NO774002L

NO774002L - PROCEDURE AND DEVICE FOR REDUCING FORCEING FORCES

Info

Publication number: NO774002L
Application number: NO774002A
Authority: NO
Inventors: William J Ryan
Original assignee: Ryan Ramp Inc
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1977-11-22
Publication date: 1978-07-10
Also published as: CA1065692A; AU509308B2; MX146216A; IE45331L; DE2750734A1; GB1567405A; AU3218278A; NL7710715A; IE45331B1; JPS5387485A; FR2376786A1

Description

Denne oppfinnelse vedrører fortøyning av fartøy og mer be-stemt en tilbakevirkende anordning .som motvirker fortøyningskref-ter frembragt av vanskelige vær- og bølgeforhold når et.sjøgående fartøy fortøyes til en .fast dokk eller fortøyningskonstruksjon og spesielt når fortøyningen omfatter innkobling av en rampekonstruk-sjon for overføring av personell og/eller materialer mellom far-tøyet og en fast plattform, såsom.en fralands oljeplattform. This invention relates to the mooring of vessels and, more specifically, a retroactive device that counteracts mooring forces produced by difficult weather and wave conditions when a seagoing vessel is moored to a fixed dock or mooring structure and especially when the mooring includes the connection of a ramp structure. tion for the transfer of personnel and/or materials between the vessel and a fixed platform, such as an offshore oil platform.

En viktig oppgave som fralandsindustrien for tiden må lø-se, er sikker bg effektiv overføring av personell og utstyr mellom båter og oljerigger eller andre funksjonsplattformer. An important task that the offshore industry currently has to solve is the safe and efficient transfer of personnel and equipment between boats and oil rigs or other functional platforms.

En løsning av denne oppgave er presentert, i patentsøknad 75 29 77 som angår fortøyning av en båt til en rigg ved hjelp av et spesielt rampesystem. Ved fortøyning av båter, særlig store båter, mens sjøen Sr tung, er det store og ugunstige fortøynings-kref ter som kan oppstå under visse forhold. A solution to this task is presented in patent application 75 29 77 which concerns mooring a boat to a rig using a special ramp system. When mooring boats, particularly large boats, while the sea is heavy, there are large and unfavorable mooring forces that can occur under certain conditions.

Ettersom olje- og gassindustrivirksomheteh forskyves sta-dig lengre bort' fra land,øker også bølgehøyden og en bølgehøyde på • to til nesten tre meter er temmelig alminnelig og sjøen kan bli ganske tung. Også sterk vind representerer en negativ faktor. I Nordsjøen kan man f. eks. regne med at vinden blåser med en has-tighet på 20 knop mens bølgene samtidig kan ha en høyde på fem meter. As oil and gas industry operations move further and further away from land, the wave height also increases and a wave height of • two to almost three meters is fairly common and the sea can become quite heavy. Strong winds also represent a negative factor. In the North Sea you can e.g. expect the wind to blow at a speed of 20 knots, while at the same time the waves may have a height of five metres.

Denne oppfinnelse omfatter en hydraulisk reaksjonsanord- ' ning som kan brukes f.eks. i forbindelse med en rampékonstruksjon for motvirkning av fortøyningskrefter'som dannes ved fortøyning av skip med stort deplasement. En slik rampékonstruksjon er beskrevet i søknad 75 29 77. Anordningen søker å holde -det fortøye-, de fartøy i en konstant horisontal avstand .(med konstant radius) for bevegelse om en svingemast eller styremast som reaksjonsanordningen er festet til og som suksessivt tilfører det fortøyede fartøy en horisontal kraft i retning motsatt retningen for "for- tøyningskreftene"som skyldes vind, bølger og strøm'. Disse "for-tøyningskrefter" utøver varierende horisontalkrefter på fartøyet og forsøker å akselerere fartøyet og således bevege det i- en retning bort fra fortøyningsstillingen. Den horisontale sekvens-kraftsom reaksjonsanordningen bibringer fartøyet, overføres in-termitterende i samsvar med hver bølges syklus tid,. Således til-føres fartøyet kraft i horisontalretningen og i retning mot "for-tøyningskref tene " når fartøyet synker fordi traupartiet av en bøl-ge selv bærer fartøyet. Ingen- horisontal reaksjonskraft- tilføres fartøyet når dette stiger opp på toppen- av en bølge. This invention comprises a hydraulic reaction device which can be used e.g. in connection with a ramp construction for counteracting mooring forces' which are formed when ships with a large displacement are moored. Such a ramp construction is described in application 75 29 77. The device seeks to keep -the mooring- the vessel at a constant horizontal distance (with a constant radius) for movement about a swing mast or steering mast to which the reaction device is attached and which successively supplies it moored vessels a horizontal force in a direction opposite to the direction of the "mooring forces" due to wind, waves and currents'. These "mooring forces" exert varying horizontal forces on the vessel and attempt to accelerate the vessel and thus move it in a direction away from the mooring position. The horizontal sequence powerful reaction device imparts to the vessel is transmitted intermittently in accordance with each wave's cycle time. Thus, force is supplied to the vessel in the horizontal direction and in the direction against the "mooring forces" when the vessel sinks because the trough part of a wave itself carries the vessel. No horizontal reaction force is supplied to the vessel when it rises on top of a wave.

Når et fortøyet fartøy løfter seg fra bunnen av en bølge-dal, reduseres avstanden for rampekonfigurasjonen, mens fartøyet forblir ved en relativt konstant horisontal radius. Denne vertikale bevegelse av fartøyet vil forkorte avstanden mellom reaksjonsanordningen og rampens festepunkt ved fartøyet og forårsake sammentrekning av rampen under bevegelse.av hengseltappartiet ifølge oppfinnelsen innover mot styremasten som den er festet til. Den' foretrukne utførelse av oppfinnelsen omfatter en enveis trykkavlastningsventil anordnet, i et hydraulisk stempelparti av anordningen. Denne enveis trykkavlastningsventil tillater den nevnte bevegelse innover med minimal motstand. Derimot bevirker bevegelsen utover av det hydrauliske stempel stengning av enveisventilen, slik at en ytterligere bevegelse utover møter en betydelig motstand. When a moored vessel lifts off the bottom of a wave valley, the distance for the ramp configuration is reduced, while the vessel remains at a relatively constant horizontal radius. This vertical movement of the vessel will shorten the distance between the reaction device and the ramp's attachment point at the vessel and cause contraction of the ramp during movement of the hinge pin part according to the invention inwards towards the steering mast to which it is attached. The preferred embodiment of the invention comprises a one-way pressure relief valve arranged in a hydraulic piston part of the device. This one-way pressure relief valve allows the aforementioned inward movement with minimal resistance. In contrast, the outward movement of the hydraulic piston causes the one-way valve to close, so that a further outward movement meets with considerable resistance.

Under drift vil anordningen med de omtalte egenskaper skubbe fartøyet svakt i en retning mot svingemasten som den er for-tøyet til og mot fortøyningskreftene fra vind, bøiger og andre værfaktorer som søker å bevege skipet vekk fra svingemasten.■ Far-tøyet vil møte minimal motstand fra anordningen ifølge oppfinnelsen når det løftes på en bølge. I denne situasjon vil rampen som forbinder fartøyet med reaksjonsanordningen forkortes og enveisventilen vil åpne for å tillate at rampen glir innover på svinge-tappartiet ifølge oppfinnelsen. Når fartøyet synker på en bølge, vil imidlertid avstanden mellom fartøyet og reaksjonsanordningen forlenges og hengseltappartiet vil søke å bevege seg utover bort fra svingemasten, altså mot fartøyet. Det er denne utoverbevegel-se som stenger enveisavlastningsventilen og utøver betydelig motstand på fartøyet. Fartøyet som har stor masse, overvinner virkningen fra enveisventilen,men fortøyes en liten avstand mot svingemasten som reaksjonsanordningen er festet til. Denne svake skubbing av fartøyet mot svingemasten ledsages av dannelse av be-tydelige krefter som virker på denne..1 en ideell situasjon vil den kraft som utøves mot fartøyet for å tvinge det et lite stykke mot svingemasten, være nøyaktig lik avstanden som fartøyet beveges bort fra svingemasten som følge av kreftene fra vind, bølger og tidevannet når fartøyet løftes og da bare påvirkes svakt av reaksjonsanordningen. Dette ville virkelig finne sted hvis den kraft som utøves av "fortøyningskreftene" mot fartøyet ville bli i det vesentlige like stor som den kraft som reaksjonsanordningen utøver mot fartøyet.' During operation, the device with the mentioned properties will push the vessel slightly in a direction towards the swing mast to which it is moored and against the mooring forces from wind, bends and other weather factors that seek to move the ship away from the swing mast. The vessel will encounter minimal resistance from the device according to the invention when it is lifted on a wave. In this situation, the ramp connecting the vessel to the reaction device will be shortened and the one-way valve will open to allow the ramp to slide inward on the swing tap portion according to the invention. When the vessel sinks on a wave, however, the distance between the vessel and the reaction device will be extended and the hinge loss part will seek to move outwards away from the swing mast, i.e. towards the vessel. It is this outward movement that closes the one-way relief valve and exerts considerable resistance on the vessel. The vessel, which has a large mass, overcomes the effect of the one-way valve, but is moored a short distance against the swing mast to which the reaction device is attached. This slight pushing of the vessel against the swing mast is accompanied by the formation of significant forces acting on it..1 an ideal situation, the force exerted against the vessel to force it a small distance towards the swing mast will be exactly equal to the distance that the vessel is moved away from the swing mast as a result of the forces from wind, waves and the tide when the vessel is lifted and is then only slightly affected by the reaction device. This would indeed take place if the force exerted by the "mooring forces" against the vessel would be substantially the same as the force exerted by the reaction device against the vessel.'

Undersøkelser av bevegelsen av båter i store bølger viser at den vertikale akselerasjon av fartøyet som skyldes bølgevirk-ningen, sterkt overskrider den horisontale akselerasjon som for-årsakes av omgivelsene. Investigations of the movement of boats in large waves show that the vertical acceleration of the vessel caused by the wave action greatly exceeds the horizontal acceleration caused by the surroundings.

De vertikale bevegelser er hovedsakelig en funksjon av flyteevnen<p>g tyngden og er umiddelbart avhengige av forandringer i deplasementet. The vertical movements are mainly a function of buoyancy<p>g weight and are immediately dependent on changes in displacement.

De horisontale bevegelser av et fartøy med stort deplasement er hovedsakelig en funksjon av treghetskraften-. Jo større masse, desto større motstand mot elementene. The horizontal movements of a large displacement vessel are mainly a function of the inertial force. The greater the mass, the greater the resistance to the elements.

Virkemåten av den hydrauliske reaktor er basert på denne forskjell mellom vertikal og horisontal akselerasjon.. Bevegelse-ne oppover vil energisere systemet ved å skyve stemplet innover-som følge av dettes treghetskraft, mens bevegelsen nedover vil utøve den nødvendige motstand for å motvirke elementene som for-årsaker horisontal bevegelse av fartøyet. The operation of the hydraulic reactor is based on this difference between vertical and horizontal acceleration. The upward movements will energize the system by pushing the piston inward as a result of its inertial force, while the downward movement will exert the necessary resistance to counteract the elements that for -causes horizontal movement of the vessel.

Det er denne prosess med svak"skubbing" av fartøyet i retning.mot været sammen med dettes bevegelser nedover som forårsa-ker en treghetsreaksjon som med .minimal innsats overvinner kreftene fra omgivelsene. It is this process of weak "pushing" of the vessel in the direction against the weather together with its downward movements that causes an inertial reaction which with minimal effort overcomes the forces from the surroundings.

En foretrukken utførelse av oppfinnelsen omfatter en ytre ramme, hvori det glidbart er anbragt et indre hydraulisk stempel. Stemplet er utstyrt med en enveis trykkavlastningsventil av klaff-typen som tillater bevegelse innover med minimal motstand. Stemplets forlengelser kan forbindes med endepartiene av en borderampe. Forbindelsene mellom rampen og det hydrauliske stempel er svingbare og tillater'dempningsvirkning uansett rampens vinkel-stilling. En slik stilling vil selvfølgelig variere avhengig av stillingen av det fartøy, ved hvilket rampens motsatte endeparti er festet. Hele konstruksjonsrammen kan festes til en styremast- konstruksjon eller s vingemastkons tiruksjon som er stivt forbundet med den stasjonære konstruksjon som materialer og/eller personell overføres til eller fra. A preferred embodiment of the invention comprises an outer frame, in which an inner hydraulic piston is slidably arranged. The piston is equipped with a flapper-type one-way pressure relief valve that allows inward movement with minimal resistance. The extensions of the piston can be connected to the end parts of a border ramp. The connections between the ramp and the hydraulic piston are pivotable and allow a damping effect regardless of the angular position of the ramp. Such a position will of course vary depending on the position of the vessel to which the opposite end part of the ramp is attached. The entire structural frame can be attached to a control mast structure or a wing mast structure which is rigidly connected to the stationary structure to which materials and/or personnel are transferred to or from.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk sideriss som viser et fartøy og en borderampe samt en svingemast eller styremast som rampen er festet til og som illustrerer bruken av den hydrauliske reaktor-anordning, som for enkelthets skyld nedenfor skal kalles demper, ved sammenkoblingen mellom rampen og masten. Fig. 2 er et perspek-tivriss av en del av anordningen ifølge oppfinnelsen,, fig. 3' et grunnriss av anordningen, fig. 4 viser et snitt langs linjen 4-4 på fig. 3, fig. 5 et snitt langs linjen 5-5 på fig. 3, fig.6 et snitt langs linjen 6-6 på fig. 5, og fig. 7A. og 7B er sideriss som illustrerer virkemåten av en anordning utført .i samsvar med oppfinnelsen. The invention will be explained in more detail below by means of examples and with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a schematic side view showing a vessel and a border ramp as well as a swing mast or steering mast to which the ramp is attached and which illustrates the use of the hydraulic reactor- device, which for the sake of simplicity will below be called a damper, at the connection between the ramp and the mast. Fig. 2 is a perspective view of part of the device according to the invention, fig. 3' a plan view of the device, fig. 4 shows a section along the line 4-4 in fig. 3, fig. 5 a section along the line 5-5 in fig. 3, fig. 6 a section along the line 6-6 in fig. 5, and fig. 7A. and 7B is a side view illustrating the operation of a device made in accordance with the invention.

Som vist best på fig. 1 og 2 på tegningene.er bevegelses-demperen 10 ifølge oppfinnelsen anordnet dreibar ved det ene endeparti av en svingemast 12 som er stivt anbragt på en fast plattform som skal tjene til fortøyning av et sjøgående fartøy. 'På fig. As shown best in fig. 1 and 2 in the drawings, the motion damper 10 according to the invention is arranged rotatably at one end part of a swing mast 12 which is rigidly placed on a fixed platform which is to be used for mooring a sea-going vessel. 'On fig.

1 er plattformen betegnet med 14.1, the platform is denoted by 14.

Demperen 10 som er hydraulisk., er utstyrt med tilkoblin-ger, slik at en rampe 16 kan sammenkobles svingbart med demperen med den følge at rampen 16 og et fortøyet fartøy 22 kan svinge i forhold til anordningen. Som vist er rampens 16 motsatte ende utstyrt med en kobling 20 som forbinder den-med fartøyet 22 (fig. 1). The damper 10, which is hydraulic, is equipped with connections, so that a ramp 16 can be pivotally connected to the damper with the result that the ramp 16 and a moored vessel 22 can swing in relation to the device. As shown, the opposite end of the ramp 16 is equipped with a coupling 20 which connects it to the vessel 22 (fig. 1).

Den svingbare forbindelse mellom demperen.10 og svingemasten 12 tillater at demperen og et fortøyet fartøy 22 kan svinge om svingemasten 12 etter som vinden og bølgeretnihgen skifter. Hvis svingemasten 12 er anordnet i et hjørne, kan f.eks. fartøyet 22 svinge over en bue på omtrent 270°.' The pivotable connection between the damper 10 and the swing mast 12 allows the damper and a moored vessel 22 to swing around the swing mast 12 as the wind and wave direction change. If the swing mast 12 is arranged in a corner, e.g. the vessel 22 swing over an arc of approximately 270°.'

Fig. 2 viser mer detaljert sammenkoblingen av demperen 10 og svingemasten 12 som er fast forankret i en oljeplattform 14 e.l. Ifølge fig. 2 er rampen 16 utstyrt med en svingetapp 26 ved rampens 16 endeparti, og denne svingetapp er anordnet-glidbar i spor 28' i demperrammen ved hjelp av ytre holderinger 27. Således kan rampen 16 forskyves i forhold til svingemasten 12, idet rampens svingetapp eller svingetapper 26 glir i sporene 28, som an-tydet med piler på fig. 1 og 2. Fig. 2 shows in more detail the connection of the damper 10 and the swing mast 12 which is firmly anchored in an oil platform 14 or the like. According to fig. 2, the ramp 16 is equipped with a pivot pin 26 at the end part of the ramp 16, and this pivot pin is arranged-slidable in a groove 28' in the damper frame by means of outer retaining rings 27. Thus, the ramp 16 can be displaced in relation to the swing mast 12, as the ramp's pivot pin or pivot pins 26 slides in the grooves 28, as indicated by arrows in fig. 1 and 2.

Kroppen eller rammen av den< hydrauliske demper 10 er for-trinnsvis fremstilt som en tung konstruksjon av stål, hvis øvre del danner et dekk 11 som personalet kan gå på etter å ha passert rampen 16. Dekket 11 er utstyrt med en overflate som hindrer glidning. Ved overgangen fra rampen 16 til demperen 10 er det .anordnet et glidedekk eller en glidégang 30 som er svingbart forbundet med rampen 16 ved hjelp av svingetappen 26, slik at glidedekket kan gli på overflaten av demperkonstruksjonens dekk 11.. The body or frame of the hydraulic damper 10 is preferably made as a heavy structure of steel, the upper part of which forms a deck 11 on which personnel can walk after passing the ramp 16. The deck 11 is provided with a surface that prevents slipping . At the transition from the ramp 16 to the damper 10, a sliding deck or a sliding walkway 30 is arranged which is pivotally connected to the ramp 16 by means of the pivot pin 26, so that the sliding deck can slide on the surface of the damper structure's deck 11..

Fig. 3-6 viser mer detaljert selve demperkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen. Som vist best på fig. 3 har demperen .10 et ytterskrog 32 som ved utførelsen ifølge eksemplet.er svingbart festet til en svingemast 12. Skroget 32 er utstyrt med det al-lerede nevnte dekk 11, en bunn 13 og bæresidevegger 15. Sideveggene 15, som er vist på fig. 5, kan f.eks. være i form av vanlige I-bjelker med den nødvendige størrelse og styrke for å motstå de fortøyningskrefter som kan utvikle seg. Videre kan sideveggene 15 være forsterket med flere stivere 17 anbragt med passende mellomrom. Fig. 3-6 shows in more detail the damper construction itself according to the invention. As shown best in fig. 3, the damper 10 has an outer hull 32 which, in the embodiment according to the example, is pivotally attached to a swing mast 12. The hull 32 is equipped with the already mentioned deck 11, a bottom 13 and load-bearing side walls 15. The side walls 15, which are shown in fig. . 5, can e.g. be in the form of ordinary I-beams of the necessary size and strength to withstand the mooring forces that may develop. Furthermore, the side walls 15 can be reinforced with several stiffeners 17 placed at suitable intervals.

Den hydrauliske demper 10 ifølge oppfinnelsen er utstyrt med et indre hydraulisk stempel 41. Som best kan sees på fig.4-6 er stemplet.41 utformet rektangulært og er utstyrt med flere indre forbindelsesstenger 42 som rampens 16 endeparti. kan forbindes svingbart med ved hjelp av hengseltappen eller svingetappen 26. Ved sine motsatte ender er forbindelsesstengene 42 forbundet med stemplets steg 4 3-. Stemplet 41 er utformet og dimensjonert slik The hydraulic damper 10 according to the invention is equipped with an internal hydraulic piston 41. As can best be seen in fig. 4-6, the piston 41 is rectangular in shape and is equipped with several internal connecting rods 42 as the end part of the ramp 16. can be pivotably connected to by means of the hinge pin or pivot pin 26. At their opposite ends, the connecting rods 42 are connected to the step 4 of the piston 3-. The piston 41 is designed and dimensioned as follows

■(se fig. 4) at det kan gli sammen med sine stenger 42 i det indre parti av et stempelkammer 40. Kammeret 40 kan være fylt med en passende hydraulisk væske for dempning av stemplets 41 glidebeve-gelse i stempelkammeret 40. Stempelsteget 43 er utstyrt.med en ventilklaff 45. Klaffens 45 virkning påvirker stemplets 41 beve-. geise frem og tilbake. Klaffen 45 er hengslet til stempelsteget 43 ved hjelp av en hengseltapp 55 (fig. 6). Av den på fig. 3-6 ■ (see fig. 4) that it can slide together with its rods 42 in the inner part of a piston chamber 40. The chamber 40 can be filled with a suitable hydraulic fluid to dampen the sliding movement of the piston 41 in the piston chamber 40. The piston step 43 is equipped with a valve flap 45. The action of the flap 45 affects the movement of the piston 41. sway back and forth. The flap 45 is hinged to the piston step 43 by means of a hinge pin 55 (fig. 6). Of the one in fig. 3-6

viste konstruksjon vil fremgå at rampen 16 under sin bevegelse mot svingemasten'vil møte minimal motstand,, mens den under sin bevegelse utover vil bevirke stengning av klaffventilen 45 med den følge at motstanden mot- rampens bevegelse utover vil øke' be-traktelig . construction shown, it will be clear that the ramp 16 during its movement towards the swing mast will encounter minimal resistance, while during its outward movement it will cause the flap valve 45 to close, with the result that the resistance to the outward movement of the ramp will increase considerably.

Stemplet 41 er dimensjonert slik at det beveger seg med løs pasning mellom stempelkammerets 40 vegger, hvilket fremgår av ,fig. 5. • Når stemplet 41 tvinges utover og klaffventilen.45 sten ges med den følge at stemplet 41 møter maksimal motstand fra demp-ningsvæsken i stempelkammeret 40, vil baré en minimal mengde væske finne vei rundt ytterkantene- av stemplet 41 gjennom mellomrom-mene mellom stemplet og kammerveggene. Disse mellomrom tillater en ganske begrenset væskebevegelse mellom stemplets topp- og bunn-flensea: 53, hhv. 54 samt mellom stemplets.enderv The piston 41 is dimensioned so that it moves with a loose fit between the walls of the piston chamber 40, as can be seen from fig. 5. • When the piston 41 is forced outwards and the flap valve 45 is closed with the result that the piston 41 meets maximum resistance from the damping fluid in the piston chamber 40, only a minimal amount of fluid will find its way around the outer edges of the piston 41 through the spaces between the piston and the chamber walls. These spaces allow a fairly limited fluid movement between the top and bottom flanges of the piston: 53, respectively. 54 as well as between the pistons.enderv

Stempelkammerets 40 yttervegg 35 er forsynt med åpninger for tett gjennomføring av stempelstengene 42. Tetninger 36 av vanlig type sikrer i det vesentlige fluidumtett forbindelse mel-, lom stengene 42 og stempelkammeret 40.. The outer wall 35 of the piston chamber 40 is provided with openings for tight passage of the piston rods 42. Seals 36 of the usual type essentially ensure a fluid-tight connection between the rods 42 and the piston chamber 40.

Stengenes 42 endépartier som ligger, motsatt stemplet 41. er ved hjelp av dreiétappen 26.svingbart festet til rampens 16 utstikker 38. Dreiétappen 26 er utstyrt med holdere 27 som hol-der tappen 26 i slissen 28. Slissen 28 er skåret ut i sidevegge^-ne 15 av demperskroget og har en tykkelse som stort sett svarer til diameteren av dreiétappen .26. Slissen 28 kan være utstyrt med en avstivningsflens 31, slik at slissen kan motstå de krefter som overføres fra dreiétappen 26. Den periferiske slisseflens 31 The end parts of the rods 42, which lie opposite the piston 41, are pivotably attached to the protrusions 38 of the ramp 16 by means of the pivot pin 26. The pivot pin 26 is equipped with holders 27 which hold the pin 26 in the slot 28. The slot 28 is cut into side walls^ -ne 15 of the damper body and has a thickness that largely corresponds to the diameter of the pivot pin .26. The slot 28 can be equipped with a stiffening flange 31, so that the slot can withstand the forces transmitted from the pivot pin 26. The circumferential slot flange 31

. kan sees på fig. 2 og 4.. can be seen in fig. 2 and 4.

Når stempelstangen 42 og stemplet 41 beveger seg frem og tilbake, vil også dreiétappen 26 utføre en tilsvarende bevegelse i slissen 28 og glidedekket 30 vil gli på demperdekket 11 da det er festet på et rørformet avstandsstykke 60 som kan dreie seg på tappen 26 mellom rampens utstikkere 38.- På' denne måte er det tilveiebragt en sikker gangvei mellom rampen .16 og demperens 10 dekkparti 11 uansett-om dreiétappen 26 og'avstandsstykket 60 beveger seg frem og tilbake - eller ikke. When the piston rod 42 and the piston 41 move back and forth, the pivot pin 26 will also perform a corresponding movement in the slot 28 and the sliding tire 30 will slide on the damper tire 11 as it is attached to a tubular spacer 60 which can rotate on the pin 26 between the protrusions of the ramp 38.- In this way, a safe walkway is provided between the ramp .16 and the cover part 11 of the damper 10 regardless of whether the pivot pin 26 and the spacer 60 move back and forth - or not.

Anordningens virkemåte skal nå beskrives.The operation of the device will now be described.

Fig. 7A og 7B illustrerer best virkemåten av den øvenfor beskrevne anordning. Et fartøy 22 er fortøyet ved en fast plattform 14 ved hjelp av en rampe 16 som ved sin ene ende er forbundet med fartøyets kobling 20 og i den andre ende med demperen 10. Fartøyet 22 husker opp og ned ettersom bølgene virker med den. følge at fartøyet og rampens 16 endeparti ved koblingen 20 utfø-rer en svingebevegelse. Fig. 7A viser fartøyet 22, rampen 16 og dreiétappen eller, hengseltappen 26 i den stilling de inntar når fartøyet er på toppen av en bølge. I denne stilling forbinder rampen over den kor-teste avstand fartøyets koblingsskive med demperens dreietapp 26. Ifølge fig. 7A ligger denne strekning omtrent på en rett horison tal linje. Når fartøyets 22 endeparti ved koblingen 20 begynner å synke til bunnen av en bølge eller en dønning, vil rampens 16 endeparti følge med. denne bevegelse, slik at avstanden mellom koblingen 20 og- demperen 10 øker. Fig. 7B viser at■rampen 16 som følge av denne avstandsøkning må dra i dreiétappen 26 og få den til å gli ut til den ytterste stilling .i slissen 28. Fartøyets huskebevegelsesyklus er avsluttet når den neste bølge bringer fartøyet igjen opp på toppen av bølgen, slik at avstanden mellom koblingen 2.0 og demperen 10 forkortes med' den følge, at dreiétappen 26 glir til sin innerste stilling i slissen 28. Fig. 7A and 7B best illustrate the operation of the device described above. A vessel 22 is moored at a fixed platform 14 by means of a ramp 16 which is connected at one end to the vessel's coupling 20 and at the other end to the damper 10. The vessel 22 bobs up and down as the waves act on it. it follows that the vessel and the end part of the ramp 16 at the coupling 20 carry out a swinging movement. Fig. 7A shows the vessel 22, the ramp 16 and the pivot pin or hinge pin 26 in the position they assume when the vessel is on top of a wave. In this position, the ramp connects the vessel's coupling disk with the damper's pivot pin 26 over the shortest distance. According to fig. 7A, this stretch lies approximately on a straight horizontal line. When the end part of the vessel 22 at the coupling 20 begins to sink to the bottom of a wave or a swell, the end part of the ramp 16 will follow. this movement, so that the distance between the coupling 20 and the damper 10 increases. Fig. 7B shows that, as a result of this increase in distance, the ramp 16 must pull the pivot pin 26 and cause it to slide out to the outermost position in the slot 28. The vessel's rocking movement cycle is finished when the next wave brings the vessel back up to the top of the wave , so that the distance between the coupling 2.0 and the damper 10 is shortened with the result that the pivot pin 26 slides to its innermost position in the slot 28.

Hvis ikke andre krefter er til stede, vil dette bevegel-.sesforløp gjenta seg kontinuerlig og båtens masse vil holdes i omtrent samme stilling på en stort sett konstant horisontal radius rundt svingemasten 12'. If no other forces are present, this course of movement will repeat itself continuously and the boat's mass will be held in approximately the same position at a largely constant horizontal radius around the swing mast 12'.

Det finnes imidlertid også andre krefter foruten'gravita-sjonskrefter og oppdriftskrefter som virker på fartøyet 22. Det handler om krefter som påvirker fartøyet i hovedsakelig horisontal retning og omfatter' alle krefter fra vær, vind,. bølger,strøm o.l. Disse krefter som under ett heretter kalles "fortøynings-.krefter" søker å bevege fartøyet i en retning bort fra det forut-bestemte fortøyningssted ved den faste plattform. There are, however, other forces besides 'gravitational forces' and buoyant forces which act on the vessel 22. These are forces which affect the vessel in a mainly horizontal direction and include all forces from weather, wind, waves, current, etc. These forces, collectively hereinafter referred to as "mooring forces", seek to move the vessel in a direction away from the predetermined mooring location at the fixed platform.

Når fartøyet har en meget stor masse, vil det bevege seg meget langsomt, men det store problem oppstår når fartøyet til slutt "har løpt linen ut" og begynner å virke med en stor kraftkomponent på den faste plattform selv om fartøyet skulle utføre synkebe vege Ise på grunn av at det befinner seg i en b'ølgedal. When the vessel has a very large mass, it will move very slowly, but the big problem arises when the vessel finally "runs the line out" and begins to act with a large force component on the fixed platform, even if the vessel were to perform a sinking route Ise due to the fact that it is located in a b'ølgedal.

Demperen 10 ifølge oppfinnelsen frembringer, en horisontal reaksjonskomponent dannet når fartøyet fortsetter bevegelsen nedover som følge av bølgevirkningen. Som det best kan sees.på fig. 7B, som viser fartøyet som beveger seg nedover på bunnen av en The damper 10 according to the invention produces a horizontal reaction component formed when the vessel continues its downward movement as a result of the wave action. As can best be seen in fig. 7B, showing the vessel moving downward on the bottom of a

bølgedal, trekker fartøyets vekt rampen 16 nedover, og da den wave valley, the vessel's weight pulls the ramp 16 downwards, and then the

horisontale avstand mellom båtens kobling 20 og svingemasten 12 forblir konstant,- må rampen gli. utover for utkompensering av øk-ningen på den d-iagonale avstand mellom demperen 10 og fartøyets 22 kobling. 20 . horizontal distance between the boat's coupling 20 and the swing mast 12 remains constant, - the ramp must slide. outwards to compensate for the increase in the diagonal distance between the damper 10 and the vessel's 22 coupling. 20 .

Under denne senkebevegelse har fartøyet en stor vertikal kraftkomponent, men også en mindre kraftkomponent virker på far-tøyet når ' fartøyets bevegelse nedover i en absolutt vertikal retning- forhindres. Som nevnt er demperen 10 utstyrt med en enveisventil som tilveiebringer motstand mot denne bevegelse utover av rampen. Demperen utøver således en horisontal kraftkomponent på'fartøyet som søker å tvinge eller "skubbe" det i retning mot den faste plattform. During this lowering movement, the vessel has a large vertical force component, but also a smaller force component acts on the vessel when the vessel's downward movement in an absolutely vertical direction is prevented. As mentioned, the damper 10 is equipped with a one-way valve which provides resistance to this outward movement of the ramp. The damper thus exerts a horizontal force component on the vessel which seeks to force or "push" it in the direction towards the fixed platform.

I en ideell situasjon ville denne reaksjonskraft være så stor at den nøyaktig utlignet den kraft som av vind, bølger og strøm utøves mot fartøyet, dvs. lik den ovenfor nevnte "fortøy-ningskraft". Disse fortøyningskrefter er betegnet'med pilen 70 på fig. 7A og '7B og søker altså å bringe fartøyet vekk fra den In an ideal situation, this reaction force would be so great that it exactly equalized the force exerted by wind, waves and current against the vessel, i.e. equal to the above-mentioned "mooring force". These mooring forces are denoted by the arrow 70 in fig. 7A and '7B and thus seeks to bring the vessel away from it

.faste plattform. Det ville bli en enkel konstruksjonssak å utføre demperen 10 slik at den kunne møte enhver fortøyningskrafttilstand og holde fartøyet 22 på en forholdsvis konstant horisontal radius rundt svingemasten 12. Videre tillater den roterbare anordning av demperen 10 på svingemasten 12 at fartøyet, rampen og demperen .fixed platform. It would be a simple matter of design to design the damper 10 so that it could meet any mooring force condition and keep the vessel 22 at a relatively constant horizontal radius around the swing mast 12. Furthermore, the rotatable arrangement of the damper 10 on the swing mast 12 allows the vessel, the ramp and the damper

svinger rundt som en værhane om svingémasten 12 når retningen for fortøyningskreftene forandres. swings around like a weather vane about the swing mast 12 when the direction of the mooring forces changes.

En syklus av de mellomyirkninger som finner sted under en fullstendig løftning og senkning av fartøyet 22, skal nå beskrives . Av fig. 7A vil fremgå at fartøyets 22 endeparti ved koblingen 20 vil befinne seg på sitt høyeste når det er på toppen' av en bølge. Dreiétappen 26 i demperen 10 vil da gli i s.lissen 28 til sin innerste stilling. Utførelsen av klaffventilen 45 (fig. 5 og 6) ér slik at denne bevegelse innover av dreiétappen 26 i slissen 28 vil møte minimal motstand fordi klaf fventilen 45 vil. åpne seg' slik at dempningsvæsken.i sylinderen 40 vil kunne strømme fritt gjennom■stemplet 41 når dette beveger seg innover. A cycle of the intermediate operations which take place during a complete lifting and lowering of the vessel 22 will now be described. From fig. 7A it will appear that the end part of the vessel 22 at the coupling 20 will be at its highest when it is on top of a wave. The pivot pin 26 in the damper 10 will then slide in the s.lissen 28 to its innermost position. The design of the flap valve 45 (fig. 5 and 6) is such that this inward movement of the pivot pin 26 in the slot 28 will meet minimal resistance because the flap valve 45 will. open up so that the damping fluid in the cylinder 40 will be able to flow freely through the piston 41 when this moves inwards.

Når skipets endeparti har passert bølgetoppen og nærmer seg bølgedalen, begynner fartøyet 22 å synke mot bunnen av bølge-dalen sammen med sin kobling 20 og rampens 16 endeparti. Den. horisontale avstandsrådius holdes konstant mellom koblingen 20 og svingemasten 12, men den diagonale avstand mellom koblingen 20 og demperen 10 øker og fartøyet søker da å trekke rampen 16 og der-med dreiétappen 26 i den ytterste stilling i slissen 28. Når rampen trekker dreiétappen 26 utover, stenges klaffventilen 45 og bevegelsen møter maksimal motstand, da dempningsvæsken■i dempér-kammeret 40 bare kan passere rundt ytterkantene av stemplet 41. Da . fartøyet har en meget stor masse,, vil det selvfølgelig være When the end part of the ship has passed the wave crest and is approaching the wave valley, the vessel 22 begins to sink towards the bottom of the wave valley together with its coupling 20 and the end part of the ramp 16. It. horizontal distance radius is kept constant between the coupling 20 and the swing mast 12, but the diagonal distance between the coupling 20 and the damper 10 increases and the vessel then seeks to pull the ramp 16 and with it the pivot pin 26 into the outermost position in the slot 28. When the ramp pulls the pivot pin 26 outwards , the flap valve 45 is closed and the movement encounters maximum resistance, as the damping fluid in the damper chamber 40 can only pass around the outer edges of the piston 41. Then . the vessel has a very large mass,, of course it will be

i stand til å trekke dreiétappen 26 helt inntil den ytterste stilling. Det utøves imidlertid en betydelig kraf.t på fartøyet 22 som "skubber." eller "tvinger" fartøyet 22' et lite stykke i en capable of pulling the pivot pin 26 all the way to the extreme position. However, a significant force is exerted on the vessel 22 as a "pusher." or "forces" the vessel 22' a short distance into a

retning mot været. Dette lille stykke vil da gå.tapt når fartøyet løfter seg på neste bølgetopp, ettersom demperen 10 da utøver direction against the weather. This small piece will then be lost when the vessel lifts on the next wave crest, as the damper 10 then exerts

minimal kraft på fartøyet 22 mens dreiétappen 26 beveger seg til sin innerste stilling i slissen 28. Klaffventilen 45 åpner og væsken strømmer gjennom stemplet uten særlig motstand. Under denne innoverbevegelse av dreiétappen 26 og minimal kraf t.utøvelse mot fartøyet 22 fra demperen 10, vil fortøyningskreftene som virker i retning av pilen 70, tvinge fartøyet et lite stykke bort fra. svingemasten 12 til dette skyves tilbake igjen til sin opprinne-lige stilling når fartøyet neste gang synker ned i den følgende bølgedal. minimal force on the vessel 22 while the pivot pin 26 moves to its innermost position in the slot 28. The flap valve 45 opens and the liquid flows through the piston without much resistance. During this inward movement of the pivot pin 26 and minimal force exerted against the vessel 22 from the damper 10, the mooring forces acting in the direction of the arrow 70 will force the vessel a short distance away. the swing mast 12 until this is pushed back to its original position when the vessel next sinks into the following wave valley.

Av ovennevnte turde fremgå at en ideell situasjon muligens kunne tilveiebringes ved en konstruktiv utførelse som gjør- det mulig at fartøyet holdes på omtrent samme horisontale radiale avstand fra svingemasten 12. Demperen kunne i virkeligheten.være forsynt med muligheter for innstilling som ville tillate styring av' demperen når fartøyet beveger seg gradvis -mot eller- fra styremasten avhengig av værforhold, bølgehøyde, tidevann, vind osv. It should appear from the above that an ideal situation could possibly be provided by a constructive design which makes it possible for the vessel to be kept at approximately the same horizontal radial distance from the swing mast 12. The damper could in reality be provided with options for setting which would allow control of the damper when the vessel moves gradually -toward or- from the steering mast depending on weather conditions, wave height, tide, wind etc.

Denne innstillingsmulighet kunne være i form av f.eks. forandring av volumet av hydraulisk væske i volumet i dempersy-"linderen 40 . This setting option could be in the form of e.g. change of the volume of hydraulic fluid in the volume of the damper cylinder 40.

En annen måte å juste're motstands virkningen på kunne være å anordne variable munnstykker for endring av gjennomstrømnings-mengden av væsken gjennom stemplet 4 3 i den ene retning eller i den andre retning. Operatøren kunne da bare bestemme nettavstan-den som fartøyet har tilbakelagt under sin langsomme bevegelse og innstille den variable munnstykkåpning deretter for å motvirke eller overvinne den langsomme bevegelse av fartøyet i den ene eller den andre retning. Another way of adjusting the effect of resistance could be to arrange variable nozzles for changing the flow-through quantity of the liquid through the piston 4 3 in one direction or in the other direction. The operator could then only determine the net distance that the vessel has traveled during its slow movement and set the variable nozzle opening accordingly to counteract or overcome the slow movement of the vessel in one direction or the other.

Slissen 28 hvori dreiétappen 26 beveger seg frem og tilbake, skal dimensjoneres slik at det er tilstrekkelig plass for bevegelse av dreiétappen. 26 som. er koblet til rampen 16. Bevegel-sesstrekningen vil være avhengig av rampens lengde og størrelsen av bølgene til enhver -tid. The slot 28 in which the pivot pin 26 moves back and forth must be dimensioned so that there is sufficient space for movement of the pivot pin. 26 which. is connected to the ramp 16. The movement distance will depend on the length of the ramp and the size of the waves at any given time.

Selv om den utførelse som er beskrevet ovenfor bare omfatter et fbrtøyningspunkt, er oppfinnelsen' ikke begrenset til et slikt fortøyningssystem,idet det like godt kan tenkes en utførel-se med flere fortøyningspunkter og flere dempere.til fortøyning av et eller flere fartøy. Det kan også tenkes at istedenfor en fast konstruksjon, som et fartøy skal fortøyes til, kan det være aktuelt'å benytte et annet fartøy som tjener som fortøyningsfar-tøy. De konstruktive detaljer ved anordningen kan også få en ut-forming som avviker fra hva som er vist og omtalt ovenfor.. Even if the embodiment described above only comprises one mooring point, the invention is not limited to such a mooring system, since an embodiment with several mooring points and several dampers for mooring one or more vessels is equally conceivable. It is also conceivable that instead of a fixed structure, to which a vessel is to be moored, it may be relevant to use another vessel which serves as a mooring vessel. The constructive details of the device can also have a design that deviates from what is shown and discussed above.

Claims

1. Device to reduce mooring forces when a vessel is moored at a mooring point, characterized in that it comprises a) a frame which can be attached to the mooring point, b) connecting devices which are movable relative to and can be pivotally attached to the frame to connect a seagoing vessel to the frame, which connecting devices allow it to be moored. vessels can move up and down in accordance with the troughs and crests of the waves, and c) directional resistance devices assigned to the rail for relative counteraction of seeks to increase the distance between the vessel and the mooring point, in particular creates significantly less resistance to the relative movement in the opposite direction, where the effect of the anti-starting device reduces the unfavorable mooring forces produced by the vessel as a result of the conditions at sea and which maintains a minimum constant horizontal distance between the connecting device and the mooring point.

2. Device according to claim 1, characterized in that the connecting device is an oblong structure which is pivotally connected to the vessel at one end and is pivotally connected to the frame at its other end.

3. Device according to claim 1, characterized in that the frame is placed rotatably on the attachment point and allows the vessel to swing around the attachment point like a weather vane.

4. Device according to claim 1, characterized in that the resistance device comprises a) a chamber that contains a fluid and is attached to the frame b) a piston which is slidably arranged in the chamber, and c) valve means which are in connection with the piston for controlling the speed at which the piston slidably moves through the fluid-containing chamber and which fastening means are connected to the frame at the piston.

5. Device according to claim 4, characterized by .that the valve arrangement is a one-way valve placed in the piston.

6. Device, according to claim 5, characterized in that the one-way valve is a flap valve.

7. Device' according to claim 4, characterized in that the fluid is a liquid.

8. Device according to claim 1, characterized in that the frame and the connecting device together form an oblong or elongated construction of variable length and that they vibrate gives itself in relation ..-to each other in the longitudinal direction to change the length of the aforementioned elongated construction.

9. Procedure for reducing the mooring forces when a vessel is moored at a mooring point by means of a mooring structure, characterized in that a) the vessel is given the opportunity to move up and down as a result of the conditions on the sea, but b) that the horizontal distance between the outer end of the mooring constriction and the mooring point is kept relatively constant.

10.. Procedure for reducing the mooring forces when a vessel is moored at a mooring point, characterized in that it includes a) provision of an elongated mooring structure of variable length connected to the mooring point, b) connection, of the vessel with the outer end of the long- . stretched mooring structure, c) that the elongated mooring structure is given occasion ning to shortening and lengthening under the influence of the vessel when it is moved up and down the sea, and d) that the extension of the mooring structure is counteracted by a significant force, but the mooring structure is given the opportunity to shorten without such significant resistance..

11. Method according to claim 10, characterized in that the horizontal distance between mooring construction nen's outer end and the mooring point are kept essentially constant.

12. Method according to claim 8, characterized in that the mooring construction comprises a piston which moves in a fluid and where step "d" comprises it. draw that the resistance is added by.increasing.the.resistance of the piston which moves through the fluid when the mooring structure for is lengthened and decreased by reducing the resistance of the piston's movement through the fluid when the mooring structure is shortened.