ES2328568T3 - Sistema de amarre con control activo. - Google Patents
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Abstract
Un método para controlar un sistema de amarre de un navío, incluyendo dicho sistema por lo menos un robot de amarre (100) para atar de manera liberable un navío (200) que flota sobre la superficie de un cuerpo de agua en una terminal (110), incluyendo el robot de amarre (100) un elemento de unión con fuerza de atracción (1) enganchado de manera móvil a una estructura de base (113, 602) de dicho robot de amarre (100), siendo dicha estructura de base (113, 602) fijada a dicha terminal (110), siendo dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) enganchable de manera liberable con una superficie del navío (252) para hacer atar el navío (200) con dicha terminal (110), en una dirección seleccionada de una o más de (i) una dirección de babor a estribor, (ii) una dirección longitudinal y (iii) una dirección vertical donde dicho método, después de asociar el navío (200) con el sistema de amarre permitiendo que la superficie del navío (252) sea enganchada por el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y el establecimiento de una fuerza de atracción entre dicho navío (200) y dicho robot de amarre (100), comprende: (a) medir la fuerza de atracción entre la superficie del navío (252) y el elemento de unión con fuerza de atracción (1), para el propósito de determinar la capacidad de sujeción en una dirección seleccionada de por lo menos una de (i) la dirección paralela a la dirección de fuerza de atracción, (ii) la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y horizontalmente, y (iii) la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y verticalmente; (b) medir la fuerza entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la estructura de base (113, 602) del robot de amarre (100) en una dirección seleccionada de por lo menos una o más de (i) la dirección paralela a la dirección de la fuerza de atracción, (ii) la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y horizontalmente, y (iii) la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y verticalmente; y (c) monitorizar la relación entre la fuerza de atracción y las fuerzas medidas en (b) donde una alarma es disparada cuando cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) en una dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y el dicho navío (200), se aproxima a una capacidad de sujeción dependiente de la fuerza de atracción en la dirección que tiende a permitir un movimiento relativo del elemento de unión con fuerza de atracción (1) con dicho navío (200).
Description
Sistema de amarre con control activo.
La presente invención se relaciona con un
sistema de amarre de navíos con control activo y más específicamente
con un sistema para monitorizar las cargas de amarre aplicadas a y
hacia el desplazamiento de un navío. En particular aunque no
únicamente la invención se relaciona con el control de un sistema de
amarre que emplea robots de amarre que tienen un elemento de unión
provisto de atracción para encajar con una superficie para realizar
el amarre del navío.
El amarre de un barco en un terminal tal como un
muelle utilizando robots de amarre es conocido. Sistemas
automatizados tales como estos son descritos por ejemplo en WO
0162585 la que constituye el arte anterior más cercano y tiene un
número de ventajas sobre los métodos convencionales de amarre que
emplean líneas de amarre.
Cuando un navío se aproxima al terminal los
robots de amarre son capaces de asegurar un barco y sujetarlo con
fuerzas grandes dentro de un lapso de tiempo razonablemente corto
para contrarrestar cualquier fuerza dinámica significativa con el
fin de reducir el movimiento del barco y por lo tanto llevarlo bajo
un control preciso hacia una posición deseada respecto al terminal.
Sin embargo, un problema que cualquier sistema de amarre debe
contrarrestar es el efecto de las corrientes de agua y los vientos
que tienden a aplicar fuerzas a la nave en una dirección que puede
impulsar el barco fuera del contacto con los robots de amarre. Esto
introduce importantes consideraciones de seguridad en el diseño de
los sistemas robóticos que emplean elementos de unión con atracción
tales como copas de vacío. Al considerar aspectos ambientales, es
deseable proveer un alto nivel de seguridad a la vez que se evita
también un sobrediseño y una redundancia excesiva.
Los fallos en el amarre de un navío con un robot
de amarre de estilo de copas de vacío ocurren cuando las fuerzas
aplicadas a un navío en una dirección tendientes a liberar el navío
de las copas de vacío exceden la fuerza de succión de las copas de
vacío sobre el navío. Esta fuerza de sustentación puede variar de
acuerdo con el grado de succión que se aplica mediante el sistema
de succión neumático. El tamaño de la fuerza de sujeción y por lo
tanto la capacidad de sujeción aplicada por los robots de amarre al
vacío puede variar por lo tanto. En formas más tradicionales de
amarre que utilizan líneas de amarre, la capacidad de sujeción
provista por las líneas de amarre está determinada por la fuerza de
rup-
tura de las líneas de amarre o por la fuerza de las fijaciones que sostienen las líneas de amarre entre el navío y la orilla.
tura de las líneas de amarre o por la fuerza de las fijaciones que sostienen las líneas de amarre entre el navío y la orilla.
En métodos de amarre convencionales que emplean
líneas de amarre, se han propuesto diversos métodos para monitorear
las cargas de amarre y controlar el sistema de amarre para evitar
fallos catastróficos. Por ejemplo, la magnitud de estas cargas de
tracción en las líneas de amarre han sido monitorizadas en métodos
previos para controlar los tornos de amarre automáticos. Por
ejemplo la US4055137 describe el uso de detectores de tensión para
determinar la fuerza de tensión dentro de una línea de amarre
conectada entre un muelle y un navío. Tal información se usa para
controlar los tornos con el fin de hacer ajustes a la tensión de las
líneas de amarre según se desee. El sistema de la US4055137 sin
embargo solamente puede ser utilizado con confianza para asegurar
que ciertos límites de fuerza dentro de las líneas de amarre no
sean excedidos. Tales límites están fijados dependiendo de la
fuerza de tracción de las líneas de amarre o de las fijaciones en
cuestión. Puesto que tales límites de fuerza de tracción no varían
con el tiempo y no pueden variar con el tiempo la información
obtenida a partir de las fuerzas dentro de las líneas de torsión
pueden relacionarse solamente con la determinación de la fuerza de
ruptura máxima final del amarre. Además puesto que no hay medición
de ángulos de fuerza entre el navío y las líneas de amarre no es
posible utilizar el sistema de la US4055137 para determinar la
fuerza total que está siendo aplicada al navío por ejemplo en la
dirección de babor a estribor y en dirección longitudinal. Además a
la luz de que no hay desplazamientos angulares o mediciones de
desplazamiento provistas por el sistema descrito en US4055137 la
invención de la US4055137 no permite una información de posición
exacta provista como parte del sistema. El sistema de la US4055137
también es incapaz de proporcionar datos de carga de amarre
mientras que el navío se está moviendo con respecto al terminal,
puesto que el sistema no está diseñado para mover a propósito un
navío.
La US4532879 describe un robot de amarre que
está directamente acoplado a un navío. Al igual que la US4055137 no
se provee conexión de vacío. Mientras que se mide una fuerza de
amarre en una dirección solamente por el robot de amarre de la
US4532879 su propósito es restaurar el posicionamiento del navío con
respecto al robot de amarre. La fuerza es medida para controlar un
sistema hidráulico de presión para proveer tales fuerzas de
restauración. Puesto que la capacidad final de sostenimiento del
robot de amarre es determinada a partir de la fuerza de la
estructura física no hay necesidad de controlar la fuerza de amarre
dependiente de cualquier variación en la fuerza de sostenimiento
final del acoplamiento entre el barco y el robot de amarre puesto
que no hay tal variación. Además el robot de amarre de la US4532879
es capaz únicamente de medir fuerzas en una dirección puesto que el
robot tiene rotación libre alrededor de un punto de pivote. Puesto
que el robot de amarre no provee restricciones laterales al barco
este sistema es análogo a la medición de fuerza en una línea de
amarre como la mostrada por ejemplo en US4055137.
Nuestra propia publicación anterior de la
WO02/090176 describe un robot de amarre al cual sin embargo no se
hace ninguna referencia referente a la relación existente entre la
fuerza de sostenimiento de la copa de vacío variable y las fuerzas
medidas por el robot de amarre en por lo menos las direcciones de
babor a estribor y longitudinal.
Un aspecto adicional con respecto a la
monitorización de las fuerzas y desplazamientos en un sistema de
amarre de una línea de amarre es el hecho de que tales líneas de
amarre son frecuentemente elásticas en su naturaleza. De acuerdo
con lo anterior no puede medirse una determinación absoluta de las
fuerzas y del posicionamiento en tal acoplamiento elástico.
Mientras que las mediciones de las líneas de amarre pueden ser
alcanzadas para proveer una información absoluta acerca de la
misma, no es un reflejo instantáneo de la carga y el posicionamiento
del navío.
De acuerdo con lo anterior algunos de los
sistemas de la técnica anterior tal como se describen más arriba
utilizan las provisiones de medición de fuerzas para asegurar el
mantenimiento del sistema de amarre dentro de los límites de la
autodestrucción. Esto es así debido al acoplamiento mecánico directo
del navío con los robots de amarre del muelle.
Además la exactitud alcanzable con los sistemas
de línea de amarre de la técnica anterior está limitado por las
propiedades de las líneas de amarre, la cuales pueden interferir una
con otra o con bolardos, etc., para producir efectos anómalos que
no pueden ser medidos fácilmente.
Es de acuerdo con lo anterior un objeto de la
presente invención proveer un sistema de amarre con control activo
que apunte hacia las necesidades y problemas antes mencionados o por
lo menos a proveer al público con una opción útil.
Aspectos adicionales y ventajas de la presente
invención serán evidentes a partir de la descripción siguiente la
cual se da a manera de ejemplo únicamente.
La invención está definida por las
reivindicaciones independientes 7, 15, 18, 23 y 24.
De acuerdo con un primer aspecto la presente
invención consiste en un método para controlar un sistema de amarre
de navíos incluyendo dicho sistema por lo menos un robot de amarre
para atar de manera temporal un navío que flota sobre la superficie
de un cuerpo de agua a un terminal, incluyendo el robot de amarre un
elemento anexo de fuerza de atracción que está encajado de manera
móvil a una estructura de base de dicho robot de amarre, estando
dicha estructura de base fija a dicho terminal, siendo dicho
elemento de unión de fuerza de atracción encajable de manera
liberable con una superficie del navío para atar el navío con dicho
terminal, en una dirección seleccionada de una o más entre
(i) una dirección de babor a estribor,
(ii) una dirección longitudinal, y
(iii) una dirección vertical,
en donde dicho método, después de la asociación
del navío con el sistema de amarre permitiendo que la superficie
del navío sea enganchada por el elemento anexo de fuerza atractiva y
el establecimiento de una fuerza de atracción entre dicho navío y
dicho robot de amarre comprende;
(a) medir la fuerza de atracción entre la
superficie del navío y el elemento de unión de fuerza de atracción,
para los propósitos de determinar la capacidad de sujeción en una
dirección seleccionada de por lo menos uno de
- (i)
- la dirección paralela a la dirección de la fuerza de atracción,
- (ii)
- la dirección normal a la dirección de la fuerza de atracción y horizontalmente, y
- (iii)
- la dirección normal a la dirección de la fuerza de atracción y verticalmente;
(b) medir la fuerza entre el elemento de unión
de fuerza de atracción y la estructura de base del robot de amarre
en por lo menos una dirección seleccionada de por lo menos una o más
de
- (i)
- la dirección paralela a la dirección de la fuerza de atracción,
- (ii)
- la dirección normal a la dirección de la fuerza de atracción y horizontalmente,
- (iii)
- la dirección normal a la dirección de la fuerza de atracción y verticalmente; y
(c) monitorizar la relación entre la fuerza de
atracción y las fuerzas medidas en (b), donde se dispara una alarma
con cuando una o más de las fuerzas medidas (b) en una dirección que
tiende a permitir que el movimiento relativo entre el elemento de
unión de la fuerza de atracción y el dicho navío, se aproxime a una
fuerza de atracción dependiente de la capacidad de sujeción en la
dirección y tiende a permitir el movimiento relativo de unión de la
fuerza de atracción con dicho navío.
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Preferiblemente dicho elemento de unión de la
fuerza de atracción es un elemento de unión de fuerza de atracción
variable y el método incluye además, cuando una o más de las fuerzas
medidas en (b) alcanza un límite predefinido que tiende a permitir
el movimiento relativo entre el elemento de fuerza de atracción
variable y el dicho navío en una dirección paralela a tal fuerza
medida, el control para variar, y preferiblemente incrementar, la
fuerza de atracción entre
la superficie del navío y el elemento de unión de fuerza de atracción variable en respuesta a la fuerza medida en (b).
la superficie del navío y el elemento de unión de fuerza de atracción variable en respuesta a la fuerza medida en (b).
Preferiblemente dicho elemento de unión de
fuerza de atracción es un elemento de unión de fuerza de atracción
variable y el método incluye además, cuando uno o más de las fuerzas
medidas en (b) alcanza un límite predefinido que tiende a permitir
un movimiento relativo entre el elemento de atracción de fuerza
variable y el dicho navío en una dirección paralela a tales fuerzas
medidas, el control para variar, y preferiblemente incrementar la
fuerza de atracción entre la superficie del navío y el elemento de
unión de fuerza de atracción variable proporcional a las fuerzas
medidas en (b).
Preferiblemente dicho elemento de unión de
fuerza de atracción es un elemento de unión de fuerza de atracción
variable y el método incluye adicionalmente, cuando una o más de las
fuerzas medidas en (b) alcance un límite predefinido que tiende a
permitir un movimiento relativo entre el elemento de atracción de
fuerza variable y el dicho navío en una dirección paralela a tales
fuerzas medidas, controlando mediante el incremento de las fuerzas
de atracción de la superficie del navío y el elemento de unión de
las fuerzas de atracción variables cuando las fuerzas medidas en
(b) alcanzan un límite máximo de un rango predeterminado.
Preferiblemente cuando las fuerzas medidas en
(b) entre el elemento de unión de fuerza de atracción y la
estructura de base es continuamente monitorizado y determinado a
partir de una señal como respuesta a un transductor, y cuando dicha
señal de respuesta a dicho transductor es presentada visualmente en
un sistema de control se indica la fuerza o fuerzas entre el navío
y dicha estructura de base de dicho robot de amarre.
Preferiblemente dicho sistema incluye una
pluralidad de robots de amarre espaciadamente separados, cada uno
presentando un elemento de unión de fuerza de atracción para
enganchar con una superficie de dicho navío y donde las fuerzas tal
como son medidas en (b) entre el elemento de unión de fuerza de
atracción y la estructura de base de cada robot de amarre son
monitorizadas continuamente y determinadas a partir de una señal de
respuesta a un transductor, donde dicha señal de respuesta a dicho
transductor es presentada sobre un sistema de control visualmente,
para indicar las fuerzas entre el navío y dicha estructura de base
de dicho robot de amarre.
Preferiblemente dicho sistema incluye una
pluralidad de robots de amarre separados entre sí, presentando cada
uno un elemento de unión con fuerza de atracción para engancharse
con una superficie de dicho navío, y donde dicho método incluye
adicionalmente, cuando una o más de las fuerzas medidas en (b) de
uno de dichos robots de amarre tiende hacia permitir un movimiento
relativo entre el elemento de unión con fuerza de atracción y el
dicho navío en una dirección paralela a tales fuerzas medidas por
tal aproximación a una capacidad de sujeción del elemento de unión
con fuerza de atracción en cualquiera de tales direcciones, por lo
menos uno de los otros robots de amarre es controlado en cuanto a
su movimiento de su elemento de unión de fuerza de atracción con
respecto a dicha estructura de base en una dirección para variar la
fuerza entre su elemento de unión con fuerza de atracción y su
estructura de base en una dirección opuesta a dicha dirección para
reducir por lo tanto la fuerza en tal dicha dirección entre el
elemento de unión con fuerza de atracción y su dicha estructura de
base de dicho robot de amarre.
Preferiblemente dicho sistema incluye una
pluralidad de robots de amarre espaciados entre sí, presentando
cada uno un elemento de unión con fuerza de atracción variable para
enganchar a una superficie de dicho navío, y donde dicho método
incluye adicionalmente, cuando una o más de las fuerzas medidas en
(b) de uno de dichos robots de amarre tiende a permitir el
movimiento relativo entre el elemento de atracción con fuerza
variable y el dicho navío en una dirección paralela a tales fuerzas
medidas por tal aproximación a una capacidad de sujeción del
elemento de unión con fuerza de atracción en cualquier dirección,
por lo menos uno de los otros robots de amarre está controlado para
variar, y preferiblemente incrementar su fuerza de atracción.
Preferiblemente cuando la fuerza de atracción
entre cada elemento de unión con fuerza de atracción y la superficie
del navío se mide y una señal correspondiente a la fuerza de
atracción medida es transmitida para el propósito de
presentación.
Preferiblemente donde la fuerza de atracción
entre dicho elemento de unión con fuerza de atracción y la
superficie del navío es medida y una señal correspondiente a la
fuerza de atracción medida es transmitida para propósitos de
comparación con las fuerzas medidas de (b) donde una alarma es
disparada cuando una cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b)
alcanza una proporción de una fuerza de sujeción requerida para que
resulte en un movimiento relativo entre dicho elemento de unión con
fuerza de atracción y dicho navío, fuerza de sujeción que es
dependiente de la fuerza de atracción medida.
Preferiblemente cuando la fuerza de atracción
entre dicho elemento de unión con fuerza de atracción y la
superficie del navío es medida y una señal correspondiente a la
fuerza de atracción medida es transmitida para propósitos de
comparación con la fuerza medida de (b), y cuando la fuerza de
atracción varía, y preferiblemente se incrementa cuando una
cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) alcanza un límite
correspondiente a una fuerza de sujeción requerida para traducirse
en un movimiento relativo entre dicho elemento de unión con fuerza
de atracción y dicho navío, fuerza de sujeción que es dependiente
de la fuerza de atracción medida.
Preferiblemente cuando el elemento de unión con
fuerza de atracción es de una clase que debe ser enganchada con una
superficie plana de dicho navío con su fuerza de atracción actuando
en sentido normal solamente sobre dicha superficie planar, y cuando
la fuerza de atracción entre cada elemento de unión con fuerza de
atracción y la superficie plana es medida y una señal
correspondiente a la fuerza de atracción medida es transmitida para
propósitos de comparación con la fuerza medida en (b) (ii), y cuando
una alarma es disparada cuando tal fuerza en una dirección tiende a
resultar en un movimiento relativo de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción y dicho navío en la dirección paralela a la
fuerza medida en (b) (ii), se aproxima a la capacidad de sujeción
de dicho elemento de unión con fuerza de atracción con dicho navío
tal como se determina a partir de la fuerza de atracción
medida.
Preferiblemente cuando el elemento de unión con
fuerza de atracción es de una clase tal que debe ser enganchado con
una superficie plana de dicho navío con su fuerza de atracción
actuando en forma normal solamente sobre dicha superficie plana y
es un elemento de unión con fuerza de atracción variable, donde la
fuerza de atracción entre cada elemento de unión con fuerza de
atracción y la superficie plana es medida y una señal
correspondiente a la fuerza de atracción medida es transmitida para
propósitos de comparación con la fuerza medida en (b) (ii) y donde,
cuando tal fuerza en una dirección alcanza un límite predefinido que
tiende a resultar en un movimiento relativo de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción y dicho navío en la dirección paralela
a la fuerza medida en (b) (ii), se aproxima a la capacidad de
sujeción de dicho elemento de unión con fuerza de atracción con
dicho navío, la fuerza de atracción es variada, y preferiblemente
incrementada.
Preferiblemente cuando la fuerza entre el robot
de amarre y el navío paralelo a la dirección de la fuerza medida en
(b) (i) tiende a resultar en una separación de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción de dicho navío excede un primer
umbral el robot de amarre adopta un modo de seguridad donde la
fuerza de atracción entre la superficie del navío y el elemento de
unión con fuerza de atracción se adapta para ejercer una fuerza de
atracción máxima.
De acuerdo con un segundo aspecto la presente
invención consiste en un sistema de amarre de navíos, adecuado para
amarrar un navío a un terminal, el cual puede ser un terminal fijo o
flotante, que comprende,
por lo menos dos robots de amarre asegurados al
terminal, incluyendo cada robot de amarre una estructura de base
fija con respecto al terminal, y un elemento de unión con fuerza de
atracción enganchado de manera móvil a la estructura de base,
siendo dicho elemento de unión con fuerza de atracción enganchable
de manera liberable con una superficie de navío adyacente para
asegurar el navío a dicho terminal, siendo capaz dicho elemento de
unión con fuerza de atracción de ejercer una fuerza de atracción
normal a dicha superficie del navío a la cual va a ser unido para
contrarrestar fuerzas de carga externas que están siendo ejercidas
sobre el navío; y medios para establecer la fuerza de atracción
entre dicho navío y dicho elemento de unión con fuerza de
atracción;
caracterizado porque
cada robot de amarre incluye medios para actuar
con movimientos del elemento de unión con fuerza de atracción con
respecto a la estructura de base en por lo menos una dirección
seleccionada a partir de una cualquiera o ambas entre la dirección
de babor a estribor y la dirección longitudinal;
y dicho sistema incluye adicionalmente
(a) medios para medir la fuerza de atracción
entre el elemento de unión con fuerza de atracción de cada robot de
amarre y el navío en una dirección paralela a dicha normal para
proveer una "lectura de la capacidad de fuerza de atracción"
y
(b) medios para medir la fuerza entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción y la estructura de base
de dicho robot de amarre en por lo menos una dirección
correspondiente a cualquiera o más de una de entre:
- i.
- una dirección paralela a la dicha normal para proveer una "lectura normal de fuerzas"
- ii.
- una dirección horizontal y perpendicular a dicha normal para proveer una "lectura de fuerza de corte horizontal", y
- iii.
- una dirección vertical y perpendicular a la normal para proveer una "lectura de fuerza de corte vertical"
(c) medios para monitorizar la relación entre
dicha lectura de capacidad de fuerza de atracción y cualquiera o
más de dichas lecturas de fuerza normales, lectura de fuerza de
ruptura horizontal, y lecturas de fuerza de ruptura vertical para
proveer una o varias "lecturas del estado del amarre"
(d) medios para controlar cada uno de los robots
de amarre que responden a dichas lecturas del estado del amarre de
una forma tal que cuando una o más de dichas lecturas normales de
fuerza, lecturas de fuerza de ruptura horizontal alcanzan un límite
predeterminado, y las lecturas de fuerza de ruptura vertical en una
dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre dicho
navío y dicho elemento de unión con fuerza de atracción de un dicho
robot de amarre, de la capacidad de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción para sujetar el navío en tal dirección, dichos
medios para controlar inician por lo menos una o más acciones
seleccionadas entre las siguientes:
- i.
- dichos medios para establecer dicha fuerza de atracción de una forma que varíe, y preferiblemente incremente dicha fuerza de atracción,
- ii.
- una alarma, y
- iii.
- un desplazamiento del elemento de unión con fuerza de atracción de por lo menos otro robot de amarre con respecto a su estructura de base, en una dirección opuesta a una dirección que tiende hacia permitir un movimiento relativo entre dicho navío y dicho elemento de unión con fuerza de atracción de dicho robot de amarre, para incrementar la fuerza de carga sobre dicho por lo menos un robot de amarre y reducir la fuerza de carga sobre el dicho robot de amarre en dicha dirección que tiende hacia permitir un movimiento relativo entre dicho navío y dicho elemento de unión con fuerza de atracción de dicho robot de amarre.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es una almohadilla o copa de vacío y dichos
medios para establecer la fuerza de atracción entre dicho navío y
dicho elemento de unión con fuerza de atracción es un sistema de
vacío en comunicación fluida con dicha copa de vacío e incluye un
generador de vacío. Preferiblemente, el generador de vacío es una
bomba de vacío.
Preferiblemente cuando un conjunto curvado de
por lo menos dos robots de amarre están provistos para ser
enganchados cerca al canto de proa de dicho navío, y un conjunto de
barras de por lo menos dos robots de amarre son provistos para ser
enganchados cerca al árbol de dicho navío, cuando dichos medios para
controlar pueden controlar la fuerza de atracción de cada elemento
de unión con fuerza de atracción de una forma en la que las fuerzas
de atracción aplicadas a la superficie del navío por al menos uno
de dichos robots de amarre de cada conjunto alcanza un primer
umbral los medios para controlar operan de una manera tal que
normalizan la fuerza de atracción de cada robot de cada
conjunto.
De acuerdo con un aspecto adicional la presente
invención consiste en un sistema de amarre de navíos, adecuado para
amarrar un navío a un terminal, el cual puede ser un terminal fijo o
flotante tal como un segundo navío, comprendiendo dicho sistema de
amarres de navío
por lo menos dos robots de amarre asegurados a
un terminal, siendo el terminal bien un muelle fijo o flotante (o
un segundo navío) incluyendo cada robot de amarre una estructura de
base fija con respecto al terminal, un elemento de unión con fuerza
de atracción enganchado a la estructura de base, donde dicho
elemento de unión con fuerza de atracción es enganchado de manera
liberable con una superficie adyacente del navío para asegurar el
navío a dicho terminal, siendo capaz dicho elemento de unión con
fuerza de atracción de ejercer una fuerza de atracción normal a
dicha superficie del navío y cuando va a ser enganchado, para
contrarrestar fuerzas de carga que están siendo ejercidas sobre el
navío; y medios para establecer la fuerza de atracción entre dicho
navío y dicho elemento de unión con fuerza de atracción;
caracterizado porque
para cada robot, dicho sistema incluye
adicionalmente
(a) medios para medir la fuerza de atracción
entre el elemento de unión con fuerza de atracción y el navío para
proveer una "lectura de capacidad de fuerza de atracción" y
(b) medios para medir la fuerza entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción y la estructura fija de
dicho robot de amarre por lo menos en una dirección paralela a la
dicha normal para proveer una "lectura de fuerza normal"
(c) medios para monitorizar la relación entre
dicha lectura de capacidad de fuerza de atracción y dicha lectura
de fuerza normal para proveer una "lectura del estado de
amarre"
(d) medios para controlar el robot de amarre que
responde a dicha lectura de estado de amarre de una forma tal que
cuando la lectura de fuerza normal en una dirección que tiende a
separar el elemento de unión con fuerza de atracción de dicho navío
alcanza un umbral de lectura de fuerza de atracción, dicho medio
para controlar inicia por lo menos una cualquiera o ambas de las
siguientes acciones:
- i.
- dichos medios para establecer dicha fuerza de atracción en una manera que varíe, y preferiblemente incremente dicha fuerza de atracción, y
- ii.
- una alarma.
Preferiblemente donde cada robot de amarre
incluye medios para actuar en un movimiento traslacional del
elemento de unión con fuerza de atracción con respecto a la
estructura de base en por lo menos una dirección de babor a
estribor, y donde dichos medios para control pueden en el evento de
que las fuerzas de carga alcancen un umbral predeterminado, iniciar
además un desplazamiento del elemento de unión con fuerza de
atracción de otro robot de dicho sistema en la dirección de
estribor a babor hacia su dicha estructura de base, causando con
ello que dicho otro robot de amarre contrarreste una parte
incrementada de las fuerzas de carga ejercidas sobre el navío.
Preferiblemente, dicho sistema comprende
adicionalmente
a. medios para determinar la capacidad de
sostener la fuerza de ruptura entre dicho elemento de unión con
fuerza de atracción y dicho navío resultante de dicha lectura de la
capacidad de fuerza de atracción, en una dirección horizontal y
perpendicular a dicha normal, para proveer una "lectura de la
capacidad de sujeción de la fuerza de ruptura"
b. medios para medir la fuerza de dirección de
ruptura, siendo una fuerza paralela a dicha fuerza de sujeción de
ruptura, entre dicho elemento de unión con fuerza de atracción y
dicha estructura fija de dicho robot de amarre para proveer una
"lectura de fuerza de ruptura"
c. medios para monitorizar la relación entre
dicha lectura de capacidad de fuerza de ruptura y dicha lectura de
fuerza de ruptura para proveer una "segunda lectura del estado de
amarre"
donde dichos medios para controlar el robot de
amarre también responden a dicha segunda lectura de estado de
amarre de una forma tal que cuando la lectura de fuerza de ruptura
en una dirección que tiende a permitir el movimiento relativo de
dicho navío y dicho elemento de unión con fuerza de atracción,
alcanza un límite predeterminado, dichos medios de control inician
por lo menos uno o más seleccionados de entre los siguientes:
i. dichos medios para establecer dicha fuerza de
atracción de una forma que varíe, y preferiblemente incremente
dicha fuerza de atracción, y
ii. una alarma.
Preferiblemente dichos medios para actuar en un
movimiento traslacional del elemento de unión con fuerza de
atracción son unos actuadores lineales operables en por lo menos la
dirección de babor a estribor.
Preferiblemente dichos medios para actuar en
movimiento traslacional del elemento de unión con fuerza de
atracción son un actuador lineal hidráulico que opera por lo menos
en la dirección babor a estribor, derivada dicha medición de fuerza
normal de medios para percibir la presión hidráulica de dicho
actuador lineal hidráulico.
De acuerdo con un aspecto aun adicional la
presente invención consiste en un sistema de amarre de navíos para
controlar el amarre de un navío con una instalación de muelle
comprendiendo dicho sistema:
Por lo menos un robot de amarre para atar de
manera liberable a dicho navío dicho robot de amarre incluyendo
i. una estructura fija atada a dicha instalación
de muelle,
ii. un elemento de unión con fuerza de atracción
para un enganche liberable con una superficie vertical plana del
navío, estando dispuesto dicho elemento de unión con fuerza de
atracción de manera móvil a partir de dicha estructura fija para
permitir su movimiento relativo con respecto a dicha instalación en
tres direcciones ortogonales, siendo estas tres direcciones una
dirección vertical, una primera dirección horizontal normal a la
superficie vertical y una segunda dirección horizontal paralela a la
superficie vertical plana, siendo capaz dicho elemento de unión con
fuerza de atracción de ejercer una fuerza de atracción normal a
dicha superficie del navío a la cual se va a unir para
contrarrestar las fuerzas de carga que están siendo ejercidas sobre
el navío,
caracterizado porque
el robot de amarre incluye adicionalmente medios
para actuar en movimiento del elemento de unión con fuerza de
atracción en por lo menos dicha primera y segunda dirección
horizontal; y el sistema incluye adicionalmente
medios para generar una señal de fuerza
representativa de una fuerza entre la estructura fija y dicho
elemento de unión con fuerza de atracción en una dirección paralela
a dicha primera dirección horizontal;
medios para generar una señal de fuerza
representativa de una fuerza entre la estructura fija y dicho
elemento de unión con fuerza de atracción en una dirección paralela
a dicha segunda dirección horizontal;
medios para determinar una señal de fuerza
representativa de una fuerza de sujeción de tracción entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción y dicho navío en dicha
primera dirección horizontal;
medios para determinar una señal de fuerza
representativa de una fuerza de sujeción de ruptura entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción y dicho navío en dicha
segunda dirección horizontal; y
\global\parskip0.900000\baselineskip
medios que responden a dichos primero y segundo
y tercero medios mencionados para generar una señal de fuerza, los
cuales cuando una o más condiciones son verdaderas, condiciones que
son seleccionadas de:
(a) la fuerza medida por dichos primeros medios
para generar una señal de fuerza alcanzan un valor predefinido que
se aproxima a la fuerza de sujeción de tracción y
(b) la fuerza medida por dichos segundos medios
mencionados para generar una señal de fuerza alcanzan un valor
predefinido que se aproxima a la fuerza de sujeción de ruptura
inicia una o más seleccionadas de entre las
siguientes:
(a) una alarma y
(b) una variación, y preferiblemente un
incremento, en la fuerza de atracción de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción con dicho navío y
(c) los medios de actuación para cambiar en la
disposición de dicho elemento de unión con fuerza de atracción con
respecto a dicha instalación de muelle en una dirección para reducir
una o ambas de las fuerzas de sujeción de tracción y la fuerza de
sujeción de ruptura por debajo de dichos valores predefinidos.
De acuerdo con lo anterior en aún otro aspecto
la presente invención consiste en un sistema de amarre para fijar
de manera liberable un navío que flota sobre la superficie de un
cuerpo de agua a un terminal que está asegurado al fondo de dicho
cuerpo de agua donde dicho navío está sujeto fuerzas de carga
resultantes de uno o más entre viento, mareas, corrientes de agua,
olas, niveles de carga del navío y movimiento actuado por dicho
sistema, comprendiendo dicho sistema
Por lo menos un robot de amarre que incluye
a) una estructura de base fija a uno de dicho
terminal o dicho navío,
b) un elemento de unión con fuerza de atracción
enganchado a dicha estructura de base, estando adaptado dicho
elemento de unión con fuerza de atracción para estar fijo y para
establecer una unión con una superficie del otro de dicho uno de
dicho terminal o navío, siendo dicha unión de una naturaleza de
atracción que establece una fuerza de sujeción de atracción normal
a la superficie a la cual se une;
caracterizado porque el sistema incluye
adicionalmente
medios para determinar una fuerza de sujeción en
dirección de ruptura horizontal entre dicho elemento de unión con
fuerza de atracción y dicha superficie en una dirección de ruptura
horizontal cuando dicho elemento de unión con fuerza de atracción
está en una relación de unión con dicha superficie;
medios para determinar una fuerza de dirección
de ruptura de sujeción entre dicho elemento de unión con fuerza de
atracción y dicha superficie en una dirección horizontal y en una
dirección perpendicular a dicha normal cuando dicho elemento de
unión con fuerza de atracción está en una relación de unión con
dicha superficie,
medios para determinar por lo menos uno o más
seleccionados del grupo consistente de
a. la fuerza de tracción, siendo dicha fuerza de
tracción la fuerza aplicada por dicha superficie a dicho elemento
de unión con fuerza de atracción en una dirección paralela a dicha
normal, y
b. la fuerza de ruptura horizontal, siendo dicha
fuerza de ruptura horizontal la fuerza aplicada por dicha
superficie a dicho elemento de unión con fuerza de atracción en una
dirección horizontal y perpendicular a dicha normal; y medios para
permitir la comparación entre
- iii)
- dicha fuerza de sujeción de atracción y dicha fuerza de tracción y
- ii)
- dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal y dicha fuerza de ruptura horizontal.
Preferiblemente dichos medios para permitir la
comparación actuarán, cuando uno o ambos de las siguientes
condiciones ocurran:
i. dicha fuerza de tracción alcanza un límite
predeterminado siendo un límite por debajo de dicha fuerza de
sujeción de atracción pero que se aproxima a dicha fuerza de
sujeción de atracción en una dirección que tiende hacia la
liberación de dicho elemento de unión con fuerza de atracción con
dicha superficie, y
ii. dicha fuerza de ruptura horizontal alcanza
un límite predeterminado siendo un límite por debajo de la fuerza
de sujeción en dirección de ruptura horizontal pero aproximándose a
dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal en una
dirección que tiende hacia un movimiento relativo en una dirección
horizontal entre dicha superficie y dicho elemento de unión con
fuerza de atracción,
uno o más seleccionado de
i. un medio para establecer y variar dicha
fuerza de atracción, de una forma que varíe, y preferiblemente
incremente, dicha fuerza de sujeción de atracción, y
ii. una alarma.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Preferiblemente dichos medios para determinar la
fuerza de sujeción de atracción de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción cuando dicho elemento de unión con fuerza de
atracción está en una relación de unión con dicha superficie
incluyen un sensor adecuado para determinar la fuerza entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción y dicha superficie en una
dirección normal a dicha superficie, y medios que responden a la
señal de dicho sensor para determinar la fuerza de sujeción de
atracción efectiva.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es enganchado de manera móvil a dicha estructura
de base mediante un mecanismo de unión y se proveen medios para que
actúen activamente con el movimiento de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción con respecto a dicha estructura de base en una
dirección paralela a dicha fuerza de dirección de ruptura
horizontal y en una dirección paralela a dicha dirección de la
fuerza de tracción.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es enganchado de manera móvil a dicha estructura
de base mediante un mecanismo de unión y se proveen medios para que
actúen activamente con el movimiento de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción con respecto a dicha estructura de base paralela
a dicha dirección de fuerza de ruptura horizontal y medios para que
actúe activamente con el movimiento paralelo a dicha dirección de
fuerza de tracción donde dichos medios para permitir la comparación
pueden iniciar además, cuando una o ambas de las siguientes
condiciones se satisfacen:
i. dicha fuerza de tracción alcanza un límite
predeterminado siendo un límite por debajo de la fuerza de sujeción
de atracción pero aproximándose dicha fuerza de sujeción de
atracción en una dirección que tiende hacia la liberación de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción con dicha superficie,
y
ii. dicha fuerza de ruptura horizontal alcanza
un límite predeterminado sin un límite por debajo de la fuerza de
sujeción de la dirección de ruptura horizontal pero aproximándose
dicha fuerza de sujeción de la dirección de ruptura horizontal en
una dirección que tiende hacia un movimiento relativo en una
dirección horizontal entre dicha superficie y dicho elemento de
unión con fuerza de atracción,
\vskip1.000000\baselineskip
un cambio en velocidad de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción por uno o ambos de dichos medios para
actuar activamente en el movimiento con el fin de que dicha fuerza
de tracción y/o fuerza de ruptura horizontal permanezcan por debajo
de sus límites respectivos.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es un elemento de unión con fuerza de atracción
variable donde su fuerza de atracción puede ser variada por medios
para controlar la fuerza de atracción.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es una copa de vacío que define una cavidad con
presión controlable cunado se engancha con dicha superficie y donde
dichos medios para controlar la fuerza de atracción incluyen un
vacío que incluye medios que están en comunicación fluida con dicha
cavidad para controlar la presión en dicha cavidad.
Preferiblemente dichos medios para determinar la
fuerza de sujeción de dirección de ruptura de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción con dicha superficie cuando dicho
elemento de unión con fuerza de atracción está en una relación de
unión con dicha superficie también determina la fuerza de sujeción
en dirección de ruptura vertical en una dirección verticalmente y
perpendicular a dicha normal y donde se proveen medios para medir
la fuerza de ruptura vertical aplicada por dicha superficie a dicho
elemento de unión con fuerza de atracción en una dirección vertical
y perpendicular a dicha normal, para los propósitos de comparación
de dicha fuerza de sujeción de dirección de ruptura vertical con
dicha fuerza de ruptura vertical.
Preferiblemente dichos medios para permitir la
comparación también iniciarán, cuando dicha fuerza de ruptura
vertical alcance un límite predeterminado siendo un límite por
debajo de la fuerza de sujeción de dirección de ruptura vertical
pero que se aproxime a dicha fuerza de sujeción de dirección de
ruptura vertical en una dirección que tiende hacia un movimiento
relativo en una dirección vertical entre dicha superficie y dicho
elemento de unión con fuerza de atracción,
uno o más seleccionado de
i. medios para establecer y variar dicha fuerza
de atracción, de una forma que varíe, y preferiblemente incremente,
dicha fuerza de sujeción de atracción, y
ii. una alarma.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferiblemente dicho medio para determinar la
fuerza de ruptura horizontal y/o la fuerza de tracción incluye un
medio para medir la respuesta a tal fuerza(s) y que es capaz
de generar una señal indicativa de tales fuerzas, y medio para leer
la señal generada, y donde dichos medios para medir y dichos medios
para leer proveen una señal utilizable por dichos medios que
permitan la comparación.
\newpage
Preferiblemente dichos medios para determinar la
fuerza de sujeción con atracción incluyen medios para medir la
respuesta a tal fuerza, y que es capaz de generar una señal
indicativa de tal fuerza, y medios para leer que son capaces de
leer la señal generada, donde dichos medios para medir y dichos
medios para leer proveen una señal utilizable por dichos medios que
permite la comparación.
Preferiblemente dicho elemento de unión con
fuerza de atracción es una copa de vacío que define una cavidad con
presión controlable cuando se engancha con dicha superficie y donde
dichos medios de control de la fuerza de atracción incluyen un
vacío que incluye medios que están en comunicación fluida con dicha
cavidad para controlar la presión en dicha cavidad, siendo dichos
medios de medir capaces de responder a dicha fuerza de atracción
siendo un transductor de presión enganchado con dicho robot de
amarre de manera que mida la presión diferencial entre la cavidad
de dicha copa de vacío y la presión atmosférica del ambiente.
Preferiblemente dichos medios para medir la
dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal utilizan
medios para calcular tal fuerza de sujeción en dirección de ruptura
horizontal a partir de dicha fuerza de sujeción con atracción
medida.
Preferiblemente, dichos medios para calcular
utilizan una tabla de fuerzas de sujeción con atracción recogidos
empíricamente que varían y dependen de los números reflectivos de la
fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal sobre los
cuales puede determinarse dicha fuerza de sujeción en dirección de
ruptura horizontal.
Preferiblemente, dichos medios para actuar
activamente incluyen por lo menos un ariete hidráulico.
Preferiblemente, se provee un medio para medir
el desplazamiento de dicho elemento de unión con fuerza de
atracción con respecto a dicha estructura de base.
Preferiblemente, una alarma se hace sonar cuando
uno o más de los límites de movimiento de dicho elemento de unión
con fuerza de atracción con respecto a dicha estructura de base es
alcanzado.
Preferiblemente, el desplazamiento de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción con respecto a dicha
estructura de base es representado visualmente.
Preferiblemente, dicha fuerza de atracción es
capaz de ser controlada mediante una acción humana.
Preferiblemente dicho desplazamiento es capaz de
ser controlado por una acción humana.
Preferiblemente las copas de vacío son de la
misma forma desplazables con respecto a la estructura de base en
una dirección horizontal y perpendicular a la normal y puede tenerse
un control sobre la fuerza de ruptura horizontal mediante la
aceleración/desaceleración de la copa de vacío en la dirección
horizontal por un medio para que actúe activamente con movimiento
de las copas en la dirección horizontal.
Los medios que pueden actuar activamente en la
dirección horizontal del movimiento si dicha copa con respecto a
dicha estructura de base es preferiblemente un ariete hidráulico
donde la copa está montada a partir de dicha estructura fija
mediante un movimiento traslacional que permite la conexión.
Preferiblemente dichos medios para medir dicha
fuerza de tracción y/o ruptura incluyen un transductor de presión
que responde directamente a un ariete hidráulico respectivo que
opera el control de la posición de dichas copas de vacío en la
dirección de la medición por dicho transductor de presión que está
siendo acoplado a la presión hidráulica de dicho ariete
hidráulico.
Preferiblemente dicho segundo ariete hidráulico
mencionado tiene un eje de operación de movimiento que es
horizontal y transverso a la dirección de dicha normal.
Preferiblemente dichos medios para medir dicha
fuerza de ruptura incluyen un transductor de presión que responde
directamente a la presión hidráulica de dicho ariete hidráulico.
El controlar la operación de un sistema de
amarre de acuerdo con el método de la presente invención maximiza
su rendimiento, reduce el consumo de energía y mejora la seguridad.
Al proveer una alarma a medida que se acerca a la capacidad, junto
con la retroalimentación de la capacidad y la magnitud de dirección
de las cargas aplicadas, permite que el maestre del navío tome
todas las acciones más apropiadas para asegurar la seguridad del
navío en condiciones extremas.
Cuando se hace referencia aquí a una
"dirección" paralela a la dirección que termina causando
movimientos o separaciones relativas, debe considerarse que son
movimientos o medidas apropiadas bien sea en la misma dirección o
en la dirección opuesta.
\newpage
Aspectos adicionales de la presente invención
serán más evidentes a partir de la siguiente descripción que se da
a manera de ejemplo solamente y con referencia a los dibujos
acompañantes en los cuales:
La Figura 1 es una vista plana que ilustra una
pluralidad de robots de amarre que sujetan un navío en una
condición enganchada a un muelle;
La Figura 2 es una vista en perspectiva de un
robot de amarre enganchado a un muelle que ilustra las almohadillas
de vacío en una condición lista para ser recibidas contra el casco
de un navío y donde para referencia subsecuente aquí, los ejes de
movimiento de las almohadillas de vacío con respecto al muelle son
ilustrados;
La Figura 3 es una vista pictórica de una
realización preferida de un robot de amarre para el sistema y para
llevar a cabo el método de la presente invención;
La Figura 4 es una elevación lateral del robot
de amarre de la Figura 3;
La Figura 5 es una vista en explosión del robot
de amarre de la Figura 3;
La Figura 6 muestra parte del robot de amarre de
La Figura 5 desde un punto de vista en rotación;
La Figura 7 ilustra un diagrama de fuerzas en
perspectiva, de las fuerzas que pueden ser aplicadas y medidas al
robot de amarre de una clase como el mostrado en La Figura 2;
La Figura 8 es una vista del extremo de La
Figura 7;
La Figura 9 es una vista lateral de La Figura
7;
La Figura 10 es una vista plana de La Figura
7;
La Figura 11 es una vista en perspectiva de un
diagrama de fuerzas que muestra tres ejes ortogonales en los cuales
las fuerzas pueden ser medidas en un robot de amarre como por
ejemplo el mostrado en La Figura 2;
La Figura 12 es una vista de un extremo de La
Figura 11;
La Figura 13 es una vista lateral de La Figura
11;
La Figura 14 es una vista plana de La Figura
11;
La Figura 15 es una vista en perspectiva de un
diagrama de fuerzas de un robot de amarre de una clase como la
mostrada en La Figura 2 y para ilustrar que la geometría de la
disposición puede ser tal que no provea una medición directa de la
fuerza en el eje deseado;
La Figura 16 es una vista de un extremo de la
figura 15;
La Figura 17 es una vista lateral de La Figura
15;
La Figura 18 es una vista plana de La Figura
15;
La Figura 19 es una vista frontal de una
configuración alternativa del robot de amarre enganchado a un muelle
o pilón o a un pilón tipo delfín;
La Figura 20 es una vista lateral de la Figura
19;
La Figura 21 es una vista plana de la Figura
19;
La Figura 22 ilustra un robot de amarre de las
figuras 19-21 y donde se provee una defensa
adicional;
La Figura 23 es una vista frontal de la Figura
22;
La Figura 24 es una vista lateral de la Figura
22;
La Figura 25 es una vista esquemática de la
relación de componentes del sistema con el navío y los robots de
amarre;
La Figura 26 es un dibujo esquemático que
ilustra la medición de fuerza y desplazamiento que puede ser
provista en un robot de amarre de la presente invención;
La Figura 27 es una vista plana de un navío
adyacente a un muelle que ilustra las coordenadas que pueden ser
medidas por un robot de amarre para determinar el posicionamiento
del navío con respecto al muelle;
La Figura 28 es una vista en perspectiva de un
robot de amarre que ilustra los ejes de direcciones de movimiento
de las almohadillas de vacío con respecto al muelle;
La Figura 29 es un diagrama de flujo que ilustra
aspectos del control;
La Figura 30 es un diagrama de flujo que ilustra
aspectos del control del sistema;
La Figura 31 es una vista plana de un barco más
adyacente a un muelle con una pluralidad de robots de amarre
enganchados al casco del navío y donde también se ilustra la
distribución de fuerzas aplicadas por cada robot de amarre entre el
navío y los robots de amarre;
Las Figuras 32 a 34 muestran algunas imágenes de
pantalla como parte del sistema;
La Figura 35 es una vista plana de dos navíos
posicionados adyacentes uno al otro y donde el navío A tiene
fijados dos robots de amarre con los cuales el navío B puede estar
enganchado;
La Figura 36 es una vista plana de un sistema de
amarre donde las fuerzas que son medidas en un robot de amarre
pueden no ser paralelas a las fuerzas que son aplicadas por el barco
a la almohadilla o almohadillas de vacío del robot de amarre.
La Figura 37 es un diagrama de fuerzas que
ilustra las matemáticas de la relación fuerza de ruptura/fuerza de
tracción las cuales serán descritas más adelante;
La Figura 38 es una vista de un extremo de dos
navíos adyacentes que ilustra una configuración alternativa de
amarre de dos navíos entre sí mediante el uso de un robot de amarre
de la presente invención;
La Figura 39 es una vista en perspectiva del
robot de amarre que puede se utilizado como por ejemplo se muestra
en la Figura 38;
La Figura 40 es una vista lateral de un robot de
amarre de la presente invención que ilustra el grado de libertad de
movimiento de las almohadillas de vacío con respecto a la estructura
fija del robot de amarre alrededor de una dirección en un eje
Z;
La Figura 41 es una vista lateral de un robot de
amarre de la presente invención que ilustra el grado de libertad de
movimiento de las almohadillas de vacío con respecto a la estructura
fija del robot de amarre alrededor de una dirección en un eje Y;
y
La Figura 42 es una vista lateral de un robot de
amarre de la presente invención que ilustra el grado de libertad de
movimiento de las almohadillas de vacío con respecto a la estructura
fija del robot de amarre alrededor de una dirección en el eje
X.
Con respecto a las Figuras 1, 2 y 3 de los
dibujos, la presente invención comprende un sistema de amarre que
incorpora por lo menos y en una forma más preferida, una pluralidad
de robots de amarres 100, los cuales pueden ser de una clase
descrita en nuestra solicitud internacional PCT No PCT/NZ02/00062.
La descripción de los robots de amarre en la PCT/NZ02/00062 se
incorpora aquí como referencia. Otras realizaciones preferidas de
un robot de amarre para el sistema de la presente invención también
pueden ser utilizadas y se hará referencia aquí más adelante a una
forma alternativa con referencia a las Figuras 19 a 21. El sistema
de amarre puede alternativamente incluir robots de amarre 100
fijados al navío permitiendo que el navío sea atado rápidamente a
una placa de soporte fijada al muelle 110 o a otro navío. Mientras
se hace referencia en la forma más preferida de la invención a una
configuración donde un robot de amarre está fijado a un muelle, será
apreciado que tales robots de amarre pueden alternativamente estar
enganchados a pilones fijos o para los propósitos de amarre barco a
barco.
Con referencia a la Figura 1 una pluralidad de
robots de amarre 100 están montados a un muelle o embarcaderos 110.
El muelle o embarcadero es un terminal o base con la cual se desea
atar el barco, usualmente para los propósitos de carga y descarga
de la carga del navío.
Los robots pueden por ejemplo ser fijados a una
cara de amarre frontal 112 y/o cubierta 11 del muelle. El robot de
amarre 100 de la figura 3 incluye preferiblemente por lo menos 1 o
un par de copas o almohadillas de vacío 1, 1' que se mantienen
sustancialmente paralelas al plano de la cara de amarre frontal 112
para el enganche con el casco de un navío. En la forma más
conveniente, las copas son para enganchar con superficies planas
que se extienden verticalmente de un navío tales como una puerta o
una escotilla lateral de la superficie del casco. Las copas son los
medios para proveer selectivamente una fuerza de atracción entre la
estructura fija del robot y la superficie con la cual éste se va
enganchar (por ejemplo el casco del barco).
El robot de amarre 100 es capaz de posicionar
las copas de vacío 1, 1' en 3 dimensiones, denominadas aquí como
"vertical", "longitudinal" y "de babor a estribor",
también correspondiente a los ejes Y, Z, X, respectivamente.
"Longitudinal" se refiere a una dirección perpendicular al eje
vertical y paralela al eje longitudinal del navío amarrado o a la
cara de amarre frontal 112 del muelle.
Las variaciones de los ejes X, Y y Z siendo
perpendiculares uno a otro son anticipadas por los inventores y de
acuerdo con lo anterior donde tales (pero menos deseables)
componentes no perpendiculares de la dirección deben ser medidos,
el sistema de la presente invención puede ser ajustado para
acomodarse a tales desviaciones.
Mientras que el robot de amarre usado para el
sistema de amarre puede sostener permanentemente las copas de vacío
en una posición fija, en la forma preferida las copas pueden ser
movidas con respecto a la estructura fija para permitir de esta
manera el movimiento del navío cuando las copas están en una
condición enganchada. Para tales propósitos, el robot de amarre de
la Figura 3 incluye una unión de brazo paralelo para el movimiento
de las copas de vacío 1, 1' en la dirección de babor a estribor.
Incluye brazos paralelos superior e inferior 2, 2' conectados entre
un par de columnas 114 del marco 113 y una guía vertical 10. Los
brazos 2, 2' están fijados al marco 113 para permitir un movimiento
de pivote alrededor de los ejes respectivos que se extienden
longitudinal y horizontalmente donde cada brazo 2, 2' está fijo en
rodamientos 3 asegurados a las columnas 114. De la misma forma, se
provee una conexión de pivote entre los brazos 2, 2' y el ensamblaje
de guía 10. La actuación de movimiento de las copas de vacío en la
dirección de babor a estribor es provista por un ariete hidráulico
4 o arietes, el cual también está conectado mediante pivote entre el
marco 113 y la guía 10.
Un carro 11 engancha con la guía vertical 10
para controlar el movimiento vertical. La guía 10 es un ensamblaje
que incluye un par de miembros de guía elongados paralelos 5, 5'
conectados por miembros en cruz 6, 7 y 8. Fijados al miembro en
cruz superior 6 hay dos motores hidráulicos 9, 9' que están cada uno
conectados a un bucle de cadena 20 que se extiende paralelo a cada
uno de los miembros de guía 5, 5' y está conectado al carro 11 para
alimentar la elevación y descenso actuados con potencia de los
mismos.
Como una alternativa a los motores hidráulicos,
pueden utilizarse arietes hidráulicos. Los arietes están cada uno
conectados a un bucle de cadena para actuar el desplazamiento de los
mismos apropiadamente.
Un submarco 12 al cual las copas de vacío 1, 1'
están montadas está enganchado de manera deslizable con el carro 11
para el movimiento en dirección longitudinal de las copas de vacío
1, 1'. El carro 11 incluye canales verticales 21, 21' para
enganchar con los miembros de guía 5, 5' y una guía 22 que se
extiende longitudinalmente en la cual el submarco 11 es recibido de
manera deslizante. El movimiento en dirección longitudinal de las
copas de vacío 1, 1' es actuado por el ariete hidráulico 23 fijado
en la guía 22, siendo el ariete 23 de tipo de doble acción con una
barra de pistón continuo 24 que se extiende desde ambos extremos del
cilindro 23.
Cada robot de amarre 100 incluye también una
fuente de poder hidráulico preferiblemente montada dentro del marco
113 y con controles asociados.
Una bomba de vacío provee medios para generar
vacío en las copas de vacío 1, 1'. En cuanto se haga referencia
aquí a un vacío y a una bomba de vacío, debe considerarse tal como
de una clase donde tal vez no se proporciona un vacío completo pero
donde una presión diferencial entre las condiciones atmosféricas
normales y la presión dentro del recinto definido entre el casco y
las copas de vacío es de una naturaleza tal que establece una
fuerza de sujeción entre las copas de vacío y el casco. De acuerdo
con lo anterior puede no hablarse estrictamente de un vacío que sea
provisto sino de una presión diferencial tal con respecto a la
presión atmosférica del ambiente, suficiente para que una fuerza de
sujeción sea establecida por succión de las copas de vacío contra
el navío.
Detalles del sistema hidráulico y neumático de
vacío y su control relacionado se describirán más adelante.
El robot de amarre de la Figura 3 permite que el
posicionamiento de las copas de vacío sea controlado tanto en las
direcciones verticales, longitudinales y babor a estribor. La
actuación de los arietes hidráulicos (u otros medios de actuación)
para alcanzar tal posicionamiento en esas direcciones permitirá que
el posicionamiento de las almohadillas de vacío sea ajustado a la
posición deseada.
Con referencia a la Figura 1, para asegurar un
barco, las copas de vacío 1, 1' son extendidas desde la cara
frontal de amarre 112 cuando se aproxima un navío 200. Las copas son
preposicionadas para enganchar con una sección plana del barco. En
la forma más preferida la porción plana es parte del casco del
barco. Se anticipa sin embargo que las copas de vacío también
pueden ser adaptadas para enganchar con una sección no plana de un
casco. Además mientras que y en la forma más preferida las copas de
vacío se unen a una sección del casco del navío, se considera que
puntos de localización alternativos también pueden ser provistos
para la unión de las copas de vacío con el navío. Parte de la
superestructura puede proveer una superficie de enganche para las
copas de vacío de un robot de amarre.
Mientras que en la forma más preferida la
invención ha sido descrita aquí cuando los robots de amarre están
fijados a la orilla y las almohadillas de vacío se fijan al navío,
puede proveerse una disposición viceversa donde los robots de
amarre formen parte del navío y las almohadillas de vacío se
enganchen contra una superficie fija al muelle. Como una
alternativa adicional dentro del alcance de la presente invención,
un robot de amarre puede estar enganchado a un navío y estar
adaptado para engancharse a un navío adyacente para establecer una
relación de amarre barco a barco. Tal posibilidad se muestra por
ejemplo en las figuras 38 y 39. Las figuras 38 y 39 ilustran tales
configuraciones alternativas de robots de amarre que pueden ser
utilizadas en particular aunque no únicamente para los propósitos
de amarre de dos navíos entre sí. El robot de amarre 280 puede
presentar una copa de vacío 281 del lado de una estructura fija 282
del robot de amarre 280 que permanece fijo al navío A. Un ariete
hidráulico 283 puede proveer la fuente de medición de fuerza en la
dirección de babor a estribor. La estructura/hidráulica y la
geometría permiten que el navío se mueva/rote con respecto uno a
otro en todas las direcciones y dentro del rango del sistema. Con
referencia a la figura 39, también se tiene en cuenta el movimiento
longitudinal en la dirección Z.
Una vez que se hace contacto con las copas
contra el barco, las copas de vacío 1, 1' son evacuadas con el fin
de asegurar el barco. Se provee un sistema neumático e incluye una
bomba de vacío que puede ser activada hasta que una presión
diferencial de un cierto umbral (por ejemplo del 80%) con respecto a
la presión atmosférica del ambiente se obtenga en las copas de
vacío. Un nivel apropiado de vacío se alcanza antes de actuar el
robot de amarre 100 para mover el barco 200 a la posición de amarre
deseada. Mientras que una bomba de vacío es la forma más preferida
para establecer un vacío en las copas de vacío, pueden utilizarse
medios alternativos para establecer un vacío tales como por ejemplo
un sistema vénturi.
Después o antes de que la posición de amarre sea
alcanzada la bomba de vacío puede ser parada y puede introducirse
un acumulador de vacío (no mostrado) en el sistema incluyendo las
copas de vacío 1, 1' para mantener el vacío. Una vez que las copas
de vacío están enganchadas con el casco del barco 200, el control
vertical de las almohadillas de vacío puede ser inactivado de
manera tal que el robot de amarre se haga pasivo en el
posicionamiento vertical de las copas de vacío, al menos mientras
las copas permanecen fijas al barco. Cambios en la marea o en la
carga del navío permitirán por lo tanto que las copas de vacío
viajen libremente en una dirección vertical con respecto al muelle
y a la estructura fija del robot de amarre. Las fuerzas a las cuales
está sometido el navío como resultado de la carga y el estado de
las mareas son de una cantidad tan grande que no se podría esperar
que los robots de amarre de la presente invención reaccionaran
contra tales en la dirección vertical. De acuerdo con ello una
condición de flotación libre en una dirección vertical de las copas
de vacío se establece una vez que las copas de vacío están
enganchadas al casco.
También puede proveerse algún grado de
movimiento pasivo de las almohadillas de vacío con respecto a la
estructura fija del robot de amarre en ejes rotacionales paralelos
a las direcciones X, Y y Z. La carga diferencial entre la puerta y
la escotilla lateral de un navío pueden causar rotación de la
superficie del casco alrededor del eje Z. Diferenciales similares
pre y postcarga pueden causar la rotación del casco alrededor del
eje X. De acuerdo con lo anterior una conexión tipo de las
almohadillas de vacío con la estructura fija del robot de amarre
puede ser provista.
La Figura 40 muestra que las almohadillas de
vacío pueden ser montadas con respecto a la estructura fija del
robot de amarre para permitir la rotación de las almohadillas de
vacío alrededor del eje Z. Tal cosa permite la variación en la
inclinación y escora del barco.
La Figura 41 muestra que las almohadillas de
vacío pueden ser montadas con respecto a la estructura fija del
robot de amarre para permitir la rotación de las almohadillas de
vacío alrededor del eje X. Tal cosa permite la variación en la
guiñada y desalineamiento del buque.
La Figura 42 muestra que las almohadillas de
vacío pueden ser montadas con respecto a la estructura fija del
robot de amarre para permitir la rotación de las almohadillas de
vacío alrededor del eje X. Esto permite la variación en los cambios
en el asiento del buque.
Las rotaciones de las almohadillas individuales
pueden ser afectadas mediante el uso de rodamientos esféricos
planos 540 que actúan como uniones universales en la parte posterior
de cada copa de vacío. Las parejas de almohadillas 541 y 542 están
conectadas cada una al brazo oscilante 543 que está conectado a
través de un pasador de brazo oscilante 544 al dispositivo de carro
545 del robot de amarre.
Una vez enganchado al barco, se presenta el
control del robot. El mismo puede ser en un aspecto el control
sobre el posicionamiento de las copas de vacío en una dirección
longitudinal y de babor a estribor con respecto a la estructura
fija del robot de amarre que se mantiene preferiblemente mediante
los arietes hidráulicos para mediante los mismos controlar la
posición del barco en estas direcciones.
El sistema preferiblemente opera de tal manera
que cada robot de amarre 100 mantiene el barco, dentro de ciertos
límites de desplazamiento, en una condición de amarre en respuesta a
las condiciones de carga cambiantes resultantes del viento, el
flujo de las mareas y/o el oleaje. Alcanzando la posición de amarre
deseada la bomba hidráulica que alimenta los arietes puede ser
parada y puede introducirse un acumulador en las líneas hidráulicas
de los arietes 4 y 24, proveyendo así un modo pasivo resiliente
resistente de operación de los arietes. Cuando el desplazamiento de
la posición de amarre predefinida deseada por fuerzas externas
longitudinales o de babor a estribor se presenta, el acumulador se
presuriza pasivamente incrementando la presión hidráulica y por lo
tanto la fuerza de resistencia para los arietes 4 y 23 tendiendo a
restaurar el barco a la posición de amarre deseada. El
posicionamiento puede ser determinado a través de medios indicadores
de la posición, parte del robot a las cuales se hará referencia
aquí más adelante.
La presurización activa de los arietes se
controla también preferiblemente para propósitos de
reposicionamiento y/o distribución de carga. Se hará referencia a
los mismos aquí más adelante.
Mientras que en una forma preferida las bombas
de vacío o hidráulicas son retiradas del sistema cuando los
acumuladores son introducidos, se considera que las bombas pueden
permanecer conectadas al sistema simultáneamente cuando el sistema
está siendo introducido con los acumuladores. Una razón sin embargo
para retirar las bombas es reducir la rata de escape.
Las fuerzas más críticas a las cuales está
sometido el barco son aquellas causadas por corrientes o vientos
que tienen un componente en la dirección babor a estribor que actúan
para separar o causar movimientos de deslizamiento relativos entre
el navío 200 y los robots 100.
Las fuerzas a las cuales puede estar sometido el
barco como resultado de corrientes y/o vientos que actúen sobre el
barco en la dirección de babor a estribor pueden actuar para separar
el barco del muelle tendiendo hacia la separación de las copas del
barco. Tal carga de tracción entre el barco y el muelle es asumida
por el robot de amarre. Tales cargas de tracción actúan para mover
el barco en una dirección que puede finalmente llevar al
desprendimiento del barco de las copas de vacío. De la misma forma
el movimiento longitudinal puede resultar en un deslizamiento de
las copas a lo largo del casco del barco. La importancia de mantener
una relación fija entre las copas de vacío y el navío en la
dirección longitudinal también es por lo tanto importante. En
particular es importante conocer las fuerzas aplicadas a la copa de
vacío por tal carga en direcciones paralelas a la fuerza de succión
por razones de desprendimiento y perpendiculares a la misma por
razones de deslizamiento. En la forma más preferida las copas de
vacío están enganchadas a una superficie vertical del barco. Esto
resulta en una fuerza de succión horizontal perpendicular a la
dirección longitudinal y a la dirección vertical. Más adelante se
hará aquí referencia a la fuerza de sujeción en dirección
longitudinal (una fuerza de ruptura opuesta a una fuerza de
tracción). Se hará primeramente referencia a la carga de babor a
estribor que el navío puede aplicar al robot de amarre, en
particular en la dirección para promover la separación en la
dirección de la tracción del navío con el robot de amarre.
La fuerza de babor a estribor induce una fuerza
de tracción entre las copas de vacío y el navío. Con el fin de
permitir que el nivel de vacío apropiado sea aplicado por las copas
de vacío para asegurar el barco al robot de amarre es importante
conocer las cargas que están siendo aplicadas por el barco al robot
de amarre.
En primer lugar es importante reconocer, con
referencia a la Figura 36 que es una vista plana de un barco
adyacente a un muelle, que un robot de amarre 600 puede presentar
las copas de vacío 601 donde la fuerza de succión normal a la
superficie del navío donde la copa de vacío 601 está enganchada no
es paralela a la dirección de babor a estribor y puede por lo tanto
no ser paralela a la fuerza medida Fm entre la copa de vacío 601 y
la estructura fija 602 del robot de amarre. Sin embargo puesto que
es importante conocer la fuerza entre el robot de amarre y el navío
en una dirección paralela a la normal, para propósitos de determinar
si la capacidad de sujeción en esta dirección está siendo
alcanzada, será necesario llevar a cabo cálculos adicionales para
convertir la fuerza medida Fm a la fuerza de tensión real Fp a la
cual la copa de vacío 601 está siendo sometida por el barco. El
ángulo \theta puede necesitar ser medido para los propósitos de
convertir la fuerza Fm en la fuerza Fp. La Figura 36 ilustra un no
alineamiento de la fuerza Fp con la fuerza Fm en una vista plana
sin embargo alternativamente o además, un ángulo de variación, no
solo alrededor del eje Y sino en cambio de ello o además alrededor
del eje Z también puede necesitar ser tomado en consideración. Esto
es particularmente así para barcos donde la superficie con la cual
están enganchadas las copas de vacío no se presenta sustancialmente
de forma vertical y/o paralela al borde longitudinal de un
muelle.
Las copas de vacío pueden ser operadas en un
amplio rango de vacío con el fin de mantener una conexión con el
navío. En efecto cuando el viento o la fuerza de la marea aplicada
contra el barco en una dirección tal que el barco es empujado
contra las copas de vacío, teóricamente, no necesita proveerse
ningún vacío. Sin embargo bajo cargas de tracción (opuestas a las
cargas de compresión) necesita aplicarse vacío a las copas de vacío
con el fin de asegurar que se mantiene una conexión entre el barco y
los robots de amarre. Sin embargo tal vacío no necesita ser
provisto con el máximo vacío posible para proveer la máxima fuerza
de sujeción entre las copas de vacío y el navío. Monitorizando la
fuerza que se aplica al navío por el robot de amarre el sistema
puede en un aspecto ejercer un control sobre el vacío en la copa de
vacío con el fin de que de tal manera se mantenga un nivel adecuado
suficiente para mantener una conexión de amarre. Cuando la carga de
tracción aplicada por el navío al robot de amarre excede un cierto
umbral, el sistema de vacío puede ser operado para incrementar el
vacío que se provee a las copas de vacío para mediante ello
incrementar la fuerza de sujeción de las copas de vacío con el
navío. Por ejemplo en una condición de operación normal el vacío
puede ser mantenido en el intervalo entre 60 y 80%. Como resultado
de un incremento en la carga de tracción aplicada por el navío a
las copas tal como se mide entre las copas y la estructura fija del
robot de amarre, tan pronto como tales fuerzas alcanzan un límite
predeterminado, las bombas de vacío pueden ser actuadas con el fin
de incrementar el vacío y por lo tanto la capacidad de sujeción de
la fuerza de tracción. Por el contrario cuando la carga de tracción
aplicada por el barco al robot de amarre cae por debajo de un cierto
umbral (bien si este es el mismo umbral que el umbral para activar
las bombas de vacío u otras) el vacío puede ser reducido o la bomba
de vacío puede ser detenida. Los límites de vacío pueden ser
diferentes para proveer mediante ello un efecto de histéresis en la
configuración del sistema de amarre del sistema neumático.
Bastante separadamente pero bastante apropiado
para ser mencionado en esta etapa, está también el factor de que el
sistema de vacío puede no ser completamente a prueba de fugas. El
vacío puede caer como resultado del escape hasta por debajo de un
cierto umbral mínimo (tal como por ejemplo 60%). Como resultado de
una monitorización por el sistema de la presión de vacío (dentro
del recinto definido por las copas y el navío) la bomba de vacío
puede iniciarse de manera que incremente el vacío hasta una
condición de operación predeterminada (tal como por ejemplo entre
60 y 80% de vacío). Así además de que el control del grado de vacío
en respuesta a la carga de tracción que es aplicada por el barco al
robot de amarre, la presión de vacío per se puede ser
monitorizada y controlada por el sistema de la presente
invención.
El mantenimiento de la conexión entre las copas
de vacío y el barco también es importante durante cualquier momento
cuando ocurre el reposicionamiento del barco o cuando sea necesario.
Los robots de amarre son preferiblemente capaces de reposicionar el
barco hasta una nueva localización (en un desplazamiento
longitudinal y/o de babor a estribor) los arietes hidráulicos del
robot de amarre para posicionar las copas de vacío de babor a
estribor y/o longitudinalmente pueden ser actuados para los
propósitos de mover las copas de vacío mientras están enganchadas
al barco. Tal movimiento resultará por lo tanto en el movimiento del
barco con respecto al muelle. Como se apreciará un barco de un
tamaño significativamente grande o de una masa significativa tendrá
una masa inercial sustancial que debe ser considerada durante el
movimiento del barco por parte de los robots de amarre. La
aplicación de fuerza al barco por los robots de amarre para los
propósitos de desplazar el barco necesitará tomar en consideración
tal inercia particularmente con el fin de asegurar que durante el
desplazamiento las copas de vacío permanecerán en una condición con
suficiente vacío para permanecer unidas al navío. Por ejemplo la
aplicación de una fuerza grande por el ariete 4 en una dirección
para mover el navío hacia el muelle resultará en un incremento de
la fuerza de tracción entre el navío y el robot de amarre
particularmente hasta que una etapa tal que la velocidad del navío
en la dirección hacia el muelle se incremente. La aceleración o
desaceleración del navío y por lo tanto el incremento en la fuerza
de tracción puede requerir un incremento en el vacío en las copas
de vacío para mediante ello asegurar que las copas mantengan una
conexión con el barco. Alternativa o adicionalmente, la aceleración
o desaceleración puede variarse para asegurar que los límites de
capacidad de sujeción no son rotos.
Mientras que aquí se hará referencia
primeramente a las fuerzas de babor a estribor aplicadas por el
ambiente o durante el movimiento del navío, las fuerzas entre el
navío y las copas en la dirección longitudinal también necesitarán
ser consideradas en una manera similar y para propósitos similares.
De acuerdo con ello cuando se haga referencia de aquí en adelante a
las fuerzas de babor a estribor, se apreciará que tales fuerzas
pueden ser un resultado de las aplicadas al navío por la carga de
las mareas o del viento o como un resultado del movimiento del
navío en la dirección longitudinal por los robots.
La monitorización de la carga en por lo menos la
dirección de babor a estribor es importante para los propósitos de
determinar si la carga de tracción entre el navío y las copas de
vacío va a exceder un máximo después del cual pueda fallar la
conexión. La monitorización de tales fuerzas para determinar cuando
un límite predeterminado puede ser alcanzado pueden entonces
permitir que una alarma suene antes de que tal límite se alcance de
manera que pueda tomarse una acción de emergencia tal como por
ejemplo asegurar medios de amarre adicionales para mantener el
barco unido al muelle y/o incrementar o redistribuir el vacío y las
fuerzas de carga.
Como se ha mencionado, se hace aquí primero
referencia a la determinación de la dirección babor a estribor (o
con referencia a la figura 36 a una fuerza paralela a la presión de
succión o a la presión aplicada normal a la dirección de la
superficie donde la copa está enganchada) de la fuerza que puede ser
monitorizada por el sistema de la presente invención. En la forma
más preferida y con referencia a la figura 3, la fuerza en
dirección de babor a estribor entre el navío y el robot de amarre es
por ejemplo monitorizada por un sensor de presión de la presión
hidráulica en el ariete 4. Con referencia a la figura 25, se conecta
un transductor de presión a la línea de presión del cilindro o
cilindros hidráulicos 4 los cuales controlan el posicionamiento de
las copas de vacío en la dirección babor a estribor. Mediante la
medición de la presión hidráulica por medio del transductor de
presión 60 en los arietes hidráulicos 4, la fuerza que es aplicada a
los arietes hidráulicos 4 puede ser determinada. Cuando el ariete
hidráulico actúa en una dirección sustancialmente horizontal y
perpendicular a la dirección longitudinal la presión dentro de la
línea hidráulica al cilindro hidráulico 4 será proporcional a la
fuerza de babor a estribor aplicada por el navío al robot de amarre.
Con referencia a la figura 7 hasta la figura 10 puede verse que un
ariete hidráulico 4 que se extiende en la dirección de babor a
estribor tiene sus fuerzas de actuación actuando paralelamente a la
dirección X de babor a estribor y de acuerdo con ello la presión
hidráulica en el ariete 4 puede ser interpolada directamente a la
fuerza Fx provista por el navío al robot de amarre. Cuando la
posición del ariete hidráulico 4 con respecto a la dirección de
babor a estribor X puede variar como es el caso en el robot de
amarre de las figuras 3 y 4, o de la figura 36, un conocimiento del
desplazamiento angular del eje de operación del ariete 4 con
respecto a la dirección X de babor a estribor puede también ser
necesario de determinar con el fin de que la presión hidráulica
medida por el transductor 60 sea convertida a una fuerza en la
dirección X de babor a estribor. Con referencia a las figuras 15 a
17 puede verse que el ariete 4 puede ser provisto en un
desplazamiento angular A a la dirección X. Con un simple cálculo
mediante el teorema de Pitágoras, el conocimiento de la presión
hidráulica del ariete 4 y la fuerza resultante calculada a partir de
la misma puede resolverse para determinar la fuerza Fx provista por
el barco sobre el robot de amarre en la dirección de babor a
estribor. Con referencia a la figura 4 sobre el desplazamiento de
las copas de vacío 1 en la dirección X de babor a estribor las tales
resultarán en una variación en el ángulo de forma que el eje
operacional del ariete 4 lo haga en la dirección X de babor a
estribor. Cuanto más las copas de vacío se alejen del muelle, mayor
será el desplazamiento angular. Sin embargo debido a que los puntos
de pivote entre la estructura fija 113 y la estructura móvil 10 del
robot de amarre son conocidas, una medición de la extensión del
ariete hidráulico permitirá un ángulo en el cual la dirección
operacional del ariete hidráulico 4 se haga en la dirección X de
babor a estribor. Un cálculo simple permitirá que la presión
hidráulica 4 determinada por el transductor 60 sea resuelta para una
fuerza en dirección X de babor a estribor. De la misma forma la
masa de los componentes 100 que oscilan alrededor del pivote tal
como el pivote 3 de la estructura fija también pueden ser
factorizadas en una ecuación para resolver la presión del ariete
hidráulico 4 en una dirección de fuerza de babor a estribor. Cuanto
mayor sea la extensión del ariete 4 mayor será el efecto del peso
de los componentes 102 sobre el ariete hidráulico 4. Pueden
proveerse medios para mediciones angulares alternativamente.
En las configuraciones de los robots de amarre
de las figuras 19 a 23, donde los arietes para desplazar las
almohadillas de vacío en la dirección de babor a estribor permanecen
paralelos a la dirección de babor a estribor, no se presenta un
desplazamiento angular de los arietes y por lo tanto no son
necesarias tales etapas adicionales de cálculo.
Además de la determinación de las fuerzas en
dirección de babor a estribor entre el robot de amarre y el barco,
es ventajoso también conocer las fuerzas de dirección longitudinal
en la dirección Z entre el robot de amarre y el navío. Tales
fuerzas pueden tender hacia la inducción de una ruptura entre las
copas de vacío 1 y el navío 200. Es importante que la fuerza de
dirección de ruptura sea resistida para asegurar que se mantiene un
fuerte vacío entre las copas de vacío y el navío con el fin de
prevenir que el navío se mueva en una dirección longitudinal con
respecto a las copas de vacío. Sí tal movimiento ocurriera, se
produciría un deslizamiento de las copas de vacío con respecto al
navío lo cual probablemente llevaría al final a una desconexión
entre el navío y las copas de vacío.
Similar a cualquier movimiento del navío en una
dirección de babor a estribor por el robot de amarre, también es
importante conocer las fuerzas entre el navío y el robot de amarre
cuando el navío esta siendo movido por el robot de amarre en la
dirección longitudinal. Es importante asegurar que las fuerzas no
excedan un límite del que se sabe que produciría una falla de
ruptura de conexión entre las copas de vacío y el barco.
En el robot de amarre de la Figura 3 pero con
referencia a la vista en explosión del mismo mostrada en la Figura
5, el control del posicionamiento de las copas de vacío en la
dirección longitudinal es logrado mediante el ariete 23. Una parte
del ariete está enganchada a la estructura fija del robot de amarre
y la otra está enganchada a la estructura móvil con las copas de
vacío en la dirección longitudinal. La actuación del ariete 23 se
traduce en el desplazamiento de las copas de vacío en la dirección
longitudinal.
De una forma similar a la medición de la fuerza
en la dirección de babor a estribor, puede hacerse una medición de
la fuerza en la dirección longitudinal mediante la determinación de
la presión hidráulica del ariete 23. Con referencia a la Figura 26,
el transductor de presión 62 puede ser utilizado para la
determinación de la presión hacia el ariete hidráulico 23 para de
esta manera permitir la determinación de la fuerza en la dirección
longitudinal Z. En la configuración del robot de amarre como se
muestra en la Figura 3, el ariete 23 permanece en todas las
condiciones actuando en una dirección paralela a la dirección
longitudinal. De acuerdo con ello la presión determinada por el
transductor de presión 62 permanecerá proporcional a la fuerza
longitudinal aplicada por el barco al robot de amarre. No necesitan
tomarse en consideración factores de no alineamiento del ariete con
respecto a la dirección longitudinal Z en la configuración
preferida.
La presión detectada por el transductor de
presión 62 es alimentada preferiblemente a una unidad de
procesamiento para propósitos de cálculo y evaluación y
monitorización y comparación. Aquí más adelante se hará referencia
más detallada a tal monitorización y control.
La hidráulica para actuar en el desplazamiento
del ariete 23 puede (similar al ariete 4) ser insertada en un
acumulador de bucle del sistema donde sea deseado y/o apropiado para
el ariete 23 con el fin de que opere en un modo pasivo. En tal modo
pasivo el ariete hidráulico operará afin a un resorte para cualquier
movimiento de las copas de vacío en la dirección longitudinal Z. Un
transductor lineal 63 está provisto preferiblemente para determinar
el desplazamiento de las copas de vacío en la dirección longitudinal
con respecto a la estructura fija del robot de amarre. El
transductor lineal retroalimentará la información de desplazamiento
a la unidad de procesamiento la cual puede ser configurada para
controlar la actuación del ariete 23 cuando por ejemplo el
desplazamiento de las copas de vacío esté cerca de los límites
especificados. En tal situación la hidráulica hacia el ariete 23
puede ser cortada del acumulador en bucle y hacia una bomba en bucle
para incrementar la presión hidráulica al ariete 23 apropiadamente
para asegurar el mantenimiento del desplazamiento de las copas de
vacío en la dirección longitudinal hasta dentro de los límites
deseados.
Con referencia a la Figura 26 puede verse que
una medición de presión hidráulica similar puede hacerse de los
arietes 64 que actúan en el movimiento de las copas de vacío en la
dirección vertical; sin embargo tal medición es menos consecuencial
puesto que como ya se ha descrito aquí antes, en operación el robot
de amarre permitirá tal movimiento vertical de forma que sea
sustancialmente libre de control hidráulico por parte de los
arietes 64. También se provee preferiblemente un transductor lineal
65 entre esos componentes fijos del robot de amarre y los
componentes móviles en la dirección vertical para posicionar el
desplazamiento vertical de las copas de vacío para determinar el
posicionamiento de las copas de vacío con respecto a la estructura
fija del robot de amarre. La fuerza en dirección de ruptura en la
dirección vertical puede por lo tanto ser medida también.
Con referencia a las figuras 7 a10 puede verse
como las fuerzas Fx y Fz medidas como resultado de las presiones
hidráulicas sobre los arietes 4 y 23, pueden ser utilizadas para
determinar una fuerza global sobre el robot de amarre Fxz. De la
misma forma cuando además de la medición de la presión hidráulica en
los arietes 4 y 23, la presión también es determinada para
propósitos de calcular la fuerza aplicada por el ariete 64, la
fuerza Fxyz puede ser determinada como un vector suma de las fuerzas
Fx, Fy y Fz como por ejemplo se muestra en las Figuras 11 a 14. Sin
embargo los componentes de la fuerza total en Fx, Fz (y
preferiblemente pero con menos importancia Fy) son determinadas de
manera más importante para propósitos de asegurar que los límites
conocidos de las copas de vacío en cada una de las direcciones
componentes no son excedidos. La fuerza de sujeción de las copas de
vacío en las direcciones X y Z puede ser determinada fácilmente
(bien matemática o empíricamente) y las fuerzas que actúan en tales
direcciones componentes deben ser sabidas para asegurar que los
límites finales de tal fuerza de sujeción no están siendo
alcanzados.
La presión de vacío de las copas de vacío es
preferiblemente determinada también por transductores de presión 66
como se muestra por ejemplo en la Figura 26 y tal información de
presión es retroalimentada a una unidad de procesamiento para el
procesamiento apropiado.
Con referencia a la Figura 37 se muestra un
diagrama de fuerzas para ilustrar la relación entre la fuerza de
ruptura y la fuerza de acoplamiento de vacío. La almohadilla de
vacío 380 está enganchada al casco del barco 381. En la Figura 37
la nomenclatura define lo siguiente:
- Fp =
- tirón de la fuerza entre el barco y la estructura fija del robot de amarre;
- Fv =
- fuerza de acoplamiento de vacío;
- Pa =
- presión atmosférica;
- Pv =
- presión del vacío; y
- Fs =
- capacidad de fuerza de ruptura disponible.
Con referencia a la Figura 37 la fuerza de
acoplamiento de vacío Fv = (Pa - Pv) x (área de succión efectiva de
la copa de vacío).
El tirón de fuerza Fp = a la fuerza tal como se
mide como un factor de la presión hidráulica de entrada/salida (o
la que se determine a partir de medidores de tensión u otros).
De acuerdo con lo anterior la capacidad de la
fuerza de ruptura Fs es una función que permanece acoplada/fuerza
Fn normal y coeficiente de fricción m entre la almohadilla de vacío
y el casco del buque. Esto de acuerdo con lo anterior puede ser
expresado como:
Fn = Fv -
Fp
y
Fs =
mFn
El coeficiente de fricción m puede ser
determinado experimentalmente y normalmente será determinado durante
la utilización del sistema de amarre. Una tabla de datos puede ser
establecida para la capacidad de sujeción de la fuerza de ruptura
en el rango de Fv. Ocurrirá alguna variación dependiente de las
características de la superficie a la cual la almohadilla de vacío
se unirá.
Además de la monitorización de la fuerza
aplicada por el barco en el robot de amarre en la dirección de babor
a estribor X, la posición del barco con respecto a una estructura
fija del robot de amarre y/o del muelle también es determinada.
Cuando el barco se mueve con relación a la estructura fija del robot
de amarre más allá de ciertos limites, el acumulador puede ser
cortado del sistema hidráulico del ariete 4 y las bombas pueden ser
actuadas apropiadamente para mover y mantener las almohadillas de
vacío y por lo tanto el barco en la dirección de babor a estribor
hasta un o dentro de un rango especificado de limites de
desplazamiento. Tal desplazamiento puede ser por ejemplo medido por
la medición de la extensión del ariete hidráulico 4 al igual que el
control posicional longitudinal puede ser ejercido.
Dispositivos para medición de desplazamiento
conocidos pueden ser utilizados para tales propósitos. Tales pueden
incluir componentes de medición ópticos o de láser o transductores
lineales. Actualmente hay también disponible un sistema que lee
"marcas" sobre un cilindro hidráulico que trabaja más o menos
de la misma forma que un vernier electrónico. La medición del
desplazamiento (por ejemplo por transductor lineal 61) en la
dirección de babor a estribor al igual que la medición de la
presión hidráulica por parte del transductor de presión 60 son
alimentados a una unidad de procesamiento central. Con el
conocimiento del desplazamiento del navío en la dirección de babor
a estribor con respecto a la estructura fija del robot de amarre y
con el conocimiento de las fuerzas entre la estructura fija del
robot de amarre y el navío, puede mantenerse un significativo grado
de control y monitorización del estado del navío por parte del robot
de amarre de la presente invención.
Además y con referencia a la Figura 26, se
proveen sensores de proximidad del casco que pueden ser utilizados
durante las etapas preliminares del establecimiento de un contacto
de amarre entre el robot de amarre y el navío de manera que fuerzas
de choques repentinas o grandes puedan ser evitadas durante la
aplicación de las almohadillas de vacío al navío. La información de
proximidad provista por los sensores de proximidad del casco 67
puede ser alimentada a la unidad central de procesamiento para
mediante ello controlar la posición de las copas de vacío por la
actuación de los arietes hidráulicos 4 y/o 23 y/o 64 apropiadamente
para establecer un contacto suave entre las copas de vacío y el
navío. Mientras que en la Figura 26 la bomba hidráulica/acumuladores
hidráulicos y las válvulas 68 se muestran en general una persona
experimentada en la técnica de la hidráulica las provee de una
forma apropiada. De la misma forma la bomba de vacío/acumuladores
hidráulicos y las válvulas 69 han sido mostradas en la Figura
26.
Con referencia a las Figuras 19 a 21 se muestra
una configuración alternativa del robot de amarre 100. El robot de
amarre 100 en este ejemplo consiste de cuatro almohadillas de vacío
1 soportadas por una estructura enganchada un mueble tal como la
cara frontal 112 del muelle y la cubierta 113 del muelle. Un carro
de desplazamiento vertical 81 es provisto para montar las copas de
vacío 1 desde los rieles que se extienden verticalmente 82 para
permitir que las copas de vacío viajen en una dirección vertical. Un
subcarro 83 está provisto desde el carro 81 para permitir que el
subcarro y por lo tanto las copas de vacío 1 viajen en una dirección
longitudinal y entre los rieles 82. Los arietes hidráulicos y una
estructura de soporte 84 son provistos preferiblemente para
permitir el desplazamiento de las copas 1 en una dirección de babor
a estribor tanto del carro 81 como del subcarro 83. El
desplazamiento de las copas de vacío 1 con respecto a la estructura
fija del robot de amarre 100 como se muestra en las Figuras 19 a 21
se provee preferiblemente en la dirección de babor a estribor por
los arietes hidráulicos. De la misma forma el movimiento en la
dirección longitudinal es provisto por arietes hidráulicos. El
movimiento en la dirección vertical en esta configuración puede no
ser necesariamente por arietes hidráulicos y en vez de ellos puede
ser por cremallera y piñón o disposiciones similares para permitir
el desplazamiento de las copas de vacío en la dirección vertical.
Los arietes hidráulicos para actuar el movimiento en la dirección
de babor a estribor y en la dirección longitudinal están enganchados
preferiblemente a transductores de presión los cuales (para los
propósitos y una configuración similar como la descrita con
referencia al robot de amarre de la Figura 3) permiten la
determinación de las fuerzas aplicadas por el barco en el robot de
amarre en las direcciones longitudinal y de babor a estribor. Las
Figuras 22 a 24 muestran mediante la región sombreada 180 el grado
de libertad de movimiento que puede ser alcanzado por el robot de
amarre de esta configuración hasta la posición de las copas de vacío
con la envoltura 180.
La Figura 35 ilustra dos robots de amarre 250
enganchados al navío A en una forma permanente y donde las copas de
vacío 251 están dispuestas desde el lado del navío A que se presenta
para enganche con el navío B. En la forma más preferida las
almohadillas de vacío se extienden en una condición tal que la
fuerza de succión N es sustancialmente horizontal y normal a la
superficie 252 del navío B contra la cual se van a enganchar las
copas de vacío 251. En la forma más preferida las copas de vacío se
van a enganchar con una superficie que se extiende sustancialmente
de forma vertical del navío B.
Con referencia a la Figura 31, en ciertas
situaciones la distribución de carga entre la pluralidad de robots
de amarre puede no ser igual. En efecto puede ser que un robot de
amarre esté en o aproximándose a su máxima capacidad de sujeción de
fuerza de tracción. El sistema puede ser operado o puede operar
automáticamente en tales condiciones para proveer una
redistribución de las cargas individuales entre la pluralidad de
robots de amarre. Con referencia a la Figura 31 puede verse que la
magnitud de las fuerzas en la dirección de babor a estribor en
estos robots hacia la fila del barco son mayores que las que van
hacia el mástil. Esto puede ser el resultado de una carga
diferencial de flujo de mareas o de viento y es bastante concebible
en una instalación de amarre dada. Puede ser que parte de una brisa
de mar adentro sea bloqueada por un edificio grande en el muelle y
donde la línea del barco está sujeta a una alta carga de viento para
forzar la línea del barco fuera del muelle. Con la provisión de la
monitorización de las fuerzas sobre todos los robots de amarre puede
establecerse un perfil de carga como un factor de distancia a lo
largo del muelle. Con referencia a la Figura 31 puede alcanzarse
una redistribución de las cargas sobre los robots individuales por
ejemplo incrementando la fuerza en dirección de babor a estribor
hacia el muelle por robots de amarre 2 y 3 para reducir mediante
esto la carga en la dirección de babor a estribor del robot de
amarre 1. Tal redistribución de fuerzas mediante el movimiento de
un robot de amarre individual en la dirección de babor a estribor
como por ejemplo hacia el muelle, también puede ser acompañada de
un incremento en la fuerza de vacío de las copas de vacío del robot
de amarre. En el ejemplo de la Figura 1, donde el sistema de amarre
incluye por lo menos dos robots de amarre para enganchar más
cercanamente a la línea de un navío y por lo menos los robots de
amarre para enganchar más cercanamente el centro del navío, y donde
la fuerza en la dirección de babor a estribor aplicada a un robot
de amarre en el conjunto de robots de amarre excede un umbral, y
ambos robots en el conjunto tienen la misma capacidad de sujeción,
entonces la fuerza de babor a estribor medida sobre el otro robot de
amarre del conjunto es incrementada por la actuación del robot para
distribuir de manera homogénea las respectivas fuerzas de babor a
estribor ejercidas por cada robot.
De la misma forma un perfil de carga en la
dirección longitudinal de cada uno de los robots de amarre puede
ser determinado. Puede ser que un robot de amarre esté leyendo una
fuerza en la dirección longitudinal entre el navío y el robot de
amarre que se está aproximando a la capacidad de sujeción de la
fuerza de ruptura de la copa de vacío de tal robot. Cuando robots
adyacentes del sistema de amarre están en operación dentro de los
límites de la capacidad de sujeción de la dirección de la fuerza de
ruptura de sus respectivas copas de vacío, tales otros robots
pueden ser movidos en una dirección para reducir la carga en la
dirección longitudinal del robot de amarre que se aproxima a su
capacidad de sujeción en la dirección de la fuerza de ruptura. Tal
movimiento puede ser en conjunción con un incremento de la presión
de vacío para incrementar también la capacidad de sujeción de la
fuerza de ruptura.
Conociendo todas las entradas de los datos
recolectados por el sistema, un PLC es capaz de controlar y/o
distribuir la capacidad de ruptura/longitudinal de cada unidad.
Puesto que Fp puede variar de unidad a unidad (véase por ejemplo la
Figura 31) el sistema optimiza la presión en la dirección
longitudinal (dirección Z) de los cilindros hidráulicos para
proveer la mejor fuerza de sujeción en la dirección Z sobre todas
las unidades. Tal puede también ocurrir en conjunción con la
sujeción de los navíos en los dispositivos 50 donde la capacidad Fn
lo permite.
Como se muestra en la Figura 1, un sistema de
amarre en la realización ilustrada incluye 2 pares de robots de
amarre 100 teniendo cada uno un suministro independiente hidráulico
y de vacío, estando instalados los robots 100 entre protectores
absorbedores de energía 50 colocados en intervalos a lo largo de la
cara frontal del muelle 12. El sistema puede ser operado o puede
operar automáticamente de una manera tal que sí la fuerza aplicada
a los robots 100 tiene un componente longitudinal que excede los
límites hacia la capacidad de sujeción en la dirección Z, los
robots 100 son controlados para presionar el casco del navío 200
para enganchar los protectores 50. En otras palabras, a medida que
la fuerza de ruptura comienza a alcanzar la capacidad y hay
suficiente capacidad de sujeción en la dirección de babor a
estribor, las unidades pueden retraer el navío hacia los
protectores para dar una capacidad de sujeción de fricción mayor en
la dirección longitudinal y por lo tanto incrementar la capacidad
de sujeción de ruptura del sistema. Puesto que esto tendrá un efecto
de disminución de la capacidad de babor a estribor, el uso de este
proceso puede ser un poco limitado.
Algunas instalaciones de amarre pueden solamente
requerir el uso de un robot de amarre en o hacia la línea o el
centro de un navío y donde el otro extremo del navío es retenido con
respecto a un muelle o instalación por otros medios. Por ejemplo
los barcos de oscilación pueden ser amarrados frecuentemente con
respecto a una instalación donde el centro del navío en el cual se
provee normalmente un puente de oscilación, en una región definida
por el muelle. Puesto que esta porción del barco es capturada dentro
de tal región definida puede no requerir ningún amarre adicional en
tal región del barco y puede ser que la línea o cercanías de la
línea del barco un robot de amarre de la presente invención sea
provisto. Tal es también para el ejemplo mostrado en la Figura
36.
En términos de la monitorización y control del
sistema, cada uno de los robots de amarre 100 está conectado por
una unión (por ejemplo inalámbrica) a una unidad de control remoto
montada a bordo del navío 200. El control remoto transmite una
señal a cada robot de amarre 100 para controlar su posición y
operación, y recibe retroalimentación de las fuerzas de posición
reales y de las presiones de vacío incluyendo la magnitud y
dirección de las cargas de amarre en por lo menos la dirección de
babor a estribor. Presentando la información en el puente del navío
el capitán es capaz de tomar acciones para reducir o redistribuir
las cargas y también recibe retroalimentación instantánea sobre los
efectos de estas acciones.
Bajo la mayoría de las condiciones la operación
de los robots de amarre 100 es coordinada, por ejemplo, cuando el
amarre y el desamarre del barco, o cuando se llevan a cabo
movimientos de desplazamiento verticales u horizontales, como se
describe en WO 0162584 la cual se incorpora aquí a manera de
referencia. La monitorización de las presiones hidráulicas en los
arietes 4, 23 y el vacío en las copas de vacío 1, 1' permite que el
rendimiento del sistema se ajuste para alcanzar un uso óptimo de
cada robot de amarre 100.
Bajo condiciones normales cuando el robot de
amarre 100 se aproxima al nivel de su viaje vertical el sistema
inicia una secuencia de pasos que mueven cada robot de amarre 100
alternativamente paso a paso, sin embargo en este estado de alta
carga, el paso a paso se previene para asegurar la seguridad del
navío. Con referencia a la figura 29, se muestra un bucle de
control básico que delinea el proceso para reposicionar una unidad
en la vertical, si el sistema tiene que ser movido fuera del rango
en la dirección Y (esto es, pasos verticales). Se observará que sí
la carga es demasiado grande para permitir que un robot de amarre se
desprenda, no ocurrirá desprendimiento. En vez de ello se enviará
una alarma al personal del barco/orilla el cual tomará entonces la
acción a propiedad.
La fuerza total de amarre aplicada al navío 200
por cada robot 100 cuando el casco está libre de los protectores 50
es la suma de los componentes de babor y estribor y longitudinales
según se miden a través de los transductores fijados en los arietes
4 y 23 respectivamente. Conociendo la magnitud y dirección de esta
fuerza de amarre total el capitán es capaz de determinar la mejor
respuesta a cualquier situación.
Preferiblemente el comportamiento de variación
con el tiempo del vacío en las copas de vacío y las cargas de
amarre y las direcciones según se determina a través de las
mediciones de presión hechas en los arietes 4 y 23 se monitorizan y
registran. También se registran y monitorizan otros datos,
incluyendo la posición de las copas de vacío. Opcionalmente, las
mediciones ambientales de velocidad de vientos y corrientes y la
dirección también pueden ser monitorizadas simultáneamente y
registradas, permitiendo que los datos específicos del navío se
acumulen para la predicción de las cargas.
El sistema de la presente invención proporciona
una automatización completa del proceso de amarre sin requerir que
se hagan ajustes manuales que involucren participación humana. El
sistema permite la medición del desplazamiento del barco cuando
está enganchado con un robot o robots de amarre para permitir la
determinación de las distancias que se han movido desde una
posición de referencia preprogramada y permitiendo por lo tanto que
tales distancias sean comparadas con tolerancias definidas por el
usuario. El sistema proporciona un medio para contrarrestar las
fuerzas longitudinal y de babor a estribor mediante el uso de
actuadores hidráulicos los cuales pueden ser actuados en respuesta
a la información provista por los transductores lineales para
revertir mediante ello el barco a su posición original o a un marco
de desplazamiento predefinido. El sistema también provee medios
para guiar activamente el barco hacia una posición preprogramada o
reposicionar el barco a una posición diferente. Frecuentemente
puede requerirse que los barcos se muevan a lo largo de un muelle en
relación a una rampa de la orilla, a dispositivos de carga/descarga
en volumen o a grúas para descarga de contenedores durante su
permanencia en puerto. La presente invención permite que tal
desplazamiento ocurra y un control completo tanto de la posición
como del grado de amarre del barco con los robots de amarre puede
determinarse y mantenerse. El control de la dirección de babor a
estribor del navío mediante el sistema de la presente invención
también es importante para propósitos de mantener el casco lejos de
los protectores y de otras estructuras del muelle reduciendo así el
daño por contacto que pueda resultar en abrasión de la pintura y en
desgaste mecánico.
\newpage
El sistema permite mediciones subsecuentes de
fuerzas que actúan sobre el casco de los barcos como resultado del
flujo de las mareas y la carga de vientos en varios planos
directamente. Además el sistema puede permitir que las fuerzas
verticales sean determinadas y se determine el desplazamiento
vertical. Combinando algunos o todos los valores que pueden ser
medidos por el sistema de la presente invención se puede lograr que
todas las fuerzas y desplazamientos globales sean calculados y
monitorizados de manera continua e inmediata. Se indica una alarma
cuando el sistema se aproxima a su capacidad de sujeción según se
determine por las cargas de tracción en cada robot que se aproximen
a las capacidades de sujeción de sus respectivas copas de vacío,
permitiendo así al capitán del barco tomar acciones de emergencia.
Opcionalmente el capitán puede establecer una "alerta" en
algún nivel por debajo de este nivel de alarma.
Con el propósito de asegurar que una conexión
integral entre el muelle y el navío se mantiene, tal información
también puede ser útil para análisis estadísticos y puede ser
correlacionada para determinar condiciones ambientales tales como
condiciones de viento y oleaje que pueden ser utilizadas en el
futuro para configurar las instalaciones de amarre particulares u
otras instalaciones de amarre de la presente invención para el barco
en particular. Con el conocimiento de las condiciones climáticas y
habiendo recolectado información estadística sobre el
comportamiento de amarre de un navío particular en un puerto
particular, el sistema de amarre de la presente invención puede ser
configurado de una manera adecuada para amarres futuros del barco
particular en circunstancias ambientales particulares. Será
evidente que algunos barcos estarán sujetos a fuerzas de carga más
altas como resultado de tener características de reacción al viento
más altas. Un sistema de amarre particular puede ser configurado
antes de recibir un barco para el cual previamente se han
recolectado datos, hasta una condición en la cual va a ser adecuado
para mantener una relación de amarre integral con el vacío
dependiente de las condiciones ambientales en existencia en el
momento del amarre inicial. El sistema puede de acuerdo con ello
permitir la generación de una base de datos sobre escenarios
ambientales históricos y las consecuencias de los mismos para un
barco particular, los cuales pueden en el futuro ser usados para la
configuración inicial apropiada del sistema de amarre durante la
fase de amarre inicial del navío. Puede ser conocido por ejemplo
que en una brisa de mar adentro de 20 nudos la carga de tracción a
la que el barco someterá al robot de amarre requerirá que las copas
de vacío operen al 90% lo cual puede estar por fuera de las
condiciones iniciales de operación estándar de las copas de vacío.
Con el conocimiento de la velocidad del viento en un amarre
subsecuente de un navío en las instalaciones de amarre las copas de
vacío pueden ser configuradas para operar inmediatamente a 90%. El
sistema puede ser configurado de manera tal que el personal del
barco pueda tener una autonomía completa sobre el sistema. La
información sobre desplazamiento y fuerza de cada robot de amarre
así como una condición de carga y desplazamiento total puede ser
monitorizada así como presentada gráficamente por el sistema de la
presente invención. Un sistema de alarma. Y datos monitorizados
continuamente se presentan utilizando barras u otras ilustraciones
gráficas sobre una pantalla de ordenador que presenta la magnitud de
las fuerzas y desplazamientos de la instalación de amarre total así
como de las correspondientes a los robots individuales.
Mientras que hasta un alto grado se hace
referencia aquí a un robot de amarre será evidente que el navío en
todas las circunstancias probables debe ser asegurado al muelle por
lo menos mediante dos robots de amarre por lo menos uno
preferiblemente provisto en cada extremo o hacia cada extremo del
navío. Los datos obtenidos de la relación del navío entre cada
robot de amarre puede ser recolectada y combinada cuando sea
necesario para proveer un estado de amarre general.
Los datos recolectados son presentados
preferiblemente de forma gráfica. Las Figuras 32 a 34 ilustran una
imagen de pantalla que es indicativa de la clase de información que
puede ser presentada como parte de la presente invención.
La Figura 32 es una imagen de pantalla de
soporte del estatus de una unidad que provee rendimientos y detalles
particulares de la unidad. La pantalla de resumen para cada unidad
presenta las cargas en las direcciones X, Y y Z, la capacidad de
carga, la posición en X, Y y Z, datos de sensibilidad de la
distancia al casco y niveles de vacío. Las regiones 300 de la
imagen de pantalla ilustran gráficos de barras de los niveles de
vacío en cada almohadilla del robot de amarre, las regiones 301
ilustran numéricamente los niveles de vacío en cada almohadilla, la
región 312 es una gráfica de barras de la capacidad de sujeción de
la unida que permanece y es adyacente y es correspondiente al valor
numérico. Las regiones 303 son ilustrativas del estado del sensor
de proximidad de las almohadillas cuando hay dos sensores de
proximidad por cada almohadilla de vacío. Las regiones 304 ilustran
la unidad de fuerza que se está aplicando al barco por parte del
robot de amarre. La región 305 ilustra la extensión del robot de
amarre en el posicionamiento de las almohadillas de vacío en la
dirección de babor y a estribor y la región 306 ilustra el
desplazamiento hacia arriba y hacia debajo de las copas de vacío.
Las barras de la gráfica que ilustran el desplazamiento y las
fuerzas pueden ser codificadas por colores y cambiar de color de
verde a naranja y luego a rojo a medida que se aproximen a los
límites predefinidos para ese parámetro en particular. El sistema
puede tener tales límites preprogramados y/o puede permitir ajustes
de tales variables. En la figura 32, QS1, QS2, QS3 y QS4 se refieren
a los cuatro robots de amarre que están provistos a lo largo del
muelle para propósitos de amarre del navío con el muelle. Al oprimir
el botón para la unidad respectiva, se presentarán los datos para
esa unidad en particular.
La Figura 33 es una presentación de pantalla que
muestra los datos registrados de un robot de amarre para el sistema
de amarre completo, en función del tiempo. La variación de fuerza y
presión de uno o más robots de amarre o del navío completo con
respecto al muelle serán presentados aquí. Así como los datos
presentados para cada unidad individual, puede proveerse una
pantalla de resumen por ejemplo como la mostrada en la Figura 34
que enseñe la capacidad de amarre como un resumen de todas las
unidades permitiendo al personal tomar decisiones estando
informados de un solo vistazo.
Además, la imagen de pantalla de la Figura 34
ilustra en la región 310, botones que pueden ejecutar una secuencia
de tareas.
La región 901 puede ilustrar las unidades de
fuerza 1 y 2 que se aplican al barco en la dirección de babor a
estribor, la región 902 puede mostrar las unidades 1 y 2 de la
posición de babor a estribor, la región 903 puede mostrar las
unidades 1 y 2 de la carga de babor a estribor en toneladas
métricas.
La región 904 puede mostrar las unidades 1 y 2
del porcentaje de capacidad de sujeción de babor a estribor usada,
las regiones 905 pueden ilustrar la misma información que las
regiones 901 a 904 pero para las unidades 3 y 4. La región 906 es
una gráfica del fondeadero, la región 907 ilustra las unidades 3 y 4
en su porcentaje de capacidad de sujeción pre/post utilizada, la
región 908 ilustra las unidades 3 y 4 en cuanto a su carga pre/post
en toneladas métricas.
La región 909 ilustra las fuerzas de las
unidades 3 y 4 que son aplicadas al barco en la dirección pre/post,
la región 910 ilustra las unidades 3 y 4 en cuanto a su posición pre
y post. La región 911 ilustra la información con respecto a las
unidades 1 y 2 correspondientes a las similares de las regiones 907
a 910.
Con referencia a la figura 25, la cual muestra
una vista esquemática de la disposición preferida de los componentes
para el sistema de la presente invención, puede verse que los datos
recolectados a partir de los robots de amarre son procesados
mediante un PLC basado en la orilla. El PLC puede ser conectado a un
PC industrial para un procesamiento adicional de los datos y/o
control del sistema a través del PLC. Un enlace de radio al barco
puede ser provisto a partir de la orilla a partir del componente
basado en la orilla del sistema de la presente invención aunque
como una alternativa, tal enlace puede ser un enlace mediante un
cable. Los datos recolectados por el PLC basado en la orilla pueden
de tal manera ser transmitidos al barco donde puede presentarse una
imagen de la información procesada por el sistema basado en la
orilla y/o el procesamiento posterior de los datos desde el sistema
basado en la orilla. Un PLC basado en el barco y/o PC puede proveer
cualquier procesamiento adicional y permitir que la información
relevante sea presentada. Cualquier entrada de cualquiera de los PC
basados en la orilla o basado en el barco puede ser transmitido al
PLC basado en la orilla para el control activo sobre las fuerzas y
el posicionamiento que se aplican para cada robot de amarre
individual y el vacío en las copas de vacío para asegurar que una
conexión deseable sea mantenida entre los robots de amarre y el
barco. En la forma más preferida toda la retroalimentación de las
unidades de amarre es comunicada al PLC basado en la orilla y luego
los datos apropiados son transmitidos para su presentación sobre los
PCs en la orilla y el barco. Los PLCs evalúan la retroalimentación
y luego envían comandos a cada unidad para responder según sea
requerido. La retroalimentación incluye la posición lineal en las
direcciones X, Y y Z de los transductores lineales o de
dispositivos similares y/o fuerzas en las direcciones X, Y y Z de
los transductores de presión sobre cada cilindro hidráulico. Una
alternativa es utilizar medidores de tensión que pueden ser
posicionados en las unidades en localizaciones apropiadas para
determinar las fuerzas. Por ejemplo, la Figura 30 ilustra un
diagrama de flujo de un bucle de control básico para mantener el
navío en un rango de amarre definido en el plano X, Z. Si el navío
permanece fuera del rango durante algún tiempo y las unidades de
amarre están alcanzando los límites de capacidad de sujeción y/o
rango de movimiento, se envían alarmas al personal del barco/orilla.
La fuerza de babor estribor, la fuerza de atracción de vacío y las
señales de alarma pueden ser transmitidas (por ejemplo a una
estación de monitorización central o a las autoridades del puerto)
para proveer una monitorización remota del comportamiento del robot
de amarre.
El PLC convierte información a un número que
refleja la fuerza y para la presentación en los PCs. Los niveles de
vacío en cada almohadilla de vacío y la información de proximidad
también pueden se procesados y presentados gráficamente. Tanto el
PC del barco como el PC de la orilla pueden ser utilizados para
controlar las unidades de amarre con seguridad apropiada en cada
uno. Pueden proveerse comandos de control macro y pueden incluir a)
ejecución de la secuencia de inicio cuando el navío está arribando,
b) amarre del barco, c) desamarre del barco, d) desamarre con un
impulso para dar al barco un momentum inicial para alejarlo del
fondeadero cuando esté de salida, e) mover el navío hacia delante
una distancia definida, f) desatar y aparcar las unidades en un
modo de apagado.
El sistema también puede proveer etapas
operacionales cuando hay una perdida de potencia del sistema. En tal
situación el sistema permanecerá unido al navío a través de las
copas de vacío hasta que la presión dentro de la copa de vacío se
aproxime a la presión atmosférica y por lo tanto la capacidad de
sujeción disminuya por ejemplo debido a fugas en el sistema. Las
válvulas neumáticas y de vacío en el circuito pueden regresar a su
estado de apagado el cual ha sido designado de tal manera que el
vacío permanezca en la copa por la mayor cantidad de tiempo
posible. En su estado de apagado las válvulas remueven los
componentes del circuito que puedan contribuir a fugas del sistema,
particularmente las bombas neumáticas y de vacío. En el modo de
perdida de potencia los acumuladores hidráulicos pueden ser
insertados en el circuito permitiendo que el sistema retenga su
flexibilidad y resiliencia en el plano XY, de esta forma, la fuerza
de restauración será proporcional al desplazamiento solamente y no
al tiempo.
El hecho de que la presente invención utilice
fluidos no compresibles y de los cuales pueden tomarse mediciones
de su fuerza, un tiempo de reacción más rápido en términos de
información de comunicación hacia y desde el ordenador basado en el
barco pueden proveerse para ello. El tiempo real en valores
absolutos tanto de fuerzas como de desplazamiento puede ser
provisto por el sistema de la presente invención.
Mientras que el sistema puede operar para
controlar la posición de robots de amarre en un modo activo
continuamente, algunas respuestas promedio al control de los
actuadores pueden ser una forma más apropiada para controlar los
robots de amarre. De tal manera un control activo continuo sobre los
robots de amarre necesita ser provisto y el control solamente puede
ser provisto en etapas tales que el desplazamiento de las copas de
vacío desde una norma predeterminada ocurra para cualquier período
de tiempo especificado antes del control activo sobre las copas de
vacío para restaurar estas dos dentro de el rango de
desplazamiento.
Claims (43)
1. Un método para controlar un sistema de amarre
de un navío, incluyendo dicho sistema por lo menos un robot de
amarre (100) para atar de manera liberable un navío (200) que flota
sobre la superficie de un cuerpo de agua en una terminal (110),
incluyendo el robot de amarre (100) un elemento de unión con fuerza
de atracción (1) enganchado de manera móvil a una estructura de
base (113, 602) de dicho robot de amarre (100),
siendo dicha estructura de base (113, 602)
fijada a dicha terminal (110),
siendo dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) enganchable de manera liberable con una superficie
del navío (252) para hacer atar el navío (200) con dicha terminal
(110), en una dirección seleccionada de una o más de
(i) una dirección de babor a estribor,
(ii) una dirección longitudinal y
(iii) una dirección vertical
donde dicho método, después de asociar el navío
(200) con el sistema de amarre permitiendo que la superficie del
navío (252) sea enganchada por el elemento de unión con fuerza de
atracción (1) y el establecimiento de una fuerza de atracción entre
dicho navío (200) y dicho robot de amarre (100), comprende:
(a) medir la fuerza de atracción entre la
superficie del navío (252) y el elemento de unión con fuerza de
atracción (1), para el propósito de determinar la capacidad de
sujeción en una dirección seleccionada de por lo menos una de
- (i)
- la dirección paralela a la dirección de fuerza de atracción,
- (ii)
- la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y horizontalmente, y
- (iii)
- la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y verticalmente;
(b) medir la fuerza entre el elemento de unión
con fuerza de atracción (1) y la estructura de base (113, 602) del
robot de amarre (100) en una dirección seleccionada de por lo menos
una o más de
- (i)
- la dirección paralela a la dirección de la fuerza de atracción,
- (ii)
- la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y horizontalmente, y
- (iii)
- la dirección normal a la dirección de fuerza de atracción y verticalmente; y
(c) monitorizar la relación entre la fuerza de
atracción y las fuerzas medidas en (b) donde una alarma es
disparada cuando cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) en
una dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre el
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y el dicho navío
(200), se aproxima a una capacidad de sujeción dependiente de la
fuerza de atracción en la dirección que tiende a permitir un
movimiento relativo del elemento de unión con fuerza de atracción
(1) con dicho navío (200).
2. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1,
donde el elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es un elemento de unión con fuerza de atracción
variable (1), y
el método incluye adicionalmente, cuando una o
cualquiera de las fuerzas medidas en (b) alcanza un límite
predefinido que tiende a permitir un movimiento relativo entre el
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y el dicho navío
(200) en una dirección paralela a tales fuerzas medidas, el control
varía la fuerza de atracción entre la superficie del navío (252) y
el elemento de unión con fuerza de atracción variable (1) en
respuesta a las fuerzas medidas en (b).
3. Un método como el reivindicado en las
reivindicaciones 1 o 2,
donde el elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es un elemento de unión con fuerza de atracción
variable (1), y
el método incluye adicionalmente, cuando una
cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) alcanzan un límite
predefinido que tiende a permitir un movimiento relativo entre el
elemento de atracción con fuerza variable (1) y el dicho navío
(200) en una dirección paralela a tales fuerzas medidas, el control
varía la fuerza de atracción entre la superficie del navío (252) y
el elemento de unión con fuerza de atracción variable (1)
proporcional a las fuerzas medidas en (b).
4. Un método como el reivindicado en las
reivindicaciones 1 o 2, donde el elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es un elemento de unión con fuerza de atracción
variable (1), y
el método incluye adicionalmente, cuando una
cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) alcanzan un límite
predeterminado que tiende a permitir un movimiento relativo entre el
elemento de unión con fuerza variable (1) y el dicho navío (200) en
una dirección paralela a tales fuerzas medidas, el control por
variación de la fuerza de atracción entre la superficie del navío
(252) y el elemento de unión con fuerza de atracción variable (1)
cuando las fuerzas medidas en (b) alcanzan un límite máximo de un
rango predeterminado.
5. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4,
donde las fuerzas medidas en (b), entre el
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la estructura de
base (113, 602) es monitorizado de manera continua y determinado a
partir de una señal que responde a un transductor, y donde dicha
señal que responde a dicho transductor es presentada en un sistema
de control (200) visualmente, para indicar las fuerzas entre el
navío (200) y dicha estructura de base (113, 602) de dicho robot de
amarre (100).
6. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5,
donde dicho sistema incluye una pluralidad de
robots de amarre espaciados entre si (100), presentando cada uno un
elemento de unión con fuerza de atracción (1) para enganchar a una
superficie de dicho navío (200), y
donde las fuerzas tal como son medidas en (b)
entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la
estructura de base (113, 602) de cada robot de amarre (100) es
monitorizada y determinada continuamente a partir de una señal que
responde a un transductor,
donde dicha señal que responde a dicho
transductor es presentada en un sistema de control (200)
visualmente, para indicar las fuerzas entre el navío (200) y dicha
estructura de base (113, 602) de dicho robot de amarre (100)
7. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6,
donde dicho sistema incluye una pluralidad de
robots de amarre espaciados entre si (100), presentando cada uno un
elemento de unión con fuerza de atracción (1) para enganchar a una
superficie de dicho navío (200), y donde dicho método incluye
adicionalmente, cuando una cualquiera o más de las fuerzas medidas
en (b) de uno de dichos robots de amarre (100) tiende hacia
permitir un movimiento relativo entre el elemento de unión con
fuerza de atracción (1) y el dicho navío (200) en una dirección
paralela a tales fuerzas medidas por tal aproximación a una
capacidad de sujeción del elemento de unión con fuerza de atracción
(1) en cualquiera de tales direcciones, por lo menos uno de los
robots de amarre (100) es controlado en cuanto a su movimiento por
su elemento de unión con fuerza de atracción (1) con respecto a
dicha estructura de base (113, 602) en una dirección con el fin de
variar la fuerza entre su elemento de unión con fuerza de atracción
(1) y su estructura de base (113, 602) en una dirección opuesta a
tal dirección para reducir mediante ello la fuerza en tal dicha
dirección entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y
dicha estructura de base (113, 602) de dicho robot de amarre
(100).
8. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7,
donde dicho sistema incluye una pluralidad de
robots de amarre espaciados entre si (100), presentando cada uno un
elemento de unión con fuerza de atracción variable (1) para
enganchar con una superficie (252), de dicho navío (200), y donde
dicho método incluye adicionalmente, cuando una cualquiera o más de
las fuerzas medidas en (b) de uno de dichos robots de amarre (100)
tiende hacia permitir un movimiento relativo entre el elemento de
unión con fuerza de variable (1) y el dicho navío (200) en una
dirección paralela a tales fuerzas medidas por tal aproximación una
capacidad de sujeción de la fuerza de atracción del elemento de
unión con fuerza de atracción (1) en tal dirección, por lo menos
uno de los otros robots de amarre (100) es controlado para variar
su fuerza de atracción.
9. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7,
donde la fuerza de atracción entre cada elemento
de unión con fuerza de atracción (1) y la superficie del navío
(252) es medida y una señal correspondiente a la fuerza de atracción
medida es transmitida para propósitos de presentación sobre un
sistema de control.
10. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9,
donde la fuerza de atracción entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la superficie del
navío (252) es medida, y una señal correspondiente a la fuerza de
atracción medida es transmitida para propósitos de comparación con
las fuerzas medidas de (b), y donde una alarma es disparada cuando
cualquiera o más de las fuerzas medidas en (b) alcanza una
proporción de una fuerza de sujeción requerida para resultar en un
movimiento relativo entre dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) y dicho navío (200), fuerza de atracción que es
dependiente de la fuerza de atracción medida.
\newpage
\global\parskip0.930000\baselineskip
11. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10,
donde la fuerza de atracción entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la superficie del
navío (252) es medida y una señal correspondiente a la fuerza de
atracción medida es transmitida para propósitos de comparación con
las fuerzas medidas de (b), y
donde la fuerza de atracción es variada cuando
una cualquiera o más de las fuerzas medidas (b) alcanza un límite
correspondiente a una fuerza requerida para resultar en un
movimiento relativo entre dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) y dicho navío (200), fuerza de sujeción que es
dependiente de la fuerza de atracción medida.
12. Un método como el reivindicado en las
reivindicaciones 1 a 11,
donde el elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es de una clase tal que se engancha a una superficie
plana (252) de dicho navío (200) con su fuerza de atracción actuando
normal sólo hacia dicha superficie plana (252), y donde la fuerza
de atracción entre cada elemento de unión con fuerza de atracción
(1) y la superficie planar (252) es medida y una señal
correspondiente a la fuerza de tracción medida es transmitida para
propósitos de comparación con la fuerza medida en (b) (ii), y una
alarma es disparada cuando tal fuerza en una dirección tiende hacia
resultar en un movimiento relativo de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1) y dicho navío (200) en la dirección
paralela a la fuerza medida en (b) (ii), se aproxima a la capacidad
de sujeción de dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1)
con dicho navío (200) como se determina para la fuerza de atracción
medida.
13. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 12, donde el elemento de unión con
fuerza de atracción (1) es de una clase que se engancha a una
superficie plana (252) de dicho navío (200) con su fuerza de
atracción actuando normal solamente a dicha superficie plana (252),
y es un elemento de unión con fuerza de atracción variable (1),
donde la fuerza de atracción entre dicho
elemento de unión fuerza de atracción (1) y la superficie plana
(252) es medida y una señal correspondiente a la fuerza de
atracción medida es transmitida para propósitos de comparación con
la fuerza medida en (b) (ii), y
donde, cuando tal fuerza en una dirección
alcanza un límite predefinido que tiende hacia la generación de un
movimiento relativo de dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) y dicho navío (200) en la dirección paralela a la
fuerza medida en (b) (ii) se aproxima a la capacidad de sujeción de
dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) y dicho navío
(200), la fuerza de atracción es variada.
14. Un método como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13,
donde la fuerza entre le robot de amarre (100) y
el navío (200) paralela a la dirección de la fuerza medida (b) (i)
tiende a resultar en una separación de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1) de dicho navío (200) excede un primer
umbral, el robot de amarre (100) adopta un modo de seguridad donde
la fuerza de atracción entre la superficie del navío (252) y el
elemento de unión con fuerza de atracción (1) se adapta para
ejercer una fuerza de atracción máxima.
15. Un sistema de amarre de navío (200) adecuado
para amarrar un navío (200) a un terminal (110) el cual puede ser
un terminal fijo o flotante (110), que comprende por lo menos dos
robots de amarre (100) asegurados al terminal (110), incluyendo
cada robot de amarre (100)
una estructura de base (113, 602) fija con
respecto al terminal (110), y
un elemento de unión con fuerza de atracción (1)
enganchado de manera móvil a la estructura de base (113, 602),
siendo dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1)
enganchable de manera liberable con una superficie del navío
adyacente (252) para asegurar el navío (200) a dicho terminal (110),
siendo capaz dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) de
ejercer una fuerza de atracción normal a dicha superficie de navío
(252) al cual se va a unir para contrarrestar las fuerzas de carga
externas que están siendo ejercidas sobre el navío (200); y
medios para establecer (69) la fuerza de
atracción entre dicho navío (200) y dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1);
caracterizado porque:
cada robot de amarre (100) incluye medios para
actuar el movimiento del elemento de unión con fuerza de atracción
(1) con respecto a la estructura de base (113, 602) en por lo menos
una dirección seleccionada de cualquiera o ambas de dirección de
babor a estribor y dirección longitudinal,
y dicho sistema incluye adicionalmente
(a) medios para medir la fuerza de atracción
entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) de cada
robot de amarre (100) y el navío (200) en una dirección paralela a
dicha normal para proveer una "lectura de la capacidad de fuerza
de atracción" y
\global\parskip1.000000\baselineskip
(b) medios para medir la fuerza entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la estructura de
base (113, 602) de dicho robot de amarre (100) en por lo menos una
dirección correspondiente a una cualquiera o más de:
- i.
- una dirección paralela a dicha normal para proveer una "lectura de fuerza normal"
- ii.
- una dirección horizontal y perpendicular a dicha normal para proveer una "lectura de fuerza de ruptura horizontal", y
- iii.
- una dirección vertical y perpendicular a la normal para proveer una "lectura de fuerza de ruptura vertical"
(c) medios (60, 62, 63, 66, 66, 67) para
monitorizar la relación entre dicha lectura de capacidad de fuerza
de atracción y una cualquiera o más de dicha lectura de fuerza
normal, lectura de fuerza de ruptura horizontal, y lectura de
fuerza de ruptura vertical para proveer una, o varias, "lecturas
del estado de amarre"
(d) medios para controlar cada robot de amarre
(100) que responden a dichas lecturas de estado de amarre en una
forma tal que cuando una cualquiera o más de las lecturas de fuerza
normal, lectura de fuerza de ruptura horizontal alcanzan un límite
predefinido, y cualquier lectura de fuerza de ruptura vertical en
una dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre
dicho navío (200) y dicho elemento con fuerza de atracción (1) de
un dicho robot de amarre (100), de la capacidad de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) para mantener el navío (200) en
tal dirección, dichos medios para controlar inician por lo menos uno
o más seleccionados de los siguientes:
- i.
- dichos medios para establecer (69) dicha fuerza de atracción de una manera tal que varíe dicha fuerza de atracción,
- ii.
- una alarma, y
- iii.
- un desplazamiento del elemento de unión con fuerza de atracción (1) de por lo menos otro robot de amarre (100) con respecto a su estructura de base (113, 602), en una dirección opuesta a una dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre dicho navío (200) y dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) de dicho robot de amarre (100), para incrementar la fuerza de carga sobre dicho por lo menos un otro robot de amarre (100) y reducir la fuerza de carga sobre el dicho robot de amarre (100) en dicha dirección que tiende a permitir un movimiento relativo entre dicho navío (200) y dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) de dicho robot de amarre (100).
16. Un sistema de amarre de navío como se
reivindica en la reivindicación 15,
donde dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es una almohadilla o copa de vacío (251), y
dicho medio para establecer (69) la fuerza de
atracción entre dicho navío (200) y dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1) es un sistema de vacío (69) en comunicación
fluida con dicha copa de vacío (1, 1') e incluye un generador de
vapor.
17. Un sistema de amarre de navíos como se
reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, donde un
conjunto de línea de por lo menos dos robots de amarre (100) se
proveen para ser enganchados en cercanía más a la línea de un dicho
navío (200), y un conjunto de centros de por lo menos dos robots de
amarre (100) que se proveen para ser enganchados en cercanía más al
centro de dicho navío (200),
donde dichos medios para controlar pueden
controlar la fuerza de atracción de cada elemento de unión con
fuerza de atracción (1) en una forma donde, cuando las fuerzas de
atracción aplicadas a la superficie del navío (252) por al menos
uno de dichos robots de amarre (100) de cada conjunto alcanza un
primer umbral, los medios para controlar operan en una forma que
normalicen la fuerza de atracción de cada robot (100) de cada
conjunto.
18. Un sistema de amarre de navíos, adecuado
para amarrar un navío (200) a un terminal (110), que puede ser un
terminal fijo o flotante (110) (o un segundo navío (200)),
comprendiendo dicho sistema de amarre de navío (200)
por lo menos dos robots de amarre (100)
asegurados a un terminal (110) incluyendo cada robot de amarre
(100)
una estructura de base (113, 602) fija con
respecto al terminal (110),
un elemento de unión con fuerza de atracción (1)
enganchado a la estructura de base (113, 602), donde dicho elemento
de unión con fuerza de atracción (1) es enganchable de manera
liberable con una superficie de navío adyacente (252) para asegurar
el navío (200) a dicho terminal (110), siendo capaz dicho elemento
de unión con fuerza de atracción (1) de ejercer una fuerza de
atracción normal a dicha superficie de navío (252) donde va a ser
unido para contrarrestar las fuerzas de carga que están siendo
ejercidas sobre el navío (200); y
medios para establecer (69) la fuerza de
atracción entre dicho navío (200) y dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1)
caracterizado porque
para cada robot (100), dicho sistema incluye
adicionalmente
(a) medios para medir la fuerza de atracción
entre el elemento de unión con fuerza de atracción (1) y el navío
(200) para proveer una "lectura de capacidad de fuerza de
atracción" y
(b) medios para medir la fuerza entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y la estructura fija
(113, 602) de dicho robot de amarre (100) por lo menos en una
dirección paralela a la dicha normal para proveer una "lectura de
fuerza normal"
(c) medios (60, 62, 63, 66, 66, 67) para
monitorizar la relación entre dicha lectura de capacidad de fuerza
de atracción y dicha lectura de fuerza normal para proveer una
"lectura del estado de amarre"
(d) medios para controlar el robot de amarre
(100) que responde a dicha lectura de estado de amarre de una
manera tal que cuando la lectura de fuerza normal en una dirección
que tiende a separar el elemento de unión con fuerza de atracción
(1) de dicho navío (200) alcanza un umbral de lectura de fuerza de
atracción, dichos medios de control inician por lo menos una
cualquiera o ambas de las seleccionadas entre las siguientes:
- i.
- dicho medio para establecer (69) dicha fuerza de atracción de una manera que varíe dicha fuerza de atracción, y
- ii.
- una alarma.
19. Un sistema de amarre de navíos como el
reivindicado en la reivindicación 18,
donde cada robot de amarre (100) incluye medios
para actuar un movimiento traslacional del elemento de unión con
fuerza de atracción (1) con respecto a la estructura de base (113,
602) en por lo menos una dirección de babor a estribor, y donde
dichos medios para controlar pueden en el evento de que las fuerzas
de carga alcancen un umbral predeterminado iniciar además un
desplazamiento del elemento de unión con fuerza de atracción (1) de
otro robot (100) de dicho sistema en la dirección de babor a
estribor hacia dicha estructura de base (113, 602), causando por lo
tanto que dicho otro robot de amarre (100) contrarreste una relación
incrementada de las fuerzas de carga ejercidas sobre le navío
(200).
20. Un sistema de amarre de navío como se
reivindica en la reivindicación 18 o 19 donde dicho sistema
comprende adicionalmente
a. medios (66) para determinar la capacidad de
sujeción de fuerza de ruptura entre dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1) y dicho navío (200) resultante de dicha
lectura de capacidad de fuerza de atracción, en una dirección
horizontal y perpendicular a dicha normal, para proveer una
"lectura de la capacidad de sujeción de la fuerza de
ruptura".
b. medios (62) para medir la fuerza de dirección
de ruptura, siendo una fuerza paralela a dicha fuerza de sujeción
de ruptura, entre dicho elemento de unión con fuerza de atracción
(1) y dicha estructura fija (113, 602) de dicho robot de amarre
(100) para proveer una "lectura de fuerza de ruptura"
c. medios para monitorizar la relación entre
dicha lectura de capacidad de fuerza de ruptura y dicha lectura de
fuerza de ruptura para proveer una "segunda lectura del estado de
amarre"
donde dichos medios para controlar el robot de
amarre también responden a dicha segunda lectura del estado de
amarre de una forma tal que cuando la lectura de la fuerza de
ruptura en una dirección tiende a permitir un movimiento relativo
de dicho navío (200) y dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1), alcanza un límite predeterminado, dichos medios para
controlar inician por lo menos una o más seleccionadas entre las
siguientes:
i. dichos medios para establecer (69) dicha
fuerza de atracción de una forma que varíe dicha fuerza de
atracción, y
ii. una alarma
21. Un sistema de amarre de navíos como se
reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 19 o 20, donde
dichos medios para actuar el movimiento traslacional del elemento de
unión con fuerza de atracción (1) son un actuador lineal operable
en cualquier dirección de babor a estribor.
22. Un sistema de amarre de navíos como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, donde
dichos medios para actuar el movimiento traslacional del elemento de
unión con fuerza de atracción (1) es un actuador lineal hidráulico
operable en por lo menos una dirección de babor a estribor, derivado
dicha medición de fuerza normal de un medio (60) para detectar la
presión hidráulica de dicho actuador hidráulico lineal.
\newpage
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23. Un sistema de amarre de navíos para
controlar el amarre de un navío (200) con una instalación de muelle,
comprendiendo dicho sistema:
Por lo menos un robot de amarre (100) para
asegurar de manera liberable a dicho navío (200) dicho robot de
amarre (100) que incluye
i. una estructura fija asegurada a dicha
instalación de muelle,
ii. un elemento de unión con fuerza de atracción
(1) para enganchar de manera liberable con una superficie vertical
plana (252) del navío (200), dispuesto de manera móvil dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) desde dicha
estructura fija para permitir su movimiento con respecto a dicha
instalación en tres direcciones ortogonales, siendo estas
direcciones una dirección vertical, una primera dirección horizontal
normal a la superficie vertical y una segunda dirección horizontal
paralela a la superficie vertical plana, capaz dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) de ejercer una fuerza de atracción
normal a dicha superficie de navío (252) donde va a ser unida para
contrarrestar las fuerzas de carga que están siendo ejercidas sobre
el navío (200),
caracterizado porque
el robot de amarre incluye adicionalmente medios
para actuar el movimiento del elemento de unión con fuerza de
atracción (1) en por lo menos dicha primera y segunda dirección
horizontal; y el sistema incluye adicionalmente
medios (60) para generar una señal de fuerza
representativa de una fuerza entre la estructura fija y dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) en una dirección
paralela a dicha primera dirección horizontal;
medios (62) para generar una señal de fuerza
representativa de una fuerza entre la estructura fija y dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) en una dirección
paralela a dicha segunda dirección horizontal;
medios (66) para determinar una señal de fuerza
representativa de una fuerza de sujeción de tracción entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y dicho navío (200) en
dicha primera dirección horizontal;
medios (66) para determinar una señal de fuerza
representativa de una fuerza de sujeción de ruptura entre dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) y dicho navío (200) en
dicha segunda dirección horizontal; y
medios que responden a dichos primero y segundo
y tercer medios mencionados para generar una señal de fuerza, los
cuales, cuando se hacen verdaderas una o más condiciones,
condiciones que son seleccionadas de:
(a) la fuerza medida por dicho primer medio
mencionado (60) para generar una señal de fuerza alcanza un valor
predefinido que se aproxima a la fuerza de sujeción de tracción,
y
(b) la fuerza medida por dicho segundo medio
mencionado (62) para generar una señal de fuerza alcanza un valor
predefinido que se aproxima a la fuerza de sujeción de ruptura,
inicia uno cualquiera o más seleccionados de los
siguientes;
(a) una alarma y
(b) una variación en la fuerza de atracción de
dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) con dicho navío
(200) y
(c) el medio para cambiar la disposición de
dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) con respecto a
dicha instalación de muelle (110) en una dirección para reducir una
o ambas de las fuerzas de sujeción de tracción y la fuerza de
sujeción de ruptura por debajo de dichos valores predefinidos.
24. Un sistema de amarre para fijar de manera
liberable un navío (200) que flota sobre la superficie de un cuerpo
de agua a un terminal (110) que está asegurado al fondo de dicho
cuerpo de agua donde dicho navío (200) está sujeto a fuerzas de
carga resultantes de una cualquiera o más de entre vientos, mareas,
corrientes de agua, olas, niveles de carga del navío (200) y
movimientos actuados por dicho sistema, comprendiendo dicho sistema
por lo menos un robot de amarre (100) que incluye
a) una estructura de base (113, 602) fijada a
uno de dicho terminal (110) o dicho navío (200),
b) un elemento de unión con fuerza de atracción
(1) enganchado a dicha estructura de base, adaptado dicho elemento
de unión con fuerza de atracción (1) para ser fijo a y establecer
una unión con una superficie (252) del otro de dicho uno de dicho
terminal (110) o navío (200), siendo dicha unión de una clase con
atracción que establece una fuerza de sujeción con atracción normal
a la superficie a la cual se va a unir;
caracterizado porque el sistema incluye
adicionalmente medios (66) para determinar una fuerza de sujeción
de atracción de dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1)
cuando dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) está en
una relación de unión con dicha superficie;
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medios (66) para determinar una fuerza de
sujeción en dirección de ruptura horizontal entre dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) y dicha superficie en una
dirección horizontal y en una dirección perpendicular a dicha
normal cuando dicho elemento de unión con fuerza de atracción está
en una relación de unión con dicha superficie,
medios (60, 62) para determinar por lo menos uno
o más de un grupo que comprende
a. una fuerza de tracción, siendo dicha fuerza
de tracción la fuerza aplicada por dicha superficie a dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) en una dirección
paralela a dicha normal, y
b. una fuerza de ruptura horizontal, siendo
dicha fuerza de ruptura horizontal la fuerza aplicada por dicha
superficie a dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) en
una dirección horizontalmente y perpendicular a dicha normal; y
medios para permitir la comparación entre
- i)
- dicha fuerza de unión de atracción y dicha fuerza de tracción y
- ii)
- dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal y dicha fuerza de ruptura horizontal.
25. Un sistema de amarre como el reivindicado en
la reivindicación 24 donde dicho medio para permitir la comparación
actuará, cuando una o ambas de las siguientes condiciones
ocurran
i. dicha fuerza de tracción alcanza un límite
predeterminado siendo un límite por debajo de la fuerza de sujeción
de atracción pero que se aproxima a dicha fuerza de sujeción de
atracción en una dirección que tiende hacia la liberación de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) con dicha superficie,
y
ii. dicha fuerza de ruptura horizontal alcanza
un límite predeterminado que es un límite por debajo de la fuerza
de sujeción en dirección de ruptura horizontal pero que se aproxima
a dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura horizontal en
una dirección que tiende hacia un movimiento relativo en una
dirección horizontal entre dicha superficie y dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1),
uno o más seleccionado de
i. un medio para establecer (69) y variar dicha
fuerza de atracción, de una manera que varíe dicha fuerza de
atracción, y
ii. una alarma.
26. Un sistema de amarre como el reivindicado en
las reivindicaciones 24 o 25,
donde dicho medio (66) para determinar la fuerza
de sujeción de atracción de dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) cuando dicho elemento de unión con fuerza de atracción
(1) está en una relación de unión con dicha superficie e
incluye
un sensor (66) adecuado para determinar la
fuerza entre dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) y
dicha superficie en una dirección normal a dicha superficie, y
medios que responden a la señal de dicho sensor
(66) para determinar la fuerza de sujeción de atracción
efectiva.
27. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, donde dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) se engancha de manera móvil a
dicha estructura de base (113, 602) por un mecanismo de unión, y se
provee medios para actuar activamente el movimiento de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) con respecto a dicha
estructura de base (113, 602) en una dirección paralela a dicha
dirección de fuerza de ruptura horizontal, y en una dirección
paralela a dicha dirección de fuerza de tracción.
28. Un sistema de amarre como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, donde dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) se engancha de manera móvil a
dicha estructura de base (113, 602) mediante un mecanismo de unión,
y se proveen medios para actuar activamente el movimiento de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) con respecto a dicha
estructura de base (113, 602) paralela a dicha dirección de fuerza
de ruptura horizontal, y medios para activamente actuar el
movimiento paralelo a dicha dirección de fuerza de tracción donde
dichos medios para permitir la comparación inician adicionalmente,
cuando una o ambas de las siguientes condiciones se satisfacen;
i. dicha fuerza de tracción alcanza un límite
predeterminado que es un límite por debajo de la fuerza de sujeción
de atracción pero que se aproxima a dicha fuerza de sujeción de
atracción en una dirección que tiende hacia la liberación de dicho
elemento de unión con fuerza de atracción (1) con dicha superficie,
y
ii. dicha fuerza de ruptura horizontal alcanza
un límite predeterminado siendo un límite por debajo de la fuerza
de sujeción en la dirección de ruptura horizontal pero que se
aproxima a dicha fuerza de sujeción en la dirección de ruptura
horizontal en una dirección que tiende hacia un movimiento relativo
en una dirección horizontal entre dicha superficie y dicho elemento
de unión con fuerza de atracción (1);
un cambio en la velocidad de dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) por uno o ambos de dichos medios
para actuar activamente un movimiento con el fin de que dicha fuerza
de tracción y/o fuerza de ruptura horizontal permanezcan por debajo
de sus límites respectivos.
29. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28, donde dicho elemento de
unión con fuerza de atracción (1) es un elemento de unión con fuerza
de atracción variable (1) donde su fuerza de atracción puede ser
variada por medios para controlar la fuerza de atracción.
30. Un sistema de amarre como el reivindicado en
la reivindicación 29, donde dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es una copa de vacío (1) que define una cavidad de
presión controlable cuando se engancha con dicha superficie y donde
dichos medios de control de la fuerza de atracción incluyen un medio
que induce vacío (69) que está en comunicación fluida con dicha
cavidad para controlar la presión en dicha cavidad.
31. Un sistema de amarre como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 30, donde dicho medio (66)
para determinar la fuerza de sujeción en la dirección de ruptura de
dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1), con dicha
superficie cuando dicho elemento de unión con fuerza de atracción
(1) está en una relación de unión con dicha superficie también
determina la fuerza de sujeción en la dirección de ruptura vertical
en una dirección verticalmente y perpendicular a dicha normal y
cuando el medio para medir una fuerza de ruptura vertical aplicada
por dicha superficie a dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) en una dirección vertical y perpendicular a dicha
normal es provista, para el propósito de comparación de dicha
fuerza de sujeción en la dirección de ruptura vertical con dicha
fuerza de ruptura vertical.
32. Un sistema de amarre como el reivindicado en
la reivindicación 31, donde dicho medio para permitir la
comparación también iniciará, cuando dicha fuerza de ruptura
vertical alcance un límite predeterminado siendo un límite por
debajo de la fuerza de sujeción en la dirección de ruptura vertical
pero que se aproxima a dicha fuerza de sujeción en la dirección de
ruptura vertical en una dirección que tiende hacia un movimiento
relativo en una dirección entre dicha superficie y dicho elemento
de unión con fuerza de atracción (1),
uno o más seleccionados de
i. medio para establecer (69) y variar dicha
fuerza de atracción, de una manera que varíe dicha fuerza de
sujeción de atracción, y
ii. una alarma
33. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 32, donde dicho medio para
determinar la fuerza de ruptura horizontal y/o la fuerza de tracción
incluye
medios para medir la respuesta a tales fuerzas y
que son capaces de generar una señal indicativa de tales fuerzas, y
medios para leer la lectura de la señal generada, y
donde los dichos medios para medir y los dichos
medios para leer proveen una señal que se puede usar por dichos
medios permitiendo la comparación.
34. Un sistema de amarre como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 33, donde
dichos medios para determinar la fuerza de
sujeción de atracción incluyen
medios para medir la respuesta a tal fuerza y
que son capaces de generar una señal indicativa de tal fuerza,
y
medios para leer que son capaces de leer la
señal generada, y
donde dichos medios para medir y dichos medios
para leer proveen una señal utilizable por dichos medios que
permiten la comparación.
35. Un sistema de amarre como el reivindicado en
la reivindicación 34, donde dicho elemento de unión con fuerza de
atracción (1) es una copa de vacío que define una cavidad con
presión controlable cuando se une con dicha superficie y donde
dicho medio para controlar la fuerza de atracción incluye un medio
para inducir el vacío que está en comunicación fluida con dicha
cavidad para controlar la presión de dicha cavidad, siendo dichos
medios para medir la respuesta a dicha fuerza de atracción un
transductor de presión enganchado con dicho robot de amarre (100)
de una mane-
ra tal que mide la diferencial de presión entre la cavidad de dicha copa de vacío y la presión atmosférica del ambiente.
ra tal que mide la diferencial de presión entre la cavidad de dicha copa de vacío y la presión atmosférica del ambiente.
36. Un sistema de amarre como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 35, donde dichos medios
para medir la dicha fuerza de sujeción en dirección de ruptura
horizontal utilizan medios para calcular tal fuerza de sujeción en
la dirección de ruptura horizontal a partir de dicha fuerza de
sujeción de atracción medida.
37. Un sistema de amarre como se reivindica en
la reivindicación 36, donde los medios para calcular utilizan una
tabla de fuerza de sujeción de atracción empíricamente recolectada
variable y dependiente de los números reflectivos de la fuerza de
sujeción en la dirección de ruptura horizontal con base en los
cuales dicha fuerza de sujeción en la dirección de ruptura
horizontal puede ser determinada.
38. Un sistema de amarre como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 37, donde dichos medios
para actuar activamente incluyen por lo menos un ariete hidráulico
(283, 23, 4, 24).
39. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 38, donde se provee un
medio para medir el desplazamiento de dicho elemento de unión con
fuerza de atracción (1) con respecto a dicha estructura de base
(113, 602).
40. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 39, donde una alarma se
hace sonar cuando se alcanza uno o más de los límites de movimiento
de dicho elemento de unión con fuerza de atracción (1) con respecto
a dicha estructura de base (113, 602).
41. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 40, donde se representa
visualmente el desplazamiento de dicho elemento de unión con fuerza
de atracción (1) con respecto a dicha estructura de base (113,
602).
42. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 24 a 41, donde dicha fuerza de
atracción es susceptible de ser controlada por la acción humana.
43. Un sistema de amarre como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 41, donde dicho
desplazamiento es susceptible de ser controlado por la acción
humana.
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