actual cable cover, which can most closely be described as a pipe 5 with wing profile-shaped cross-section through which the control cable 12 to be protected runs from an entry position in 513 6§8 near the mother ship's deck to the point below the water surface where the control cable 12 leaves the cable guide 2. The complete cable guide 2 is suspended outside the side of the mother ship 1 via a transversely mother vessel extending substantially horizontally rotatable shaft 6 which in turn is attached to a jumper or frame 7 which, partly carries a second shaft 8 arranged transversely to said first shaft 6, which forms a right angle with the first shaft 6 and thereby with the cable conductor in normal position will extend in the longitudinal direction of the parent vessel, partly carries an outer bracket 9 for a hydraulic cylinder assembly 10, the function of which to be described later. In the above-mentioned second shaft 8 an upper cassette 9 is suspended. This cassette contains an upper breaking wheel 21, partially visible in Fig. 2, which is supplied to the control cable 12 which is to be passed on to the current underwater vehicle via a part of the above-mentioned second shaft 8 which there consists of a pipe shaft. The cassette 9 further has a lower bearing 11 around which the actual cable protection made as a wing-profiled pipe is freely rotatable in order to be able to adjust itself in a position which gives the least possible resistance in the water, taking into account the movement of the mother ship 1 therewith. The control cable 12 is thus guided protected by the wing-shaped cable cover 5 down to its lowest position where it is lowered via a further pipe shaft or pipe bearing 13 (see Fig. 2) over a second break wheel 14. This is in turn mounted between two side plates 15 and 16 which are fixed in the bearing 13, which makes these and the second break wheel freely pivotable laterally relative to the wing profile of the cable cover 5. In the side plates 15 and 16, respectively, two side arms 17 and 18, respectively, are pivotally arranged parallel to the plates of rotation of the plates 15, 16 and thus also the breaking wheel 14. Finally, a cable guide 19 is arranged between these two arms.

Denna har till uppgiﬁ förhindra att manöverkabeln spårar ur brythjulet samtidigt som den tack vare armarnas 17 resp 18 rörlighet skall tillíörsälcra manöverkabeln en valfri utgångsvinkel.This has the function of preventing the control cable from derailing the break wheel, at the same time as, thanks to the mobility of the arms 17 and 18, respectively, it must provide the control cable with an optional starting angle.

Claims

513 e4s6_ PATENTKRAV

Cable conductor (2) for immersion at a predetermined depth below the water surface of a control cable (12) from a mother vessel (1) which is insensible to the water to an individually steerable submersible submersible vessel of the type which receives steering and control commands etc. via such a cable (12) characterized in that the cable conductor (2) comprises a hinge movably suspended at the side of the parent vessel relative to its longitudinal and transverse direction and for its own angle relative to the longitudinal and transverse direction of the parent vessel forcibly controlled in itself rigidly with a wing profile cross-section formed and around its own longitudinal shaft-free rotatable cable cover (5) whose length corresponds to the desired maximum discharge depth and inside which the cable (12) runs and at whose upper or lower end a break wheel (9, 14) is arranged over which the control cable (12) runs in and out of the cable cover (5).

Cable conductor (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the angular position of the rigid cable protection (5) relative to the deck plane of the parent vessel (1) is regulated by means of a control cable (4) which ﬁ when near its lowest point extends forwards along the side of the mother ship to a winch (3) arranged on board therewith with which the length of the control cable (4) and thus the depth setting of the cable cover (5) is determined.

Cable conductor (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the angular position of the cable cover (5) relative to the transverse direction of the parent vessel (1), to compensate for the parent vessel's (1) lifting movements in the sea, 10) whose relative position is controlled by an indicator which continuously reads the lifting movements of the parent vessel (1) in the lake.

Cable conductor (2) according to either of Claims 1 to 3, characterized in that the breaking wheel (14) arranged at the lower end of the cable cover (5) is rotatable about its own center axis and at the same time laterally pivotable relative to the wing protrusion of the cable cover (5). center shaft arranged perpendicularly in the longitudinal direction of the cable cover (5) of the cable cover (5), 513 649.1 through whose center opening the cable (12) reaches the break wheel (14), which in turn is provided with a cable guide (19) movable in its own plane of movement. allowing the control cable (12) to lean the break wheel (14) at any angle within said plane within an angular range relative to the input direction of the cable (12) in the break wheel (14) of at least 90 ° while preventing the control cable (12) from derailing the break wheel ( 14).