JP2013013313A - 船舶用供給ライン - Google Patents

Abstract

【課題】単純かつ機械的に安定な方法で相互に連結可能な、少なくとも２つのライン要素を有する船舶用供給ラインを提供する。
【解決手段】ジャケット管１４を含むライン要素１２と、ジャケット管１４内に配置された少なくとも２つのインナーライン１６と、ライン要素１２ａと連結されるライン要素１２ｂとの水密連結部２５を形成するための連結要素３０ａ，３０ｂと、を備える船舶用供給ライン１０において、連結要素３０ａ，３０ｂは半径方向に突出するカラー３６ａ，３６ｂを有する連結フランジを備え、カラー３６は、少なくとも１つのテンションクランプ５０によって包囲され、相互に対向して軸方向に引っ張られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも２つのライン要素からなり、ライン要素のそれぞれが、ジャケット管と、ジャケット管内に配置された少なくとも２つのインナーラインと、ライン要素の少なくとも１端に配置された、連結するべきライン要素との水密連結部を形成するための連結要素と、を備える船舶用供給ラインに関する。

このような船舶用供給ラインは、たとえば、水中設備と補給船との連結に使用される。船舶用供給ラインにより、水中設備に対し、それがたとえば海底または湖底で所望の通りに動作できるように、たとえばエネルギー、データおよび各種の流体が供給される。こうした船舶用供給ラインは、ジャケット管の中に、提供される供給物に応じた各種のラインを備えている。

異なる動作深度に合わせられるように、船舶用供給ラインは、連結要素を介して相互に連結可能な複数のライン要素から構成される。

このような船舶用供給ラインの連結要素は、多様な要求のほとんどを満足できなくてはならない。他方で、これらはインナーラインの確実な連結を保証できなければならない。また、他方で、機械的に安定で、また水密性と耐圧性のある外側のジャケットの連結も保証されなければならない。

周知の船舶用供給ラインは、たとえば特許文献１による。特許文献１に記載された連結要素においては、インナーラインについてはプラグ連結手段が設けられている一方で、外側のジャケット管は締付ナットとの螺合を介して連結される。内側のプラグ連結手段と外側の締付ナットとを組み合わせる場合は必ず、連結部を閉鎖するために、締付ナットに幾分かの軸方向の遊びを設けなければならず、その結果、特別な密閉手段が必要となる。原理的に、螺合は、大径の船舶用供給ラインで大量の資源を供給する場合にのみ使用可能である。過酷な海洋での使用においては、螺合は損傷をより受けやすい。さらに、この周知の連結部は、軸方向および半径方向に比較的大きいため、船舶用供給ラインをドラムに巻き上げることが格段に困難であり、時には不可能でさえある。

米国特許第４１３８１７８号明細書

本発明の目的は、単純かつ機械的に安定な方法で相互に連結可能な、少なくとも２つのライン要素を有する船舶用供給ラインを提供することである。

上記の目的は、本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１の特徴を有する船舶用供給ラインを通じて実現される。好ましい実施形態は、従属項に記載されている。

本発明による船舶用供給ラインは、連結要素が、半径方向に突出したカラーを有する連結フランジからなり、このカラーに、連結するべきライン要素の連結フランジの半径方向に突出するカラーを設置できることと、水密連結部を形成するために、これら２つの半径方向に突出するカラーが少なくとも１つのテンションクランプによって包囲されて、軸方向に、相互に対向して緊締されることを特徴とする。

本発明の１つの態様によれば、船舶用供給ラインのライン要素にフランジ連結部が設けられる。２つの、好ましくは等しく形成されたフランジを軸方向に配置することによって、高圧にも耐えられる液密連結を実現できる。

本発明の別の態様によれば、連結フランジが半径方向に突出したカラーを有し、これらが少なくとも１つのテンションクランプによって包囲されて、軸方向に、相互に対向して緊締されることが重要である。加えられる緊締力に対応して、特に安定で、また密閉された連結が実現される。

螺合式と異なり、本発明によるフランジ連結は、船舶用供給ラインの中で単純かつ迅速に行うことができる。これに加え、機械的に単純で小さな部品は堅牢であり、それゆえ、過酷な海上での使用時にも、ほとんど壊れない。

テンションクランプにより、原理的に、両方の連結フランジに軸方向の力を加えることが可能な、異なる緊締要素を使用できる。本発明によれば、テンションクランプを、少なくとも２つのテンションクランプシェルで環状に形成することが特に好ましい。リングの一部の形態とされる、このようなテンションクランプシェルは、連結フランジを取り囲む、また別の外側保護手段となる。

本発明によれば、連結されるフランジに、連結するべきライン要素の連結フランジを設置するための環状の当接領域を設けることと、カラーの、当接領域とは反対の裏面に緊締領域を設けることが特に有利である。相互に対向する連結フランジの当接領域と緊締領域は、好ましくは均等に形成される。このような配置においては、密閉のために設けられる繊細な当接領域は相互に接触して配置されるのに対し、裏面の緊締領域はカラーの上で外側を向く。

本発明の特定の実施形態によれば、当接領域は平坦な半径方向の密閉壁を有し、緊締領域は、環状の円錐形緊締側面を設けて、円錐状に形成される。平坦な環状密閉壁によって、大きな密閉面が得られ、これは良好に密閉させる上で有利である。

本発明によれば、テンションクランプをＵ字型に形成し、半径方向に延びる２つの緊締面を設け、そのうちの一方の緊締面が、カラーの円錐状の緊締領域に対応して、円錐状に設計することが特に好ましい。テンションクランプの概して半円形の２つのシェルを相互に圧迫し合うことによって、テンションクランプの円錐状の緊締表面と環状の円錐形緊締側面とが協働し、この半径方向の運動が、くさび型バルブ機構と同様に、連結フランジの軸方向の運動に変換されることが可能となる。これによって、密閉壁上の接触力を強くすることができる。そのため、圧迫力による固定と形状による固定が実現される。

高い緊締力を生成するために、本発明によれば、環状のテンションクランプが引っ張り手段となるように構成されており、これによって少なくとも２つのテンションクランプシェルを一緒に引っ張ることができる。この引っ張り手段は、単純な場合にはねじボルトとすることができ、通常の工具を単純に使用して、テンションクランプに強い引っ張り力を掛け、それゆえ、相互に接触して配置されている連結フランジに強い接触力を発生させることができる。

原理的に、密閉壁は、微細機械加工によって製作し、密閉壁上に別の密閉要素を設けることが不要となるようにすることができる。原理的に、密閉手段として、液状密閉材、ペースト状密閉材またはフラットシールが使用可能である。本発明によれば、少なくとも１つのシーリングリングを当接領域の環状密閉壁上に配置することが特に好ましい。この連結においては、密閉リングを受けるための受容溝を、相互に対向する密閉壁の一方または両方に設けることができる。

複数のインナーラインがジャケット管の中に配置され、これらは、たとえばデータケーブル、電気ケーブルまたは流体ラインとして形成することができる。複数のラインは、マルチポイントプラグ要素の中に引き込み、挿入運動によって、複数のインナーラインを同時に連結することが可能となる。本発明によれば、インナーラインがその端に別の連結要素を備えることが有利である。インナーラインはそれゆえ、相互に独立して連結または解放できる。

本発明の好ましい実施形態によれば、インナーラインの連結要素のための中間プラグ要素を有する連結プレートが、連結要素間に配置される。連結プレートは、連結要素の管状軸の環状の内側空間の中に、ぴったり嵌合し、密閉されるように挿入することができる。さらに、ジャケット管内への水分の浸入がこれによって防止される。中間プラグ要素を有する連結プレートにより、さらに、個々のライン要素の異なるインナーラインがまとめやすくなる。

インナーラインの連結と解放はさらに、本発明によれば、インナーラインがジャケット管の長さより長いライン節で形成される点および、インナーラインがジャケット管の中に、インナーラインの長さの超過部分を受けるための自由空間を設けて配置される点においてさらに改良されている。インナーラインはより長いため、引き離した状態では、外側のジャケット管から突出する。このように軸方向に突出することによって、連結すべき管要素の、これに対応するプラグ要素に簡単に連結できる。その後、ジャケット管を連結したインナーラインの周囲に押し嵌めることができ、それによって前述のジャケット管上の外側フランジ連結部が閉じられる。そのライン要素の反対の単にまた別のライン要素も連結する場合、これらのライン要素は一緒に軸方向に圧縮されて、これらのラインが横方向に歪む。より長くされていることにより、特に船舶用供給ラインに引張荷重がかかる場合に、インナーラインへの機械的過負荷もまた防止される。インナーラインの長さの超過分は、所定の方法でジャケット管内の自由空間の中で受けることができる。この自由空間は、ジャケット管の内側の中空空間の断面積をその中に配置されるすべてのインナーラインの断面積より相応に大きくすることによって形成される。

本発明のある実施形態によれば、ジャケット管の外径が環状カラーの外径より大きいことが特に有利である。ジャケット管の外径が環状のテンションクランプの外径より大きいか、またはこれと等しいことはさらに有利である。これによって、ライン要素の連結領域において、ジャケット管上へと半径方向に突出するものがないようにすることができる。その結果、たとえば、補給船の側面で水中へと降下させなければならない場合に、船舶用供給ラインの取扱いが容易となる。さらに、望ましくない緊締状態および、それゆえの船舶用供給ラインの損傷の危険性が低減される。連結領域をこのように小型に設計することによって、船舶用供給ラインをドラムまたはコイルへと効率的に巻き上げることも可能となる。これはまた、船舶用供給ラインの摩耗の軽減にもつながる。

本発明は、単純かつ機械的に安定な方法で相互に連結可能な、少なくとも２つのライン要素を有する船舶用供給ラインを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における船舶用供給ラインの正面図である。 ライン要素を完全に連結した状態の図１の船舶用供給ラインの、Ａ−Ａ切断面による断面図である。 ジャケット管を開いた状態の、図２に対応する断面図である。 ジャケット管を開いた状態の、２つのライン要素の連結領域の詳細斜視図である。 ジャケット管を閉じた状態の、図４に対応する詳細斜視図である。

以下、図中に概略的に示された本発明の実施形態を説明する。本実施形態の船舶用供給ライン１０の主要な構造をまず、図１から図３に関連して説明する。図２と図３からわかるように、本実施形態の船舶用供給ライン１０は、３つのライン要素１２ａ、１２ｂ、１２ｃから構成される。ライン要素１２ａ、１２ｂ、１２ｃとすべての部品はそれぞれ同一に形成されるため、その構造はライン要素１２ａを例にとって説明する。

複数のインナーライン１６が柔軟なジャケット管１４の中に配置されている。同じに形成された金属の連結要素３０ａが、ジャケット管１４の２つの外端の各々に配置されている。連結要素３０ａはスリーブ状の環状シャフト３４ａからなり、これはその自由縁辺上で延びて、連結フランジ３２ａを半径方向に突出するカラー３６ａとなるように形成する。これに連結するべきライン要素１２ｂの、連結要素３０ａと対向する連結要素３０ｂは、環状シャフト３４ｂおよび、半径方向に突出するカラー３６ｂを持つ連結フランジ３２ｂを設けて、同様に形成される。その構造を、図４と図５に関連して、以下により詳しく説明する。

２つのライン要素１２ａ、１２ｂを連結するために、まず、プラグ状の連結要素１８をインナーライン１６の端において、ディスク状の連結プレート２２に配置された中間プラグ２３に連結する。連結プレート２２は、２つの連結要素３０ａ、３０ｂの環状シャフト３４ａ、３４ｂの円筒状の中空空間の中に、嵌合し、密閉されるように押し込むことができる。図２に示される、押し込まれた状態では、相互に隣り合わせの２つの連結要素３０ａ、３０ｂは、環状のテンションクランプ５０によって包囲され、密閉されるように相互に対して緊締される。このようにして、２つのライン要素１２ａ、１２ｂの間の水密連結部２５の全体が形成される。

エンドホルダ７０が船舶用供給ライン１０の２つの端領域の各々に配置され、このエンドホルダ７０は特に図１の正面図に示されている。エンドホルダ７０は円筒形の閉鎖要素７２からなり、中間通路７６を備える環状のカバープレート７３を有する。保持用ブラケット７８がカバープレート７３の外面に溶接され、特に輸送目的および船舶用供給ライン１０の保持のために使用される。エンドホルダ７０は、アダプタフランジ７４を介して、隣接するライン要素１２ａの、これに対応する連結要素３０に連結される。

図４は、２つのライン要素１２ａ、１２ｂを連結している途中の状態を示す。連結するべきライン要素１２ｂのインナーライン１６の連結要素１８はすでに、連結プレート２２の中間プラグ２３と連結されている。連結プレート２２を、ライン要素１２ａの、これに対向する連結要素３０ａの環状シャフト３４の中に、嵌合し、密閉されるように押し込む。ジャケット管１４はこれで、ライン要素１２ｂの連結要素３０ｂとともに、連結したインナーライン１６の周囲で押すことができ、この時、このように押すことは、ジャケット管１４内に相応の自由空間２０があることによって容易となる。押している間に、２つの連結フランジ３２の間で当接領域３８が相互に接触した状態となる。当接領域３８はそれぞれ、平坦な環状密閉壁３９からなる。密閉リング４２を受けるための溝が、密閉壁３９の中に組み込まれている。円錐形の緊締側面４１を含む緊締領域４０が、半径方向に突出するカラーの、当接領域３８とは反対の裏面上に形成される。

緊締側面４１の機能を、連結されたライン要素１２ａ、１２ｂの部分断面図を描いた図５に関連して詳細に説明する。相互に接触する状態にある２つの連結フランジ３２がテンションクランプ５０によって包囲され、その個別のテンションクランプシェル５２の一部のみが示されている。テンションクランプシェル５２は、中央内側溝を有するＵ字型の断面を有する。これによって、緊締面５４を有する第一の緊締壁と緊締面５６を有する第二の緊締壁が形成され、これらは半径方向に関して角度が付けられている。

２つの緊締面５４、５６の角度は、連結フランジ３２の裏面の円錐形の緊締側面４１の円錐角に対応する。テンションクランプ５０の２つのテンションクランプシェル５２を一緒に、ねじ付穴だけが示されている引っ張り装置６０によって周辺方向に引っ張ることによって、２つのテンションクランプシェルは相互に向かって引っ張られる。このように、２つのクランプねじ（図示せず）を締めることによって、このように半径方向に一緒に引っ張ることにより、緊締面５４、５６およびこれに関連付けられる緊締側面４１の円錐の形状を介して軸方向の緊締力が発生し、これがライン要素１２ａ、１２ｂの２つの連結フランジ３２を相互に向かって圧迫する。その結果、全体として、機械的に安定で密閉され、それと同時に特に堅牢で小型の連結部が形成される。

１０ 船舶用供給ライン、１２，１２Ａ，１２Ｂ ライン要素、１４ ジャケット管、１６ インナーライン、１８ 連結要素、２０ 自由空間、２２ 連結プレート、２３ 中間プラグ、２５ 水密連結部、３０，３０ａ，３０ｂ 連結要素、３２，３２ａ，３２ｂ 連結フランジ、３４，３４ａ，３４ｂ 環状シャフト、３６，３６ａ，３６ｂ カラー、３８ 当接領域、３９ 環状密閉壁、３９ 密閉壁、４０ 緊締領域、４１ 緊締側面、４２ 密閉リング、５０ テンションクランプ、５２ テンションクランプシェル、５４ 緊締面、５６ 緊締面、６０ 引っ張り装置、７０ エンドホルダ、７２ 閉鎖要素、７３ カバープレート、７４ アダプタフランジ、７６ 中間通路、７８ 保持用ブラケット。

Claims (12)

1. 少なくとも２つのライン要素からなる船舶用供給ラインにおいて、前記ライン要素のそれぞれが、
   −ジャケット管と、
   −前記ジャケット管の中に配置された少なくとも２つのインナーラインと、
   −連結するべきライン要素との水密連結部を形成するために、前記ライン要素の少なくとも１端に配置された連結要素と、
   を備え、
   −前記連結要素が、半径方向に突出するカラーを有する連結フランジからなり、その上に、前記連結するべきライン要素の連結フランジの、半径方向に突出するカラーを設置でき、
   −前記水密連結部を形成するために、前記２つの半径方向に突出するカラーが少なくとも１つのテンションクランプによって包囲され、相互に対して軸方向に引っ張られることを特徴とする船舶用供給ライン。
2. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記テンションクランプが、少なくとも２つのテンションクランプシェルで環状に形成されることを特徴とする船舶用供給ライン。
3. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記連結フランジ上に、前記連結するべきライン要素の前記連結フランジを設置するための環状の当接領域が、配置され、
   前記カラーの、前記当接領域とは反対の裏面に、緊締領域が設けられていることを特徴とする船舶用供給ライン。
4. 請求項３に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記当接領域が、平坦な半径方向の密閉壁からなり、
   前記緊締領域が、環状の円錐形の緊締側面で円錐状に形成されていることを特徴とする船舶用供給ライン。
5. 請求項４に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記テンションクランプが、２つの半径方向に延びる緊締面を有するＵ字型の断面で形成され、そのうち少なくとも一方の緊締面が、前記カラーの前記円錐状の領域に対応して円錐状に形成されていることを特徴とする船舶用供給ライン。
6. 請求項２に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記環状のテンションクランプが、前記少なくとも２つのテンションクランプシェルを一緒に引っ張ることできる引っ張り手段からなることを特徴とする船舶用供給ライン。
7. 請求項３に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記当接領域の前記管状の密閉壁に、少なくとも１つの密閉リングが配置されていることを特徴とする船舶用供給ライン。
8. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記インナーラインが、その端に別々の連結要素を備えることを特徴とする船舶用供給ライン。
9. 請求項８に記載の船舶用供給ラインにおいて、
   前記インナーラインの前記連結要素のための中間プラグを有する連結プレートが、前記連結要素の間に配置されていることを特徴とする船舶用供給ライン。
10. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
    前記インナーラインが、前記ジャケット管の長さより長いライン要素として形成され、
    前記インナーラインが、前記ジャケット管の中に、前記インナーラインの余分な長さを受けるための自由空間を設けて配置されていることを特徴とする船舶用供給ライン。
11. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
    前記ジャケット管の外径が、前記環状カラーの外径より大きいことを特徴とする船舶用供給ライン。
12. 請求項１に記載の船舶用供給ラインにおいて、
    前記ジャケット管の外径が、前記環状テンションクランプの外径より大きいか、これと等しいことを特徴とする船舶用供給ライン。
    

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