SE469790B - Förtöjningssystem mellan en rörlig enhet, t ex ett fartyg och en stationär enhet t ex en kaj - Google Patents

Description

469 790 10 15 20 25 30 35 2 vilka sugkoppar uppbäres av en höjd- och sidled rörlig arm.

Denna anordning kräver mycket stor diameter på sugklockorna, släta fartygssidor och höggradigt vakuum, vilka tre faktorer inte alltid kan garanteras varför systemet är mycket osä- kert.

Genom brittiska patentet 2.080.228 är känt en s.k. "link- spann-förankring“ och som är avsedd att fasthålla en statio- när ponton längs en kaj oberoende av variationer i vatten- ståndet. På ett liknande sätt som enligt ovan nämnda publi- kationer är kopplingsanordningen, som är fast förbunden med hållaren, vertikalt förflyttbar medelst en vagn, som är rörlig längs vertikala pelare. Denna anordning är icke någon förtöjningsanordning utan en permanent fasthàllningsanord- ning.

Gemensamt för dessa äldre förtöjnings- eller fasthållnings- anordningar är att de icke finns på marknaden, och anled- ningen därtill torde vara, att man icke har löst alla tek- niska problem som är förknippade med förtöjningsanordningar av detta slag, trots ett sedan länge existerande behov.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en aktiv förtöjningsanordning som är konstruktivt enkel, som i princip består endast av en ställmotor, t.ex. hydraulcylin- der, som ger möjlighet till en förhállandevis lång hemtag- ningssträckal Den. bör' vidare 'vara så 'utförd att några böjmoment icke överföres till ställdonet, den bör på far- tygssidan ha ett litet inbyggnadsdjup och bör helst kunna monteras utvändigt längs fartygets fenderlist. Anordningen skall vidare vara så utformad att den icke kräver någon större precision vid tilläggningen och den skall i passtivt läge ligga skyddad innanför kajens fenderlinje. Dessa upp- gifter har lösts genom att robotarmen utgöres av ett ställ- don, vid vars ena fria ände sagda kopplingsorgan är för- skjutbart anordnat (i z-riktningen), att kopplingsorganet l0 15 20 25 30 35 469 790 3 innefattar en anordning för upptagande av på ställdonets fria yttre ände verkande sidokrafter, så att väsentligen inga böjmoment överföres till ställdonet och att sagda anordning utgöres av böjliga organ, som är anordnade att verka på kopplingsorganet och som överför sidokrafterna till den enheten som robotarmen är anordnad vid, eller alterna- tivt är utformade som ett förtöjningsbeslag, vars ändar är elastiskt fästade till den rörliga enheten.

Beskrivning av ritningarna Uppfinningen. kommer nedan att närmare beskrivas i några utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. 1 visar en schematisk vy ovanifrån på en färja som har lagt till vid en kaj och är förtöjd med anordningarna enligt uppfinningen.

Fig. 2a - 2g 'visar i sju sidovyer" manöversekvenser vid förtöjning av ett fartyg, varvid fig. Za visar förtöjnings- anordningen i. ett skyddad läge innanför fenderlinjen, 2b under justering av höjdläget relativt fartyget resp. vatten- ytan, fig. 2c visar anordningen under utskjutning av förtöj- ningscylindern, fig. 2d utvridning av förtöjningscylindern, fig. 2e positionssökning av förtöjningsbeslaget vid farty- get, fig. 2f hemtagning av fartyget medelst förtöjnings- cylindern och fig. Zg fartyget i förtöjningsläge.

Fig. 3 visar i större skala en första variant i en vy fram- ifrån på en förtöjningsanordning enligt uppfinningen.

Fig. 4. visar ett snitt efter linjen IV-IV i fig. 3.

Fig. 5 visar en sidovy av den i fig. 3 àskàdliggjorda för- töjningsanordningen.

Fig. 6 är ett snitt efter linjen VI-VI i fig. 4.

Fig. 7 visar det i fig. 4 àskàdliggjorda förtöjningsbeslaget i vy framifrån och delvis i snitt.

Fig. 8 visar ett snitt efter linjen VIII-VIII i fig. 7.

Fig. 9 visar i perspektiv en andra. utföringsvariant av förtöjningsanordningen enligt uppfinningen.

Fig. 10 visar förtöjningsanordningen enligt fig. 9 i. vy 469 790 10 15 20 25 30 35 framifrån.

Fig. 11 är snitt efter linjen XI-XI i fig. 10.

Fig. 12 är snitt efter linjen XII-XII i fig. 10.

Fig. 13 visar ett snitt efter linjen XIII-XIII i fig. 12.

Fig. 14 visar en vy uppifrån pá det i fig. 13 àskådliggjorda förtöjningsbeslaget och kopplingsorganet.

Beskrivning av utföringsexempel I fig. 1 visas ett utföringsexempel på hur förtöjnings- anordningen enligt uppfinningen kan användas för förtöjning av två enheter 10,11, av vilka den ena kan vara ett fartyg, en färja, en pråm, eller något annat flytande föremål, medan den andra enheten kan utgöras av en kaj, en hållare, en oljeplattform eller liknande, dvs. en stationär anläggning.

I det visade exemplet, har använts en enkel förtöjnings- anordning 12 vid förskeppet, och en förtöjningsanordning 13 med springfunktion vid den aktre delen av fartyget. Fartyget kan t.ex. vara en järnvägsfärja, som anlöper ett bestämt läge med en rörlig monterad färjeklaff, som är utrustad med låsning till fartyget för att ta upp långskeppskrafter. I detta fall erfordras endast förtöjningsanordningen 12 vid förskeppet.

Den i fig. 3 - 6 visade utföringsvarianten består av en förtöjningsanordning 15, anordnad vid den stationära en- heten, dvs. kajen 11, och som innefattar ett fast stativ 16 i form av en ram 17, vars vertikala ramsidor bildar gejder 18 för en robotvagn 19. Denna uppbär en robotarm 20, som i det visade utföringsexemplet utgöres av ett kardanupphängt ställdon 21, t.ex. en hydraulcylinder, som således är rörlig i horisontal och vertikal planet.

Robotvagnen 19, som uppbär robotarmen 20, är via ett vajer-, kätting- eller kedjearrangemang 22 och brytrullar 23 utbalanserad medelst vikter 24. Medelst en drivanordning 25, som verkar på ett av brytrulleparen 23, kan vagnens 19 10 15 20 25 30 35 469 790 5 höjdläge ändras. Robotarmen 20 är svängbar kring sin hori- sontella kardanaxel 26 medelst ett andra ställdon 27, som likaledes kan vara en hydraulkolvcylinder.

Vid robotarmens 20 fria yttre ände är anordnat ett kopp- lingsorgan 28 utformad som en krok med en relativt stor krökt anliggningsyta för ett vid den andra enheten 10 - fartyget - anordnad förtöjningsbeslag 29. Detta utgöres i denna utföringsvariant av ett böjligt organ 30, exempelvis en vajer, som med sina båda ändar är ansluten till minst en dragfjäder 31, vars motsatta ände är fäst till enheten 10.

Förbindelseorganet mellan det böjliga organet 30 och drag- fjädern 31 är utformat med en styrtapp 33, som samverkar med ett spår 34, vilket begränsar dragfjäderns utdragningslängd.

I opàverkat läge intar det böjliga organet 30 ett rakt läge, skyddad av fenderlinjen eller bordläggning, så att det krokformiga kopplingsorganet 28 kan gripa bakom vajern, så som är visat i fig. 4.

I figurerna 2a t.o.m. 2g visas schematiskt en manöversekvens hur en förtöjning med anordningen enligt uppfinningen kan gå till. Figur 2a visar förtöjningsanordningen med robotarmen uppfällt till ett skyddat läge innanför kajens ytterkant, som normalt är ett fenderarrangemang. När fartyget närmar sig kajen 11 manipuleras förtöjningsanordningen 15 medelst radiosignaler, varvid som första åtgärd. en justering av robotarmens höjdläge genomföres. Denna höjdjustering kan ske antingen mot ett eller flera riktmärken vid fartygets bord- läggning eller med utgångspunkt från aktuell vattenyta.

Denna sekvens är visad i fig. 2b. Därefter sker en utskjut- ning av robotarmens 20 kolvstång så som är visad i fig. 2c samtidigt som robotarmen 20 vrides till beredskapsläge, fig. 2d och 2e i avvaktan på att fartyget kommer så nära att en sammankoppling av robotarmens kopplingsorgan 28 med farty- gets förtöjningsbeslag 29 kan ske. När sammankopplingen är det krokformiga kopplingsorganet har gripit bakom vajern 30 kan hemtagningen av fartyget mot kajen ske utförd, dvs. 469 10 15 20 25 30 35 790 6 så som är visat i fig. 2f och 2g.

Om det utanför det förtöjda fartyget passerar ett annat fartyg uppstår krafter, som vill flytta det förtöjda farty- get längs med kajen, samt krafter som dels vill dra ut fartyget från kajen. Det är känt att krafterna ökar om det passerande fartygets hastighet ökar. Robotarmarnas cylindrar har ett konstant hålltryck och tar elastiskt upp krafterna tvärskepps fartygets centrumlinje.

En andra utföringsvariant av uppfinningen är visad i fig. 9, som i nënga delar är lika med utföringsvarianten enligt figurerna 3-6 och för de delar som är lika i de båda ut- föringsexemplen har även använts samma hänvisningsbeteck- ningar. Vad som skiljer de båda utföringsexemplen åt är, att förtöjningsanordningen enligt fig. 9 är kompletterad med springfunktion och att robotarmen 20 är rörlig i horisontal- planet. För detta ändamål är vid den stationära enheten ll anordnade linjära gejder 35, längs vilka en åkvagn 49 är förskjutbar.

Förtöjningsanordningens springfunktion erhålles genom att till robotarmens 20 kopplingsorgan 28 är ledbart fästade, åt motsatta håll riktade stag 36, vilka med sina motsatta ändar är anslutna till var sitt hydrauliska kraftdon 37 via en brytrulle 38. Robotarmarnas cylindrar är demensionerade för att ta upp krafterna tvärskepps fartygets centrumlinje och springet tar upp långskepps- och tvärkrafterna.

Förtöjningsbeslaget 29 på den rörliga enheten 10 utgöres i fig. 9 av en pollare 40 och robotarmens 20 kopplingsorgan 28 är således utformad som en ring 39, som kan trädas över pollaren 40. De hydrauliska kraftdonen 37 kan även användas för att positionera robotarmen 20 inför en förtöjning, varvid robotvagnen l9 är vertikalt förflyttbar längs gejder 18, som ingår i en åkvagn 49, vilken i sin tur är rörlig längs gejder 35 fast anordnade i kajen ll. lO 15 20 25 30 35 Åkvagnens 49 förflyttning horisontellt längs gejderna 35 sker med hjälp av kraftdonen 37, varvid mellan stagen 36 och robotvagnen 19 är anordnade förbindelselänkar 50, som över- för dragkrafterna till åkvagnen 49.

Utföringsformen enligt figurerna 10 - 14 är i stora delar lik det i fig. 9 visade utföringsexemplet. Vad som skiljer är i första hand utformningen av förtöjningsbeslaget vid den rörliga enheten 10, vilken i princip är Y-formad och där de divergerande skänklarna 42 bildar styrytor, för att leda kopplingsorganets 28 huvud 43 till rätt förtöjningsläge. På detta sätt behöver positioneringen av fartyget relativt robotarmen inte ske så exakt, som är fallet med det ringfor- made kopplingsorganet 28 enligt fig. 9. För att få infäst- ningspunkten till stagen 36 att bli belägna i huvudets 43 centrum, är stagen fästade till vinkelarmar 44, vilka har sitt gemensamma vridningscentrum 45 i huvudets 43 centrum.

Vad som ytterligare skiljer utföringsformen enligt figurerna 10 - 9 åt, är att gejderna 35, som styr stativet 16 vid horisontell förflytt- l4 från utföringsexemplet enligt fig. ning, ingår i en stationär ram 46, som är fast förbunden med kajen ll. Via ett wirearrangemang 47 och brytrullar 48 är det rörliga stativet 16 styrd i sidled.

Uppfinningen är icke begränsad till de visade och beskrivna utföringsexemplen utan ett flertal variationer är tänkbara inom ramen för patentkraven. I de beskrivna utföringsexem- plen har enheten 10 angivits var den rörliga enheten, d.v.s. ett fartyg, en färja, en pråm eller liknande, medan den stationära enheten kan vara en kaj, en oljeplattform eller liknande men det är givetvis möjligt att förtöjningsanord- ningen placeras på den rörliga enheten och förtöjningsbe- slaget på den stationära.

Claims (9)

469 790 2 z 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Förtöjningssystem mellan en rörlig enhet (10), t.ex. ett fartyg och en stationär enhet (ll), t.ex. en kaj, och vilket system innefattar dels en förtöjningsanordning (15) beståen- de av en med ett kopplingsorgan (28) försedd i höjd- och sidled (x- och y-riktningen) rörlig robotarm (20) vid den ena enheten (ll) och dels ett förtöjningsbeslag (29) för mottagande och fixering av kopplingsorganet (28) vid den' andra enheten (10), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att robotarmen (20) utgöres av ett ställdon (21), vid vars ena fria ände sagda kopplingsorgan (28) är förskjutbar anordnat (i z-riktningen), att kopplingsorganet (28) innefattar en anordning för uppta- gande av på ställdonets fria yttre ände verkande sidokraf- ter, sá att väsentligen inga böjmoment överföres till ställ- donet (21) och att sagda anordning utgöres av böjliga organ (30,36), som är anordnade att verka på kopplingsorganet (28) och som över- föra sidokrafterna till den enheten (10 eller 11) som robot- armen (20) är anordnad vid, eller alternativt är utformade som ett förtöjningsbeslag (29,30,31), vars ändar är elas- tiskt fästade till den rörliga enheten (10).

2. Förtöjningssystem enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att förtöjningsbeslaget (29) utgöres av ett böjligt organ, exempelvis en åtminstone i ena änden fjäderbelastad wire (30), och att kopplingsorganet (28) är krokformat med rela- tiv stor krökt anliggningsyta för wiren, så att denna (30) i belastat läge bildar en öppen ögla. fx 10 15 20 25 30 35 9 469 790

3. Förtöjningssystem enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att wirens (30) med fjädern (31) förbundna ände resp. ändar är tvångstyrd/-styrda i ett spår (34).

4. Förtöjningssystem enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a V, att de böjliga organen (36) utgöras av till kopplingsorganet (28) ledbart fästade åt motsatta håll sidoriktade stag (36), och att stagens (36) från kopplingsorganet (28) vända ände är anslutna till var sitt kraftdon (37), exempelvis en hydraul.

5. Förtöjningssystem enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att ställdonet (21) är anordnat i en àkvagn (49) som är rörlig längs längsgående gejder (35) medelst sagda kraftdon (37).

6. Förtöjningssystem enligt patentkrav l eller 5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att robotarmen (20,2l) medelst en drivanordning (25) är rörlig i höjdled längs gejder (35) i àkvagnen (49) resp. ett vid den ena enheten (lO,ll) fast anordnat stativ (46).

7. Förtöjningssystem enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att kopplingsorganet (28) vid ställdonets (21) fria ände är utformat som ett huvud (43) avsett att samverka med ett med komplementerat form utbildat förtöjningsbeslag (27), och att de sidoriktade stagen (36) är ledbart fästade till huvudet (43).

8. Förtöjningssystem enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att mellan resp. stag (36) och àkvagnen (49) är anordnad en förbindelselänk (50), för överföring av dragkrafter vid 469 790 ”i 10 förflyttning av åkvagnen (49) medelst resp. kraftdon (37).

9. Förtöjningssystem enligt något eller några av föregående patentkrav kännetecknat därav, att robotarmens (20) ställdon ( 21,27) och/eller stagens (36) kraftdon (37) är anslutna till ett hydraulsystem, som är aktivt även under förtöjningsfasen och i vilket system ingår ett reglersystem, som är anordnat att anpassa kraften i donen (2l,27,37) till den aktuella belastningen dessa är utsatta för.