NL8220422A - Automatische trekhaak vrijgeefinrichting voor schepen. - Google Patents

Description

822 04 2 2 -1- 23833/CV/vb

Korte aanduiding: Automatische trekhaak vrijgeefinrichting voor schepen.

Technisch gebied.

Deze uitvinding heeft betrekking op scheepsbouw en in het bijzonder 5. op inrichtingen voor het automatisch vrijgeven van trekhaken van schepen.

Sleepboten kapseizen veelvuldig in beperkte omstandigheden van havengebieden hoofdzakelijk indien zij trachten de sleep te draaien en zichzelf bevinden onder een hoek op de koers van de sleep. Indien twee schepen onder een hoek zijn en verbonden door een stijve tros, overwegend dat sleep 10. voor dergelijke doeleinden niet worden gebruikt, is een scherpe ruk van de tros onvermijdbaar en het resulteert gebruikelijk in het onder water stromen of zelfs kapseizen van de sleepboot.

De sleepbootstabiliteit wordt geregeld door eisen om kapseizen te vermijden, maar dergelijke eisen kunnen geen rekening houden met alle sleep-15. omstandigheden en de sleepboot veilig maken tegen alle soorten noodgevallen.

Dit kan slechts worden bereikt door het gebruik van inrichtingen voor het automatisch vrijgeven van scheepssleephaken, welke steeds toenemende toepassingen op sleepboten vinden.

Bekende inrichtingen voor automatisch vrijgeven van een sleephaak 20. kunnen ruim in twee groepen worden verdeeld.

De eerste groep omvat inrichtingen waarin de sleephaakgrendel wordt vrijgegeven indien de sleepboot een kritische hellingshoek bereikt. Bekend in de techniek is een inrichting voorgesteld door kapitein A.A. Dikin (overeenkomstig USSR Uitvinders Certificaat no. 115*789) en veelvuldig toegepast 25. voor het doel in de Sovjet-Unie.Ook bekend is een Knilf systeem van motoren-fabriek Heinrich Liesen uit de Bondsrepubliek Duitsland. Dit systeem omvat twee kwikcontactorganen, welke een elektrisch circuit sluiten, indien het schip helt, en vermogen aansluiten op een elektromagnetische klep welke lucht toelaat naar de werkcilinder. De zuigerstang drukt een hefboomstelsel dat 30. de trekhaakgrendel vrijmaakt.

Betrekking hebbende op dezelfde groep is een inrichting voor het automatisch vrijgeven van een trekhaak volgens het Frans octrooi 1.119-711 klasse 65 f 14, welke is voorzien van een hellingsensor, uitgevoerd als een slinger, twee hydraulische begrenzingsschakelaars afwisselend geregeld door 35,signalen gevoed van'de Output van de scheepshellingsensor indien het schip helt naar bakboord of stuurboord, en een in werking stelorgaan van de trekhaakgrendel, uitgevoerd als een cilinder met een zuigerstang, waarbij de twee 8220422 -2- 23833/CV/vb begrenzingsschakelaars parallel zijn verbonden met elkaar en in serie ingestoken in het hydraulisch regelcircuit van het in werking stelorgaan.

De trekhaak is verbonden met de zuigerstang door een schakel. De schakel en de trekhaak rusten op een half cirkelvormige plaat. Iedere tak 5. van de hydraulische leiding is met een einde verbonden met de cilinderruimte voor de zuiger en met het andere einde met de cilinderruimte achter de zuiger.

Indien het schip een gevaarlijke hellingshoek bereikt,hetzij naar bakboord of stuurboord, maakt de slinger hellingsensor een desbetreffende 10. begrenzingsschakelaar werkzaam en opent de leiding voor het werkfluidum om uit de cilinderruimte voor de zuiger te stromen in de ruimte achter de zuiger. Indien er een trekkracht is aangebracht op de trekhaak beweegt de zuiger en geeft de grendel van de trekhaak vrij.

De tweede groep omvat een inrichting waar de trekhaakgrendel wordt 15. vrijgegeven indien de spanning van de sleepkabel een kritisch niveau bereikt. Bekend in de techniek is het Wieckhoff systeem vervaardigd in Bondsrepubliek Duitsland.Dit systeeem omvat een hydraulische tegendrukklep, welke automatisch in werking wordt gesteld door een ontlastklep, indien de druk een niveau bereikt overeenkomend met de kritische spanning van de sleepkabel. Om te voor-20. komen dat de trekhaak wordt vrijgegeven indien de kracht wordt aangebracht langs het langsvlak van het schip is de inrichting uitgerust met begrenzingsschakelaars, een aan iedere zijde van het schip, welke het automatisch systeem slechts grijpen indien de trekhaak naar een bepaalde hoek draait.

De trekhaak kan dan slechts worden vrijgegeven bij een bepaalde kritische 25. kracht aangebracht daarop onafhankelijk van de trekhoekhaak.

De trekhaak vergrendelingen van de inrichtingen in de eerste groep worden slechts vrijgegeven op de basis van de hellingshoek wat ook de reden van deze helling is. De ervaring van het werken met dergelijke trekhaakvrij-geefsystemen demonstreerde dat hun verrichting slechts tevredenstellend is 30. in besloten havenomstandigheden, terwijl op de rede trekhaken vaak worden vrijgegeven door de deining van de zee in situaties dat het geheel ongerechtvaardigd was. Het automatische vrijgeefsysteem moest worden uitgerust met een aanvullende vergrendelinrichting welke het systeem loskoppelt indien gaande op de open zee.

35. Trekhaak vrijgeefsystemen behorende tot deetweede groep verwaarlozen het effect van het rollen van het schip en kunnen worden vrijgegeven indien de spanning van de sleeptros wordt veroorzaakt door het rollen van het schip naar de zijde tegenovergesteld aan de richting van de sleeptros, dat is 8220422 -3- 23833/CV/cv indien geen noodtoestand bestaat.

In aanvulling kunnen de trekhaakvergrendelingen van deze inrichtingen worden vrijgegeven door een permanente spanningskracht onafhankelijk van de richting van aanbrenging, dat wil zeggen onafhankelijk van de trek- 5. haakhoek verhouding tot het schip. Dit resulteert onvermijdelijk in voortijdige trekhaakvrijgave binnen een bepaald gebied van trekhaakhoeken.

Uiteenzetting van de uitvinding.

De huidige uitvinding is voor het verkrijgen van een inrichting voor automatische trekhaakvrijgeving, waarvan het ontwerp en circuit werking 10. slechts trekhaakvrijgifte kan waarborgen in noodsituaties, indien drie factoren zijn gecombineerd: 1) het schip verkrijgt een kritische hellingshoek welke overspoelen van het schip kan veroorzaken of zijn hellen tot een hoek dicht bij de grens van zijn stabiliteit; 15. 2) de kracht aangebracht op de trekhaak is zodanig, dat zijn zijde lingse component gericht loodrecht op de langsas van het schip een kritische niveau bereikt, welke oploopt tot een kracht in staat om het schip te hellen tot een kritische hoek; 3) de kritische kracht wordt aangebracht op dezelfde zijde als waar 20. het schip helt.

Er is voorzien in een automatische trekhaakvrijgeefinrichting voorzien van een hellingssensor, twee begrenzingsschakelaars afwisselend geregeld door signalen gevoed van de output van de hellingssensor indien het schip helt naar stuurboord of bakboord, die parallel met elkaar zijn verbonden en 25. in serie ingebracht in het regelcircuit van een in werkingstel orgaan van de trekhaakgrendel, en, in overeenstemming met de uitvinding, uitgerust met een hefboom waarvan de scharnieras is gelegen in het langs middenvlak van het schip en is bevestigd aan de ronde daarvan, waarbij de hefboomarm scharnierend is verbonden met de trekhaak, twee krachtdetectors symmetrisch opgesteld in 30. verhouding tot het langsmiddenvlak, waarvan de waarneemelementen de hefboom kracht bewaken, twee aanvullende begrenzingsschakelaars ieder in serie verbonden met een van de hoofdbegrenzingsschakelaars en ieder geregeld door uitgaande signalen van een desbetreffende belastingscel.

De automatische trekhaakvrijgeefinrichting volgens de uitvinding voor-35. ziet in automatisch vrijgeven van een trekhaak slechts indien het schip dicht bij een noodsituatie is. Dit wordt verkregen door het bewaken van de kracht gericht loodrecht op het langshartlijnvlak van het schip en de hellingshoek 8220422 -4- 23833/CV/vb van het schip. De inrichting gebruikt deze outputparameters voor het selectief in werking stellen, iedere mogelijkheid voor verkeerde in werking stelling uitsluitend.

De inrichting is zo ontworpen, dat het verenigbaar is met iedere trek-5. haakvariëteit en kan daardoor worden geïnstalleerd op sleepboten gedurende de bouw of^modernisering.

Het regelcircuit van de inrichting kan hetzij elektrisch, of hydraulisch, pneumatisch, elektrohydraulisch zijn, afhankelijk van het trekhaak-ontwerp, scheepsomgeving en specifieke eisen van de scheepseigenaar.

10. De onderdelen, die de trekhaakvrijgeefinrichting vormen zijn gemakke lijk beschikbaar bij iedere scheepswerf. Dit soort uitrustingen is algemeen gebruikt in scheepsbouw gedurende een lange tijd en in bedrijf beproefd.

Geen nieuwe uitrusting wordt vereist. De uitrichting bleek zeer betrouwbaar te zijn omdat al zijn onderdelen binnen het schip zijn gelegen. Het enigste 15. onderdeel dat buiten is geplaatst is de hefboom, welke een stevige metalen constructie is. Het inrichtingonderhoud is minimaal en de aanhaakprocedure is zeer eenvoudig.

Korte beschrijving van tekeningen.

De uitvinding zal nu meer gedetailleerd worden beschreven met verwij-20. zing naar een specifiek uitvoeringsvoorbeeld daarvan, genomen in samenhang met de bijgaande tekeningen, waarin:

Fig. 1 een circuit en mechanisch schema toont van een inrichting voor automatisch vrijgeven van een scheepstrekhaak;

Fig. 2 een vectordiagram toont van krachten horizontaal op de trekhaak 25. aangebracht; fig. 3 toont een vectordiagram van krachten vertikaal op de trekhaak aangebracht in het vlak loodrecht op het langshartvlak van het schip.

Beste wijze voor uitvoeren van de uitvinding.

Een automatische trekhaakvrijgeefinrichting volgens de uitvinding om-30. vat een hellingssensor 1 (fig. 1) welke een slinger is opgehangen in het langshartvlak I van het schip, waarvan het boveneinde, indien de slinger zwaait, een van de begrenzingsschakelaars 2 of 3 duwt, die symmetrisch zijn opgesteld ten opzichte van het langshartvlak i.De begrenzingsschakelaars 2 en 3 zijn parallel met elkaar verbonden en zijn ingevoegd in serie in het 35.elektrische regelcircuit van een in werking stelorgaan van een grendel 4 van een trekhaak 5. In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het in werking stelorgaan 8220422 -5- 23833/CV/vb een gewicht 6, dat tegen vallen door een pijp 7 wordt tegengehouden door een grendel 8, bevestigd aan een beweegbaar element van een elektromagneet 9·

Het gewicht 6 is opgehangen aan een kabel 10 gaande door schijven 11, waarvan het andere einde is bevestigd aan de grendel 4 van de trekhaak 5. Aanslagen 5. 12 zijn aangebracht om de zwaaihoek van de slingersensor 1 van het langshart-vlak I te begrenzen.

In aanvulling omvat de inrichting een dubbelarmige hefboom 13 wiens scharnieras 14 is gelegen in het langshartvlak I en bevestigd aan een scheeps-. romp 15. Een arm van de hefboom 13 is verbonden met de trekhaak 5 door mid-10. del van een scharnier 16, terwijl het andere einde daarvan, indien de hef- boom 1.3 beweegt, duwt tegen een gevoelig element van een van de twee kracht-detectors 17 symmetrisch opgesteld ten opzichte van het langshartvlak Ί. In *dit%uitvoeringsvoorbeeld zijn de krachtdetectors 17 uitgevoerd als plungers 18 belast door veren 19 tegen de hefboom 13. Aanslagen 20 zijn aangebracht 15. om de hoek waarover de hefboom 13 kan draaien te begrenzen.De andere einden van de plungers 18 kunnen een van de aanvullende begrenzingsschakelaars 21 of 22 in serie gekoppeld met een van de begrenzingsschakelaars 2 of 3, duwen.

De automatische trekhaak vrijgeefinrichting volgens de uitvinding 20. werkt als volgt.

De kracht T aangebracht op de trekhaak 5 (fig. 1) kan in de ruimte worden verdeeld in drie componenten F, R en N, waarbij: F - is omhooggericht en wordt genomen door de massa van het schip ; R - langs het schip is gericht en wordt genomen door de duwkracht van 25.de scheepsschroef; N - loodrecht is gericht op het langshartvlak I van het schip en een kapseiskracht voortbrengt tegengesteld aan de terugstelkracht van het schip.

Indien gezien vanuit het oogpunt van de veiligheid van het schip zijn de F en R componenten van geen belang, terwijl de N component constant moet 30. worden bewaakt.

Verwijzend naar het schema van fig. 2, maakt de hefboom 13 (fig. 1), indien de kracht T horizontaal is gericht, constant bewaken van de component N, welke de functies van de hoek OCwaarover de trekhaak 5 draait en de kracht T aangebracht op de trekhaak 5 door de spanning van de sleeptros, mogelijk.

35. Indien het schip helt naar een hoek $(fig. 3) en de trekhaak 5 (fig. 1) omhoog beweegt naar een hoekβ, controleert de hefboom 13 nog steeds de component N, de gesommeerde hoek p+o in rekening nemend.

8220422 -6- 23833/CV/vb

Fig. 3 toont dat dit kan worden bereikt doordat de hefboom 13 aan de detectors 17 (fig, 1) slechts dat deel van de kracht meedeelt, welke is in het vlak loodrecht op het langshartvlak I van het schip.

Op deze wijze staat de hefboom 13 het de detectors 17 toe slechts 5.de componentN van de kracht T aangebracht op de trekhaak 5 te meten, welke gevaarlijk is voor het schip, als het de grootste factor in het kapseizen van het schip is.

De schema’s van fig. 2 en 3 tonen ook een aantal krachten T met variërende CC’fifflO» ieder resulterende in de kritieke waarde van de dwarscomponent Hc· 10. Hier kan de kracht T variëren binnen het gebied H < T < T waarin c _ _ o TQ de breekkracht van de sleeptros is.

Het elektrische circuitschema toont dat de trekhaak 5 (fig. 1) slechts kan worden vrijgegeven indien hetzij de contacten van de begrenzingsschake-laars 2 en 21 gelijktijdig sluiten, of indien dit optreedt met de contacten 15.van de begrenzingsschakelaars 3 en 22. De begrenzingsschakelaar 21 wordt slechts omgeschakeld indien de trekhoek 5 schuift naar de bakboordzijde en de dwarscomponent N van de kracht T zijn kritische waarde () bereikt, hetgeen kan worden gewaarborgd door juiste keuze van de stijfheid van de veren 19· De contacten van de begrenzingsschakelaars 2 ontmoeten elkaar slechts 20.indien het schip kritisch naar de bakboordzijde helt. Hetzelfde geldt voor de begrenzingsschakelaars 22 en 3 met betrekking tot de stuurboordzijde. Indien gelijktijdige in werking stelling van de twee begrenzingsschakelaars 22 en 3 of 21 en 2 optreedt wordt de wikkeling van de elektromagneet 9 bekrachtigd waarbij de elektromagneeat 9 in werking treedt om de grendel 8 te trekken 25· voor het vrijgeven van het gewicht 6 dat in de pijp 7 naar beneden valt.

Het gewicht 6 trekt het kabel 10 en opent de grendel 4 zo de trekhaak 5 vrijgevend.

Concluderend kan worden herhaald dat de inrichting volgens de uitvinding automatische vrijgave van een trekhaak waarborgt slechts indien het 30. schip nabij een noodgeval is. Het is zeker een groot voordeel ten opzichte van de bekende inrichtingen en dit alleen, vele andere voor het moment buiten beschouwing latend, maakt het onnodig bredere en diepere treksleepboten te bouwen of toevlucht _te nemen tot andere maatregelen om hun stabiliteit als een anti-kapseisorgaan te vergroten.

35. Het bovenbeschreven uitvoeringsvoorbeeld is een elektrische, maar de inrichting kan worden gebaseerd op pneumatische of hydraulisch in werking gestelde eenheden.

8220422 -7- 23833/CV/vb

Het voorgestelde elektrische circuit is echter eenvoudiger, betrouwbaarder en ruimtebesparend en is hier weergegeven als een de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Industriële toepasbaarheid.

5. Een automatische trekhaakvrijgeefinrichting volgens de huidige uit vinding kan worden gebruikt op alle sleepboten uitgerust met trekhaken.

Een analyse van statistische gegevens met betrekking tot schipbreuken ten gevolge van het overspoelen of kapseizen gedurende slepen of reddingsoperaties toont aan, dat de voorgestelde inrichting bij voorkeur zal worden 10.gebruikt op sleepboten bestemd voor reddingsoperaties, manoevreren in havens en trekkend op een korte sleeptros.

8220422

Claims (1)

1. -8- 23833/CV/vb Conclusie. Automatische trekhaak vrijgeefinrichting voorzien van een hellings-r sensor, twee begrenzingsschakelaars afwisselend geregeld door uitgangssignalen 5. van de hellingssensor, indien het schip naar stuurboord of bakboord rolt, parallel met elkaar verbonden en ingevoegd in serie in een regelcircuit van een in werking stel orgaan van een grendel van de trekhaak, met het kenmerk, dat het is uitgerust met een hefboom (13) wiens scharnieras (14) is gelegen in het scheepslangshartvlak (I) en bevestigd op de scheepsromp (15), een arm 10. van de hefboom (13) scharnierend gekoppeld zijnde aan de trekhaak (5), twee krachtdetectors (17) symmetrisch opgesteld in verhouding tot het scheepslangshartvlak (I), waarvan de waarneemelementen worden geduwd door de hefboom (13), twee aanvullende begrenzingsschakelaars (21 en 22), ieder in serie verbonden zijnde met een van de hoofdbegrenzingsschakelaars (2 en^3) en geregeld door 15. uitgangssignalen van een desbetreffende krachtdetector (17). 8220422