JP4936883B2 - ガイドケーブルを備えた荷降ろしアーム組立体 - Google Patents

Description

本発明の主題は、製品、特に、例えば石油製品（液化天然ガス）のような流体製品の荷積み及び荷降ろしのための関節アームである。

特に、本発明は、並列に係留した２つの船舶の間、並列に係留した船舶とプラットフォームまたは浮きはしけとの間、または荷積みアームを設置した埠頭とこの埠頭に沿って係留した船舶との間での移送の実行を可能にする流体継手を備えた平衡型荷積みアームに関する。

こうした荷積みアームは、特に特許出願第ＦＲ２ ８１３ ８７３号から周知である。この文書は、主として、定張力システム（ウインチ、ジャッキ、カウンタウェイト等）と、荷積みアームの接続システムに設置したいわゆる従来のウインチとから構成される接続支援システムを記載する。

本発明の目的は、船舶のマニホールドの端部と荷積みアームの結合手段とが衝突する危険を除去することである。特に、本発明は、困難な気象条件で荷積みアームと船舶の接続／分離を可能にすることを目的とする。

この目的のため、本発明は、製品を荷積み荷降ろしする組立体であって、第１の位置に設置され、一端で基部に設置されもう一端でコンパス型ダクトシステム（導管装置）を第２の位置に設置された結合手段に接続するのに適した接続システムを備えるコンパス型ダクトシステムを有する平衡型荷積み荷降ろしアームを備えた組立体において、さらに、一方で基部に設置された手段に取り付けられ定張力を与えるのに適し、他方で第２の位置に取り付けられるのに適したケーブルを備え、さらに、ケーブルと協働することができ、接続システムが結合手段との接続位置に達するまでケーブルによって具体化された軌道に沿って接続システムを案内するガイド手段を備えたことを特徴とする荷積み荷降ろし組立体に関する。

本発明の好適な提供によれば、適切な場合、
−ガイド手段は、接続システムと一体で、ケーブル上の接続システムの案内を提供するのに適し、ケーブルが第１の位置と第２の位置との間に延びる時、ケーブルに沿った接続システムの運動の摩擦による駆動に適した駆動ウインチを有し、
−ケーブルは、第２の位置に接合すること意図した部分で、第２の位置と一体の固定システムとの協働に適するとともにケーブルを第２の位置に接合した状態に保持する手段に取り付けられ、
−固定システムとの協働に適した手段は、ケーブルに圧着されたスリーブを有し、
−ガイド手段は接続システムをケーブルに取り付ける手段とケーブルを巻き取る手段とを有し、ケーブルは一端でこのケーブルに定張力を与えるのに適した手段に接続され、他端で巻き取る手段に接続され、ケーブルがリターンプーリによって第２の位置に接合され、
−ケーブルを巻き取る手段は、基部と一体の接近ウインチを有し、
−ケーブルは一方から他方へ接続システムと交差し、
−ケーブルに定張力を与えるのに適した手段は、さらにケーブルのための非常分離システムを備え、
−ケーブルに定張力を与えるのに適した手段は巻き取り機を有し、非常分離システムは、ケーブルが所定の最小巻き取り数を越えて巻き出される時、ケーブルを解放するのに適したケーブルをクランプする装置を有し、
−荷積み荷降ろし組立体は、接続システムと一体で、ケーブルが通過するリングを接続システムからある距離に保持することのできるアライメントガイドを備え、
−荷積み荷降ろし組立体は、コンパス型ダクトシステムに対する接続システムの角度運動を命ずることができる回転装置を備える。

また、本発明の主題は、前に記載した組立体であって、さらに、第２の位置に固定する手段と嵌合する結合手段を備え、これら結合手段は接続システムと協働するのに適していることを特徴とする組立体である。

好適な特徴によれば、接続システムが雌平頭円錐要素を有し、結合手段が雄平頭円錐要素を有し、雌平頭円錐要素と雄平頭円錐要素とが、接続システムと結合手段との相対位置を画定するために互いに嵌合するのに適している。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照する非制限的な例による好適実施形態の説明から明らかになる。

いわゆる「定張力」ウインチは、船舶のマニホールドの接近、接続及び分離を含む段階を通じて、例えば液化天然ガスタンカーである船舶と荷積み／荷降ろしアームとの間にケーブルを延びた状態に保持する。このケーブルは、駆動ウインチを介して、荷積みアームの接続システムを船舶のマニホールドに接近させる。

ケーブルの定張力を保障するため、ウインチは、船舶と荷積みアームが設置された位置との間に生じる運動に応じて巻き取り及び巻き出しを行う。船舶がアームに近づくと、ウインチはケーブルを巻き取り、船舶がアームから離れると、ウインチはケーブルを巻き出す。特定の流体制御システムは一定の液圧をウインチモータに印加する。

定張力ウインチは荷積みアームの基部の足に設置する。

ガイドプーリは定張力ウインチと駆動ウインチとの間でケーブルを方向付ける役目を果たす。ガイドプーリは、ケーブルのいかなる係合方法及び角度においてもケーブルを最もよく案内するように、３つの回転軸に沿って方向付けられる。プーリは基部の上端の、定張力ウインチのすぐ上に位置する。

方向付け可能なアライメントガイドは駆動ウインチに固定され、駆動ウインチのすぐ後ろに位置する。アライメントガイドはケーブルに垂直な軸に沿って移動し、それ自体を、例えば−３０°〜＋３０°の範囲内の角度で方向付ける。その主要な機能は、ウインチに入る前にケーブルを正しく案内し、接続システムを垂直平面内に方向付けることである。ケーブルに付随するこのガイドによって、過度に急激な垂直運動が回避され、接続システムの前後のバランスが得られる。

いわゆる「駆動」ウインチは流体モータによって動作する機械式組立体である。駆動ウインチは以下説明するアライメント円錐の近くで接続システムに固定する。駆動ウインチは継手の後ろに位置し、継手の軸に対して中心からずれている。駆動ウインチは、接続システムが漸進的に液化天然ガスタンカーの運動に追従し、船舶のマニホールドまで荷積みアームを案内できるようにする役目を果たす。このため、ウインチは一定の張力でケーブルの巻き取り及び巻き出しを行う。アームがマニホールドに近づいたり離れたりできるのは、実際にはウインチのドラム上にケーブルが密着しているためである。この接近段階を通じて、アームは「フリーホイール」モードにある。アームを駆動するため、ウインチはケーブルが引き起こす力、アーム固有の質量及び全ての外部作用因子（風、氷等）を克服しなければならない。流体ウインチは制御盤を操作する操作員が制御する。すなわち、駆動ウインチを動作させてアームを近づけるか否かを決定するのは操作員である。

流体継手は、ケーブルが定張力で通過する「アライメント円錐」と呼ばれる雌円錐に取り付けられている。アライメント円錐から上流に、ケーブルは駆動ウインチに至り、アライメント円錐から下流に、船舶上に位置するシステムによって固定されるケーブルの端部が見られる。このセンタリング円錐の役割は、接続システム、特に継手を正確に案内することである。接近の終了時、船舶のマニホールドに沿って位置する「受け円錐」と呼ばれる雄円錐は雌円錐の内部に嵌合する。すなわち、この嵌合によって継手は、接合部と継手自体を損傷し得る急激な衝撃を回避しつつマニホールドに接近する。また、円錐は、継手を、継手に沿って位置する船舶上のフランジに位置合わせをする役目を果たす。円錐に加えて、２つの要素間の位置合わせを最もよく用意するため、接続システムのための方向付け装置を使用することも可能である。方向付け装置は、関節アームに対して接続システムを回転させる装置を備えてもよい。

接続システム全体は実際には設備の他の部分と独立した回転装置に取り付けられ、継手及びアーム接続システム（円錐、駆動ウインチ、方向付けガイド）の望ましい方向への角度の方向付けを可能にする。このシステムによって、操作員が最終接近段階で、継手を船舶のマニホールドの中心に合わせることができる。このシステムは駆動ピニオン及びクラウン歯車に取り付けられた２つの流体モータから構成される。この方向付けシステムは、一般に「中央部回転中心」と呼ばれる接続システムの上部回転レベルに設置する。

例えば、ジャッキと接続ロッドから同等のシステムを開発してもよい。

雌円錐の後ろに位置する方向付け可能ガイドとガイドローラの助けによって水平方向の方向付け（微調整）が得られる。

すなわち、定張力で延びた単一のケーブルは船舶のマニホールドと荷積みアーム接続システムとの間のリンク及びガイドの役目を果たすことができる。

船舶上では、ガイドアセンブリはマニホールドのすぐそばに並んで設置されている。この組立体は、特に、端部にスリーブを備えたケーブルが通貨する雄受け円錐と、このケーブルを定張力下で定位置に保持する機械式固定システムとから構成される。このシステムは本質的に、操作ハンドルに固定された割り出し可能ボルトから構成される。このボルトは、実際には、ケーブルが通過する長手方向の丸い形状を下端部に有する部片である。スリーブ（圧着物）はケーブルより大きな直径を有するので、ガイドチューブに入りボルトを下げた後「捕えられる」。休止状態では、ボルトは実際にはケーブルのスリーブのフランジをなす位置にある。ボルトは復帰システムに取り付けられているので、操作員がスリーブの端部につないだロープを引張ると、復帰システムはボルトに作用し、スリーブが完全にその後ろを通過するや否やボルトが閉じる。

すなわち、ガイド／固定組立体は非常に強い力に耐えることができる。

万一船舶の荷積み／荷降ろし中問題が起きた場合、接続組立体は非常事態時分離システムを備えている。このシステムは特に、ＥＲＳ（閉鎖し分離する２つの弁の組立体）から構成される。このシステムは周知なので、本出願ではこれ以上詳細に説明しない。また、非常分離システムは船舶とアームとの間に異常なギャップがある場合ケーブルを解放する手段を備える。ケーブル解放システムはここでは定張力ウインチに設置する。ケーブルはウインチのドラムに巻き取られ、ケーブルの自由端は３つの機械式ばね押圧体（図示せず）によってキュービクルに係合した状態に保持される。流体式の３つの追加スラスタを、機械式スラスタと並行して使用してもよい。

万一ケーブルが大きく巻き出された場合、３つの流体スラスタはそれらを固定解除することができる。巻き出しの終了時、ケーブルは３つの機械式スラスタのみによって保持されるが、これらはそこで発生する牽引力の助けによってケーブルを解放することができる。

すなわち、接続支援システムは、定格張力で延びた状態に保持される単一のケーブルに対する、摩擦による荷積みアームの運動を可能にする定張力ウインチと駆動ウインチとから構成される。

荷積み／荷降ろしアームを接続するには、互いに独立して以下の段階を想定すればよい。
−アームを固定解除した後コンパスを数度開き、アームを中間位置に位置決めする。
−ケーブルを巻き出す。
−荷積みアームの側にいる操作員Ａが、定張力ケーブルのスリーブにつないだロープを船舶上の操作員Ｂに投げる。
−操作員Ａがケーブルを巻き出すのと同時に、操作員Ｂがロープを引張りケーブルを船舶の甲板上に達するようにする。
−操作員Ｂは雄ガイド円錐にロープを通した後、雄ガイド円錐を通じてスリーブとケーブルを引張る。
−円錐の延長部に位置する機械システムの助けによってケーブルのスリーブを固定する。
−定張力ウインチを始動し、ケーブルに初荷重をかける。
−内側及び外側チューブ（コンパス）を開き、ケーブルを格納状態と接続状態との間の中間位置に配置する。
−定格張力で延びた状態にケーブルを保持する機能を始動する。この機能が始動するや、荷積みアームはフリーホイールモードに入る。ケーブルは船舶につながれ接続システムに位置した駆動ウインチを通過しているので、アームは船舶に自由に追従して運動する。
−最終接近で、円錐が互いに係合する直前、継手を船舶のマニホールドと最もよく位置合わせするため接続システムを回転させるシステムを使用することが可能である。
−駆動ウインチを始動し、２つの円錐を係合させ、継手とマニホールドの位置合わせを可能にする。
−マニホールド上で継手を閉じる。
−荷積み／荷降ろし段階を通じて、ケーブルには弱めた定張力を印加する。

荷積み／荷降ろしアームを分離するには、互いに独立して以下の段階を想定すればよい。
−荷積みアームを船舶のマニホールドに接続するとともに弱めた張力をケーブルに印加した状態で、ケーブルを定格張力で延ばす。
−継手を開く。
−駆動ウインチを始動し、アームをマニホールドから取り外し、接続状態と休止状態との間の中間位置にアームを配置する。
−ケーブルに初荷重をかけ弱めた定張力にする。
−アームを格納位置に移動する。
−ケーブルにかかる全ての応力を除去しケーブルをわずかに巻き出す。
−この目的のために設けられたハンドルを使用して、ケーブルからスリーブを手動で解放する。
−スリーブが雌円錐に達するまで、定張力ウインチを使用してケーブルを巻き出す。
−荷積みアームを固定する。

円錐またはガイド要素は方向付けのために使用され、継手を衝撃なく船舶のマニホールドに接近させるようにするが、上述の場合これらは継手及びマニホールドの軸に対して位置合わせされるわけではない。継手及びマニホールドは１つの方向に方向付けられ、接続支援組立体は別の方向に方向付けられる。方向付け可能ガイド、駆動ウインチ及び雄及び雌ガイド円錐は全て同じ方向に方向付けられる。例えば、継手及びマニホールドの軸に平行なガイドチューブまたは円錐台を考慮して、他の場合を開発してもよい。

本発明は、特に、互いに独立した、以下の要素を考慮して構成されうる。
−船舶のマニホールドへの荷積み／荷降ろしアームの接続は、延びたケーブルへの密着によって前進する駆動ウインチを通じて、または実際には基部と一体の接近ウインチ及び船舶上のリターンプーリを含む装置によって可能となる。
−定張力下にある単一のケーブルによって荷積みアームは船舶のマニホールドまで案内される。
−ケーブルはその自由端で圧着されたスリーブに嵌合することができ、固定システムはケーブルを船舶上に保持できるようになる。
−ケーブルを固定するシステムは、マニホールドのすぐそばに並んで、船舶の甲板上に位置しうる。
−ケーブルは全てのガイド及び操作要素を通過する。
−本発明によるシステムは定張力を印加するシステム（ウインチ、ジャッキ、カウンタウェイト）を備える。
−前に説明した場合ウインチである、定張力を印加するシステムは、非常分離システムに取り付けられている。
−ケーブルの非常分離システムは、機械式、流体式または他の形式でもよい。
−接続システムの垂直方向の方向付け（微調整）は、特に駆動ウインチの後ろに位置する方向付け可能ガイドを通じて達成される。
−継手とマニホールドの軸方向の方向付けは、ガイド要素（円錐またはチューブ等）及び接続システムを方向付ける動力化システムによって可能になっている。

図２０は、本発明の別の実施形態を示すが、これによれば、ケーブルは、船舶に固定される代わりに、２本の平行なケーブルが突堤と船舶を接合するように、船舶に取り付けたリターンプーリを通過する。リターンプーリから出たケーブルの端部は、別のガイドプーリの助けによって、基部と一体の「接近」ウインチによって巻き取られる。さらに、接続システムは、例えば流体クリップのシステムによって、固定式にケーブルに接合され、ケーブルに沿った接続システムの運動は接近ウインチによって制御される。

図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図１ないし図８は、埠頭に設置した本発明による荷積み荷降ろし組立体の埠頭に沿って係留した船舶への接続の異なる段階を示す図である。 図９は、図１ないし図８のセットのための接続システムを示す図である。 図１０は、流体継手を正面に見た図９の接続システムを示す立面図である。 図１１は、図１２の断面ＡＡに沿って接続システムの回転システムを示す、図９の接続システムの上部の立面図である。 図１２は、図１１の断面ＢＢに沿った、上から見た図である。 図１３及び図１４は、船舶上に位置する受け円錐と交差するケーブルのための固定システムとを示す図であって、その固定システムはそれぞれ固定位置及び固定解除位置にある。 図１３及び図１４は、船舶上に位置する受け円錐と交差するケーブルのための固定システムとを示す図であって、その固定システムはそれぞれ固定位置及び固定解除位置にある。 図１５は、図１３及び図１４の固定ハンドルの並列した２つの図であって、それぞれ断面図（図１４と同様）及び正面図で示されている。 図１６は、図１３の断面ＣＣに沿った固定システムの拡大図である。 図１７及び図１８は、それぞれ機械式及び流体式のケーブルの固定装置の選択案を示す。 図１７及び図１８は、それぞれ機械式及び流体式のケーブルの固定装置の選択案を示す。 図１９は、図１ないし図８の実施形態に対応する運動力学的図である。 図２０は、本発明の他の実施形態に対応する運動力学的図である。

符号の説明

図示された対応要素のために使用された参照符号は以下に示されている。
１ 関節荷積み荷降ろしアーム
２ 荷積みまたは荷降ろしされる製品が循環するコンパス型チューブ
３ ２に同じ
４ 基部
５ コンパス型ダクトシステムを結合手段に接続するシステム
６ 船舶の結合手段
７ ケーブル
８ 定張力ウインチ
９ 駆動ウインチ
１０ 接近ウインチ
１１ ケーブルを船舶上に固定するシステム
１２ 受け円錐
１３ アライメント円錐
１４ 流体継手
１５ マニホールド
１６ 方向付け可能アライメントガイド
１７ コンパス型ダクトシステムに対して接続システムを回転させる装置
１８ 定張力ウインチへのガイドプーリ
１９ 接近ウインチへのガイドプーリ
２０ 船舶に取り付けたリターンプーリ
２１ ケーブル上の接続システムの取り付け点
２２ バランスウェイト
２３ 船舶
２４ 埠頭
２５ 回転装置の流体モータ
２６ モータ２５と一体の駆動ピニオン
２７ 接続システムを伴うクラウン歯車
２８ 船舶上に設置したガイド組立体
２９ ケーブルの端部に取り付けられたスリーブ
３０ スリーブ２９を固定する割り出し可能ボルト
３１ ボルト３０を操作するハンドル
３２ 非常分離システム
３３ ケーブルのスリーブにつないだロープ

Claims (10)

1. 第１の位置に設置される平衡型荷積み荷降ろしアーム（１）であり、一端で基部（４）に設置されもう一端でコンパス型ダクトシステム（２，３）を第２の位置に設置された結合手段（６）に接続する接続システム（５）を備えるコンパス型ダクトシステム（２，３）を有する平衡型荷積み荷降ろしアーム（１）を備えた荷積み荷降ろし組立体において、
   さらに、一方で前記基部（４）に設置された手段（８）に取り付けられ定張力を与え、他方で前記第２の位置に取り付けられるケーブル（７）と、
   前記ケーブル（７）と協働することができ、前記接続システム（５）が前記結合手段（６）との接続位置に達するまで、前記ケーブル（７）によって具体化された軌道に沿って前記接続システム（５）を案内するガイド手段（９）とを備え、
   さらに、前記ガイド手段（９）は、前記接続システム（５）と一体で、前記ケーブル（７）上の前記接続システム（５）の案内をして、前記ケーブル（７）が前記第１の位置と前記第２の位置との間に延びる時、前記ケーブル（７）に沿って、前記接続システム（５）を移動させる駆動ウインチ（９）を有することを特徴とする荷積み荷降ろし組立体。
2. 前記ケーブルが、前記第２の位置に接合することを意図した部分で、前記第２の位置に設置された固定システム（３０）と協働するとともに前記ケーブルを前記第２の位置に接合した状態に維持する手段（２９）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の荷積み荷降ろし組立体。
3. 固定システム（３０）と協働する前記手段は、前記ケーブルに圧着されたスリーブ（２９）を有することを特徴とする、請求項２に記載の荷積み荷降ろし組立体。
4. 製品を荷積み荷降ろしする組立体であって、第１の位置に設置され、一端で基部（４）に設置されもう一端でコンパス型ダクトシステム（２，３）を第２の位置に設置された結合手段（６）に接続する接続システム（５）を備えるコンパス型ダクトシステム（２，３）を有する平衡型荷積み荷降ろしアーム（１）を備えた組立体において、
   さらに、一方で前記基部（４）に設置された手段（８）に取り付けられ定張力を与え、他方で前記第２の位置に取り付けられるケーブル（７）と、
   前記ケーブル（７）と協働することができ、前記接続システム（５）が前記結合手段（６）との接続位置に達するまで、前記ケーブル（７）によって具体化された軌道に沿って前記接続システム（５）を案内するガイド手段（１０，２１）とを備え、
   前記ガイド手段（１０，２１）は、前記第１の位置に、前記接続システム（５）を前記ケーブル（７）に取り付ける手段（２１）と前記ケーブル（７）を巻き取る手段（１０）とを有し、前記ケーブル（７）は、一端でこのケーブルに定張力を与える手段（８）に接続され、他端で前記巻き取る手段（１０）に接続され、前記ケーブルが、前記ケーブルを前記第１の位置に戻すのに有益なリターンプーリによって前記第２の位置に接合されることを特徴とする、荷積み荷降ろし組立体。
5. 前記ケーブルを巻き取る前記手段は、前記基部に設置された接近ウインチを有することを特徴とする、請求項４に記載の荷積み荷降ろし組立体。
6. 前記ケーブルは、前記接続システム（５）の一方から他方へ前記接続システム（５）を横断することを特徴とする、請求項１ないし５の１項に記載の荷積み荷降ろし組立体。
7. 前記ケーブルに定張力を与える手段は、さらに前記ケーブルのための非常事態時分離システムを備えることを特徴とする、請求項１ないし６の１項に記載の荷積み荷降ろし組立体。
8. 前記ケーブルに定張力を与える前記手段は、巻き取り機を有し、前記非常事態時分離システムは、前記ケーブルが所定の最大巻き取り数を越えて巻き出される時、前記ケーブルを解放することができる前記ケーブルを係合する装置を有することを特徴とする、請求項７に記載の荷積み荷降ろし組立体。
9. 前記コンパス型ダクトシステムに対する前記接続システムの角度運動を命ずることができる回転装置を備えることを特徴とする、請求項１ないし８の１項に記載の荷積み荷降ろし組立体。
10. 前記接続システムが雌平頭円錐要素を有し、前記結合手段が雄平頭円錐要素を有し、前記雌平頭円錐要素と前記雄平頭円錐要素とが、前記接続システムと前記結合手段との相対位置を画定するために互いに嵌合することを特徴とする、請求項１ないし９の１項に記載の荷積み荷降ろし組立体。

Images