NO20110155A1 - Anordning for a redusere slitasje pa vaier i vinsjdrevet bolgekraftverk - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen er en anordning for å minske slitasje på vaier i et vinsj- eller taljesystem med en arbeidende hovedvinsj (1) ved at vaier sakte kan spoles over på, eller ovenfra en tilleggsvinsj (2), fra eller til hovedvinsjen (1). Tilleggsvinsjen er festet i motsatt ende av vaieren (3) i forhold til hovedvinsjen. Oppfinnelsen omfatter midler til å la slik overspoling skje av seg selv, uten at menneskelig overvåkning eller inngripen er nødvendig. Ved at tilleggsvinsjen på denne måten forskyver vaieren i forhold til hvilke partier av den som ruller mest fram og tilbake på hovedvinsjen, fordeles slitasje ut over et større område av vaieren, og levetiden forlenges. På den måten virker oppfinnelsen som en erstatning for manuelle «slip and cut»-operasjoner, som brukes som levetidsforiengende vedlikeholdsmetode på vaiere i boretårn. Oppfinnelsen er primært tenkt brukt i vinsjdrevne bølgekraftverk, hvor langtids driftssikkerhet kombinert med lave vedlikeholdskostnader er særlig ønskelig.

Description

Bakgrunn

Noen bølgekratfsystemer benytter seg av vaier, tau eller line eller tilsvarende — heretter benevnt kun som vaier — tilknyttet et vinsj- eller taljesystem, for å ta opp og overføre mekanisk energi fra bølgene. Blant disse er N0325878 og N0329110. En utfordring med slike systemer er at de ofte har en tendens til at enkelte partier av vaieren utsettes for slitasje i større grad enn andre. Dette gjelder for vinsjdrevne bølgekraftverk, men også i andre sammenhenger hvor det benyttes vaier til å overføre mekanisk arbeid, hvor vaieren kommer i kontakt med vinsjtrommel eller trinsehjul eller lignende, og hvor vaieren forflytter seg resiprokerende en stor del av brukstiden mer eller mindre langs de samme partiene. Vaieren slites typisk mest langs de partiene hvor den oftest og med størst kraft ruller av og på vinsj trommelen, rundt et trinsehjul eller lignende. Slik slitasje fører til at vaieren må byttes ut etter en tid, for ikke å risikere at vinsj-/talje-systemet havarerer eller får et ukontrollert driftstans som følge av vaierbrudd. Et alternativ til å bytte ut vaieren, er å utføre en såkalt «slip and cut»-operasjon, — en metode som brukes i oljebransjen, som en del av vedlikeholdet av borerigger, bla. for å forlenge levetiden til vaieren på taljen i boretårn. Metoden går ut på at man drar ut en viss mengde vaier fra en vinsj, løsner vaierens endefeste, og lager et nytt endefeste tilsvarende lengre inn på vaieren, for deretter å kutte av den utstikkende vaier-enden som har blitt til overs. Dette gjøres manuelt når vinsjen har gått et visst antall «ton-miles». Dermed fordeles slitasjen på vaieren, og den varer lenger. For bølgekraft er det et viktig poeng at vedlikeholds-kostnadene holdes på et lavt nivå, for at bølgekraft skal kunne bli økonomisk interes-sant. Å utføre manuelt vedlikehold av systemer som står i sjøen, er kostnadsdrivende. Særlig gjelder dette i perioder når det er mye dårlig vær — og det er ofte da vedlikehold av bølgekraftsystemene trengs mest. Driftstans i forbindelse med vedlikehold, betyr også bortfall av energiproduksjon og tap av inntekter.

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en anordning som automatisk forskyver slitasjeområdene på vaieren i et vinsj- eller taljesystem, med tilsvarende formålsoppnåelse som manuelle «slip and cut»-operasjoner. Oppfinnelsen løser utfordringen, beskrevet inn-ledningsvis, med områdekonsentrert slitasje av vaieren, uten at det krever menneskelig arbeidsinnsats, og uten at systemet må stoppes. Formålet med oppfinnelsen er å øke levetiden til vaieren og redusere behovet for manuelt vedlikehold av denne.

Anvendelsesområder

Oppfinnelsen kan anvendes i sammenhenger hvor en vaier brukes på en slik måte at

slitasje har en tendens til å konsentreres langs bestemte partier av vaieren, for eksempel der hvor vaieren den største delen av tiden og/eller med den største belastningen ruller i kontakt med et trinsehjul, en vinsjtrommel eller lignende. Talje- og vinsj systemer, f.eks. i boretårn, personheiser og heisekraner, kan dra nytte av oppfinnelsen. Men der hvor oppfinnelsen har sin største økonomiske anvendelsesmulighet, er i sammenhenger hvor manuelt vedlikehold av vaier, for eksempel ved utskiftning eller «slip and cut», med-fører vesentlige kostnader. Kostnader omfatter her:

1) utgiftene til selve vedlikeholdsarbeidet

2) tap av inntekter (f.eks. som følge av bortfall av produksjon) eller tap som kan regnes på annen måte, som følge av at systemet må tas ut av drift mens vedlikeholdet pågår.

Bølgekraft har en utfordring med potensielt store kostnader på begge disse punktene. Bølgekraftsystemer med vaier er tiltenkt som det primære anvendelsesområdet for oppfinnelsen.

Kjent teknologi

US6932553 beskriver et «multipurpose system for a drilling and well intervention» som inneholder noen av de samme elementene som den foreliggende oppfinnelsen: «Two main hoisting winches 17 and 18 can be used in this invention. If two are used, each end can be wound onto a separate winch. By winding the two ends 26a and 26b each onto a separate winch 17, 18, as shown in FIG. 2, it is possible to achieve the same hoist cable speed at a relatively low speed of revolution on the winches 17, 18. (...) This design also allows hoist cable 25 that has reached its fatigue life to be woundfrom one winch 18 to the other 17 therefore eliminating the need to slip and cut the fatigued cable from the system thereby reducing operational nonproductive time. »

Imidlertid beskriver ikke US6932553 noe aktivatorsystem med styringsmekanisme som besørger at overspoling skjer av seg selv, som er et karakteriserende trekk ved den foreliggende oppfinnelsen, jamfør krav 1. US6932553 beskriver heller ikke noen differensiering i virkemåte eller oppbygning mellom de to vinsjene ( «hoisting winches 17 and 18»), i motsetning til i den foreliggende oppfinnelsen hvor tilleggsvinsjen, jamfør krav 1, er saktegående sammenlignet med den arbeidende hovedvinsjen, og hvor aktivatorsystemet — eventuelt med blokkeringsmekanisme (jamfør krav 2) — er i tilknytning til tilleggsvinsjen.

Definisjoner av begreper

I denne beskrivelsen har følgende begreper følgende betydning:

Vaier betyr vaier eller tilsvarende, slik som rep, line, etc.

Overspoling / å spole over betyr at vaier spoles ut fra den ene vinsjen: den vinsjen som den ene enden av vaieren er fastgjort til, og inn på den andre vinsjen: den vinsjen som den andre enden av vaieren er fastgjort til, eller omvendt.

Aktivatorsystem betyr en anordning med mekaniske komponenter — og eventuelt andre komponenter, f.eks. elektriske, elektroniske og/eller hydrauliske komponenter —, som regulerer overspoling av vaier, ved å bestemme når og på hvilke vilkår tilleggsvinsjen skal aktiveres til å rotere, og å besørge at denne rotasjonen aktiveres.

Rotasjon ( av vinsj) utover er rotasjon i den rotasjonsretningen som får vaier til å spoles ut av vinsj trommelen.

Rotasjon ( av vinsj) innover er rotasjon i den rotasjonsretningen som får vaier til å spoles inn på vinsjtrommelen.

En strømningsbegrenser er en del av en hydraulisk passasje som fungerer slik at den begrenser, eller på visse vilkår hindrer — helt eller delvis — den hydrauliske strømningen gjennom passasjen.

Figurer og hen visnings tall

Figur 1 viser en utførelse av oppfinnelsen med hovedelementene hovedvinsj 1, tilleggs-vinsj 2, og aktivatorsystemet 4 som behersker tilleggsvinsjen, og en eksemplifisert utførelse av blokkeringsmekanismen for tilleggsvinsjen. Figur 2 og figur 5 viser én mulig måte hvorpå oppfinnelsen kan integreres med et vinsj drevet bølgekraftverk. Figur 3 og 4 viser detaljer av det samme, med den samme eksemplifiserte utførelsen av blokkeringsmekanismen 5,6 som vist på figur 1. Figur 6 viser et annet eksempel på hvordan oppfinnelsen kan integreres i et vinsj drevet bølgekraftverk, med hovedvinsj 1 og tilleggsvinsj 2 fastgjort til samme struktur under vann og en trinse 13 fastgjort til flottøren slik at vinsj systemet og trinsen til sammen utgjør en talje for vaieren 3. Figur 7 viser et eksempel på en hydraulisk implementering av et sensor- og aktivatorsystem for styring av tilleggsvinsjen. Figur 8 og figur 9 viser alternative blokkeringsmekanismer for tilleggsvinsjen.

Beskrivelse

En hovedvinsj 1 har vinsj vaier 3 rullet inn på seg, og andre enden av vinsj vaieren er rullet inn på en tilleggsvinsj 2 i motsatt ende av vaierstrekket.

Hovedvinsjen er arbeidsvinsjen i systemet, det vil si den som ruller mest ut og inn. Jamført med bølgekratfsystemet beskrevet i N0325878 er denne sammenfallende med «vinsj 2» (se side 9, linje 27). Jamført med N0329110 er den sammenfallende med «trommel 10» (se side 6, linje 18).

Tilleggsvinsj ens funksjon er, med lav hastighet sammenlignet med hovedvinsjen, å spole over vaier, slik at de mest utsatte slitasjeområdene på vaieren flyttes, sakte men sikkert, etterhvert som hovedvinsjen utfører arbeid som medfører slitasje. Denne overspolingen kan enten skje ved at ekstra vaier som på forhånd var spolt inn på hovedvinsjen, spoles over på tilleggsvinsjen. Eller ved at ekstra vaier fra tilleggsvinsjen spoles ut fra denne og over på hovedvinsjen. Det siste er den foretrukne metoden, da dette krever mindre energi, i det trekkraften, som virker fra vaieren (hovedvinsjen) på tilleggsvinsjen, og vaierbevegelsen har samme retning.

Tilleggsvinsjen beherskes av et aktivatorsystem 4. Dette aktivatorsystemet kontrollerer overspoling av vaier og bestemmer hvorvidt, i hvilken grad og på hvilke vilkår tilleggsvinsjen skal få lov til å rotere. Aktivatorsystemet 4 kan inneholde en blokkeringsmekanisme som hindrer tilleggsvinsjen fra å rotere ut som følge av trekkraft på vaieren påført utenfra. På figurene 1 - 7 er denne blokkeringsmekanismen legemliggjort som et snekkegir, med et snekkegirhjul 5 montert på tilleggsvinsj ens aksling, og en snekkeskrue 6 i kontakt med snekkegirhjulet, montert med snekkeskruens aksling parallelt med tangenten av snekkegirhjulskiven i snekkegirhjulets plan. Vinkelen på snekkeskruens gjenger er tilstrekkelig nær 90° i forhold til snekkeskruens aksling, til at friksjonskraften blir større enn skyvekraften når et torsjonsmoment virker fra snekkegirhjulet 5 på snekkeskruen 6. Dermed blir snekkegiret selvblokkerende, slik at rotasjon av giret kun kan skje med innkommende moment fra snekkeskruens aksling. Dette er standard måte å konstruere et selvblokkerende snekkegir på, velkjent av ingeniører innen mekanikk. Utførelsen av blokkeringsmekanismen beskrevet her, og vist på figurene, er gitt som et eksempel. Den er bare en av flere mulige og av ingeniører kjente måter som kan benyttes for å blokkere tilleggsvinsjen, slik at kun torsjonsmoment påført tilleggsvinsjen fra aktivatorsystemet 4 kan få tilleggsvinsjen til å rotere.

Aktivatorsystemet 4 omfatter en motorstyringsenhet 7, som regulerer aktiviteten til aktivatorsystemet. Motorstyringseneheten inneholder en motor og midler til å beherske denne motoren. □ Beherske □ betyr her å kunne bestemme arbeidsraten til motoren og/eller starte og stoppe den. Termen □ motor □ brukes her i en vid betydning, og refererer til en anordning som forårsaker rotasjon av tilleggsvinsjen, eksempelvis ved ett eller flere mekaniske elementer som har evnen til å utføre arbeid for å rotere tilleggsvinsjen og/eller suspendere aktivatorsystemets blokkeringsmekanisme (slik at rotasjon av tilleggsvinsjen kan skje ved hjelp av ekstern kraft). I prinsippet kan dette være en hvilken som helst anordning som kan konstrueres av en fagmann, så lenge den medfører denne evnen. I utførelsesformen som figur 7 refererer til, er motorstyringsenhetens motor identisk med den hydrauliske motoren 19. Men motorstyringsenhetens motor er ikke begrenset til å være en hydraulisk motor, som vist på figur 7. Ei heller er midlene til å beherske motoren begrenset til å være de samme som vist på figur 7. Motorstyringsenheten styrer når tilleggsvinsjen skal spole over vaier, og hvor mye. I den eksemplifiserte utførelsesformen av aktivatorsystemet med snekkegir, skjer dette ved at motorstyringsenheten roterer snekkeskruen. Overspolingsraten kan være tidsstyrt, eller bestemt av andre parametre, for eksempel: frekvensen av kraftimpulser (rykk) i vinsjvaieren over en viss styrke, eller produktet av kraft og tilbakelagt strekning for vaieren (antall «ton-miles»).

Med henvisning til utførelsen som er vist på figur 1, kan tidsstyrt overspoling implementeres ved at motoren i motorstyringsenheten er en eller annen anordning med mekaniske elementer, som en ingeniør vil kunne være fortrolig med — for eksempel en anordning med en oppspent fjær —, som over tid utfører arbeid på snekkeskruens aksling og får den til å rotere. En hvilken som helst slags urverksmekanisme kan i prinsippet brukes til dette.

Overspoling bestemt av frekvensen av kraftimpulser i vaieren over en viss styrke, kan for eksempel oppnås ved å utnytte kraften som virker aksialt på snekkeskruens aksling når vaieren utsettes for nevnte kraftimpulser, i det man lar denne kraften aktivere en viss rotasjon av snekkeskruen, ved hjelp av mekanikk, som en fagmann forelagt oppgaven, uten oppfinnerisk innsats, ikke vil ha noen vanskeligheter med å frembringe midler for å utføre funksjonen til.

Overspoling som en funksjon av arbeid utført av vinsjen (antall «ton-miles») kan eksempelvis implementeres ved å la elektroniske sensorer registrere arbeidsbelastning og tilbakelagt strekning for hovedvinsjen, og ved at disse dataene mates inn i en prosesseringsenhet, eksempelvis en computer i motorstyringsenheten, som beregner, på grunnlag av de innmatede dataene, hvor mye vaier som skal spoles over, og eksekverer denne overspolingen ved å aktivere motorstyringsenhetens motor, som her kan være en elektrisk eller hydraulisk motor, for eksempel. Selv om det, med våre dagers teknologi, kan være å foretrekke å implementere et slikt sensor- og aktivatorsystem basert på elektronikk og elektriske signaler, er det i prinsippet ikke noe i veien for å implementere det rent mekanisk eller hydraulisk. Dette er også noe som kan forventes at en fagmann på området med letthet skal kunne utføre, uten oppfinnerisk innsats. Et eksempel på en slik hydraulisk implementering er vist på figur 7 og forklart nedenfor. Elementene 14 - 18 på figuren viser, forenklet, et mekanisk-hydraulisk system for omforming og videreformidling av bølgeenergi som absorberes av vinsjen 1. Dette samsvarer med deler av det hydrauliske subsystemet beskrevet i N0329152.1 implementasjonen eksemlpifisert i figur 7 og i den følgende beskrivelsen, er sensor- og aktivatorsystemet integrert med dette. Det er forutsatt at det er en passasje fra det hydrauliske systemet tilsluttet hovedvinsjen til tilleggsvinsj ens motorstyringsenhet. Dersom hovedvinsj 1 og tilleggsvinsj 2 begge er gjort fast til samme struktur, som i eksempelet vist på figur 6, er det ukomplisert å anlegge en slik passasje. Hovedvinsjen viderefører sin roterende bevegelse til et gir 14 som får den utgåene akslingen 14b fra giret til å rotere hurtigere enn vinsjtrommelen. Den utgående akslingen er koblet til en enveiskløtsj 15, som virker slik at det kun er rotasjon av hovedvinsjen utover som overføres videre til en hydraulisk pumpe 16. Pumpen er tilsluttet en turbinenhet med power-take-off system 17. Turbinenheten og power-take-off systemet er ikke nærmere beskrevet her. Det kan være satt sammen som beskrevet i N0329152, eller ha en annen utforming som virker til å om-strukturere energien fra pumpen 16 til nytteenergi. Poenget her er at hver gang vinsjvaieren 3 trekkes ut, vil det gå en hydraulisk strømning fra pumpen 16 til turbinenheten 17. Den hydrauliske passasjen som slutter pumpen til turbinenheten, har et sideløp. Dette sideløpet fører, via en strømningsbegrenser 20, til en hydraulisk motor 19 i motorstyringsenheten 7. Strømningsbegrenseren kan være en strupeventil som vist på figur 7, en strømningskontrollventil, en innsnevring av den hydrauliske passasjen eller en annen hydraulisk komponent som begrenser den hydrauliske strømningen til motoren 19. Når pumpen 16 aktiveres som følge av utspolende rotasjon av vinsjen, vil en liten del av strømningen ut fra pumpen passere gjennom strømingsbegrenseren og aktivere den hydrauliske motoren 19 som dermed får tilleggsvinsjen til å rotere. Avhengig av hvilken vei motoren 19 er montert i forhold til tilleggsvinsj ens rotasjonsretning, vil tilleggsvinsjen rotere utover og spole ut vaier, eller innover og spole vaier inn på seg. Begge monteringsretninger vil fungere i forhold til å oppfylle oppfinnelsens funksjon, selv om monteringsretningen som gir rotasjon av tilleggsvinsjen utover, vil kreve mindre energi av motoren 19.

Enda en mulighet er å la aktivatorsystemet 4 som behersker tilleggsvinsjen, drives manuelt. (Manuell drift av tilleggsvinsjen kan anordnes — for eksempel — ved å erstatte motorstyringsenheten 7 med en håndsveiv.) Eller den kan fjernstyres.

Snekkegirmekanismen som er vist på figurene 1 - 7, og lagt til grunn i det som er beskrevet ovenfor, er én av flere mulige utførelser av blokkeringsmekanismen for tilleggsvinsjen. I prinsippet kan denne byttes ut med en hvilken som helst blokkeringsmekanisme, uavhengig av utførelse, som har som funksjon at den hindrer kraft fra vaieren å bevege tilleggsvinsjen men ikke omvendt.

Et alternativ til å benytte et snekkegir eller en tilsvarende blokkeringsmekanisme (dvs. en blokkeringsmekanisme som har som funksjon at den hindrer kraft fra vaieren å bevege tilleggsvinsjen men ikke omvendt), er å benytte en enveis-blokkeringsmekanisme. Figur 8 viser tilleggsvinsjen med en slik enveis-blokkeringsmekanisme utført i form av en skralle. En annen utførelse er vist på figur 9, hvor skråstilte sperreklinker 21a,b er anlagt inntil vaieren 3 og hindrer den i å bli dratt ut fra tilleggsvinsjen. Sperreklinkene ligger inntil vaieren pekende med den frie enden i vaierens retning utover fra tilleggsvinsjen, med en passende vinkel, slik at sperreklinkene kiler fast vaieren mellom seg når vaieren forsøkes trekt ut fra tilleggsvinsjen, og slik at vaieren løsner fra kilegrepet i det tilleggsvinsjen starter å spole inn vaier, og sperreklinkene deretter — så lenge vaieren beveger seg i innspolende retning — fritt lar vaieren gli forbi.

En enveis-blokkeringsmekanisme virker ved at den tillater bevegelse i én retning — her: i tilleggsvinsj ens innspolende retning —, men sperrer for bevegelse i motsatt retning. Dette fungerer uten videre for overspolingskonfigurasjonen hvor aktivatorsystemet er satt til å spole vaier inn på tilleggsvinsjen. En skralle, eller tilsvarende, kan imidlertid også fungere som blokkeringsmekanisme for overspolingskonfigurasjonen hvor vaier spoles over på hovedvinsjen. Men dette krever en mer sofistikert funksjonell oppbygning av skrallen og motorstyringsenheten 7, ved at motorstyringsenheten aktivt kan suspendere blokkeringen ved å vippe ut skrallens blokkerende pal 22 slik at skralletannhjulet 23 kan rotere utover ett segment før den igjen blokkeres av palen.

I overspolingskonfigurasjonen hvor overspolingen skjer ved at ekstra vaier fra hovedvinsjen spoles over på tilleggsvinsjen, vil tilleggsvinsjen over tid få mer og mer vaier spolt inn på seg, mens mengden ekstra vaier på hovedvinsjen minker. Tilleggsvinsjen må da være dimensjonert for å ha plass til så mye ekstra vaier som man vil at hovedvinsjen skal kunne gi. I overspolingskonfigurasjonen hvor ekstra vaier fra tilleggsvinsjen spoles over på hovedvinsjen, vil mengden vaier på hovedvinsjen over tid øke, mens den minker på tilleggsvinsjen. Hovedvinsjen må da være dimensjonert for å ha plass til den ønskede mengden ekstra vaier fra tilleggsvinsjen. Uavhengig av konfigurasjon: Når mengden ekstra vaier på denne måten er «brukt opp», er det tid for å utføre manuelt vedlikehold, ved at den gamle vaieren fjernes og ny legges på, med ekstra vaier spolt inn på riktig vinsj. Det er også mulig, og antakelig ønskelig, å implementere et varslingssystem, for eksempel forbundet med motorstyringsenheten 7, som gir operatørene av vinsj systemet beskjed om når det er på tide å skifte vaier.

Poenget med oppfinnelsen er, at tiden som går mellom hver gang manuelt vedlikehold av vaieren må utføres, forlenges, og at dette gir sparte kostnader.

Eksempler på integrering av oppfinnelsen i et vinsj drevet bølgekraftverk

Et vinsj drevet bølgekraftverk har en vinsj, som her er sammenfallende med hovedvinsjen 1, som besørger energioverføring fra en bølgeenergiabsorberende enhet, som her er eksemplifisert som en flottør 8, slik det kan ses av figurene 2, 5 og 6. Hovedvinsjen 1 settes i bevegelse av bølgene, og denne skiftende bevegelsen kanaliseres videre inn i et kraft-konverterings-maskineri (ikke nærmere beskrevet, da oppbygningen av dette varierer fra bølgekraftsystem til bølgekraftsystem), hvor energien omformes til nyttig energi, for eksempel elektrisk strøm. Her, som i N0325878 og N0329110, er vinsjen 1 selvstrammende, og spoler dermed inn automatisk når uttrekkingskraften fra vaieren er tilstrekkelig lav.

På figurene 2 og 5 vises et vinsj drevet bølgekraftverk hvor den bølgeenergiabsorber-ende vinsjen 1, altså hovedvinsjen, er plassert i en vinsj enhet 9 under vann, forankret til havbunnen eller en dypereliggende struktur ved hjelp av et forankringselement 10 (på figurene vist som en kjetting). På figurene er det også vist, utgående fra vinsjenheten i samme retning som forankringselementet: en navlestreng 11, det vil si en kabel for overføring av elektrisk strøm og evt. kontrollsignaler fra kraftverket til land. Vinsjenheten 9 er forbundet med vaier 3 til flottøren 8, som flyter i vannoverflaten 12. Tilleggsvinsjen er her fastgjort til flottøren. På figurene 2 og 5 er det vist en ut-føring av vaieren fra tilleggsvinsjen gjennom en trakt 24 i flottøren og ut gjennom en bøynings-avstiver 25 på flottørens underside.

En konfigurasjon med tilleggsvinsjen fastgjort til flottøren kan også integreres med en utforming av et vinsj drevet bølgekraftverk hvor vinsjenheten står på land, som i N0325878 figur 4. Alternativt kan vinsjenheten 9 med den bølgekraftdrevne vinsjen 1 og tilleggsvinsjen 2 bytte plass, hvilket vil innebære at vinsjenheten er inni flottøren, som i N0329110, og tilleggsvinsjen med aktivatorsystem 4 er under vann.

Figur 6 viser enda en en alternativ konfigurasjon, hvor både hovedvinsjen 1 og tilleggsvinsjen 2 er fastgjort til vinsjenheten 9, under vann. Vaieren som er strukket fra hovedvinsjen til tilleggsvinsjen, går gjennom et trinsehjul 13 forbundet med flottøren — også kalt en blokk. Vaieren 3, trinsehjulet og vaierens to endefester, henholdsvis på hovedvinsjen og tilleggsvinsjen, på den samme strukturen, nemlig vinsjenheten 9, utgjør til sammen en talje. Dette taljearrangementet vil medføre at hovedvinsjen roteres når bølgene løfter flottøren, og det vil fungere slik at vaieren ved hovedvinsjen beveger seg dobbelt så raskt som flottøren, hvilket i bølgekraftsammenheng kan betraktes som en fordel, da det gir en oppgiring av bevegelsen på hovedvinsjen. Et av problemene med utnyttelse av bølgeenergi er at bølgebevegelsene i utgangspunktet er svært langsomme. Oppgiring av denne bevegelsen er derfor hensiktsmessig, fordi den overførte effekten da kan håndteres i form av mindre krefter og lavere torsjonsmoment, og følgelig med lavere dimensjonering av komponentene.

Med et taljearrangement som vist på figur 6, vil kreftene fra flottøren på vaieren bli lavere, ca halvparten så store, fordi det er to vaierender som holder flottøren. Dermed kan både vaieren 3 og hovedvinsjen 1 dimensjoneres ned, og likevel være i stand til å utføre like stort arbeid, hvilket også kan betraktes som en fordel. Enda en fordel med et slikt arrangement, er at det gjør det lettere å implementere en overspolingsfunksjon for tilleggsvinsjen basert på input-data fra sensorer som er anordnet i tilknytning til hovedvinsjen — enten disse sensorene er elektroniske, hydrauliske eller mekaniske.

Figur 6 viser en enkelttalje (girfaktor x 2). Men samme anordning av hovedvinsj og tilleggsvinsj kan benyttes med en dobbelttalje (fireslått talje) (girfaktor x 4), en seksslått talje (girfaktor x 6) osv, for å få enda større oppgiringsfaktor, hvis ønskelig. En luff-talje (girfaktor x 3) eller gyn-talje (girfaktor x 5) osv. er også mulig, men da må en av vinsjene, tilleggsvinsjen eller hovedvinsjen, være fastgjort til flottøren.

Claims (9)

1. En vinsj anordning med en vaier (3), en hovedvinsj (1) i den ene enden av vaieren, og i den andre enden av vaieren en tilleggsvinsj (2)karakterisertved at tilleggsvinsjen (2) roterer langsomt sammenlignet med hvor fort hovedvinsjen typisk roterer og at tilleggsvinsjen beherskes av et aktivatorsystem (4) omfattende en motorstyringsenhet (7), som kontrollerer overspoling av vaier i én retning mellom de to vinsjene for å forskyve vaieren i forhold til hovedvinsjens trommel og andre eventuelle elementer som vaieren er i slitasjefremkallende kontakt med, slik at slitasje over tid fordeles over større deler av vaieren.

2. Anordning i henhold til krav 1 hvor aktivatorsystemet (4) inneholder en blokkeringsmekanisme som forhindrer ekstern trekkraft på vaieren (3) fra å rotere tilleggsvinsjen (2) uten at dette er bestemt av aktivatorsystemet (4).

3. Anordning i henhold til krav 2, hvor blokkeringsmekanismen er et snekkegir, med et snekkegirhjul (5) forbundet med tilleggsvinsjen, og en snekkeskrue (6) forbundet med resten av aktivatorsystemet (4), som blokkerer for overføring av roterende kraftbevegelse fra tilleggsvinsjen til aktivatorsystemet, men ikke omvendt.

4. Anordning i henhold til krav 2, hvor blokkeringsmekanismen er en enveis-blokkering av tilleggsvinsjen, som hindrer vaier fra å trekkes ut av, men fritt tillater at vaier spoles inn på tilleggsvinsjen (2) ved at blokkeringsmekanismen aktiveres som følge av at vaier forsøkes trekt ut, men deaktiveres ved innspolende bevegelse.

5. Anordning i henhold til krav 4 hvor enveis-blokkeringen er en skralle, med et skralletannhjul (23) forbundet med tilleggsvinsjen (2) og en blokkerende pal (22) på skralletannhjulet, som blokkerer rotasjon av skrallen i én retning.

6. Anordning i henhold til krav 5 hvor motorstyringsenheten (7) kan fjerne palen (22) og tillate skrallen å rotere i blokkeringsretningen.

7. Anordning i henhold til krav 4 hvor enveis-blokkeringen er skråstilte sperreklinker (21a, b) anlagt inntil vaieren (3) i en slik retning og med tilstrekkelig vinkel til at de kiler fast vaieren når vaieren forsøkes trekt ut av tilleggsvinsjen (2), men løsner fra kilegrepet og ligger fritt når tilleggsvinsjen spoler inn vaier.

8. Anordning i henhold til kravene 1 - 7, hvor motorstyringsenheten omfatter midler for å kontrollere rotasjon av tilleggsvinsjen.

9. Anordning i henhold til ett av kravene 1-7, hvor motorstyringsenheten omfatter en prosesseringsenhet tilpasset til å sende signaler til en motor i motorstyringsenheten for kontrollert rotasjon av tilleggsvinsjen.