NO300587B1 - Hydraulisk sjakkel - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hydraulisk sjakkel innbefattende en sjakkelkropp med feste for løfteutstyr, en låsebolt for bevegelse ut og inn gjennom huller uttatt i sjakkelkroppen og en arbeidssylinder som via en mekanisme betjener låsebolten. Sjakler av denne type er blant annet kjent fra enkelte av de nedenfor anførte patentskrifter.

Hydrauliske sjakler av denne type blir ofte benyttet ved løft av tungt utstyr til havs, og spesielt innenfor oljeindustri-en. I prinsipp kan slikt løfteutstyr benyttes til å senke konstruksjoner ned på havbunnen eller hente opp tilsvarende. De kan fremstilles i en rekke ulike størrelser, f.eks. beregnet på løft fra 50 og helt opp til 1000 tonn. Ved bruk under vann betjenes løfteenheten ved hjelp av en undervanns-farkost (ROV).

Diverse sjakler beregnet for bruk i forbindelse med løfteut-styr er kjent. Det er kjent sjakler som har en bolt som kan manøvreres ved hjelp av en hydraulisk sylinder. Eksempler på teknikkens stand er blant annet representert ved: DE-458282, DE-2509832, GB-1405513, TJS-1129188, US-1692071 og US-3337255.

Et problem med sjakler oppstår under frigjøring av last når sjakkelbolten er utsatt for en varierende belastning. Et belastningseksempel vil være en ankerkjetting som skal slippes eller frigjøres. Hele ankerkjettingens vekt henger i sjakkelbolten. Denne belastningen blir normalt et problem i det øyeblikk sjakkelbolten forlater sitt faste anlegg i sjakkelboltens friende. I dette øyeblikk vil sjakkelbolten umiddelbart utsettes for nedbøyning som øker friksjonen i opplagringen i motsatt ende. Dette vil bli nærmere beskrevet senere under henvisning til figurene.

Det ovenfor nevnte problem er søkt løst med en hydraulisk sjakkel av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at mekanismen innbefatter en lenkarm som i sin ene ende er dreibart festet til låsebolten og at mekanismen er innrettet geometrisk slik at lenkarmens motsatte ende beskriver en buebevegelse under låseboltens bevegelse ut og inn, og at mekanismen innbefatter en arm som er dreibart opplagret på et sted langs armen som befinner seg mellom arbeidssylinderens angrepspunkt i mekanismen og lenkarmen.

Mekanismen påfører dermed låsebolten, i tillegg til en aksialkraft, en tverrkraft i låseboltens ende, hvilken tverrkraft er innrettet til å virke i motsatt retning av den kraft som, på grunn av lasten, virker på bolten inne i sjakkelkroppen, i den hensikt å motvirke nedbøyning i låsebolten på grunn av hengende last.

I en andre utførelse har armen form av en vinkelarm. Fordelaktig er arbeidssylinderen dreibart opplagret i den ende som er motsatt av mekanismen. Videre kan arbeidssylinderen også være dreibart festet til mekanismens arm.

I én utførelse kan arbeidssylinderen ved hjelp av et avlangt glidespor og en tapp være glidbart forbundet til mekanismens arm.

Andre og ytterligere formål, trekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål, uten derved å være begrensende, og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en hydraulisk sjakkel ifølge

oppfinnelsen sett fra en side,

fig. 2 viser den hydrauliske sjakkel ifølge fig. 1 sett

bakfra eller fra høyre side i fig. 1,

fig. 3 viser den hydrauliske sjakkels låsebolt i nærmere detalj, samt betjeningsmekanismens geometri,

fig. 4 viser en andre utførelse av en hydraulisk sjakkel med

liggende arbeidssylinder, og

fig. 5 viser en hydraulisk sjakkel ifølge tidligere kjent

teknikk.

Under henvisning til figurene skal nå oppbygningen av en hydraulisk sjakkel 1 ifølge oppfinnelsen beskrives.

Fig. 1 viser en slik hydraulisk sjakkel 1 sett fra siden. I den øvre del av sjakkelen 1 er det anordnet et feste 3 beregnet på løfteutstyr for å ta tunge løft. Et eksempel vil være ankerkjettinger som kan belaste sjakkelen fra 50 tonn og helt opp til 1000 tonn. Den hydrauliske sjakkel 1 innbefatter en sjakkelkropp 2 som i den viste utførelse består av to plater 2a,2b og et forbindelsesstykke 2c som stivt holder platene 2a,2b i en forutbestemt avstand fra hverandre. Denne avstand kan imidlertid være forskjellig utfra den bruk sjakkelen er tiltenkt. I hver plate 2a,2b er det uttatt huller 5 som korresponderer med diameteren til en låsebolt 4 som kan beveges ut og inn i hullene 5. Låsebolten 4 betjenes med en hydraulisk sylinder 6 med en stempelstang som kan kjøres ut og inn i sylinderen samtidig som den er forbundet med en mekanisme 7 som overfører stempelstangens bevegelse til låseboltens 4 bevegelse ut og inn av hullene 5. Dette oppnås ved en bestemt geometrisk utforming av mekanismen, dens plassering og bevegelse. Låseboltens 4 og mekanismens 7 posisjon når sjakkelen 1 er i låst stilling, dvs. bærer en last, er vist med heltrukne linjer. Med stiplede linjer er låseboltens 4 posisjon og mekanismens 7 posisjon vist når bolten er i uttrukket stilling, dvs. lasten er frigjort fra sj akkelen.

Det vises også til fig. 2 som viser den hydrauliske sjakkel 1 sett forfra, eller fra høyre side i fig. 1. I forbindelse med sjakkelkroppen 2 er det anordnet to skråstilte plater 14 som er tilpasset på hver enhet slik at de kan bringe en standard sjakkel med samme løftekapasitet i riktig posisjon i forhold til sjakkelbolten. Dette er svært viktig ved opphenting av konstruksjoner fra havbunnen.

Fig. 3 viser låsebolten 4 og mekanismen 7 i nærmere detalj.

Mekanismen 7 er opplagret i sjakkelkroppen 2 i opplagerdelen 2d. Mekanismen 7 står i forbindelse med låsebolten 4 via en lenkarm 8. Lenkarmen 8 er dreibart forbundet i sin ene ende 9 til låsebolten 4. Lenkarmen 8 er også dreibart forbundet i sin andre ende 10 til mekanismen 7. I denne utførelsen har mekanismen 7 en form som en vinkelarm 11. Det skal forstås at under betjening av mekanismen 7 ved hjelp av den hydrauliske sylinder 6 og dens stempelstang vil den ende av armen 11 som sammenfaller med enden 10 av lenkarmen 8 beskrive en sirkelbue slik som antydet på fig. 3.

En situasjon ved uttrekking av låsebolten 4, som er belastet med en hengende last, vil nå bli beskrevet. Under frigjøring av lasten vil det alltid hvile en varierende belastning på sjakkelbolten 4, denne last er angitt som C på fig. 3. Denne lasten blir normalt et problem idet sjakkelbolten 4 forlater sitt faste anlegg i posisjon A. Kraften C opptas som friksjon i punktene merket Dl og uttrekket vil ha tendens til å stanse opp. For å motvirke dette er lenkarmen 8 anordnet i enden av sjakkelbolten 4. Ved uttrekking av sjakkelbolten 4 gir lenkarmen 8 p.g.a. buebevegelsen i enden 10 en vertikal komponent som igjen gir et bøyemoment som motvirker kraften C. Denne vertikale komponent vil faktisk være avhengig av den friksjonskraft som virker i punktene Dl. Jo større friksjonskraft jo større vertikalkomponent. Dersom låsebolten er ubelastet, altså ingen hengende last, er friksjonen i punktene Dl/Dl tilnærmet 0 og den vertikale komponent vil også være tilnærmet 0. I fig. 3 er det avmerket en strekkraft E som via den avmerkede vinkelforskyvning Al + A2 avlaster friksjonen i Dl/Dl og strekkraften E for bevegelse forblir som forklart tilnærmet konstant. Maksimal effekt oppnås i posisjon B. Uttrekking kan derfor foretas uten problemer innenfor de normale rammer av opptredende krefter. Sjakkelen vil kunne motstå selv full løftekraft under utløsning uten skade, men operasjonen vil stanse opp inntil kreftene igjen er under kontroll.

I tillegg til det som er vist i figurene kan løfteenheten innbefatte en ladet gassakkumulator som driver den hydrauliske sylinder 6 som igjen betjener åpning og lukking av sjakkelen ved hjelp av låsebolten 4. Sjakkelen kan betjenes flere ganger uten fylling av ytterligere gass og spillolje som måtte forekomme kan fanges opp etter bruk. Således er det tatt hensyn til alle de krav som stilles til sikkerhet og miljø. Fig. 4 viser en andre utførelse av en hydraulisk sjakkel 1 med en sjakkelkropp 2 tilsvarende den som er vist i fig. 1 til 3. Den vesentlige forskjell er en "liggende" arbeidssylinder 6' og stempelstang som betjener en litt annerledes utformet mekanisme 7'. Utførelsen ifølge fig. 4 kan lett overføres til konstruksjonen ifølge tidligere kjent teknikk som er skissert i fig. 5. Låsebolten 4 og lenkarmen 8 og deres bevegelser tilsvarer helt konstruksjonen ifølge fig. 1 til 3. Mekanismens 7' arm 11' utgjør nå en i hovedsak rettlinjet stang som er opplagret på stedet 12 i opplagerbra-ketten 2d. Et avlangt spor 15 er uttatt i armen 11' slik at stempelstangen kan bevege seg rettlinjet og likevel påvirke armen 11', enten ved hjelp av en bolt eller en rulle som løper i sporet 15. Med denne konstruksjon oppnår man det samme som i utførelsen ifølge fig. 1 til 3. Fig. 5 viser en tidligere kjent sjakkel med en arbeidssylinder 60 hvis stempelstang virker direkte på låsebolten 40. Det finnes altså ingen mekanisme som tar hensyn til nedbøyning i låsebolten 40 på grunn av hengende last.

Claims (6)

1. Hydraulisk sjakkel (1) innbefattende en sjakkelkropp (2) med feste (3) for løfteutstyr, en låsebolt (4) for bevegelse ut og inn gjennom huller (5) uttatt i sjakkelkroppen (2) og en arbeidssylinder (6) som via en mekanisme (7) betjener låsebolten (4), karakterisert ved at mekanismen innbefatter en lenkarm (8) som i sin ene ende (9) er dreibart festet til låsebolten (4) og at mekanismen (7) er innrettet geometrisk slik at lenkarmens (8) motsatte ende (10) beskriver en buebevegelse under låseboltens (4) bevegelse ut og inn og, at mekanismen (7;7') innbefatter en arm (11; 11') som er dreibart opplagret på et sted (12) langs armen (11;11') som befinner seg mellom arbeidssylinderens (6) angrepspunkt i mekanismen (7) og lenkarmen (8).

2. Hydraulisk sjakkel ifølge krav 1, karakterisert ved at armen (11) er en vinkelarm.

3. Hydraulisk sjakkel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at arbeidssylinderen (6) er dreibart opplagret i den ende (13) som er motsatt av mekanismen (7).

4. Hydraulisk sjakkel ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at arbeidssylinderen (6) er dreibart festet til mekanismens (7) arm.

5. Hydraulisk sjakkel ifølge krav 1-4, karakterisert ved at arbeidssylinderen (6) ved hjelp av et avlangt glidespor (15) og tapp er glidbart forbundet til mekanismens arm.

6. Hydraulisk sjakkel ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at den innbefatter skråstilte ledeplater (14).