用於載荷的瞬時斷連的斷連單元的製作方法

2023-08-07 00:44:31

用於載荷的瞬時斷連的斷連單元的製作方法
【專利摘要】描述了一種斷連單元(10)，用於使藉助於在船舶的露天甲板(14)的指定部分的頂側延伸的線纜、纜索、鏈或類似物(16)連接至船舶(12)的載荷瞬時斷開連接，其中，單元(10)包括殼體(30)，該殼體(30)容納爆炸部(32)，所述爆炸部(32)至少包括一個爆炸單元(34)，該爆炸單元(34)形成為具有噴射側的定向填料，其中，該單元(10)設置成在船舶的甲板(14)上方伸出，並且該單元(10)包括杆機構(50)，該杆機構(50)設置成保持具有爆炸部(32)的殼體鄰接應被切斷的所述線纜、纜索、鏈或類似物(16)。還描述了至少包括一個斷連單元的起拋錨船舶。
【專利說明】用於載荷的瞬時斷連的斷連單元
[0001]本發明涉及一種用於使載荷瞬時斷開連接的斷連單元，該載荷藉助於在船舶的露天甲板的指定部分的頂側延伸的線纜、纜索、鏈或類似物連接至船舶，其中，該單元包括容納爆炸部的殼體，所述爆炸部至少包括形成為具有噴射側的定向填料的一個爆炸單元。本發明還涉及一種裝備有斷連單元的起拋錨船舶。
[0002]本發明提出關於在牽引或提升操作中切斷線纜/鏈——比如在起拋錨情況下的錨纜或錨鏈——的特別應用。
[0003]就包括牽引或起拋錨的海上作業而言，可能發生所操作的牽引件或所起拋的錨經受意外的或無意識的操縱，這可能導致對涉及牽引活動或起拋錨的船舶造成損壞或損失的危險。然而，這些危險情況通常通過將使船舶與不受控制的牽引件或錨連接的線纜或鏈用絞盤絞出來避免或通過更極端的行為比如切斷線纜或鏈來避免。不幸地是，在牽引件或錨仍然在沒有機會來足夠快速地移除在線纜或鏈上的不受控制載荷的速度下執行意外的或無意識的操縱的相應情況下，仍然會發生嚴重的事件，這因而導致對船舶或船員的嚴重威脅或損壞，在最壞的情況下，導致船隻或生命損失。
[0004]就拖網漁船而言，也遇到了類似問題，並且已公開的國際專利申請PCT/EP2007/051518描述了一種用於防止例如由於在拖網纜索中的高張力導致發生的傾覆之類的事故的系統。該系統包括用於拖網纜索的張力感測設備、船舶吃水差檢測器、警報系統和纜索切斷器。該纜索切斷器為煙火型的，其具有在纜索周向方向圍繞纜索的殼體。在殼體中安置有部分地圍繞纜索的中空填料。該系統被設置成指示在拖網纜索中的可能導致傾覆的異常張力，並且通過引爆中空填料導致纜索中的點被射線所點燃和/或暴露於熱量和/或壓力，這會使纜索被切斷。
[0005]已公開的國際專利申請PCT/EP2007/051572描述了一種煙火型的纜索切斷器，其中，在纜索所穿過的殼體中安置有中空填料。中空填料設為V形橫截面並且形成為圓弧形的一部分並且因此部分地圍繞纜索。通過使中空填料形成為圓弧形的一部分，來自該中空填料的引爆的效果集中在焦點上。該殼體包括用於將纜索的待切斷的一部分相對於焦點居中地定位的裝置。
[0006]專利公開US3，089，417描述了一種用在具有用於緊急釋放艙的飛行器中的煙火式纜索切斷器，該煙火式纜索切斷器用於切斷在飛機的駕駛艙與控制表面之間的控制纜索。纜索切斷器包括用於將爆炸物在纜索上的一點處緊固至纜索的裝置，在緊急情況下，纜索上的該點應該被切斷以確保該艙從機身的其他部分釋放。在一個實施方式中，纜索切斷器由沿纜索周向方向圍繞纜索的環形保持器以及以緊鄰纜索並且與纜索相切的方式緊固在緊固單元中的具有起爆器的大體上直的伸長的中空填料爆炸物形成。
[0007]在專利公開US，2，920，532中描述了一種纜索切斷器，其中，纜索切斷器具有設置在殼體中的V形中空填料和用於將纜索保持在殼體的開口端——在引爆時來自爆炸物的材料將從該開口端射出——的布置。爆炸物的V形表面覆蓋有層。
[0008]專利公開US2，185，303描述了一種煙火式纜索切斷器，其中，在缸體內設置有活塞，並且其中，缸體具有配裝至第一端中的爆炸物，該爆炸物在引爆時驅動活塞移動通過缸體。
[0009]在殼體中，在缸體的另一端處安置有刀器件，該殼體在一部分中也圍繞纜索。當刀器件被活塞撞擊時，刀器件被朝向纜索驅動從而削弱或切斷纜索。
[0010]已知的煙火型的纜索切斷器包括完全圍繞的覆蓋物或導引件，該覆蓋物或導引件設置成大體上防止纜索沿橫切纜索的縱向方向的任何移動，使得纜索應該始終處於中空填料爆炸物的有效點中，或該覆蓋物或導引件構造成在纜索上的給定點處起作用，並且不適合於安裝或使用在作為牽引船舶或起拋錨船舶的船舶上，在牽引船舶或起拋錨船舶上的線纜、纜索或鏈必須在露天甲板上被帶起和絞起，並且這些船舶上沒有用於安置這些配裝至纜索上的圍繞安裝設備或器件的合適位置。
[0011]特別地，參照授權給本 申請人:的N0328744B1，該文獻涉及一種安裝在船舶的甲板的所設置的部分中或其下方的斷連單元。該斷連單元包括伸長的並且沿其縱向方向大體上直的外部殼體，該外部殼體包含伸長的並且沿其縱向方向大體上直的爆炸部，該爆炸部至少包括形成為具有噴射側的定向填料的一個填料單元；以及在噴射側上的連接區域，該連接區域用於將伸長的外部殼體在船舶的甲板的指定部分中或下方連接至船舶的甲板。
[0012]在所述N0328744B1中描述的解決方案的一個缺點是爆炸物填料或爆炸部安置在船舶的甲板下方，這意味著當鏈或纜索在緊急情況下應該被切斷時，爆炸力必須首先行進穿過甲板並且在這之後擊中鏈從而切斷該鏈。此外，當鏈安置在牽引銷和鯊魚鉗中時，鏈將上升至甲板上方並且這意味著爆炸力必須足夠大以穿過甲板並且還穿過空氣並且到達鏈。因此，存在未按需要切斷鏈的風險。
[0013]本發明的目的是提供一種改進的斷連單元，該斷連單元提供船舶上的載荷的更快速和更安全的斷連。
[0014]根據本發明的第一方面，提供了一種用於使載荷瞬時斷開連接的斷連單元，該載荷藉助於在船舶的露天甲板的指定部分的頂側延伸的線纜、纜索、鏈或類似物連接至船舶，其中，該單元包括容納爆炸部的殼體，所述爆炸部至少包括形成為具有噴射側的定向填料的一個爆炸單元。該單元設置成在船舶的甲板上方伸出，並且該單元包括杆機構，該杆機構設置成保持具有爆炸部的殼體鄰接應被切斷的所述線纜、纜索、鏈或類似物。
[0015]在相應的從屬權利要求中給出了替代性實施方式。
[0016]該杆機構可包括多個鉸接臂，並且具有爆炸部的殼體可以安置在相應的鉸接臂上。此外，鉸接臂可以成對設置成可移動的剪刀式布置，由此，具有爆炸部的殼體在未啟用狀態下縮回至單元內並且在啟用狀態下從單元伸出。
[0017]優選地，斷連單元可以從船舶的甲板升起或下降至船舶的甲板內。
[0018]斷連單元可以包括設置成啟動鉸接臂的伸出的釋放機構。在未啟用狀態下，鉸接臂可以設置成偏置在斷連單元中。
[0019]斷連單元也可以包括兩組多個鉸接臂，其中，具有爆炸部的殼體安置在每一組鉸接臂中的相應的最外側的鉸接臂之間。
[0020]釋放機構可以設置成當斷連機構上升或開始上升至船舶甲板上方時被觸發。釋放機構可包括具有鎖定輪的軸柱，其中，鎖定輪設置成從鎖定位置釋放。
[0021]此外，殼體可以配裝有設置用於連接至所述鉸接臂的多個軸柱和多個縫。
[0022]殼體可以是伸長的並且沿其縱向方向大體上直的外部殼體，該外部殼體包含伸長的並且沿其縱向方向大體上直的爆炸部，其中，該爆炸部包括爆炸元件，該爆炸元件在橫切殼體的縱向方向的截面中形成大體上V形輪廓以形成大體上V形或錐形中空空間，並且爆炸部設置成使得大體上V形或錐形中空空間的開口方向決定衝擊波、材料或熱量的噴射方向。
[0023]替代性地，可以在外部殼體與爆炸部之間設置有一層衝擊或熱吸收材料。
[0024]根據本發明的第二方面，提供了一種包括如上文給出的斷連單元的起拋錨船舶，其中，斷連單元設置在船舶的甲板的尾端上或鄰接船舶的甲板的尾端，其中，斷連單元定位在位於船舶的鯊魚鉗與牽引銷之間的區域中，並且其中，具有爆炸部的殼體設置成保持抵靠在所述鯊魚鉗與牽引銷之間延伸的線纜、纜索、鏈或類似物。
[0025]在相應的從屬權利要求中給出了起拋錨船舶的替代性實施方式。
[0026]斷連單元可以一體地形成在具有所述鯊魚鉗和牽引銷的箱體中。此外，斷連單元可以設置成使得其可以在所述線纜、纜索、鏈或類似物的每一側升起或下降。
[0027]根據本發明的在爆炸部中的熱反應團形成和設置成使得在熱反應處，沿朝向所述線纜、鏈或類似物的方向產生壓力，並且熱反應團通常導致以至於超過目標材料的屈服點極限的在目標材料中的這種張力和部分地這種熱效應。在該影響下，目標材料分解使得就所述鏈、線纜或類似物而言，所述纜索、鏈、線纜或類似物瞬時幾乎被切斷。
[0028]熱快速反應團設置成使得在該反應中其產生由壓力、以及還可能地由此反應被噴出的材料和水朝向聚集點、聚集線或聚集面的幾何集中。單個爆炸單元在噴射側產生具有例如V形、角錐形或錐形表面的熱反應團，並且單個爆炸單元設置成以集中的流朝向聚集區域發送衝擊波、材料或熱量，其中，該聚集區域例如適於使得聚集點位於或接近應被切斷的物體的中央。為了加強上述效果，可以以下述方式安置金屬添加劑:在熱反應團中的幾何焦點的聚集點處實現效果的明顯增強。
[0029]在下文中，大體上，術語爆炸物用作對於適用於本發明的實施方式的該熱團的合稱。
[0030]現在，將藉助於附圖對本發明進行更詳細的描述，在附圖中:
[0031]圖1示出了配裝有本發明的船舶的尾端。
[0032]圖2更詳細地示出了配裝至船舶的尾端的本發明。
[0033]圖3示出了與本發明結合的鯊魚鉗和牽引銷的布置。
[0034]圖4示出了與圖3相對應的但包括鏈的布置。
[0035]圖5至9示出了根據本發明的斷連單元的不同輪廓。
[0036]圖10至12分別示出了根據該斷連單元的殼體的輪廓和截面。
[0037]在圖1至4中可以看到，該斷連單元可以設置在位於船舶12的尾端處的甲板14上或鄰接該甲板14。本發明特別適用於起拋錨船舶，但是也可以用於對連接至鏈、線纜或類似物的載荷或裝備進行處理的其他船舶上。
[0038]優選地，斷連單元10如果特別地在起拋錨船舶上使用則安置成鄰接鯊魚鉗18和牽引銷20，並且斷連單元10可以一體地形成在與其中保持有所述鯊魚鉗和牽引銷的箱相同的箱22中。此外，可以適當地將斷連單元10安置在緊固載荷或裝備的線纜、鏈、繩或類似物16的每一側。同樣理想的是，斷連單元儘可能接近所述鯊魚鉗和牽引銷安置。該單元10優選地設置成使得其可以從船舶的甲板14升起並且下降至船舶的甲板14內，並且此外，該單元10能夠配裝有蓋或覆蓋物60以當斷連單元10下降至甲板內時抵靠甲板進行密封。此外，斷連單元10可以安置在基座62上並且連接至壓力缸或類似物(未示出)用於所述的從甲板升起和下降至甲板內。
[0039]斷連單元10優選地形成為具有杆機構50的伸長單元，該杆機構50設置成保持具有爆炸部32的殼體30抵靠或鄰接應被切斷的鏈16 (或線纜或繩)。在斷連單元的最簡單的形式中，斷連單元可以包括靜態單元，該靜態單元永久地保持爆炸部抵靠鏈，但是優選的是，斷連單元形成為使得其可以從未啟用的位置釋放至啟用的、爆炸啟動的狀態。
[0040]對於後者而言，斷連單元10的杆機構50由多個鉸接臂52形成，該多個鉸接臂52可以將殼體30從如圖7中所示的未啟用位置移動至如圖8中所示的啟用位置，在該啟用位置處，殼體安置在應該被切斷的鏈16附近。在優選實施方式中，鉸接臂52成對地連接以便它們形成「類剪式」布置，並且容易地具有彼此相繼連接的若干對「剪式臂」。鉸接臂的數量和長短通常由斷連單元可安置成距離應被切斷的鏈、線纜或繩的遠近來確定。最內側的一對鉸接臂和/或鉸接臂52的最內側的部分連接至從基座62向上伸出的豎直杆或保持部56。杆或保持部56必須比每個鉸接臂52略長並且也可以具有配裝在頂部處的覆蓋物60。最外側的一對鉸接臂和/或鉸接臂52的外部連接至殼體30。
[0041]只要具有爆炸部32的殼體可以在應被切斷的鏈16處保持穩定，則斷連單元10可與一組鉸接臂52配裝。替代性地，單元10可以包括兩組鉸接臂52，如圖9中所示，其中，殼體因此連接在該兩組鉸接臂52之間。
[0042]在斷連單元10的未啟用位置中，例如圖7中所示，鉸接臂52設置成偏置，並且鉸接臂因此可以通過預應力機構(未示出)而進行快速釋放。預應力機構可以是能夠為鉸接臂52提供推力的彈簧或類似器件。對於預應力機構和因此的鉸接臂52的釋放，斷連單元10可以配裝有連接至預應力機構的釋放機構54。例如，該釋放機構可以是具有鎖定輪54a的軸柱54b的形式，其中，鎖定輪設置成從鎖定位置釋放。鎖定位置可以是加工在船舶的甲板14內的導引孔。
[0043]在啟動斷連單元10時，斷連單元10從在甲板14中的縮回位置向上移動，並且當鎖定輪54a移出鎖定位置時，軸柱54b移動以啟動預應力機構使得鉸接臂52被向外驅動，因此可以引爆爆炸物34。
[0044]斷連單元10可以在基座62與覆蓋物60之間配裝有密封艙(未示出)，並且密封艙也圍繞鉸接臂52。然而，密封艙必須配裝有豎直的縫，通過該豎直的縫可以取出外殼和鉸接臂。
[0045]參照圖12，圖12示出了沿在圖10中的線A-A截取的橫截面。本發明的實施方式示出了伸長的組件，該伸長的組件包括具有由底部和側壁形成的優選地由鋼製成的剛性和堅硬的構型的伸長的外部殼體30。此外，殼體30可包括由阻尼材料一例如具有均勻厚度的聚氨基甲酸乙酯——製成的層42。殼體30可以形成如N032874481中給出的構型，或者以任一其他方式形成並且設置成提供定向的爆炸。
[0046]在所示實施方式中，殼體30包括用於緊固至鉸接臂(杆機構)的、形式為在殼體的下部的每一側的多個軸柱40a和40b和在殼體的上部中的多個縫或槽38的緊固單元，其中，軸柱和縫設置成緊固至鉸接臂52。如圖8中所示，鉸接臂52a和52b緊固至相應的軸柱40a和40b以及縫38。[0047]此外，殼體30包括爆炸部32，例如，該爆炸部32形式為:由具有——如果使用的話——適於阻尼材料層42的內部形式的形狀的底部和側壁形成的內部殼體部，並且該內部殼體部優選地由可具有均勻厚度的鋼或其他堅固材料製成；和爆炸物32，該爆炸物32由伸長的爆炸元件製成並且形成為完全地或部分地填充內部殼體部，並且爆炸物32具有呈V形的表面，由此，V形表面提供用以形成中空填料爆炸物的V形中空空間，中空填料爆炸物將產生沿來自所引爆的爆炸物的沿從V形中空空間向外的方向集中的衝擊波、材料和熱量。在V形中空空間的前部中可以安置有呈倒置的V形的覆蓋物36。
[0048]為了例如通過吸收在爆炸的熱反應團中的快速反應的雙產物——例如形式為熱量和壓力——來進行緩衝，有利的是，如上文所提出的，用設置成吸納一些或絕大部分雙產物的單或多層吸收材料覆蓋單元10。如上所述，殼體有利地被封裝使得目標材料的穿透不會降低本發明的構型或周圍構型的其他部分的完整性，優選地使得快速熱反應的啟動例如引爆，不會引起對靠近放置的物體構成危險的任何其他效果。
[0049]簡單地描述，單元10可包括形成為V形比如刀片的爆炸物填料34，其中，在引爆器上的刀片狀填料被驅動通過覆蓋物36並且通過應被切斷的鏈、線纜或繩。
[0050]本發明的單元的啟動-該啟動包含指示熱快速反應-當該單元安裝在起拋
錨船舶(AH-船舶)的尾部甲板上時將提供安全屏障，該安全屏障用作在連接至所述鏈、線纜或類似物的載荷以對船舶或船員產生危險的方式失去控制並且所述鏈、線纜或類似物的切斷能有助於避免或降低該危險的情況下避免船員或船舶的損失。因此，當釋放斷連單元時，在所示實施方式中，其會從甲板「跳」起，將爆炸物安置在例如鏈附近並且觸發引爆器使得鏈立即以安全和可靠的方式被切斷。
【權利要求】
1.一種用於使載荷瞬時斷開連接的斷連單元(10)，所述載荷藉助於在船舶的露天甲板(14)的指定部分的頂側延伸的線纜、纜索、鏈或類似物(16)連接至所述船舶(12)，其中，所述單元(10)包括殼體(30)，所述殼體(30)容納爆炸部(32)，所述爆炸部(32)至少包括形成為具有噴射側的定向填料的一個爆炸單元(34)， 其特徵在於，所述單元(10)設置成在所述船舶的所述甲板(14)上方伸出，並且 所述斷連單元(10)包括杆機構(50)，所述杆機構(50)設置成保持具有所述爆炸部(32)的所述殼體鄰接應該被切斷的所述線纜、纜索、鏈或類似物(16)。
2.根據權利要求1所述的單元(10)， 其特徵在於，所述杆機構(50)包括多個鉸接臂(52)，並且具有所述爆炸部(32)的所述殼體(30)連接至相應的所述鉸接臂。
3.根據權利要求2所述的單元(10)， 其特徵在於，所述鉸接臂(52)成對設置在可移動的剪刀式位置中，由此，具有所述爆炸部(32)的所述殼體(30)在未啟用狀態下縮回所述單元(10)中並且在啟用狀態下從所述單元(10)伸出。
4.根據權利要求1所述的單元(10)， 其特徵在於，所述斷連單元(10)設置成從所述船舶的所述甲板(14)升起或下降至所述船舶的所述甲板(14)內。
5.根據權利要求2所述的單元(10)， 其特徵在於，所述斷連單·元(10)包括釋放機構(54)，所述釋放機構(54)設置成釋放所述鉸接臂(52)的所述伸出。
6.根據權利要求2所述的單元(10)， 其特徵在於，所述鉸接臂(52)設置成當處於未啟用狀態時偏置在所述斷連單元(10)中。
7.根據權利要求2所述的單元(10)， 其特徵在於，所述斷連單元(10)包括兩組多個鉸接臂(52)，其中，具有所述爆炸部的所述殼體設置在每一組鉸接臂的相應的最外側的鉸接臂(52a、52b)之間。
8.根據權利要求5所述的單元(10)， 其特徵在於，所述釋放機構(54)設置成當所述斷連單元(10)上升至所述船舶的所述甲板(14)的上方時進行釋放。
9.根據權利要求5或8所述的單元(10)， 其特徵在於，所述釋放機構(54)包括具有鎖定輪(54a)的軸柱(54b)，其中，所述鎖定輪設置成從鎖定位置釋放。
10.根據權利要求2所述的單元(10)， 其特徵在於，所述殼體裝備有設置用於連接至所述鉸接臂的多個軸柱(40a，40b)和多個縫(38)。
11.根據權利要求1所述的單元(10)， 其特徵在於，所述殼體是伸長的並且沿其縱向方向大體上直的外部殼體(30)，所述直的外部殼體(30)包含伸長的並且沿其縱向方向大體上直的爆炸部(32)，其中，所述爆炸部(32)包括爆炸元件(34)，所述爆炸元件(34)在橫穿所述殼體的縱向方向的截面中呈現大體上V形輪廓從而形成大體上V形或錐形的中空空間，並且所述爆炸單元設置成使得所述中空空間的大體上V形或錐形的開口方向決定衝擊波、材料或熱量的噴射方向。
12.根據權利要求11所述的單元(10)， 其特徵在於，在所述外部殼體(30)與所述爆炸部(32)之間安置有衝擊或熱吸收材料的層(42)。
13.—種包括根據權利要求1至12中的一項或更多項所述的斷連單元(10)的起拋錨船舶(12)，其中，所述斷連單元設置在所述船舶的所述甲板(14)的尾端上或鄰接所述船舶的所述甲板(14)的所述尾端， 其特徵在於，所述斷連單元(10)安置在位於所述船舶的所述鯊魚鉗(18)與所述牽引銷(20)之間的區域中，其中，具有所述爆炸部(32)的所述殼體(30)設置成保持抵靠在所述鯊魚鉗(18)與所述牽引銷(20)之間延伸的線纜、纜索、鏈或類似物(16)。
14.根據權利要求13所述的起拋錨船舶(12)， 其特徵在於，所述斷連單元(10) —體地形成在具有所述鯊魚鉗(18)和所述牽引銷(20)的箱體(22)中。
15.根據權利要求13所述的起拋錨船舶(12)， 其特徵在於，所述斷連單元(10)設置成使得所述斷連單元(10)能夠在所述線纜、纜索、鏈或類似物(16)的每一側升起和下降`。
【文檔編號】B26F3/00GK103857587SQ201280049479
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年8月29日 優先權日:2011年10月5日
【發明者】佩爾·休斯, 雷達爾·安德烈·斯卡爾博維克 申請人:羅爾斯-羅依斯海運有限公司