NO140293B - ICE REMOVAL DEVICE. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for skjæring av The present invention relates to a device for cutting off

tynn is foran et fartøy til tilnærmet triangulært formede blokker og å føre isblokkene inn under isflaten. Anordningen som er sentralt plassert på et fartøy, omfatter to svingende isskjæremekanismer som traverserer over en bane mellom den sentralt plasserte anordning og ytterendene av et utvidet rammeverk montert på babords og styrbords sider av fartøyet. thin ice in front of a vessel into approximately triangular shaped blocks and to bring the ice blocks under the ice surface. The device, which is centrally located on a vessel, comprises two swinging ice cutting mechanisms that traverse a path between the centrally located device and the outer ends of an extended framework mounted on the port and starboard sides of the vessel.

Hvert rammeverk inneholder også en skjæremekanisme som krysser banen skåret av de traverserende isskjæremekanismer. Ved samvirke mellom disse skjæres isen i en serie av triangulært formede blokker og skilles blokkene ved fartøyets senterline. Rammeverket på fartøyets sider tjener til progressivt å bevege blokkene bort fra fartøyet og under isflaten, hvorved tilveie-bringes en åpen bane gjennom isen, som overskrider bredden av den nødvendige bane. Each framework also contains a cutting mechanism that traverses the path cut by the traversing ice cutting mechanisms. By cooperation between these, the ice is cut into a series of triangular shaped blocks and the blocks are separated at the vessel's centreline. The framework on the sides of the vessel serves to progressively move the blocks away from the vessel and below the ice surface, thereby providing an open path through the ice, which exceeds the width of the required path.

Isdannelser utelukker fartøyers transport av last og lignende Ice formations preclude the transport of cargo and the like by vessels

på innsjøer mange måneder av året. Det har vært anvendt is-brytningsfartøyer, men det er fastslått at de har vært av begrenset nytte. on lakes many months of the year. Ice-breaking vessels have been used, but it has been determined that they have been of limited use.

Etter et opphold på mange år har det nå skjedd en gjenopptagelse av aktiviteten i forbindelse med utvikling av anordninger for brytning av is for å muliggjøre passasje av fartøyer i islagte områder. After a hiatus of many years, there has now been a resumption of activity in connection with the development of devices for breaking ice to enable the passage of vessels in ice-covered areas.

Eksempelvis er det i US-patent 3.468.277 tilveiebragt en is-brytningsanordning for fartøyer og hvori er anordnet minst en iskontaktende enhet båret på fartøyets baug. Enheten består av et flertall iskuttere som roterer på et flertall horisontalt plasserte endeløse kjeder festet til og drevet av et flertall adskilte kjedehjul montert på parallelle aksler. Kutterne kontakter isen og bryter den opp i små klumper for å klargjøre banen foran fartøyet. For example, US patent 3,468,277 provides an ice-breaking device for vessels and in which at least one ice-contacting unit carried on the bow of the vessel is arranged. The unit consists of a plurality of ice cutters rotating on a plurality of horizontally positioned endless chains attached to and driven by a plurality of separate sprockets mounted on parallel shafts. The cutters contact the ice and break it up into small chunks to clear the path in front of the vessel.

I US-patent 3.521.592 er det tilveiebragt en isrennekutter for montering på baugen av et fartøy og som består av et flertall parallelle, adskilte, vertikalt monterte iskontaktende enheter som hver har en rekke radialtstrekkende isskjæreblader eller kniver. Isknivene roterer samtidig med fartøyets bevegelse forover og skjærer isen i forholdsvis små klumper som føres bakover rundt fartøyet eller nedover under fartøyet. In US Patent 3,521,592 an ice chute cutter is provided for mounting on the bow of a vessel and which consists of a plurality of parallel, spaced, vertically mounted ice contacting units each having a series of radially extending ice cutting blades or knives. The ice knives rotate at the same time as the vessel moves forward and cut the ice into relatively small lumps which are carried backwards around the vessel or down under the vessel.

Under arbeidet med de beskrevne anordninger i nevnte patenter During the work with the devices described in said patents

er det funnet at energiforbruket som kreves for å skjære en bred, klar bane gjennom isen når all isen i banen kuttes i små klumper, f.eks. av størrelse 7-10 cm, er høyt. it has been found that the energy expenditure required to cut a wide, clear lane through the ice when all the ice in the lane is cut into small lumps, e.g. of size 7-10 cm, is tall.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en anordning for skjæring av en bred åpen bane gjennom relativt tynn is. According to the present invention, a device is provided for cutting a wide open path through relatively thin ice.

Anordningen omfatter en første isskjæreanordning montert på bauen av fartøyet og innrettet til å skjære et spor (slisser) gjennon; isen, og et par svingbart lagrede isskjæreanordninger som hver er innrettet til å skjære et traverserende spor (slisser) gjennom isen mellom en posisjon foran den første isskjæreanordning og ut forbi styrbord, henholdsvis babord side av fartøyet, og hvor anordningen ytterligere omfatter rammeverk festet på styrbord og babord sider av fartøyet hvor hvert rammeverk i operativ stilling strekker seg ut fra vedkommende fartøyside, og det særegne ved oppfinnelsen består i at rammeverkene bærer en ytterligere isskjæreanordning innrettet til å skjære et spor (sliss) i isen gjennom ytterpunktene på de traverserende spor (slisser) på styrbord, henholdsvis babord side av fartøyet, samt i og for seg kjente ledeanordninger for å lede de derved dannede blokker av is bort fra fartøyet og inn under den omgivende is. The device comprises a first ice cutting device mounted on the bow of the vessel and arranged to cut a track (slits) again; the ice, and a pair of pivotably mounted ice-cutting devices, each of which is arranged to cut a traversing track (slits) through the ice between a position in front of the first ice-cutting device and out past the starboard, respectively port side of the vessel, and where the device further comprises framework fixed on the starboard side and port sides of the vessel where each framework in operational position extends out from the respective vessel side, and the peculiarity of the invention is that the frameworks carry an additional ice-cutting device designed to cut a groove (slit) in the ice through the extreme points of the traversing grooves (slits ) on the starboard or port side of the vessel, as well as per se known guiding devices to guide the resulting blocks of ice away from the vessel and under the surrounding ice.

I henhold til oppfinnelsen kan rammeverkene være innrettet According to the invention, the frameworks can be arranged

til å utvides henholdsvis trekkes sammen idet utvidelse, henholdsvis sammentrekking på de to sider av fartøyet er innrettet til å skje samtidig eller uavhengig av hverandre. to be expanded or contracted as expansion or contraction on the two sides of the vessel is designed to occur simultaneously or independently of each other.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er spesielt anvendelig på en taubåt som sleper en lastepram som er bredere enn tau-båten, for tilveiebringelse av en åpen bane gjennom isen for passasje av lasteprammen, eller for bruk av en taubåt alene for å holde en åpen bane eller råk gjennom isen for passasje av etterfølgende fartøyer. The device according to the invention is particularly applicable to a towboat towing a cargo barge that is wider than the towboat, for the provision of an open lane through the ice for the passage of the cargo barge, or for the use of a towboat alone to maintain an open lane or plow through the ice for the passage of following vessels.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til med-følgende tegninger. Fig. 1 viser operasjonen av isfjerningsanordningen i henhold til oppfinnelsen i forbindelse med en taubåt. Fig. 2 viser anordningen og dets rammeverk i tilbaketrukket stilling i det tilfelle hvor rammeverket er tilbaketrekkbart og hvor det ikke lenger er bruk for isskjæreanordningen. Fig. 3 viser en illustrasjon av én isskjæremekanisme som kan anvendes på hver kutter brukt på fartøyet. The invention shall be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 shows the operation of the ice removal device according to the invention in connection with a towboat. Fig. 2 shows the device and its framework in a retracted position in the case where the framework is retractable and where there is no longer use for the ice cutting device. Fig. 3 shows an illustration of one ice cutting mechanism that can be used on each cutter used on the vessel.

I fig. 1 er vist et sjøgående fartøy 10, typisk en taubåt, inne-holdende fullt utstyr for nødvendig kraftbehov for operasjon av fartøy og isskjæremekanismene, såvel som nødvendige oppholdsrom for mannskap og navigasjon. Sentralt plassert på baugen av fartøyet 10 er anordnet en første isskjæremekanisme 12 som skjærer en bane gjennom isen langs fartøyets senterlinje. Den sentralt plasserte isskjæremekanisme er som vist forsynt med sin egen motor 14 eller det kan alternativt bare være anordnet et stativ for isskjæreren 16 som ved hjelp av en eller annen innretning drives fra fartøyets maskineri. In fig. 1 shows a sea-going vessel 10, typically a towboat, containing full equipment for the necessary power requirements for operation of the vessel and the ice-cutting mechanisms, as well as the necessary accommodation for crew and navigation. Centrally located on the bow of the vessel 10 is arranged a first ice cutting mechanism 12 which cuts a path through the ice along the center line of the vessel. As shown, the centrally located ice-cutting mechanism is provided with its own motor 14 or, alternatively, there may only be a stand for the ice-cutting machine 16 which is operated by means of some device from the vessel's machinery.

På styrbords og babords sider av fartøyet er montert et fast eller som vist et tilbaketrekkbart utoverstrekkende rammeverk 18 hvis funksjon vil bli detaljert forklart nedenfor. On the starboard and port sides of the vessel is mounted a fixed or, as shown, a retractable outward-extending framework 18 whose function will be explained in detail below.

På fartøyet er anordnet et par svingbart monterte isskjæremekanismer 20 som traverserer en bane mellom den sentralt plasserte isskjæremekanisme 12 og isskjæremekanismene 22 A pair of pivotably mounted ice cutting mechanisms 20 are arranged on the vessel which traverse a path between the centrally located ice cutting mechanism 12 and the ice cutting mechanisms 22

montert på rammeverket 18. mounted on the framework 18.

Med uttrykket "isskjærer" som her er brukt, er ment en innretning som tjener til å skjære isen ved en huggende og/eller skjærende virkning, idet huggingen foretrekkes ved at det kreves mindre energi til å hugge isen i klumper enn å skjære den i fine stykker. Hver av isskjærerne kan drives av indivi-duelle motorer eller drives av mekanismer i fartøyet 10, slik som kjede og kjedehjulsdrift eller lignende. With the term "ice cutter" used here, is meant a device that serves to cut the ice with a chopping and/or cutting effect, the chopping being preferred because less energy is required to chop the ice into lumps than to cut it into fine pieces pieces. Each of the ice cutters can be driven by individual engines or driven by mechanisms in the vessel 10, such as chain and sprocket drive or the like.

Isskjæremekanismen 12 som er lokalisert sentralt i forhold til fartøyet 10, skjærer en bane langs fartøyets senterlinje. The ice cutting mechanism 12, which is located centrally in relation to the vessel 10, cuts a path along the center line of the vessel.

De traverserende isskjæremekanismer 20 har svingende armer 24, The traversing ice cutting mechanisms 20 have pivoting arms 24,

på hvis ender kan være montert motorer 26 for drift av isskjærerne 16. Disse traverserer generelt en bane mellom den sentrale isskjæremekanisme 12 og isskjæremekanismene 22 montert på rammeverket 18, på styrbords og babords sider av fartøyet 10. on the ends of which motors 26 may be mounted for operating the ice cutters 16. These generally traverse a path between the central ice cutter mechanism 12 and the ice cutter mechanisms 22 mounted on the framework 18, on the starboard and port sides of the vessel 10.

Mens isskjæremekanismen 12 .og de på rammeverket monterte isskjæremekanismer 22 skjærer en sentral og en styrbords og en babords bane gjennom isen, skjærer de traverserende isskjæremekanismer 20 kryssende baner som brekker opp isen foran fartøyet i to seksjoner 28 som er generelt "triangulære", i form og beveger seg til hver side av fartøyet ved den delende virkning av fartøyets baug. While the ice cutter 12 and the frame mounted ice cutters 22 cut a central and a starboard and a port path through the ice, the traversing ice cutters 20 cut intersecting paths that break up the ice ahead of the vessel into two sections 28 which are generally "triangular" in shape and moves to either side of the vessel by the dividing action of the vessel's bow.

Stenger 30 på rammeverket 18 er forbundet med skråstilte glide-eller føringsflater for progressivt å kontakte de "triangulært" formede isblokker og progressivt tvinge dem bort fra fartøyet og ned og under isflaten 32 under tilveiebringelse av en åpen vannbane 34 for passasje av prammen 36 eller etterfølgende sjø-gående fartøyer. Rods 30 on the framework 18 are connected by inclined sliding or guiding surfaces to progressively contact the "triangular" shaped ice blocks and progressively force them away from the vessel and down and below the ice surface 32 providing an open water path 34 for the passage of the barge 36 or subsequently sea-going vessels.

Når rammeverket er tilbaketrekkbart, holdes det i sin isskjærende funksjon i en utstrakt stilling ved hjelp av svingearmer 38. When the framework is retractable, it is held in its ice-cutting function in an extended position by means of swing arms 38.

For å muliggjøre tilbaketrekning er det anordnet en serie hengsler 40 som muliggjør retur av rammeverket 18 til sidene av fartøyet 10 ved returrotasjon av armer 38 som trekker i stenger 42. To enable retraction, a series of hinges 40 are arranged which enable the return of the framework 18 to the sides of the vessel 10 by return rotation of arms 38 which pull on rods 42.

Da is har en naturlig oppdrift i forhold til vann, vil de enkelte blokker som er skåret og progressivt beveget bort fra fartøyet og under isflaten, holdes under isflaten i et tidsrom minst tilstrekkelig til å holde en klar passasje gjennom isen for fartøyer som slepes av eller etterfølger fartøyet 10 hvorpå er anordnet isfjerningsanordningen i henhold til oppfinnelsen. As ice has a natural buoyancy in relation to water, the individual blocks that are cut and progressively moved away from the vessel and below the ice surface will be kept below the ice surface for a period of time at least sufficient to maintain a clear passage through the ice for vessels being towed by or follows the vessel 10 on which the de-icing device according to the invention is arranged.

Hvor det forekommer strøm i vannet, kan de fordelte isblokker returnere til den åpne bane, men vil da strømme som frie blokker gjennom banen og muliggjøre passasje av hvilket som helst antall fartøyer. Where there is current in the water, the distributed blocks of ice may return to the open lane, but will then flow as free blocks through the lane and enable the passage of any number of vessels.

Når det ikke lenger er bruk for isfjerningsanordningen i henhold til oppfinnelsen, og hvor rammeverket 18 er tilbaketrekkbart, svinges armer 38 innover mot fartøyet,trekkende rammeverket inn mot fartøyets sider som vist i fig. 2. When there is no longer any use for the ice removal device according to the invention, and where the framework 18 is retractable, arms 38 are swung inwards towards the vessel, pulling the framework in towards the sides of the vessel as shown in fig. 2.

Armer 20 returnerer også til en sentral stilling og virkningen av iskutterne frakobles for å minske fartøyets kraftbehov såvel som motstand. Arms 20 also return to a central position and the action of the ice cutters is disengaged to reduce the vessel's power requirement as well as resistance.

I fig. 3 er vist et typisk arrangement for en isskjærer anvendt ved utøvelsen av oppfinnelsen. Den består i det vesentlige av en aksel 44 på hvilken er montert et flertall iskuttende blader 46 som via akselen 44 er forbundet med en motor montert på In fig. 3 shows a typical arrangement for an ice cutter used in the practice of the invention. It essentially consists of a shaft 44 on which is mounted a plurality of ice-cutting blades 46 which are connected via the shaft 44 to a motor mounted on

hver av isskjæreinnretningene 12, 22 og 26, eller som drives av en kjede og kjedehjulsdrift anordnet i huset over isskjæreren og som tilføres kraft fra selve fartøyet, dog må i et hvert tilfelle fartøyet 10 selv sørge for kraften. each of the ice cutters 12, 22 and 26, or which is driven by a chain and sprocket drive arranged in the house above the ice cutter and which is supplied with power from the vessel itself, however in each case the vessel 10 itself must provide the power.

Utformningen vist i fig. 3 er den som typisk vil bli anvendt for styrbords orienterte skjæremekanismer, idet speilbilledet av fig. 3 vil bli brukt på babords anordnede skjæremekanismer for at den skårne is alltid skal bli kastet bort fra fartøyet. The design shown in fig. 3 is the one that will typically be used for starboard oriented cutting mechanisms, the mirror image of fig. 3 will be used on the port side arranged cutting mechanisms so that the cut ice will always be thrown away from the vessel.

Som et alternativ kan det anvendes et par parallellforskjøvne As an alternative, a pair of parallel offsets can be used

i hverandre inngripende isskjærere (ikke vist) De må imidlertid rotere på en slik måte at den skårne is alltid kastes i en akteroverrettet retning, idet dette hjelper til å drive fartøyet forover. interlocking ice cutters (not shown) They must, however, rotate in such a way that the cut ice is always thrown in an aft-directed direction, as this helps to propel the vessel forward.

Da isen som skjæres bort foran fartøyet 10 og rammeverket 18 i noen tilfeller vil slå an mot flatene derav, er frontdelene av rammeverket 18 såvel som baugen av fartøyet 10 forsynt med elastomere eller reflekterende flater (ikke vist) for å avbøye isklumper og hindre beskadigelser. As the ice that is cut away in front of the vessel 10 and the framework 18 will in some cases hit the surfaces thereof, the front parts of the framework 18 as well as the bow of the vessel 10 are provided with elastomeric or reflective surfaces (not shown) to deflect ice lumps and prevent damage.

Mens rammeverket festet til styrbords og babords sider av far-tøyet 10 kan være fast, er det som vist i fig. 2, fortrinnsvis tilbaketrekkbart. While the framework attached to the starboard and port sides of the vessel 10 may be fixed, as shown in fig. 2, preferably retractable.

I tillegg til å redusere motstanden når det ikke er i bruk, er den første klare fordel den at graden av utvidelse fra enten styrbords og/eller babords sider av fartøyet 10 kan reguleres. In addition to reducing resistance when not in use, the first clear advantage is that the degree of expansion from either the starboard and/or port sides of the vessel 10 can be regulated.

Utvidelsesgraden på hver side av fartøyet kan for eksempel begrenses i den utstrekning det er nødvendig for banen som skal klargjøres gjennom isen. Dette muliggjør begrensning av den nødvendige traverseringsgrad for de svingbare isskjærerne 20 The degree of expansion on each side of the vessel can, for example, be limited to the extent necessary for the path to be cleared through the ice. This enables limitation of the required degree of traverse for the pivotable ice cutters 20

og reduserer dermed energikravet for deres traverserende funk-s j on. and thus reduces the energy requirement for their traversing function.

En annen fordel er at bare ett av de utstrekkbare rammeverk 18 kan strekkes ut og det annet kan forbli tilbaketrukket. I dette tilfelle behøver den traverserende isskjæringsmekanisme 20 forbundet med det tilbaketrukne rammeverk bare operere i den omtrentlige utstrekning av plasseringen av den faste isskjæremekanisme på det tilbaketrukne rammeverk for å skjære isblokker som omtrent tilsvarer bredden av fartøyet på den side hvor rammeverket holder isskjæremekanismen 22 tilbaketrukket. Another advantage is that only one of the extensible frameworks 18 can be extended and the other can remain retracted. In this case, the traversing ice cutting mechanism 20 associated with the retracted framework need only operate to the approximate extent of the location of the fixed ice cutting mechanism on the retracted framework to cut blocks of ice approximately corresponding to the width of the vessel on the side where the framework holds the ice cutting mechanism 22 retracted.

Pu den motsatte side av fartøyet kan rammeverket 18 strekkes On the opposite side of the vessel, the framework 18 can be stretched

ut til hvilken som helst grad som måtte ønskes, og samvirke med den traverserende isskjæremekanisme 20 som skjærer et spor out to any degree desired, and cooperate with the traversing ice cutting mechanism 20 which cuts a track

gjennom isen til den forutsatte utvidelsesgrad. through the ice to the assumed degree of expansion.

Når det faste eller utstrekkbare rammeverk anvendes kan de traverserende isskjæremekanismer traversere helt ut til sporet skåret av. isskjæremekanismene 22 montert på rammeverket 18. When the fixed or extensible framework is used, the traversing ice cutting mechanisms can traverse all the way out until the track is cut off. the ice cutting mechanisms 22 mounted on the framework 18.

Dog kan de helt overlappe eller bare komme i nærheten av banen However, they can completely overlap or just come close to the track

skåret av isskjæremekanismene 22 på rammeverket 18 når dette er strukket helt ut. Når de bare kommer i nærheten av, men til- cut by the ice cutting mechanisms 22 on the framework 18 when this is fully extended. When they just get close to, but to-

nærmet møter banen skåret av isskjæremekanismene 22 på ramme- approached meets the path cut by the ice cutting mechanisms 22 on frame-

verket 18, blir den gjenværende is tilstrekkelig liten til ikke å bringe forstyrrelse i dannelsen og bevegelsen av de skårne isblokker under isflaten nærmest fartøyet. work 18, the remaining ice becomes sufficiently small not to cause disturbance in the formation and movement of the cut ice blocks under the ice surface closest to the vessel.

Claims (2)

1. Anordning for fjerning av is ved å skjære en råk på1. Device for removing ice by cutting a slit styrbord og babord sider av et fartøy, omfattende en første isskjæreanordning (12) montert på bauen av fartøyet (10) og innrettet til å skjære et spor (slisser) gjennom isen, og et par svingbart lagrede isskjæreanordninger (26) som hver er innrettet til å skjære et traverserende spor (slisser) gjennom isen mellom en posisjon foran den første isskjæreanordning (12) og ut forbi styrbord, henholdsvis babord side av fartøyet (10), og hvor anordningen ytterligere omfatter rammeverk (18) festet på styrbord og babord sider av fartøyet (10) hvor hvert rammeverk i operativ stilling strekker seg ut fra vedkommende far-tøyside,karakterisert ved at rammeverkene (18) bærer en ytterligere isskjæreanordning (22) innrettet til å skjære et spor (sliss)i isen gjennom ytterpunktene på de traverserende spor (slisser) på styrbord, henholdsvis babord side av fartøyet, samt i og for seg kjente ledeanordninger (31) for å lede de derved dannede blokker av is bort fra fartøyet (10) og inn under den omgivende is (32). starboard and port sides of a vessel, comprising a first ice cutter (12) mounted on the bow of the vessel (10) and adapted to cut a groove (slits) through the ice, and a pair of pivotally mounted ice cutters (26) each adapted to to cut a traversing track (slits) through the ice between a position in front of the first ice cutting device (12) and out past the starboard, respectively port side of the vessel (10), and where the device further comprises framework (18) fixed on the starboard and port sides of the vessel (10) where each framework in operative position extends from the relevant vessel side, characterized in that the frameworks (18) carry a further ice cutting device (22) designed to cut a groove (slit) in the ice through the extreme points of the traversing grooves (slits) on the starboard, respectively port side of the vessel, as well as per se known guiding devices (31) to guide the resulting blocks of ice away from the vessel (10) and under the surrounding ice (32). 2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at rammeverkene (18) er innrettet til å utvides henholdsvis trekkes sammen idet utvidelse, henholdsvis sammentrekking på de to sider av fartøyet (10) er innrettet til å skje samtidig eller uavhengig av hverandre.2. Device as specified in claim 1, characterized in that the frameworks (18) are arranged to expand or contract, as expansion and contraction on the two sides of the vessel (10) are arranged to occur simultaneously or independently of each other.