NO791917L - Anordning for styring av hydrauliske vinsjer, saerlig for traalvirer - Google Patents

Description

Anordning for styring av hydrauliske vinsjer, særlig for trålvirer.

Oppfinnelsen vedrører styring av hydraulisk manøvrerte innretninger, f.eks. hydrauliske elementer, enheter,, kretser eller systemer*

Oppfinnelsen har spesiell tilknytning til styring av to hydraulisk drevne vinsjer, slik at disse effektivt blir drevet i takt eller unisont, uavhengig av de virkninger, som variasjon-er i ytre forhold utøver på vaierne eller trossene, som styres ved hjelp av vinsjene.

Oppfinnelsen har vist seg å ha særlig betydning i forbindelse med styring av to atskilte vinsjer, som tjener til å styre utfiringen, slipingen og innhalingen av trossene, som er forbundet med en trål av den typen som er vanlig ved fiske på dypt vann, på en slik måte at trålredskapet, til enhver tid og så langt råd er, holdes optimalt innstilt, for å fiske best mulig.

Ved utsetting av tråler, spesielt slike som har tråldører

i form av oterbord, er det kjent at utfiringen av trossene bør foregå så jevnt og regelmessig som mulig* I praksis betyr dette omhyggelig styring og kontroll av den parallelle betjeningen av de to vinsjene, som vanligvis benyttes, slik at strekkreftene i de to trossene holdes utbalansert i størst mulig grad. Som det vil forstås, kan disse strekkreftene ha mange forskjellige år-saker, og det kan nevnes følgende: Belastninger som selve trålen forårsaker, vekten av de utfirte trosselengdene, værforholdene»bevegelsene av båten eller båtene; i sistnevnte tilfelle ved såkalt partråling, hvor den ene trossa styres fra én båt og den andre fra en annen båt.

Under forhold hvor man beveger seg rett forover og hvor det ikke finnes undervannshindere eller — forankringer, som mot-setter seg at trålen passerer fritt, er det kjent at man for å oppnå utbalanserte trosser kan treffe tiltak, som sikrer at like lange trosselengder fires ut.

I praksis har det derfor vært vanlig å merke trossene,

slik at markeringene tjener til å gi operatøren et vink om trossenes relative utfiringslengder. Skal man imidlertid utelukkende stole på synlige markeringer, støter man straks på vanskeligheter, som er naturlig knyttet til visuell overvåking: Det forlanges kontinuerlig vaktsomhet fra operatørens side, og en slik fort-løpende årvåkenhet kan det være meget vanskelig å opprettholde under de forhold man ofte støter på til sjøs. Disse vanskeligheter gjør seg gjeldende i forsterket grad ved partråling.

Det har også vært foreslått å ta 1 bruk anordninger, f.eks. ekstensometre, for å overvåke de momontane spenninger i trossene, idet man setter sin lit til operatøren at han treffer de korrigerende tiltak han finner nødvendig for å sikre utbalanserte spenningsforhold i trossene.

Denne overvåkings- og styremetode medfører også tydelige vanskeligheter, f.eks. kreves det at operatøren utfører konti-4-nuerlig overvåkingstjeneste. Selv om strekk- eller spennings-målerne ganske visst skaffer opplysning om trossenes spenningsnivåer, gir ikke denne opplysning nødvendigvis direkte beskjed om det er den trossa, som har den.største spenningen, som har de ukorrekte spenningene eller ikke. Slike vanskeligheter kan oppstå under manøvrering og under innvirkning av tverrstrømnter*

Ved betraktning av de forhold, som kan gjøre seg gjeldende når fartøyet legger om kursen, vil det vaare klart at kursend-ringen kan forårsake en betydelig endring i trålens plassering i forhold til båten. Når båten skal utføre en krapp sving, er det således mulig at trossene kan krysse hverandre, slik at de aktuelle spenninger, som frambringesiå trossene, kan virke villeden-de på mindre erfarne operatører*

Når det gjelder forannevnte partråling, kan det oppstå liknende vanskeligheter. Dessuten kan man få tilleggsproblemer med å holde de relative stasjoner for den anordning som er nødven-dig for å holde tråleren i dens optimale posisjon.

Siden belastningen på vinsj trommelen kommer til uttrykk i de trykkforhold, som råder i de hydrauliske drivkretsene til vinsjene, har det vært foreslått å overvåke spenningsforholdene i trossene indirekte ved å kontrollere trykket i vinsjenes hydrau liske drivkretser* Ved et kjent systera av denne typen kontrol-leres trykknivåene i de enkelte hydrauliske kretsene»og en eventuell trykkforskjell mellom de enkelte kretser utnyttes som et middel for å justere systemet på en slik måte at trykkfor-skjellen elimineres. Justeringen utføres ved å utbalansere tryk-* kene i vinsjenes hydrauliske kretser automatisk ved å opprette en trykkutjevningsforbindelse mellom kretsene. Forholdene innenfor de to kretsene står med andre ord i et nasrt avhengighets-forhold til hverandre.

I samsvar med oppfinnelsen foreslås det nå en framgangsmåte for styring av minst to hydrauliske elementer»kretser eller systemer, som er manøvrerbare hver for seg, ved overvåking av trykkforholdene ved forutbestemte steder på elementene, kretsene eller systemene hver for seg, og ved å sammenlikne resultatene fra hver overvåkingsoperasjon enkeltvis med et tilhørende referansetrykknivå, for derved å frambringe atskilte feilsignaler, som utnyttes hver for seg, for å forandre forholdene innenfor de aktuelle hydrauliske elementene, kretsene eller systemene, slik at trykkene i disse bringes i samsvar med referansetTykk-nivået»for utlikning av trykkene i de enkelte elementer, kretser eller systemer.

Oppfinnelsen har dessuten skaffet tilveie et styresystem for styring av manøvreringen av minst to atskilte hydrauliske elementer, kretser eller systemer, hvor det foretas overvåking av trykkforholdene i elementene, kretsene eller systemene samt eventuell justering av disse. Styresystemet ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat det omfatter anordninger for å muliggjøre selektiv opprettelse av referansetrykknivåer som er karakteristiske for de driftsbetingelser som er nødvendige for de hydrauliske innretningene; separate anordninger»som er funksjonelt forbundet med de hydrauliske innretningene for å overvåke trykkforholdene i disse; anordninger for å sammenlikne resultatene fra hver overvåkingsoperasjon enkeltvis med et tilhørende referansetrykknivå blant nevnte referansetrykknivåer for derved å frambringe signaler; og styreanordninger, som reagerer på signalene og som er innrettet til å endre driftsbetingelsene for den aktu<-elle hydrauliske innretning, slik at driftsbetingelsene eller

-forholdene modifiseres uavhengig ag hver for seg på en slik måte

at de vil fikseres i et forutbestemt forhold til hverandre.

De hydrauliske kretsene eller systemene er fortrinnsvis innrettet til å styre utfiringen, slepingen og innhalingen av vinsj-betjente vaiere, trosser e.l. i forbindelse med haffiske eller i tilknytning til andre situasjoner hvor det kreves opp-rettholdt like store spenninger i to kabler, trosser e.l., som er koblet til en felles gjenstand, f.eks. en trål.

Fortrinnsvis benyttes det et referansetrykknivå som er felles for alle de nevnte elementer, kretser eller systemer, slik at trykkforholdene i disse kan utliknes i forhold til dette fel-kes referansetrykk.

Oppfinnelsen beskrives nærmere i det følgende under hen-visning til tegningene*

Fig. 1 viser skjematisk en kombinert elektrisk og hydraulisk krets for styring av manøvreringen av en vinsj relativt til de forhold som råder i den trossa som betjenes fra

vinsjen.

fig* 2 viser skjematisk en kombinert elektrisk og hydraulisk krets for å styre manøvreringen av en annen vinsj, og arrangementet i fig. 2 tilsvarer i store trekk det i fig*1, men viser nærmere bestemt en krets for styring av en vinsj på babord, side av fartøyet, mens kretsen i fig. 1 er beregnet for en styrbords vinsj i et vinsjarrangement ombord på en båt, f.eks. en tråler*

Fig. 3 viser skjematisk en sammensatt krets, som omfatter kretsene i fig. 1 og 2, og viser anvendelsen av enkelte komponenter som er felles for de to kretsene. Fig*4 viser et blokkskjema over de eloktroniske anordningene som hører til kretsene i fig* 1-3. Fig* 1 viser i sterkt skjematisert form et styresystem for en enkelt vinsj. Siden det er ønskelig å kunne styre to slike vinsjer, og det dessuten er et slikt utvidet vinsj system som vil bli beskrevet i det følgende, er det funnet hensiktsmessig å for-syne henvisningstallene for de ulike komponentene i fig. 1 med bokstaven S for å angi styrbordplasseringen i forhold til den sammensatte installasjonen om bord som omfatter vinsinstallasjoner på såvel styrbord som babord side.

Systeraet i fig. 1 omfatter en vinsj IS for en trålvaier eller -trosse 2S, som i praksis vil vare forbundet med styrbord side av en trål (ikke vistjf. Vinsjen IS er koblet for å drives fra en hydraulisk toveisraotor 3S, som har tilkoblinger 4S», 5S for hydraulvæske. Tilkoblingene 4.S., 5S er forbundet med flui-dumledningor, h.h.v. 6S og 7S, som fører til en treveis styre-ventil 10S via tilkoblinger 8S, 9S på sistnevnte, som dessuten omfatter to ytterligere tilkoblinger 11S, 12Sfpr hydraulvæske. Tilkoblingen 11S er via en fluidumledning ISS forbundet med utgangssiden av ei hovedpumpe 14S for hydraulvæske. Pumpa drives fra en motor ISSéPumpas inntaks side er vi,a en fluidumledning 16S forbundet med utgangssiden av et reservoar 17S. Tilkoblingen 12S er forbundet med reservoarets 17S returledning via en hydraulisk ledning 18S.

Som nevnt ér ventilen 10S en treveisventil med en nøytral innstilling<p>g to virksomme stillinger. I ventilens. nullstilling dannes en åpen sløyfe hvor hydraulvæske sirkulerer,mellom pumpa 14S og reservoaret 17S. I ventilens første på-stilling forbindes tilkoblingene 9S og 11$. Likeså forbindes tilkoblingene 8S og 12S. I ventilens andro på-stilling forbindes tilkoblingene 9S og 12S, og likeså tilkoblingene 8S og 11S.

Ventilen 10S er fortrinnsvis av sleldtypon, hvor sleidi-elementet kan posisjonsinnstilles selektivt ved betjening ay et manuelt styreorgan. som er anordnet på ventilen 10S, eller ved fjernbetjening av en manuelt manøvrerbar reguleringsventil 19S, eller ved hjelp av en ventil 2OS, som manøvreres elektromagnetisk. Manøvreringen av ventilene 19S og 20S vil bli forklart i det følgende.

Øriftstrykknivåene inne i den hydrauliske Kretsen for motoren 3S innstilles og styres av en justerbar trykkreduksjonsventil 22S| som er parallellkoblet med motoren 3S.

Arbeidstrykkinnstillingen av ventilen Z2S styres av en hydraulisk krets, som omfatter en manuelt betjent ventil 23S og en solenoidventil 24S, som er tilkoblet mellom en avløpsledning 25S og ventilens 22S manøvreringstilkobling.

Ventilen 19S er av treveistypen og har fluidumtilkoblinger 32S, 33S, 34S og 35S*Ventilen har en nullstilling, hvor alle tilkoblingene S2S-35S er effektivt forbundet med hverandre. Dette er angitt ved den H-formede innvendige forbindelse som bestemmes strømningsbanen 29S.

Selve styreledningen er forbundet med uttaket fra ei pum-pe 31S, som drives av motoren ISS. Pumpas 31S inntaksside er forbundet med ledningen 16S. Styreledningen 26S står i forbindelse med reservoaret 17S via en trykkreduksjonsventil 31AS.

Som dot framgår ttt styreledningen 26S koblet til tilkoblingen 33S og returledningen 28S til tilkoblingen 32S. Den rør-ledningen, som fører til ventilen 22S, or en ventilasjonsledning og dens mottrykk fastsetter ventilens 22S driftstrykk og er det trykk, som er Innstilt ved ventilene 23S og 38S.

Tilkoblingen 35S er via en styreledning 36S forbundet med den ene siden av en ventil 10S, slik at fluiduratrykket i ledningen 36S virker til å forflytte ventilene 10S til dons andre på-stilling. Tilkoblingen 34S er via en styreledning 37S forbundet med den andre siden av ventilen lOS»slik at fluidumtrykket i ledningen virker på ventilen 10S for å innstille denne i dens første på-stilling.

En solenoidventil 38S er parallellkoblet med den manuelle ventilen S3S, dvs. ventilen 38S er innkoblet mellom avløpsled-ningen 25S og solenoidventilen 24S. Ventilen 38S er normalt lukket og åpnes ved elektrisk påvirkning.

Solenoidventilen 24S har en hvilestilling eller basis-innstilling, hvor den er åpen for å tillate at fluidet i ledningen mellom ventilen 22S og ledningen 25S styres av ventilen 23S, men er lukket i forhold til fluidumstrømmen, som styres av solenoidventilen 38S.

Den påvirkete innstilling av ventilen 24S er slik at av-løpsledningen 25S kan forbindes med ventilen 22S ved hjelp av solenoidventilen 38S, men ikke den manuelle ventil 23S.

Solenoidventilen 20S har fluidum-tilkoblinger 40S og 41S, som henholdsvis er forbundet med fluidumledninger 2SS og 26S, samt en ytterligere tilkobling 42S, som er forbundet med ledningen 37S ved hjelp av en høytrykks-velgerventil 43S, som med sine ventilelementer styrer strømmen mellom tilkoblingen 42S eller 34S og ledningen 37S,

Dessuten omfatter det systemet, som er beskrevet til nå, en trosselengde-indikator 44S, som er 1 stand til å måle meng-

den av den trossa, som til enhver tid er firt ut, og en trykk-transduktor- og -indikatorenhet 45S, som er innrettet til å reagere på trykkforholdene innenfor vinsj-motorens SS hydrauliske krets.

Systemet omfatter en elektronisk styreenhet, som i fig. 1 er skjematisk angitt ved et rektangel 46S. Denne styreenhet er ved hjelp av elektriske tilkoblinger operativt forbundet med solenoidventilene og indikatorenhetene 44S og 45S. Den elektroniske kretsen vil bli beskrevet i det følgende. For nåværende er det hensiktsmessig å merke seg at enheten 46S er forbundet med solenoidventilene 20S, 34S og 38S og de to enhetene 44S og 4SS ved elektriske tilkoblinger 47S, 48S, 49S, SOS og SIS.

Det systemet, som hittil er beskrevet, er innrettet for styring av ei enkel trosse 2S. For å kunne styre to trosser er det nødvendig å anordne et identisk system for den andre trossa.

Fig. 2 viser et system for styring av den andre trossa.

I fig. 2 er de hydrauliske og elektroniske arrangementene identiske med dem i fig. 1. Ytterligere beskrivelse av systemet i fig, 2 turde derfor være overflødig, idet de forskjellige komponentene hur er merket med P (som referer til engelsk port: babord).

Det vil forstås at man i en praktisk installasjon ombord på et enkelt fartøy i størst, mulig utstrekning vil unngå fordob-ling av komponenter. Fig. 3 viser derfor et kombinert system for styring av to vinsjer 1P og iS. Det vil framgå av denne figur at selv om den faktiske styring av trossenes bevegelser holdes fullstendig uavhengig av hverandre, er det mulig å utnytte følgende som felles komponenter: motoren 15, som her har fleruttak, ei enkel styreledningspumpe 31, en enkelt styreledning 26, en enkelt avløpsyæskeledning 25 og et enkelt reservoar 17.

Også den elektroniske enheten 46 i fig. 3 er felles for

de to delene av det kombinerte systemet. Det er viktig å merke seg at det fra et hydraulisk funksjonelt synspunkt ikke kan foretas noen sammenlikning direkte eller på annen måte når det gjelder de spenningsforhold som er framherskende i babords halvpart av systemet og de spenningsforhold som råder i styrbords halvpart av systemet.

Den elektroniske kretsen 46 er innrettet til a sikre en fortløpende overvåking av de øyeblikkelige eller momentane trykk eller spenninger i de to trossene 2P og 2S, og å sette disse momentane verdier i forbindelse med et antallTeferansefaktorer, som kan velges på forhånd, og som er karakteristiske for visse operasjonsfaktorer som opptrer under tråling, f.eks. utfiring, sleping og innhaling, for å frambringe styresignaler, når dette er nødvendig for påvirkning av solenoidventilene, spesielt ventilene 38P og 38S*

Den elektroniske kretsen er også nødvendig for å reagere på situasjonen som griper forstyrrende inn i den normale tråle-operasjoh, og å frambringe passende alarmsignaler når dette er nødvendig.

De er i første rekke hensiktsmessig å betrakte de forskjellige styreparaaretrene, som den elektroniske kretsen er beregnet å ta seg av. Noen av disse faktorer kan betraktes som variable for så vidt som verdiene av dem i grunnen er avhengige av de rådende fiskeforhold, eksempelvis den fart tråleren holder, det sjødyp det tråles på, mens andre faktorer er stort sett konstante i den forstand at de er hovedsakelig felles for konstruksjonen av systemet.

De variable faktorer innbefatter den spenning eller de trykk, som kan aksepteres i trossene unéer utfiring, sleping og innhaling, og den nødvendige trosselengde, mens de relativt konstante faktorer omfatter en omregningsfaktor for å regne om vinsj-omdreiningen til trosselengdeenheter i famner* lengden av trosse-utfiring der hvor enheten 46 endrer manøvreringen mellom manuell og elektronisk drift, trosselengdeforskjellalarmen (dette er den lengde der hvor ei av trossene må overskride den nødvendige lengden før det settes igang en alarmtilstand), trosselengdeforskjel-len (dette er en verdi som representerer den lengden hvor ei av trossene må overskride den nødvendige lengden for at det tilhør-ende vinsj-trykket skal øke til et maksimum), og lengden av trossa, som kan fires ut som følge av at trålen henger fast i bunnen, før det settes igang en korrigerende styrefunksjon sammen med den grad av trosse-utfiring som følger en fasthengningstilstand innen det frambringes en alarmangivelse.

Den elektroniske kretsen kan med fordel betraktes son om døn omfatter tro hovedseksjoner: En styre- og informasjonframvisBr-enhet 53, som muliggjør forinnstillingen av de selektivt variable referanseverdier, og.som også sørger for framvising av systometé driftstilstand; en trykkfølger- og styreenhet 54 for trossa og som sammenlikner de forinnstillbare referanseverdiene, som vedrører trykkbelastninger på trossene, med deres momentane verdier, for å frambringe blant annet styresignaler for ventilene 581? Og 38S; en mikroprosessor 55 med en tilhørende programhukommelse. Mikroprosessoren 55 tjener til innbyrdes reguleringsmessig sammenføring av de .forinnstillbare faktorene, som vedrører trosselengde og -trykk, men de momentane trosselengde- og trykkforhold samt vinsj-manøvreringen og med de hovedsakelig konstante faktorene.

Styre- og indikatorenheten 53 omfatter en første primær-seksjon 57, som sørger for selektiv forinnstilling av de referanseverdier for trossa som anses nødvendige for trossene under dé van-ligste driftsforholdene under tråling, nemlig under utfiring, normalt slep, forsert sleping, utfiring. I figuren er de tilhørende styreenheter, som sikrer disse operasjoner, angitt henholvsvis med blokkene 57A, S7B1, 57B2 og 57C. Disse styreenheter produserer motsvarende utgangssignaler, som hver er karakteristiske for den forinnstilte verdi, som mates via en passende grenseflate-enhet eller -enheter 58 langs en samleskinne 59 til trykkfølger- og styreenheten 54, som i det vesentlige utgjør en komparatorkrets, som er innrettet til å sammenlikne referanseverdiene med de verdier soia varierer kontinuerlig, og å avgi indikasjons- og styreeffekt. Enheten 54 har to ytterligere innganger, som er koblet slik at de via tilknyttet grenseflate-organer 60, 61 mottar utgangssignalene fra trosse-trykkdetektorene 45P og 45S.

Enheten 53 omfatter indikatorer 62*63 som gir en indika-sjon av de tilhørende momentane verdier av trossespenningene på henholdsvis babord og styrbord side. Disse indikatorer or innkoblet for å motta tilført effekt fra enheten 54. Sistnevnte frambringer styresignalene for solenoidventilene 38P»38S ved hjelp av tilhørende signalforsterkere 64. Disse styresignaler tjener til å justere innstillingen av ventilene 58P*S8S og dermed driftshastigheten for de tilhørende vinsjer.

Enheten 53 omfatter også en manuelt innstillbar funksjonsstyrings-bryterenhet 65, som muliggjør at styreenheten inn stilles i samsvar med de priuuare trålerforhold, nemlig utfiring, normalt slep, forsert sleping og innhaling. Enheten 65 er via en signal-samleskinne 66 forbundet med mikroprosessoren 55, som på basis av signalene fra enheten 65 produserer styresignaler,

som via en samleskinne 67 mates gjennom en grenseflate-enhet 63 til de forskjellige solenoidventiler 20P, 20S, 24P, 24S. I fig. 4 er disse ventiler samlet representert ved blokken 69.

Avgitt effekt fra vinsj-omdreiningstellerne 44P, 44S tilføres via tilhørende grenseflate-enheter 70, 71 til mikroprosessoren 55. Enheten 53 omfatter også styreelementer 72, 73,

74, hvorved de foran angitte faktorene tTOssebehov, lengdeforskjoll og lengdeforskjell-alarm selektivt kan mates inn i mikroprosessoren ss.

Enheten 53 omfatter dessuten et styreelestent 75 for innstilling av den trosselengdeverdi hvor systemet skifter over fra manuell til automatisk drift, og vice versa. Det er anordnet til-hørende signalgrenseflate-innretninger 76 for styreelementene 72-75.

De forannevnte, relativt konstante verdier lagres i en akkumulatorenhet i form av en oppsøkingstavle 77, som gir lagrings-muligheter for faktorer slik som omregningsforhold fra vinsj - omdreininger til trosse-utfiringslengde, den trosselengde som må fires ut under det første stadium av en fasthengningstilstand,

den trosselengde som må fires ut under alarm-stadiet for styreenheten etter første stadium av en fasthengningstilstand.

En styresignal-samleskinne 78 er anordnet mellom mikroprosessoren 55 og trykkfølgerkretsen 54.

Enheten 53 omfatter også en alarmenhet 79, som står i forbindelse med styreinnretningene for fasthengningssituasjoner,

og påvirkes av signaler fra mikroprosessoren 55.

For bekvemmelighets skyld gir enheten 53 en kontinuerlig visuell framvisning i tallsifferform 80 av den mengde styrbords trosse, som i realiteten er firet ut.

Dessuten kan den digitale indikator 80 benyttes for framvisning av momentene verdier av følgende faktorer, hvilken framvisning foregår i periodisk form. Denne framvisningsmulighet styres av en bryter (ikke vist). Nevnte faktorer omfatter babords trosselengde, styrbords lengdeforskjell, babords lengdeførskjell, vinsomdreinings-divisor, auto/manuell-omkoblingslengde, lengdeforskjell-alarm, lengdeforskjell, lengdebehov og styrbords lengde.

Den mikroprosessor, som benyttes i den foran beskrovne elektroniske enhet* er en Fairchild Semiconductor Inc. Micro-machine F8 Series Mlcroprocessor og omfatter en sentral prosessor-enhet F3S5Q, en F8-prograraakkumuleringsenhet, som innbefatter F2708 programmerbare "read only<n->minner og en F8 statisk ninne-grenseflateenhet av den typen som er nødvendig i hvilke som helst spesielle installasjoner.

Den måten, som systemet virker, vil nå bli beskrevet. I første rekke forklares de manuelle styrefunksjoner. For enkelthets skyld og fordi de to deler i systemet er identiske, beskrives bare styrbords halvpart av de kombinerte systemet i tilknytning til de manuelle funksjoner.

Motoren IS settes igang for å drive pumpene 14S og 31S.

På dette tidspunkt er de operative innstillinger av de ulike ventilene i systemet som vist i figurene. Ettersom ventilen 10S følgelig befinner seg i nullstilling, foregår den foran beskrevne sirkulering av hydraulvæske mellom pumpa 14S og reservoaret 17S. Styretrykk tilføres fra styreledningen 26S til avløps-ledningen 2SS ved hjelp av ledningene 30S, ventilen 19S og ledningene 28S og 27S.

For å muliggjøre manuell styring, innstilles ventilen 27S

i sin på-stilling hvor styreledningen 25 er koblet til reduksjonsventilen 22S. Den spesielle innstilling av ventilen 23S bestemmer det trykket ved hvilket ventilen 22S virker for å avlaste trykk ved motoren 3S.

Ventilen IDS stilles i sin første på-stilling hvor tilkoblingene 9S, 11S og 8S, 12S er operativt innkoblet, slik at det leveres høytrykksfluidum til pumpen 3S i don retning som tillater at trossa 2S fires ut* Den mengde trosse, som fires ut, angis av trosselengde-indikatoren 14, Siden systemet befinner seg under manuell styring, vil avlesningen være i form av et visuelt notat*

Det vil forstås at det trykk, som råder i systemet, vil

bli angitt av visuelle manometre og/eller av enheten 4SS.

For å hale inn trossa, må innstillingen av ventilen endres*slik at tilkoblingene 8S, 11S og 9S, 12S forbindes, hvorved fluidum- strømmen gjennom motoren 3S reserveres. Dette tilsvarer den andre på-stillingen.

Hvis det er nødvendig å betjene systemet fro en alterna-tiv posisjon til den hvor ventilen 10S er plassert, benytter man ventilen 19S. I praksis vil ventilen 10S være plassert i nærheten av vinsj installasjonen ombord på fartøyet é mens ventilen 19S vil være anbragt i midtskipshuset e.l.

Ventilen 19S er således innrettet at styreledningstrykk

kan tilføres den ene eller annen side av ventilen 10S ved hjelp av fluidumledningene 36S og 37S, for å forårsake manøvrering av ventilen fra dens nullstilling til den ønskede av dens to på-stillinger.

For å forårsake bevegelse av ventilen 10S for utfiring av trosse, må det påføres innstillingstrykk ved hjelp av ledningen 36S. Ventilen 19S føres derfor til venstre ifølge figuren. I og med denne bevegelse oppheves trykkbalansen mellom ledningene 36S

og 37S på grunn av ledningen 29S, og også styreledningen 26S av-skjæres fra ledningen 57S, slik at ledningen 36S tilkobles for å motta styretrykk*

Påføring av trykk i ledningen 36S manøvrerer ventilen 10S motsvarende.

For innhaling av trossa 2S betjenes ventilen 19S på tilsvarende måte, men i motsatt retning, slik at styreledningstryk-ket tilføres ledningen 37S og ikke ledningen 36S, hvorved ventilen 10S stilles tilbake til dens trosseinnhalingsposisjon.

Hvis belastningen i motor-drivkretsen skulle overskride

det trykket, som er fastsatt ved innstillingen av den manuelt betjente ventil 23, virker reduksjonsventilen 22S for å tillate om-føring av trykkmediet i forhold til mtoren SS.

De foran beskrevne styremetoder passer direkte på anvendelsen av de ventilene som hører sammen med den andre trossa 2P. De-taljert forklaring er derfor overflødig.

Når det gjelder fig. 3, vil det forstås at de manuelle ventilene vil bli manøvrert som nødvendig for å sikre at omfanget av trosseutfiring holdes så nært identisk som mulig for hver trosse.

I praksis er den manuelle styring begrenset til bruk når trålen senkes ned i sjøen, samt utfiring av en kort trosselengde, som er tilstrekkelig til å sikre at trålen går klar av fartøyet*

På liknende måte benyttes manuell styring under de avsluttende arbeidstrinn ved innhalingen av trossene og opphalingen av trålen fra sjøen*

De vesentlige utfirings-, slepings- og innhalings-operasjoner utføres under styring fra den elektroniske styreenhet 46*

Selvom det for enkelthets skyld spesielt beskrives styre-metoden for trossa 2S, vil det innses at de enkelte styreopera-sjoner vil være nøyaktig de samme for trossa 2S. Dessuten bør det erindres at den aktuelle styrefunksjon, som til enhver tid utføres i hvilken som helst av trossene*ikke nødvendigvis er den samme som utføres i den andre trossa så snart de innledende stadier i den elektroniske styring har blitt utført*

For å fire ut trålen, utføres de begynnende arbéidstrinn manuelt, som beskrevet foran, hvoretter den elektroniske enheten 46 kobles inn ved å betjene bryteren 65. Operatøren mater deretter enheten med de forskjellige variable faktorer, som angitt i det foregående, dvs* dø ulike trykknivåer for utfiring, slep, innhaling og trossebehov. Dessuten stilles de aktuelle lengdeforskjell-faktorer inn.

Trykkfølgerenheten 54 trer deretter i virksomhet, og ut-fører kontinuerlig sammenlikning av utgangseffektene fra trosse-trykk-transduktorene 45P og 45S med de forinnstilte verdiene, og mikroprosessoren vil behandle utgangseffektene fra vinsjomdreinings-indikatorene 44P og 44S i forhold til de forskjellige andre faktorene, som operatøren spesifiserer, og de faktorer som befinner seg permanent i enheten* De driftsforhold som råder i hver trosse over-våkes hver for seg og styres i samsvar med standard-, imitasjons-eller referansebetingelser, som den elektroniske enheten inneholder. Med dette arrangement foregår styringen av den ene eller andre trossa i det vesentlige fullstendig selvstendig og uavhengig av styringen av den andre trossa, ved at styringen av forholdene i ei trosse ikke fordrer eller innebærer noen referanse eller sammenlikning med forholdene i den andre trossa. Med andre ord utføres styringen av ei trosse ved å sammenlikne driftsforholdene i denne med on referanseverdi, som inngår i et imiterende sett av verdier»som simulerer ønskede forhold* Med hensyn til dette kan den styre-virknlng som er under utførelse, på et hvilket som helst tidspunkt,

i forhold til ei trosse godt være fullstendig motsatt den, som på samme tidspunkt utføres i den andre trossa*

Etter innkoblingen av den elektroniske styringen, og inn stillingen av den nødvendige trosselengde for hver trosse og de trykkforhold som kan forventes i de enkelte trosse ved den nød-vendige lengde, frambringer således den elektroniske enheten uavhengige elektriske signaler»som henholdsvis tilføres ventilene 38S og 38P ved hjelp av ledningene 49S, 49P.

Dessuten produserer mikroprosessoren 55 ytterligere uavhengige elektriske signaler i utgangssamleskinnen 68 i fig»4,

Med hensyn til fig. 1-3 tjener de signaler, sora henholdsvis til-føres langs ledningene 48P, 48S, til å påvirke ventilene 24P, 24S, og andre signaler, som tilføres langs ledningene 47P, 47S, tjener til å påvirke ventilene 20P, 20S.

Dé følger, som påvirkningen av disse ventiler har, vil bli forklart nedenfor.

Påvirkningen av ventilparene 38P, 24P og 38S, 24S forbin-der styreledningen 25 ved hjelp av disse samvirkende ventilpar med reduksjons- eller avlastningsventilene 22P, 22S, for innstilling av motorenes 3P, 3S operasjonstrykk, Manøvreringen av ventilene 20P, 20S medfører tilførsel av styretrykk til hver enkelt hydraulisk ledning 37P eller 37S ved hjelp av de tilhørendeVelger-ventiler 43P, 43S, slik at det frambringes et høyere fluidumtrykk i ledningene 37P, S7S, sammenliknet med trykket i ledningene 36P, 36S. Følgelig stilles hver retningsstyreVentil (-reguleringsventil) 10P, 10S i den tilhørende motors 3P, 3S hiv- eller hal-stilling»

Etter innledende innstilling av de forskjellige styre-eller reguleringsvontiler tillater lavtrykksinnsti11ingen på reduk-sjonsventilene 22P, 22S at trossen 2P»2S trekkes av fra tilhør-ende vinsj trommel mens fartøyet beveger seg forover.

Selvom vinsjene befinner seg i hiv-stillingene, skyldes avtrekkingen av trossene det faktum at den strekkspenning, som induseres i trossene ved at vinsjene søker å dreie seg i hal-retningen, er mindre enn den belastning, som induseres ved de kombinerte virkninger av trålens motstand mot bevegelse gjennom vannet»vekten av trålen og trossene osv*. Mens fartøyet derfor beveger seg foroverg fires det ut trosse* Den hastighet, sora trossene fires ut med, er innstilt ved de avlastningstrykknivåer, som ventilene 38P, 38S har opprettet»

Gjennom hele denne trosse-utfaring overvåker den elektroniske kretsen kontinuerlig omfanget (mengden; lengden) av reelt utfiret trosse i hvert tilfelle med de forinnstilte krav; Dessuten blir de momentane trykkavlesninger, som foretas av transduktorenhetene 45P» 45S, ved hjelp av komparatorér og kretsene i styreenhetens 46 trykkfølgerenhet 54, kontinuerlig sammenliknet med verdiene, som er forinnstilt i systemet av operatøren, for å sikre at de individuelle trykkforholdene i hver trosse opprett-holdes i samsvar med de forinnstilte referansenivåer.

I tilfelle det for den ene eller annen trosse oppstår en forskjell mellom det momentane trykket og de trykknivåer, som er fastsatt elektronisk, frambringer den elektroniske enheten 46 eh endring i det signalet som tilføres den aktuelle reguleringsventil 58P, 38S, for å forandre avlastningstrykkinnstillingen, slik at den hastighet, sora den tilhørende vinsj er i stand til å fire ut trosse, endres*

Under de foran beskrevne driftsforhold vil den elektroniske enheten overvåke, trykket på babords og styrbords side, og vil sammenlikne babords signal med referanseverdien samt sende ut feilsignal til den tilhørende babords ventil 38P, og sammenlikne styrbords signal med referanseverdien og sende et feilsignal til den tilhørende styrbords ventil 38S. Den kombinerte virkning av denne framgangsmåten er særskilt utlikning av babords trykk med referansetrykket, og styrbords trykk med referansetrykket, hvorved babords trykk er lik styrbords trykk*som er like referansetrykket.

Når utfiringen av trosse nærmer seg den mengde eller lengde som kreves, er det ønskelig å sette i gang en nedsettelse av den hastighet trossa fires ut med. Den elektroniske enheten sørger for dette ved å reagere på den påviste forekomst av en forutbestemt forskjell mellom disse to faktorer, og ved å frambringe en endring, dvs* en økning i trykkinnstUlingene for ventilene 38P og 38S,

for derved å redusere utfiringshastigheten for trossa*

En anordning (ikke vist), som er innrettet til å reagere på vinsj-omdreininger, er tilordnet for å begrense vinsjenes om-dreiningshastighet. Denne anordningen er innrettet for å tilføre feilsignaler til babords og styrbords ventiler 38P, 38S.

Forandringen i ventilenes 38P, 38S innstilling opprett-holdes inntil spenningen 1 hver trosse når et forinnstilt slepe-trykk og den nødvendige mengde trosse er firet ut.

Så snart den elektroniske enhetens framviserinnretning eller indikator viser at de forinnstilte slepeforhold er oppnådd»innstilles styreenheten i samsvar med de driftsforhold som ved-rører sleping. Dett© representerer slepetilstanden.

Virkningen av å velge denne slepetilstand er at ventilenes 38P, 38S trykkinnstilling økes til et nivå som er i stand til å muliggjøre energiseringen av vinsjmotorene 3P, 3S i tilstrekkelig grad til å holde (i matematiske former) integralet av trosse-trykket konstant. I denne slepetilstand er ventilene 20P, 20S i sine på->stillinger.

Gjennom heie slepoforløpet vil den elektroniske enheten utføre den foran beskrevne overvåkingsprosess, og vil automatisk utføre de aktuelle justeringer i innstillingene av de aktuelle ventiler 38P, 38S, Disse spenningsvariasjoner kan oppstå når fartøyet manøvreres for å endre kurs, sora en følge av at fartøyet stiger og faller som følge av bølger, og virkningen av tverrstrømmer på fartøyets kurs.

Under vending av fartøyet er det klart at svingebevegelsen vil resultere i at spenningen i den ene trossa minsker, dvs. i den trossa som befinner seg ved innsiden av svingen, mens spenningen i trossa ved svingens utside øker. Den elektroniske enheten 46 er derfor innrettet til å reagere slik på den derav følgende endring i de hydrauliske trykkavlesninger fra transduktorenhetene 45P»4SS at reguleringsventilene 38P, 38S vil bli endret. Den ventil, som har tilknytning til den reduserte spenning, vil således bli justert at den bringer den tilhørende vinsj til å hale inn trosse*for å gjenopprette den opprinnelige spenning. Dette er vedvarende pro-sess, som settes igang s3 snart spenningsendringen er tilstrekkelig til å starte en styrefunksjon. På tilsvarende måte vil den reguleringsventil»som har tilknytning til trossa med den økte spenningen bli justert motsatt den førstnevnte, for å forårsake utfiring av mer trosse, tilpasset etter fartøyets vendebue. Denne samtidige»men uavhengige styring av trossene sikrer at trålen styres effektivt under svingningen»uten at trålåpnlngen lukker seg og dermed virker skadelig inn på fiskingen.

Etterhvert som fartøyet nærmer seg sin nye ønskede kurs, utfører styreenheten kontinuerlig justeringer av utfiringen eller innhalingen av trosse ved å overvåke spenningen i trossene, slik at på det tidspunkt fartøyet følger sin nye kurs, er trossene ført tilbake til deres opprinnelige tilstand.

Den nettopp beskrevne styring av trossene under manøvrering av fartøyet vil også finne sted når tverrstrømmer frambringer innbyrdes forskjellige trossespenninger.

Når det, gjelder bølgo-kompensasjon, opptas stampingen og gyngingen av fartøyet ved at systemet reagerer på de medfølgende spenningsfariasjoner.

På grunn av sannsynligheten for hindringer for trålen på sjøbunnen (hvilket representerer en spesiell fare ved såkalt Granton-fiske), innbefatter styresystemet en hlndringskorrigerende og -klargjørende styrefunksjon, som settes igang automatisk hver gang trålen eller trossene kolliderer med et hinder på havbunnen, Denne styrefunksjon baserer seg på det faktum at hvis ei av trossene kommer borti et slikt hinder (og blir hengende fast)eller kommer i ugreie), stiger spenningen i trossa. Ved registreringen av denne spenningsøknlng vil don elektroniske enheten 46 sørge for at en forinnstilt lengde av den trossa, som er involvert, fires ut. Hensikten med denne utfiring er å finne ut om den medfølgende slak-king av trossa er tilstrekkelig for at trossa eller trålen selv kan frigjøre seg og komme klar hindringen. Ved avslutningen av denne trosseutfiring ved nevnte hindring vil, hvis hindringen frem-deles varer ved, spenningen fortsette å stige. Som et resultat av denne ytterligere spenningsøknlng vil styreenheten 46 øke styrings-innstillingen av den aktuelle ventil 38P eller 38S, slik at en økt spenning introduseres i systemet»

Denne Økte spenning er beregnet til å undersøke hvorvidt kraft vil kunne gjøre trålen eller trossa fri fra hindringen. Hvis operasjonen ikke lykkes, vil den elektroniske styreenheten 46»etter at spenningen har nådd en forinnstillbar maksimalverdi, sette igang et alarmsystem og på samme tid justere ventilenes 38P, 38S trykkinnstillinger igjen, slik at trossene kan fires ut» for derved å minske risikoen for unødig ødeleggelse av trålen eller ttosse(ne).

i tilfelle hindringen oppheves ved den ene eller annen av de måter, søm nettopp ble beskrevet, vil frigjøringen av trosser eller trål resultere i at spenningen synker fra de nivåer som gjaldt hindringssituasjonen* Den elektroniske enheten 46 reagerer på dette spenningsfall ved å justere innstillingen av ventilene 38P, 38S for å gjenopprette de tidligere spenningsnivåer og den ønskete slepetilstand.

Det vil innses at i tilfelle begge trossene eller, hvilket er

mest sannsynlig, solve trålen blir hengende fast, vil den oven-

for beskrevne; rekkefølge av operasjoner skje i forbindelse med hver trosse, idet de nødvendige styrefunksjoner utføres med hen-

syn på hver trosse, uavhengig av deh andre trossa.

Hvi3fiskeforholdene er slik at de normale trykk, som benyttes

for slepingen, ikke ér tilstrekkelige, stilles den elektroniske enheten 46 i en operasjonstilstand som kalles forsert sleping.

(tow plus). I denne innstillingen øker enheten strømningsnivåene for vinsjmotorene slik at det står mer kraft til rådighet for å opprettholde den ønskete innstilling av trålen.

Når det er Ønskelig å hale inn trålen, omkobles funksjons-styreenheten til innhalingsstilling, hvorved réguleringsventilene 38P, 38S innstilles igjen, slik at driftstrykket for vinsjmotorene 3P, SS har en forholdsvis høy verdi. Derved settes vinsjene i stand til å hale inn trossene og trålen.

Gjennom hele innhalingsforløpet overvåker styreenheten 46 kontinuerlig spenningsforholdene innenfor trossene og utøver de foran beskrevne styrefunksjoner i forhold til de momentane spenninger i trossene. Gjennom hele innhalingsoperasjonen holdes derfor innspolingen av trossene jevn og regelmessig.

Innhalingsprosessen fortsetter inntil trålen er bragt til-? bake til den forutbestemte avstand fra fartøyet. I praksis vil dette være den posisjon som tilsvarer mengden eller lengden av utfiret trosse på slutten av den manuelle utfiringsoperasjon.

Så snart denne situasjon er registrert av den elektroniske enhet, forårsaker denne automatisk omkobling til manuell drift,

og samtlige solenoidbetjente ventiler går tilbake til sine opprinnelige innstillinger, som vist i fig. 1-9.

Det vil si at ventilene 10P, 10S fører tilbake til nullstilling, mens ventilene 24P, 24S føres tilbake til de innstillinger, som muliggjør manuell styring.

Trålen hives ombord ved passende betjening av de manuelt styrte ventilene 23P, 23S og 10P, 10S.

Det skal påpekes at den i det foregående beskrevne elektronisk/hydrauliske krets er relativt forenklet sammenliknet med den installasjon, som i praksis skal anbringes ombord på tråleren, men den viste og beskrevne installasjon illustrerer drffts- og manøvreringsprinsippene for systemet ifølge oppfinnelsen» I en praktiske installasjon ville der vært anordnet diverse tilfeake-slagsventiler, strupeventiler, avlastnings- og reduksjonsventiler for opphevelse av overskytende fluidumtrykk, breiasesysterner for vinsjene samt olje-kjølesystemer.

Fra et sikkerhetsmessig synpunkt kan det dessuten anses nødvendig å fordoble onkelte seksjoner av systemet.

Claims (9)

1. Framgangsmåte for styring av hydrauliske innretninger, f.eks. hydrauliske elementer, kretser eller systemer, sora er manøvrerbare hver for seg, karakterisert ved enkeltvis overvåking av trykkforhoIdene ved forutbestemte steder på

nevnte Innretninger, enkeltvis sammenlikning av resultatene fra hver overvåkingsoperasjon med et tilhørende referansetrykk for derved å frambringe styresignaler; utnyttelse av styresignalene hver for seg for justering av den operative innstilling av styreanordninger, slik at driftsforholdene for den aktuelle hydrauliske innretningen endres på en slik måte at trykkene i denne bringes til å innta et forutbestemt forhold mod hensyn til hverandre» 2.

Framgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at referansetrykkene er lik© for hvor av de hydrauliske innretningene. 5* Framgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at driftsforholdene i de hydrauliske innretningene endres på en slik måte at trykkforholdene i de hydrauliske innretningene utliknes i forhold til hverandre.

4. Styresystem for styring av driften av hydrauliske innretninger, f.eks* hydrauliske elementer, enheter» kretser eller systemer, som er manøvrerbare hver for seg, og beregnet for gjennomføring ov framgangsmåten ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at styresystemet omfatter anordninger (57) for å muliggjøre selektiv opprettelse av referansetrykknivåer som er karakteristiske for de driftsbetingelser som er nødvendige for de hydrauliske innretningene; separate anordninger (45P, 45S), som er funksjonelt forbundet med de hydrauliske innretningene for å overvåke trykkfpT hoIdene i disse» anordninger (54) for å sammenlikne resultatene fra hver overvåkingsoperasjon enkeltvis med et tilhørende referansetrykknivå blant nevnte referansetrykknivåer for derved å frambringe signaler; og styreanordninger (38P, 38S), som reagerer nå signalene og som er innrettet til å endre driftsbetingelsene for den aktuelle hydrauliske innretning, slik at driftsbetingelsene eller -forholdene modifiseres uavhengig og hver for seg på on slik måte at de vil fikseres i et ^outbestemt forhold til hverandre.

5. Styresystem i samsvar med krav 4, karakterisert ved at referansetrykknivåetne er like for hver av de hydrauliske innretningene, og at styreanordningeno er innrettet til å endre driftsforholdene slik at de utliknes.

6. Styresystem i samsvar med krav 4, karakterisert ved at de hydrauliske innretningene omfatter en vinsj (1P, IS), og at referansetrykknivåone er tilpasset d© forhold som er framherskende ved utfiring, sleping gg innhaling av kabler, vaiere, trosser og liknende, som er forbundet med en trål for sjøfiske, eller i forbindelse med andre situasjoner hvor det er nødvendig å opprettholde ens spenninger i kabler, trosser og liknende, som er koblet til en felles gjenstand.

7. Styresystem i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det omfatter anordninger (53, 72) for å påvise forekomsten av forstyrrende, inngrep med trålens bevegelse og for å frambringe et første signal sora et tegn på forekomsten av nevnte inngrep; anordninger (53), som reagerer på nevnte første signal for å justere styreanordningeno (38P, 38S) og derved muliggjøre utfiring av ytterligere kabel, trosselengde e.l. (IS, 2S) etter at det forstyrrende inngrep med trålbevegelsen har funnet sted; anordninger for å frambringe et andre signal, som er karakteris-tisk for utfiringen av en forutbestemt kabel- eller trosselengde e.l. etter at det forstyrrende inngrepet har funnet sted; og anordninger som reagerer på nevnte første og andre signaler, for å skaffe tilveie en angivelse på at den ytterligere kabel- eller trosselengde e.l.© r firet ut og at det forstyrrende inngrepet med trålens bevegelse ennå varer ved*

8. Styresystem i samsvar med krav 7, karakterisert ved at det omfatter anordninger, som reagerer på nevnte angivelse, for å muliggjøre justering av styreanordningeno, slik at ytterligere utfiring av kabel, trosse e.l. stanses, for å tillate at spenningen i kablene, trossene e.l. Øker til en forutbestemt, høyer© verdi, slik at dot kan utøves en større trekkraft i trålen, 1 den hensikts å forsøke å oppheve det forstyrrende inngrepet med trålen; og anordninger for å frambringe et alarmsignal i tilfelle trykket skulle øke utover nevnte forutbestemte, høyere verdi og det forstyrrende inngrepet mød trålens bevegelse ennå pågår, samt for å utføre justering av styreanordningesie, for å tillate utfiring av ytterligere kabel, tross© e.l., med det for-mål å unngå at nevnte, høyere trykkverdi overskrides*

9. Styresystem i samsvar med krav 6, karakterisert ved at ået omfatter anordninger for å muliggjør© manuell justering og manøvrering av styreanordaingene, for å endre driftsforholdene for de hydrauliske innretningene, samt anordninger for å muliggjøre automatisk omkobling mellom manuell og ikke-manuell manøvrering når omfanget av utfirt kabel, trosse e.l. ikke over-stiger en på forhånd valgbar størrelse.