CN112789235B - 起重机和可更换工具的系统 - Google Patents

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Abstract

一种包括起重机(1)和可更换工具(100)的系统。起重机和工具分别包括具有工具保持器(85)的上部工具连接器(8)和下部工具连接器(101)，所述上部工具连接器(8)和下部工具连接器(101)可以相互连接，例如凸形和凹形连接器，例如工具的下部工具连接器实施为设置有肩部(102)的柄部，而上部工具连接器(8)实施为具有凹形中心开口的本体(82)的工具夹具。工具悬挂装置(7)包括上部工具连接器、游动滑车构件。工具夹具具有多个可移动工具保持器，所述多个可移动工具保持器适于在非操作位置上使得工具的柄部能够从下部引入到柄部容纳通道(83)中，而在操作位置上结合在已经引入到通道中的柄部的肩部下方，以便悬挂工具。上部工具连接器可以包括轴承(84)和例如旋转驱动器，所述轴承(84)使得中心开口的本体能够回转；所述旋转驱动器在夹具壳体(81)与凹形中心开口的本体之间操作，以主动地驱动所述回转。

Description

起重机和可更换工具的系统
技术领域
本发明涉及起重机的领域。
背景技术
例如，WO2009099319公开了一种设置有起重机的船，其中，所述起重机包括回转结构、吊臂和俯仰组件，所述吊臂枢转地安装至所述回转结构；所述俯仰组件配置为用于使吊臂进行俯仰。起重机进一步包括升降组件、一个或多个升降缆索和游动滑车构件，所述升降组件具有一个或多个升降绞盘；所述一个或多个升降缆索由一个或多个升降绞盘驱动；所述游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂。游动滑车构件具有多个缆索滑轮并设置有起重机吊钩组件，在图6的示例中，所述起重机吊钩组件具有两个羊角钩，所述两个羊角钩通过共用且自由旋转的承载部而被连接至游动滑车构件。
例如，通过将升降绞盘实施为AHC绞盘，或借助于一个或多个升沉补偿致动缸以及作用在升降缆索的部分上的一个或多个关联的缆索滑轮，船用起重机的升降组件可以设置有升沉补偿，以能够补偿升沉运动。
通常，例如在WO2009099319和许多现有的起重机中，起重机吊钩组件被永久地装配在游动滑车上，至少以如下的方式是没有吸引力的：即，对于要将起重机吊钩组件交换到另一个起重机吊钩组件而言是不可能的。如果要将起重机用于升降不同的载荷，通常在起重机吊钩与物体之间使用例如具有中间吊具等的钢丝吊索。
WO2018/139931公开了一种布置，其能够更容易地将工具联接至起重机的游动滑车以及将工具与起重机的游动滑车脱离，例如，所述工具是起重机吊钩。在WO2018/139931中公开了一种悬挂装置。
发明内容
本发明的目的是为WO2018/139931的装置提供至少一种替代方案。
本发明的进一步的目的是提供一种改进的，例如更通用的和/或稳固的解决方案。
在本发明的第一个方面，本发明提出了一种包括起重机和可更换工具的系统，其例如使用在船上，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
其中，所述起重机包括：
-回转结构，
-吊臂，其枢转地安装至回转机构，
-俯仰组件，其配置为用于吊臂的俯仰，
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索，其由一个或多个升降绞盘驱动，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其由升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂，所述游动滑车构件包括一个或多个固定的支撑元件，例如，一个或多个凹部和/或向内的突出部，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的下部工具连接器上，所述上部工具连接器包括：
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
-上部连接器本体，其支撑一个或多个可移动工具保持器，所述上部连接器本体以如下的构造由游动滑车构件的固定的支撑元件支撑，即，其中固定的支撑元件布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
在本发明的第一个方面，本发明提出了所述系统的如下实施方案。
优选地，所述游动滑车构件包括游动滑车外部框架，所述游动滑车外部框架限定所述游动滑车构件的外部轮廓，所述游动滑车外部框架包括支撑元件，所述支撑元件布置为使得当从工具悬挂装置的俯视图观看时将上部工具连接器基本保持在游动滑车构件的外部轮廓内，
例如，其中所述游动滑车构件的游动滑车外部框架包括两个横向框架元件，例如两个竖直平行的横向框架板状元件，当从工具悬挂装置的俯视图中观看时，所述两个横向框架元件水平包围上部工具连接器以及还选择性地包围游动滑车构件的一个或多个缆索滑轮，两个横向框架元件都包括所述一个或多个固定的支撑元件，所述支撑元件例如设置为彼此水平地相对，例如向内地面向彼此。
优选地，所述支撑元件结合上部连接器本体的夹紧元件，以支撑上部工具连接器本体，例如，所述夹紧元件与游动滑车构件的支撑元件互补。
优选地，所述固定的支撑元件配置为枢转地支撑上部工具连接器本体，以便保持所述上部工具连接器能够围绕基本水平的连接器枢转轴线而相对于游动滑车外部框架枢转，所述连接器枢转轴线在可移动工具保持器下方延伸穿过游动滑车外部框架，从而允许上部工具连接器围绕连接器枢转轴线枢转，
上部工具连接器本体的夹紧元件优选地实施为水平对齐的轴端和与各个凹部关联的游动滑车构件的支撑元件，在所述关联的各个凹部内支撑轴端，在连接器本体的相对的侧部处沿着连接器枢转轴线布置轴端和凹部，例如其中两个横向外部框架元件，例如两个竖直平行的横向外部框架板状元件包括凹部，和/或例如其中轴端在设置与所述凹部内的轴承中延伸。
优选地，当从工具悬挂装置的俯视图观看时，所述支撑元件将所述上部工具连接器水平地支撑在所述游动滑车构件的所述缆索滑轮之间，
例如，其中所述支撑元件将上部工具连接器支撑在由横向外部框架元件以及可选的所述缆索滑轮包围的空间内，使得上部工具连接器能够围绕所述连接器枢转轴线枢转例如至少1°。
优选地，所述可更换工具具有设置有肩部的柄部，并且所述工具悬挂装置配置为能够释放地结合在所述可更换工具的所述柄部上，以将工具悬挂在工具悬挂装置下方，
其中，所述上部工具连接器实施为工具夹具，并且所述上部连接器本体实施为工具夹具的夹具壳体，所述工具夹具进一步包括
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到所述通道中，
其中，所述工具保持器实施为可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在所述凹形中心开口的本体上，并且可移动工具保持器围绕柄部容纳通道布置，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端布置，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，所述可移动工具保持器适于在非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，而在操作位置上结合到已经引入到通道中的柄部的肩部下方，以便从工具夹具悬挂工具。
优选地，所述上部工具连接器还包括：
-轴承，其能够在上部连接器本体与工具保持器之间操作，以便使得工具保持器，如果工具保持器结合了所述工具则进而使得工具能够围绕上部连接器本体的竖直轴线相对于上部连接器本体回转，优选地，还有
-旋转驱动器，其能够在上部连接器本体与工具保持器之间操作，并且配置为选择性地驱动工具保持器，进而驱动工具相对于上部连接器本体围绕竖直轴线回转，
其中，所述轴承优选地安装在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间，所述轴承支撑所述凹形中心开口的本体，以便使得凹形中心开口的本体能够围绕竖直轴线相对于夹具壳体回转，所述旋转驱动器能够在夹具壳体和凹形中心开口的本体之间操作，并且配置为选择性地驱动凹形中心开口的本体以及安装在其上的可移动工具保持器，进而选择性地驱动所述工具，相对于夹具壳体围绕工具夹具的中心竖直轴线回转。
优选地，所述上部工具连接器包括旋转驱动器，并且所述旋转驱动器包括能够操作的离合器，所述能够操作的离合器能够在联接状态与自由转动状态之间切换，例如，其中由旋转驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由离合器传递至工具保持器，例如传递至如果存在的话在其上安装有工具保持器的凹形中心开口的本体，所述离合器是能够外部切换的，以分别将驱动轴联接至工具保持器，例如联接至本体和将驱动轴从工具保持器脱离联接，例如从本体脱离联接，以便分别通过旋转驱动器来驱动工具保持器例如本体的回转和相对旋转驱动器自由转动的来驱动工具保持器例如本体的回转。
优选地，所述旋转驱动器包括具有能够操作的制动器的差速器，所述差速器分别在未工作状态下使得旋转驱动器能够将由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至可移动工具保持器，例如传递至本体，并且在主动状态下阻止由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至可移动工具保持器，例如传递至本体，使得在所述未工作状态和所述主动状态下，分别通过旋转驱动器驱动可移动工具保持器旋转，例如使本体旋转，以及相对旋转驱动器自由转动的方式使可移动工具保持器旋转，例如使本体旋转。
优选地，所述上部工具连接器包括旋转驱动器，并且可移动工具保持器固定地附接至嵌齿轮，所述嵌齿轮与传递旋转驱动器的驱动扭矩的一个或多个齿轮啮合，用于驱动可移动工具保持器回转，其中优选地，所述嵌齿轮是包围本体的外周或由本体的外周形成的向外嵌齿的嵌齿轮。
优选地，所述工具悬挂装置的游动滑车构件包括多个缆索滑轮，一个或多个升降缆索沿着所述多个缆索滑轮行进，使得工具悬挂装置被多重辘绳式布置的一个或多个绞盘驱动的缆索悬挂，例如，其中所述游动滑车构件形成能够拆分的滑车布置的一部分，其中所述缆索滑轮包括多个能够拆卸的或自由转动缆索轮以及多个固定凹槽轮，所述固定凹槽轮稳固至游动滑车构件，其中一个或多个自由转动轮的选择性的拆卸使得能够改变升降组件中的缆索辘绳布置的重数。
优选地，所述上部工具连接器设置有传感器和/或成像装置，例如一个或多个摄像机的成像装置，所述传感器和/或成像装置配置为用于确定和/或记录上部工具连接器例如工具夹具的部件和/或下部工具连接器例如柄部的定向和/或位置和/或位移和/或机械参数，比如张力，所述传感器和/或成像装置设置有连接至数字监控系统的数据连接，用于监控上部工具连接器例如工具夹具的正确操作，也就是说，至少以有助于与可更换工具的下部工具连接器例如柄部的工具保持器结合，以便从上部工具连接器悬挂工具，
例如，从而能够在可移动工具保持器的非操作位置上使得工具的柄部通过通道以及在可移动保持器的操作位置上结合延伸通过通道的下部工具连接器例如柄部，以便从工具夹具悬挂工具。
优选地，电力和/或数据，例如，传感器数据和/或摄像机数据如果被上部工具连接器，例如工具夹具采用，则借助于湿拔插感应连接器而从上部工具连接器传输，例如，其中一次侧或二次侧设置在工具悬挂装置上。
优选地，所述可更换工具是起重机吊钩，例如羊角钩或四叉钩，例如，其中多个工具是起重机吊钩。
优选地，所述系统包括多个可更换工具，所述多个可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，所述多个可更换工具例如至少包括起重机吊钩，例如，其中所述多个可更换工具各自具有相同的带肩部的柄部，从而能够从相同的上部工具连接器例如工具夹具来悬挂可更换工具。
优选地，所述系统的可更换工具以及如果存在的话选择性的系统的另一个可更换工具是选自起重机吊钩、单桩竖立和提升工具、桩驱动器提升工具、桩驱动器。
本发明的第一个方面还涉及一种包括起重机和可更换工具的系统，其例如用在船上，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
其中，所述起重机包括：
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索其由一个或多个升降绞盘驱动，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降绞盘中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的所述上部工具连接器上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，例如一个或多个凹部和/或向内的突出部，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
上述优选的技术方案可以同样适用于该系统，从而具有相同的优点。
本发明的第一个方面还涉及一种包括工具悬挂装置和可更换工具的系统，其用于例如位于船上的起重机，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其用于从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的柄部上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，例如一个或多个凹部和/或向内的突出部，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
本发明的第一个方面还涉及一种工具悬挂装置，其用于例如位于船上的起重机，包括：
-游动滑车构件，其用于从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的柄部上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于在可更换工具的下部工具连接器的上侧处结合所述下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，例如一个或多个凹部和/或向内的突出部，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
上述优选的技术方案可以同样适用于此，从而具有相同的优点。
第一个方面还涉及一种上述的工具悬挂装置在起重机中的用途，其中，所述起重机优选地包括：
-回转结构，
-吊臂，其枢转地安装至回转机构，
-俯仰组件，其配置为用于吊臂俯仰，
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索其由一个或多个升降绞盘驱动，
其中，所述工具悬挂装置的游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂。
本发明的第一个方面还涉及一种包括可更换工具和上部工具连接器的系统，其用于上述的系统中，其中，所述可更换工具包括在其上侧处的设置有肩部的柄部，所述柄部配置为在引入到通道中时与可移动工具保持器结合，以便从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
上述优选的技术方案可以同样适用于此，从而具有相同的优点。
本发明的第一个方面还涉及一种可更换工具，其使用在上述的系统中，其中，所述可更换工具包括在其上侧处的设置有肩部的柄部，所述柄部配置为在引入到通道中时被可移动工具保持器结合，以便从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
本发明的第一个方面还涉及上述的可更换工具，其中，所述工具是起重机吊钩，例如羊角钩或四叉钩。
本发明的第一个方面还涉及一种可更换工具，其使用在上述的系统中，所述可更换工具实施为凸-凸适配器，其中柄部在柄部的第一端处具有肩部，而在柄部的相对端处具有凸形工具连接器，例如，用于使用在还包括一个或多个工具的系统中，所述一个或多个工具中的每个在其上侧处包括凹形工具配合连接器，所述凹形工具配合连接器配置为与凸形连接器配合。
本发明的第一个方面还涉及一种上部工具连接器，其使用在上述的系统中，其中，所述上部连接器本体包括在工具保持器下方高度处的夹紧元件，例如凹部或突出部，所述夹紧元件适于与游动滑车构件的支撑元件结合，以便能够通过游动滑车构件将上部连接器支撑在支撑元件上。
本发明的第一个方面还涉及上述的上部工具连接器，其中，所述上部工具连接器本体的夹紧元件实施为水平对齐的轴端，所述轴端在夹具壳体的相对的侧部处沿着水平枢转轴线布置，以便使得工具夹具能够通过游动滑车构件枢转地支撑在支撑元件上。
本发明的第一个方面还涉及一种升降方法，其中使用上述的系统；优选地，涉及所述的方法，其中，所述系统包括多个可更换工具，所述多个可更换工具包括在其上侧处的相同的下部工具连接器，例如具有肩部的柄部，其中，所述工具中的一个与工具悬挂装置断开连接，而工具中的另一个连接至相同的悬挂装置。
在本发明的第二个方面，本发明提出了将上部工具连接器实施为工具夹具，并且将下部工具连接器实施为设置有肩部的柄部。
工具夹具配置为可释放地结合在可更换工具的柄部上，并且为此目的而具有特定的有利构造，如将在本文中描述的。
在这两个方面中的任一方面中，系统可以例如包括一组一个或多个可更换工具，所述组可以包括悬挂载荷的一个或多个起重机吊钩或其他提升工具，例如，基桩顶端提升装置、用于海上风力涡轮机的过渡连接件的提升装置、基桩竖立装置、单桩竖立和提升工具、桩驱动器提升工具等。当所有这些可更换工具设置有相同的下部工具连接器时，所述可更换工具有利地可连接至起重机的相同的上部工具连接器。这样，在通过起重机的相同的上部工具连接器时，工具是可更换的。
系统可以包括例如像起重机吊钩一样各自具有一种功能的一个或多个可更换工具，但也可以包括各自实施为提供多种功能的一个或多个工具，例如，WO2018/139918中所述的多功能工具。
系统可以包括实施为例如具有落锤和砧座或实施为EP3022361中所讨论的桩驱动装置的一个或多个可更换工具。
系统可以包括实施为具有配置为用于提升货物集装箱的吊具的一个或多个可更换工具，所述吊具具有四个角的提升框架以及在每个拐角处的锁定机构，所述锁定机构配置为可释放地附接至货物集装箱的角装配件。
系统可以包括实施为具有挖掘机装置(例如挖泥铲斗、例如用于水下挖泥操作、例如抓斗式挖泥机)的一个或多个可更换工具。
系统可以包括实施为海底挖沟装置和/或水下缆索铺设装置的一个或多个可更换工具，所述海底挖沟装置和/或水下缆索铺设装置配置为在水体的底部挖出沟凹槽和/或铺设水下缆索。
系统可以包括配置为例如包括切割剪或连续环丝切割装置的用于海底管道切割的一个或多个可更换工具。
系统可以包括一个或多个可更换工具，所述可更换工具实施为具有水下岩石放置装置(例如，抓取装置)，所述水下岩石放置装置配置为用于将岩石放置在水体的底部上。
系统可以包括一个或多个可更换工具，所述可更换工具实施为具有投放系统，以部署和回收水下ROV。
系统还可以实施并使用为例如在海床上安装海底组件。在此设想，除了一个或多个可更换工具之外，系统还包括海底组件，其中所述海底组件设置有柄部，所述柄部设置有如本文中关于可更换工具所述的肩部。例如，海底组件是海底基盘、用于将待驱动的桩引导至海底底部中的桩引导装置、吸力锚、流水线组件(例如流水线终端装置)、井口组件等。
优选地，系统包括例如各自具有不同功能和/或不同能力的多个可更换工具(例如，具有不同提升能力的起重机吊钩)，所述工具全部具有配置为与相同的工具夹具配合的柄部和肩部。这使得能够用于如下的方法，即，其中所述多个可更换工具中的第一个与上部工具连接器断开连接，并且所述多个可更换工具中的第二个工具连接至相同的上部工具连接器，而无需对上部工具连接器进行任何改动。
在实施方案中，下部工具连接器是不可从工具上释放的，例如，与工具整体形成。
例如，下部工具连接器是起重机吊钩(例如，羊角起重机吊钩或四叉起重机吊钩)的一部分。
例如，下部工具连接器实施为支撑超过500吨的竖直载荷，例如1000吨以上，例如在实施方案中大约为5000吨。
在根据本发明的第一个方面的实施方案中，游动滑车构件包括一个或多个固定的支撑元件，例如一个或多个凹部和/或向内的突出部。固定的支撑元件布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方，并且配置为支撑上部工具连接器本体以及上部工具连接器。在悬挂工具的可移动工具保持器下方，固定的支撑元件吸收悬挂工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。由游动滑车构件对上部工具连接器的支撑位于由上部工具连接器(也就是由其工具保持器)对工具的支撑的下方可以有利地提供工具悬挂装置的紧凑布置；相对于其中工具的支撑在上部连接器的支撑下方的布置，可以使工具悬挂在工具悬挂装置下方所需的高度最小化。此外，这会导致改进的对工具移动的控制。可以更有效地抑制其不期望有的移动(例如，不期望有的摆动或回转移动)，并且可以改进预期的移动的控制(例如，枢转或回转移动)。
在实施方案中，工具悬挂装置的游动滑车构件包括移动滑车外部框架，该移动滑车外部框架限定移动滑车构件的外部轮廓。游动滑车外部框架设置有一个或多个固定的支撑元件，举例来说，为一个或多个凹部和/或一个或多个向内的突出部。这些固定的支撑元件配置为支撑上部工具连接器的上部工具连接器本体，以将上部工具连接器基本上保持在游动滑车构件的外部轮廓内。这样，上部工具连接器可以有利地整体形成在工具悬挂装置中，以便形成起重机的整体部件。
在实施方案中，游动滑车构件的游动滑车外部框架包括两个横向框架元件(例如，两个竖直平行的横向框架板状元件)，例如，所述两个横向框架元件在缆索滑轮下方或者缆索滑轮部分地或完全地夹在所述两个横向框架元件之间。当在工具悬挂装置的俯视图中观看时，这些框架板状元件水平地包围游动滑车构件的一个或多个缆索滑轮和上部工具连接器。两个横向框架元件均包括一个或多个固定的支撑元件。举例来说，所述一个或多个固定的支撑元件设置为彼此水平地相对，举例来说，彼此面向内部。缆索滑轮使得工具悬挂装置能够被多重辘绳式布置的一个或多个绞盘驱动的缆索悬挂。
在实施方案中，固定的支撑元件配置为枢转地支撑上部工具连接器本体，以便相对于游动滑车外部框架围绕延伸通过游动滑车外部框架的基本水平的连接器枢转轴线而枢转地保持上部工具保持器。这种配置使得在吸收悬挂工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷的同时，能够使上部工具连接器围绕连接器枢转轴线枢转。
例如，上部工具连接器本体可以包括水平对齐的轴端，该轴端支撑在游动滑车外部框架的关联的相应凹部内。这些轴端和凹部沿着连接器枢转轴线布置在连接器本体的相对的侧部处。举例来说，两个横向外部框架元件(比如两个竖直平行的横向外部框架板状元件)包括凹部。举例来说，轴端可以在设置于所述凹部内的轴承中延伸。
在实施方案中，当在工具悬挂装置的俯视图中观看时，支撑元件在游动滑车构件的缆索滑轮之间水平地支撑上部工具连接器。例如，支撑元件将上部工具连接器支撑在由横向外部框架元件以及可选择的所述缆索滑轮包围的空间内，使得上部工具连接器能够围绕连接器枢转轴线枢转例如至少1°。
在本发明的第二个方面，本发明提出了将上部工具连接器实施为工具夹具，并且将下部工具连接器实施为设置有肩部的柄部。
具有肩部的柄部是非常简单的结构，该结构可以在各种工具中容易地且稳固地实现。例如，由于柄部本身不需要任何移动组件用于其机械连接至工具夹具，因此柄部坚固并不需要任何特别的维护。
工具夹具配置为可释放地结合在可更换工具的柄部上，并且为此具有特定的有利构造。所述工具夹具包括：
-上部连接器本体，其实施为夹具壳体，所述上部连接器本体由游动滑车构件支撑，
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到通道中；以及
-多个可移动工具保持器。
可移动工具保持器安装在凹形中心开口的本体上。每个可移动工具保持器围绕柄部容纳通道分布，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置。可移动工具保持器适于在其非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中。可移动工具保持器进一步适于在其操作位置上在已经被引入到通道中的柄部的肩部下方结合柄部，以便将工具从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
特别地，第二个方面涉及一种例如使用在船上的包括起重器和可更换工具的系统，其中，可更换工具在其上侧包括实施为设置有肩部的柄部的下部工具连接器。
起重机在其中可以包括回转结构、吊臂、俯仰组件和升降组件，所述吊臂枢转地安装至回转结构，所述俯仰组件配置为用于吊臂的俯仰。升降组件可以包括一个或多个升降绞盘以及由一个或多个升降绞盘驱动的一个或多个升降缆索。
起重机包括工具悬挂装置。工具悬挂装置包括游动滑车构件和工具夹具，所述游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂。工具悬挂装置的游动滑车构件适于支撑工具夹具并吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
本发明的第二个方面还涉及一种例如使用在船上的包括起重机和可更换工具的系统，其中可更换工具在其上侧包括设置有肩部的柄部，其中起重机包括工具悬挂装置，该工具悬挂装置包括：
-游动滑车构件，其从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂，
-工具夹具，其配置为可释放地结合在可更换工具的柄部上，包括：
-夹具壳体，其由游动滑车构件支撑，以及
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到通道中，
-多个可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在凹形中心开口的本体上并围绕柄部容纳通道分布，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端分布，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，所述可移动工具保持器适于在其非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，并适于在其操作位置上在已经引入到通道中的柄部的肩部下方结合柄部，以便将柄部，进而将工具从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方，
其中，工具悬挂装置的游动滑车构件适于支撑工具夹具并吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
第二个方面还涉及一种包括例如起重机吊钩的可更换工具和使用在例如船上的起重机中的工具悬挂装置的系统，其中可更换工具具有设置有肩部的柄部，其中工具悬挂装置包括游动滑车构件和工具夹具，所述游动滑车构件从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂，其中工具夹具配置为可释放地结合在可更换工具的柄部上并包括：
-夹具壳体，其由游动滑车构件支撑，
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到通道中，
-多个可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在凹形中心开口的本体上并围绕柄部容纳通道分布，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端分布，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，可移动工具保持器适于在其非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，并适于在其操作位置上在已经引入到通道中的柄部的肩部下方结合柄部，以便将工具从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
其中，工具悬挂装置的游动滑车构件适于支撑工具夹具并吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
第二个方面还涉及一种使用在例如船上的起重机中的工具悬挂装置，该工具悬挂装置包括：
-游动滑车构件，其从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降绞盘中悬挂，
-上部工具连接器，其实施为工具夹具，所述上部工具连接器配置为可释放地结合在可更换工具的柄部上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其实施为夹具壳体，所述上部连接器本体由游动滑车构件支撑，
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到通道中，
-多个可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在凹形中心开口的本体上，所述多个可移动工具保持器围绕柄部容纳通道分布，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端分布，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，工具保持器适于在其非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，并适于在其操作位置上在已经引入到通道中的柄部的肩部下方结合柄部，以便将工具从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
其中，工具悬挂装置的游动滑车构件适于支撑工具夹具并吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
第二个方面还涉及所述工具悬挂装置在起重机中的使用，其中，起重机优选地包括：
-回转机构，
-吊臂，其枢转地安装至回转机构，
-俯仰组件，其配置为用于吊臂的俯仰，
-升降组件，其包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索，其由一个或多个升降绞盘驱动，
其中，工具悬挂装置的游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂。
本发明还涉及一种升降方法，其中使用根据本发明的第二个方面的系统。当利用包括多个可更换工具(所述可更换工具在其上侧处包括具有肩部的相同的柄部)的系统时，该方法可以包括将工具中的一个与工具悬挂装置断开连接，而将工具中的另一个连接至相同的悬挂装置。
例如，柄部是钢的并具有至少30厘米的最小直径，例如，最小直径为30厘米的实心截面。
优选地，柄部具有在其顶部的头部以及在所述头部下方的周向凹槽，肩部形成限定凹槽的周向面。
优选地，头部是圆锥形的，朝向头部的尖端渐缩。
在实施方案中，肩部是圆锥形的，朝向头部向外紧缩至，例如头部的最大直径。优选地，限定凹槽的下部周向面朝向凹槽下方的细长主柄部本体向外渐缩。
优选地，柄部在所述凹槽下方具有细长的主柄部本体。
优选地，主柄部本体在其长度或高度上具有均匀的截面。
优选地，柄部的截面基本上是实心的(例如在其截面上完全实心)，或者所述柄部沿着柄部的高度的至少一部分设置有钻孔，例如，用于布线、通讯线路和/或用于流体流动的管道工程。
优选地，柄部由钢(例如，锻造的钢)制成。
工具悬挂装置包括游动滑车构件和工具夹具，该游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂。
起重机可以实施为在船上使用，例如，用于将船上的物体从船上转移或转移至船。
预期的工具的示例是升降吊钩，例如羊角钩、四叉钩等，或例如海上安装设备，例如打桩设备和/或地基部件，比如桩竖立工具、过渡连接件提升工具、海底减噪筛网等。
本发明的第二个方面还涉及本文所描述的工具。特别地，本发明涉及一种使用在根据第二个方面的系统中的工具，其中，可更换工具在其上侧包括设置有肩部的柄部，该柄部配置为在引入到工具夹具的通道中时被工具夹具的可移动工具保持器结合，以便从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。工具可以是起重机吊钩，例如，羊角钩或四叉钩。
第二个方面还涉及一种实施为凸-凸适配器的工具，其中，柄部在柄部的第一端处设置有肩部，而在柄部的相对端处具有凸形工具连接器，例如，用于使用在进一步包括一个或多个工具的系统中，每个所述工具在其上侧处包括凹形工具配合连接器，该凹形工具配合连接器配置为与凸形连接器配合。
在使用中，本发明能够实现一种从起重机悬挂工具的方法。根据本发明的系统能够实现一种升降悬挂的工具的方法。
在根据本发明的方法的实施方案中，其中使用根据本发明的第二个方面的系统，首先将可移动工具保持器引入到其非操作位置中。例如(优选地)通过利用升降组件降低竖直柄部上的工具夹具，直到柄部的肩部刚好在可移动工具保持器上方，从而将柄部从下方引入到工具夹具的柄部容纳通道中。此后，例如，主动地或被动地将可移动工具保持器引入到其操作位置中，以便在肩部下方结合柄部，从而由柄部的肩部将柄部支撑在可移动工具保持器的径向向内的端部的顶表面上。
为了移除工具，实施方案设想将工具降低到一些支撑件上，例如降低到船的甲板上，以便减轻工具夹具上的工具的重量。然后将可移动工具保持器引入到其非操作位置中，以便可以例如借助于升降组件通过提升工具悬挂装置而将柄部从柄部容纳通道中下降出来。
在根据本发明的实施方案中，工具悬挂装置的游动滑车构件包括一个或多个缆索滑轮，使得工具悬挂装置被多重辘绳式布置的一个或多个绞盘驱动的缆索悬挂。其中游动滑车构件例如形成可拆分的滑车布置的一部分，所述游动滑车构件包括在所述游动滑车构件上的多个缆索滑轮，一个或多个升降缆索延伸通过所述缆索滑轮。然后，多个缆索滑轮包括多个可拆卸拆卸的或自由转动缆索轮以及多个固定凹槽轮，所述固定凹槽轮固定至游动滑车构件，其中一个或多个自由转动轮的选择性的拆卸使得能够改变升降组件中的缆索辘绳布置的重数。
上部工具连接器(例如，工具夹具)的工具保持器在系统的实施方案中通过一个或多个致动器(例如，液压致动器或电动致动器，比如线性致动缸或线性主轴驱动器)而操作。致动器可以配置为使工具保持器在操作位置与非操作位置之间移动，在所述操作位置与非操作位置上，工具的下部工具连接器分别与工具保持器结合和脱离，从而分别从起重机悬挂所述工具和释放所述工具。在工具夹具中，一个或多个致动器可以配置为使可移动工具保持器在所述操作位置与非操作位置之间移动，在所述操作位置和非操作位置上，能够分别引入柄部和结合所述柄部的肩部。
在实施方案中，工具保持器配置为从非操作位置被动地移动至操作位置，从而使得上部工具连接器(例如，工具夹具)自锁。然后可以提供一个或多个致动器，以将工具保持器仅从操作位置移动至非操作位置。
工具悬挂装置的游动滑车构件适于支撑工具夹具并吸收悬挂的工具的载荷。
在实施方案中，上部工具连接器进一步包括：
-轴承，其在上部连接器本体与工具保持器之间可操作，以便使得工具保持器(如果在此结合有工具，进而使得工具)能够围绕上部连接器本体的竖直轴线相对于上部连接器回转；以及，还优选地，
-旋转驱动器，其在上部连接器本体与工具保持器之间可操作，并且配置为选择性地驱动工具保持器(进而驱动工具)相对于上部连接器本体而围绕竖直轴线回转。
在实施方案中，其中上部工具连接器根据本发明的第一个方面，轴承可以安装在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间。然后轴承支撑凹形中心开口的本体，以便使得凹形中心开口的本体能够围绕竖直轴线相对于夹具壳体回转。其中旋转驱动器在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间可操作，并且配置为选择性地驱动凹形中心开口的本体和安装在其上的可移动工具保持器(进而工具)相对于夹具壳体围绕工具夹具的中心竖直轴线回转。
旋转驱动器可以包括可操作的离合器，所述可操作的离合器能够在联接状态与自由转动之间切换。例如，由旋转驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩被传递至工具保持器。在上部工具连接器实施为工具夹具的情况下，所述扭矩例如经由离合器而被传递至在其上安装工具保持器的凹形中心开口的本体。离合器可以是外部可切换的，以分别将驱动轴联接至工具保持器以及将驱动轴从工具保持器(例如，凹形中心开口的本体)脱离，以便分别通过旋转驱动器和自由转动来驱动工具保持器(例如，本体)的回转。
旋转驱动器可以包括具有可操作的制动器的差速器，所述差速器分别在未工作状态下使得旋转驱动器能够将由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器而传递至工具保持器(例如，传递至本体)，而在主动状态下阻止由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至工具保持器(例如，传递至本体)，使得在所述未工作状态和所述主动状态下，分别通过旋转驱动器和自由转动来驱动工具保持器(例如，本体)的旋转。
因此，借助于旋转驱动器，相对于游动滑车构件随着凹形中心开口的本体的旋转来驱动保持器以及它们保持的工具的旋转。借助于工具的这种所实现的可控制的回转，所述工具以及由此悬挂的载荷(如果存在的话)则可被定位到期望的角度上
在实施方案中，凹形中心开口的本体固定至或在圆周处形成嵌齿轮，该嵌齿轮被传递旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩的一个或多个齿轮啮合，用于驱动本体旋转。所述嵌齿轮例如可以是包围本体或由本体的外周形成的向外嵌齿的嵌齿轮。
在系统的实施方案中，至少一个工具实施为凸-凸适配器，其中柄部在要插入到工具夹具中的柄部的第一端处设置有肩部，并且在柄部的相对端处设置凸形工具连接器。系统则还包括一个或多个另外的工具，每个所述工具具有凹形工具配合连接器，该凹形工具配合连接器配置为与凸-凸适配器工具的凸形工具连接器配合。例如，凸形工具连接器具有头部(例如，圆锥形尖状头部)和周向布置的向外枢转的锁定构件，所述周向布置的向外枢转的锁定构件实施为结合在容纳头部的凹形配合连接器的钻孔的凸缘下方。
当凸-凸适配器的柄部经由凸形连接器和凹形工具配合连接器的相互连接而连接至另外的工具，并且所述凸-凸适配器的柄部插入到工具夹具中时，结果是工具经由适配器从夹具进而从工具悬挂装置悬挂。
提供这种凸-凸适配器从而扩展可以从工具悬挂装置悬挂的工具的范围，这是因为例如其不仅能够悬挂包括柄部的工具，而且还能够悬挂诸如设置有凹形工具配合连接器的现有工具。
例如，凸-凸适配器的凸形工具连接器和工具的凹形配合连接器实施为如WO2018/139931中所示，以便利用适配器，举例来说，可以从工具悬挂装置悬挂此处所示的桩竖立工具和过渡联接件提升工具。
在根据本发明的第二个方面的实施方案中，每个可移动工具保持器实施为杆部件，该杆部件包括臂部和相对于凹形中心开口的本体的臂部的支点。优选地，这样做使得支点提供用于臂部枢转的水平轴线，所述支点安装在凹形中心开口的本体上。在此，臂部的一端(臂部的径向内端)适于在操作位置上结合工具的柄部的肩部。在可移动工具保持器的非操作位置上，每个工具保持器被从与通道对准的区域中清空，以使得在将柄部引入工具夹具或从工具夹具移出时，工具的柄部(或连接至或可连接至工具的柄部)向上穿过该位置的臂部的最上端。优选地，杆部件的臂部的另一端(相对于支点的臂部的径向外端)通过致动器而可操作，所述致动器配置为使杆部件在操作位置与非操作位置之间移动。
在支点提供用于臂部的枢转的水平轴线的优选情况下，致动器的操作大体上竖直地移动径向外端。优选地，其中，径向内端在可移动工具保持器的非操作位置上向上倾斜，并且相应地径向外端向下倾斜。其中，由于实施为每个可移动工具保持器的杆部件的内端在非操作位置上比在操作位置上高，因此柄部向上移动地插入，直到肩部在杆部件的所述内端上方，然后所述柄部跟随(例如，同时或随后)内端的向下移动而到达操作位置，以由所述内端的顶表面支撑。
每个可移动工具保持器的支点可以经由弹性元件(例如，经由一个或多个弹簧或弹性材料)以弹性方式安装至凹形中心开口的本体，使得在操作位置上，由于由此悬挂的工具的重量，因此通过柄部的肩部施加在可移动工具保持器上的径向力导致弹性元件的压缩，用以减少或基本上避免工具夹具的径向向外的实心部件中的材料拉力。
在实施方案中，设置可移动杆部件控制环，该可移动杆部件控制环相对于中心开口的本体可上下移动，并且适于结合在可移动工具保持器的所有杆部件的外端上，以便控制环能够使所有杆部件一致地在操作位置与非操作位置之间移动。一个或多个致动器(例如，液压或气动千斤顶和/或主轴驱动器，比如电动主轴驱动器)可以设置为使控制环上下移动。优选地，当径向内端在可移动工具保持器的非操作位置上向上倾斜，并且相应地径向外端向下倾斜时，控制环优选地在杆部件的外端上方延伸，例如在由一个或多个致动器致动时，并结合杆部件的外端的顶表面，并且通过向下移动而使所述顶表面向下移动，以及从操作位置移动至非操作位置。为了使外端向上移动，进而将可移动工具保持器从非操作位置移动至操作位置，控制环在操作位置向上移动至少顶表面的高度，或者更高一点。设想设置一些附加的可移动性，以有助于在再次向下移动以结合并由此被支撑之前，在非操作位置上将柄部插入到略高于内端的位置。
在实施方案中，每个可移动工具保持器在其径向外端处包括下部控制环结合表面和上部控制环结合表面，所述下部控制环结合表面在控制环下方延伸，所述上部控制环结合表面在可移动工具保持器的操作位置上径向邻接控制环的内周。下部控制环结合表面使得当向下移动以将可移动工具保持器从操作位置移动至非操作位置时，控制环结合下部控制环结合表面，以便向下推动可移动工具保持器的径向外端，从而使其枢转至非操作位置。上部控制环联接表面使得当可移动工具保持器处于其操作位置时，控制环在其任何枢转移动时都径向地结合上部控制环结合表面。由此，控制环建立可移动工具保持器的形状锁定，从而确保可移动工具保持器处于操作位置。
还设想本发明的实施方案，其中使可移动工具保持器在非操作位置与操作位置之间基本径向地移动，使得在柄部插入之后不需要向下移动，用来通过工具夹具实现柄部的结合。在示例中，设置两个C形板件作为可移动工具保持器。所述两个C形板件设置在柄部容纳通道的直径相对的侧部处，开口端朝着彼此指向，并且所述两个C形板件的平面在径向方向上延伸，以便限定开口。在非操作位置上的所述开口使得其能够将工具的柄部从下方引入到柄部容纳通道中。为了从非操作位置移动至操作位置，板件的开口端朝向彼此移动，以便减小开口的尺寸，从而结合在已经引入到通道中的柄部的肩部下方，以从工具夹具来悬挂工具。
在实施方案中，当从工具夹具中悬挂柄部(进而悬挂工具)时，对于每个可移动工具保持器，力线从柄部的肩部与可移动工具保持器之间的相交表面向下且径向向外倾斜。优选地，沿着所述力线，在可移动工具保持器的操作位置上，保持器直接支撑在中心开口的本体的一部分上。由于保持器与中心开口的本体的一部分之间的接触，这使得能够将载荷直接传递到所述力线上。然后沿着所述力线将保持器夹一方面柄部与另一方面中心开口的本体之间。这避免了保持器上的过度弯曲载荷。施加到可移动工具保持器上的力经由工具夹具的凹形中心开口的本体被引向夹具壳体，并且经由夹具壳体被引导至工具悬挂装置的其余部分。优选地，夹具壳体与凹形中心开口的本体之间的轴承(当存在时)处在力线内。
在实施方案中，每个可移动工具保持器在其径向内端处的肩部结合表面沿径向向内方向向下倾斜地延伸，所述肩部结合表面在可移动工具保持器的操作位置上结合柄部的肩部。在实施方案中，肩部结合表面是笔直的，没有弯曲或弧度。在另一个实施方案中，肩部结合表面是球形的或凹的，使得当处于操作位置时，可移动工具保持器一起限定球体(比如球形接头)的环形部分的形状。柄部的肩部结合表面可以在实施方案中例如也是凸的，或者以其他方式具有弧度或弯曲，例如呈轻微的S形或Z形。
优选地，与可移动工具保持器的所述表面结合的肩部的结合表面成形为与可移动工具保持器的肩部结合表面互补。例如，在实施方案中，其中可移动工具保持器的肩部结合表面是球形的或凸的，肩部的结合表面是具有基本相同曲率的球形或凹形，以便在可移动工具保持器的操作位置上匹配并邻接肩部结合表面。这使得能够具有类似于球形接头的相互作用，尽管由于柄部穿过相应的柄部容纳通道而具有受限的可移动性。然而，有限的球形接头功能使得能够避免结构中的过度的局部应力。
在实施方案中，每个可移动工具保持器都具有夹爪，该夹爪配置为结合在工具的柄部的肩部，所述夹爪优选地是可更换的夹爪，例如可移除地安装在杆部件的臂部上，从而使得夹爪的尺寸和/或形状能够与其结合的工具的柄部的相应部件的尺寸和/形状匹配。
可更换的夹爪可以使得在磨损的情况下能够进行更换，并且还可以使得爪的精确尺寸和/或形状能够与工具的柄部的尺寸和/或形状匹配。
与在其上装配爪的整个杆部件相比，可更换夹爪也可以更容易地进行加工，或者由另一种材料(例如，摩擦材料)制成。
在实施方案中，在工具夹具上设置六个或更多个可移动工具保持器。
在实施方案中，中心开口的凹形本体实施为竖直布置的圆柱体，该竖直布置的圆柱体具有在其上支撑可移动保持器的带凸缘的顶端。例如，推力轴承在壳体上支撑本体的带凸缘的顶端。
在实施方案中，上部工具连接器(例如，工具夹具)配置为借助于在相交表面处的摩擦力沿工具保持器(例如，本体)的旋转方向结合下部工具连接器(例如，工具的柄部)，例如所述摩擦力由工具的重量产生。
在实施方案中，上部工具连接器(例如，工具夹具)配置为借助于通道的旋转非对称壁(该通道的旋转非对称壁与下部工具连接器(比如工具的柄部)的配合的旋转非对称外表面匹配)沿工具保持器(例如，本体)的旋转方向，从而结合下部工具连接器(例如，工具的柄部)。
在实施方案中，上部工具连接器(例如，工具夹具)配置为通过在工具的下部工具连接器处(例如，在工具的柄部的一个或多个肩部处)将工具保持器锁定于匹配的径向突出部，从而沿工具保持器(例如，本体)的旋转方向结合下部工具连接器(例如，工具的柄部)。
在实施方案中，游动滑车构件适于围绕水平轴线枢转地支撑上部工具连接器(例如，工具夹具)。因此，实现上部工具连接器(例如，工具夹具)围绕该轴相对于滑车构件进行的一些回转。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，其中心开口的本体的通道在其下端处演变为或邻接向下发散的漏斗状。该漏斗状有助于在将工具从下方移动到通道中时相对于通道进行定位。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，当通过肩部施加在所述上部工具连接器上的力沿着可移动工具保持器不均匀时，经由和/或通过工具的柄部的肩部施加在可移动工具保持器上的载荷由于工具的重量以及在使用期间由此承载的任何载荷至少是部分均等的。这可能发生在柄部已经非故意地相对于工具夹具的中心竖直轴线以轻微角度插入的时候。为了建立在可移动工具保持器上的载荷的这种均等，第一，可以在径向方向上对可移动工具保持器预加应力。第二，可以在工具夹具上的下部位置处(例如，在所述夹具壳体的底侧处或在凹形中心开口的本体的所述柄部容纳通道的底部处)设置对柄部的约束，这减小了柄部垂直于夹具的中心竖直轴线的力矩。第三个选择是将可移动工具保持器单独地或成组地安装在类似万向节的配置上，例如，安装在比如由橡胶制成的可压缩和可膨胀的元件上，以补偿由不均等的载荷而导致的可移动工具保持器之间在位置或方向上的微小变化。
在实施方案中，提供一种控制单元，例如当在操作期间上部工具连接器的移动部件处于水下时，在海平面上方的操作者(例如，船上的起重机操作者)可以通过所述控制单元来操作上部工具连接器(例如，工具夹具和/或工具(如果存在的话)的工具夹具)的移动部件，和/或以运行并操纵ROV(所述ROV在水下操纵不同部件)。优选地，至少工具保持器以及上部工具连接器(例如，工具夹具)的旋转驱动器(如果存在的话)经由控制单元(例如，通过操作控制环的致动器(如果存在的话))而是可控制的。如果存在的话，工具夹具的离合器和/或制动器优选地经由控制单元也是可控制的。
在实施方案中，上部工具连接器(例如，工具夹具)下方的电气装置(例如由上部工具连接器悬挂的工具和/或上部工具连接器下方的物体，比如本文中要描述的传感器和/或成像装置，和/或如果由工具夹具和/或工具采用的电信号，和/或数据，例如传感器数据和/或摄像机数据)要使用的电能借助于带触点的滑环而在这些装置与海平面上方的电力供应装置之间传输。其中滑环可以设置在上部工具连接器或下部工具连接器中，其中来自能量源(例如，起重机上提供的或船上的其他地方所提供的)的电能被供应至上部工具连接器，并且经由带触点的滑环被供应至下部工具连接器，并进一步地被供应至由此要操作的部件。
在实施方案中，上部工具连接器(例如，工具夹具)下方的电气装置(例如由上部工具连接器悬挂的工具和/或上部工具连接器下方的物体，比如本文中要描述的传感器和/或成像装置，和/或如果由工具夹具和/或工具采用的电信号，和/或数据，例如传感器数据和/或摄像机数据)要使用的电力借助于感应连接器而在这些装置与海平面上方的电力供应装置之间传输。这样的感应连接器没有可以暴露于水的电触点，避免了诸如引脚腐蚀和短路的问题。感应连接器可以实施为如已经在海底应用中采用的湿拔插感应连接器。
在根据本发明的系统中采用的感应连接器可以包括变压器，该变压器的一次侧或二次侧座接在感应连接器的接口部件中，而二次侧或一次侧座接在插头部件中，例如，分别与感应连接器的插头部件互补。这两个部件均设置有电路，该电路形成变压器的一次侧或二次侧。这些部件中的一个的电路经由布线连接至例如布置在起重机或船上的其他地方的电力供应装置和/或数据通信系统，而另一个部件设置在工具的下部工具连接器(例如，柄部)中或设置在其上，所述另一个部件的电路连接至向下延伸的布线，例如，连接至物体悬挂装置更下方的点，例如，在所述点处可以连接至电气装置和/或数据通信组件。
在实施方案中，上部工具连接器包括接口部件或插头部件中的一个，其电路经由布线可连接至例如所述起重机上的电力供应装置，或者例如来自起重机的外部(例如，如果存在的话，来自船上)的电力供应装置。下部工具连接器包括插头部件和接口部件中的另一个，其电路向下延伸至悬挂工具的电能消耗部件。插头部件和接口部件相对于彼此定位，以便使得当从上部工具连接器悬挂工具时能够进行插头部件与接口部件的相互电连接，从而将电能从电力供应装置供应至工具的能量消耗部件。
通信信号可以以与电信号相同的方式传输。此外，感应连接器的插头部件和接口部件还可以分别设置有用于数据通信的天线。
优选地，通过绝缘材料的覆盖层来保护感应连接器的插头部件和接口部件两者的电气组件免受水和压力的影响。
电感连接器例如可以实施为传输高达2kW的电功率，并且在实施方案中，以以太网80兆的范围内通信。
经由感应连接的电力供应装置还可以用于向旋转驱动器供电和/或用于使上部工具连接器(例如，工具夹具)的离合器和/或制动器(如果存在的话)移动。在本文中，所述电力可以来自一个或多个电池和/或其他电源，例如，与系统的可更换工具关联的发电机。
在实施方案中，一个或多个可更换工具设置有电源(例如，一个或多个电池和/或发电机)，并且系统包括在工具的柄部与工具悬挂装置之间的感应连接器，例如，来自基于所述工具的电源用于向上部工具连接器(例如，工具夹具)的旋转驱动器、用于可移动保持器的致动器、离合器、制动器中的一个或多个供应电力。
在实施方案中，游动滑车设置有电能源，例如，一个或多个电池和/或发电机，并且系统包括在工具的柄部与工具悬挂装置之间的感应连接器，例如，从而使得能够通过工具将能源连接至工具的电气元件和/或由工具处理的载荷或物体，和/或连接至上部工具连接器的能量消耗部件，例如，致动器或传感器，和/或连接至工具悬挂装置上的设备，例如，传感器或数据/信号传输单元。
优选地，设置至柄部的感应连接器部件(插头或借口)定位为与柄部的中心轴线对准成从而设置在中心轴线处或围绕中心轴线旋转对称，以便感应连接器的另一个部件的位置也居中地位于工具悬挂装置中。例如，在实施方案中，该配置使得插头式的和接口式的感应连接器部件能够相对于彼此旋转，其中如本文所述旋转地安装凹形中心开口的本体。
在实施方案中，感应连接器的插头部件设置在上部工具连接器(例如，柄部)内部，例如居中凹入地竖直地在柄部的头部端部内，例如在柄部的肩部上方。优选地，在上部工具连接器实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为柄部的情况下，感应连接器的插头部件位于柄部的顶部，所述柄部的顶部在被工具夹具结合时延伸到在工具夹具上方，使得接口部件可以从上方插入到凹部中，以与插头部件建立连接。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为柄部，感应连接器的插头部件设置在柄部的外侧表面处，例如在柄部的肩部上方，例如所述柄部的头部端部的外侧表面上方，所述柄部的头部端部在被工具夹具结合时延伸到工具夹具上方，使得接口部件可以从上方或侧面与插头部件接触，例如，在肩部上方延伸的柄部的顶端上从上方放置连接器(该连接器例如围绕柄部的圆周环状成形)，例如，放置在外表面的径向凹部，以便与柄部的外表面齐平。在实施方案中，优选地，在将柄部插入到通道中时，保护插头部件，以防与限定工具夹具的通道的壁或工具夹具的其他部件可能的撞击。例如，这可以通过材料层来建立，所述材料层在插入之后能够是可去除的，用于之后与接口部件建立感应连接。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为柄部，感应连接器的接口部件设置在柄部处，例如，在柄部的肩部上方，具体地，在柄部的顶部或头部端部处或在柄部的顶部或头部端部中，所述柄部的顶部或头部端部在被工具夹具结合时延伸到工具夹具上方，使得连接器的插头部件可以从上方与插头部件接触并连接。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为柄部，感应连接器的插头或接口部件设置在工具的柄部的底部处或底部中，例如，当柄部被工具夹具结合时设置在工具夹具下方延伸的柄部的底部中，使得感应连接器的插头部件或接口部件可以分别从下方或侧面与接口部件或插头部件连接。
连接至感应连接器的一部分的电路的布线可以在柄部内居中地延伸，例如，从插头或接口部件的底部延伸穿过柄部内的中心钻孔，所述插头或接口部件设置在具有肩部的柄部处或柄部中，在柄部内向下延伸至这样的点，即，当从夹具悬挂工具时，所述点位于工具夹具下方，例如柄部中的点或柄部上的点，并且所述连接至感应连接器的一部分的电路的布线进一步朝向相交面处的电力连接点向外(例如，径向地)延伸，例如，用于插头和插座连接，以连接至另外的设备和/或连接至工具的电源。另一个选择是，布线进一步向下延伸穿过柄部，用于与工具内部的布线直接连接，或者，当柄部与工具整体形成时，从柄部向下延伸至工具内，和/或向下延伸以与例如传感器、成像装置或要使用在柄部本身中或柄部本身上的其他电气装置、适配器、工具或要悬挂的物体直接连接。当柄部由凸-凸适配器构成时，还可以例如在适配器的下端上的插头连接器处进行与工具中或工具上的布线和/或装置的电连接，所述布线从感应连接器的插头部件一直向下延伸至适配器的下端。
在实施方案中，感应连接器的接口部件包括内部壳体，该内部壳体形成有由表面层限定的球形腔，并且互补的插头部件包括球形部分并由表面层限定。接口部件的电路形成有面向接口部件的表面层的球形凹侧，而插头部件的电路位于球形部分中，并且形成有面向插头部件的表面层的球形凸侧。
优选地，设置到柄部的感应连接器的部件(插头式或接口式)位于其中心轴线处或围绕其中心轴线旋转对称，使得连接至海平面上方的电源的另一个部件的位置以及附接的布线的位置在被连接时，至少受到下部工具连接器(例如，柄部)进而受到工具的旋转的影响。
从EP2932517 B1中已知一种用于海底使用的具体的湿拔插感应连接器。在实施方案中，感应连接器实施为如在本文中公开的。
在实施方案中，下部工具连接器包括用于传输液压和/或气动流体的刺入式连接器的配件，该配件适于连接至起重机上的或从起重机的外部(例如，如果存在的话，船上的)的上部工具连接器的刺入式配合连接器。所述配件和配合连接器相对于彼此定位，以便使得当从上部工具连接器悬挂工具时能够进行其液压或气动互连，从而将液压或气动流体从液压或气动动力单元供应装置传输至工具的液压或气动操作部件。配件适于连接至刺入式连接器，用于从液压或气动动力单元传输液压或气动流体，例如，用以为工具上的设备或要由工具处理(例如，要在工具降低到水下时使用)的设备供给能量。
在实施方案中，其中上部工具连接器实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为柄部，系统的工具的柄部包括刺入式连接器配件，该刺入式连接器配件适于与用于传输液压和/或气动流体的刺入式连接器配合。
例如，提供如在WO2013114065中公开的刺入式连接器配件和配合的刺入式连接器。
刺入式连接器配件可以例如居中地设置在柄部的顶部或头部端部内，在所述柄部被工具夹具(例如，在此凹入)结合时柄部的顶部或头部端部延伸到工具夹具上方。然后当柄部由此在用于海底设备的连接点中被结合时，柄部可以设置有在工具夹具下方延伸的部分中结束的中心钻孔。
优选地，刺入式连接器配件位于柄部的中心轴线处。
在实施方案中，工具悬挂装置例如其游动滑车设置有加压流体源，例如用于储存加压气动流体和/或加压液压流体的一个或多个储存罐和/或压缩机或泵，并且系统包括用于在工具与工具悬挂装置之间传输液压和/或气动流体的刺入式连接器系统，例如，从而使得用于储存加压气动流体和/或加压液压流体的一个或多个储存罐能够连接至工具和/或由工具处理的载荷或物体上的液压和/或气动组件。
在实施方案中，下部工具连接器(例如，柄部)包括感应连接器的接口部件和插头部件中的一个，并且还包括用于刺入式连接器的配件。在实施方案中，其中上部工具连接器是工具夹具，而下部工具连接器是柄部，感应连接器的插头部件设置在具有肩部的柄部的外侧表面处，例如在柄部的肩部上方，具体地，设置在柄部的顶部的外侧表面上方，所述柄部的顶部的外侧表面在被工具夹具结合时延伸到工具夹具上方，例如如上所述的附加选择，并且刺入式连接器配件居中地设置在柄部的顶部内，例如中心钻孔延伸至工具夹具下方，例如如上所述的附加选择。
在实施方案中，在系统中实现有一个或多个传感器，例如，以提供起重机相关活动(例如，海底活动)的反馈，例如，以检查(并且最终基于此进行调整)上部工具连接器(例如，工具夹具)功能的正确性，用以验证不同部件的位置和移动以及不同部件彼此之间的相对位置和移动，或者例如，用以检查必要的电流、电信号和/或流体流量是否存在。
基于由一个或多个传感器提供的反馈，可以监控系统，并且可以由操作者进行校正和/或调整，和/或例如，以控制涉及操纵由起重机保持的海底部件的海底ROV。系统可以设置有用于将传感器输出数据传输至数字监控系统的数据连接。输出例如可以显示在例如船上的显示器用以由操作者进行解读，并用以对所述工具、由所述工具悬挂的载荷(如果存在的话)、工具夹具、感应连接器的部件和/或建立刺入式连接，或者涉及的其他部件的操作和操纵进行对应调整。
调整或操纵可以由操作员直接控制。输出还可以直接发送至ROV的控制单元，该控制单元适于自动地解译信号并调整或校正工具、从所述工具悬挂的任何载荷和/或上部工具连接器(例如，工具夹具)的操作和/或操纵。
利用用于操作上部工具连接器(例如，工具夹具)的控制单元中的反馈，还设想例如操作上部工具连接器的可移动工具保持器的致动器，例如控制环(如果存在的话)的致动器，和/或例如上部工具连接器(例如，工具夹具)的旋转驱动器，上部工具连接器的离合器和/或制动器(如果存在的话)。
通过利用来自一个或多个传感器的反馈，可以实现和/或可以更精确地获得系统的操作的数字化和/或自动化。
举例来说，一个或多个传感器可以包括一个或多个成像装置(例如一个或多个摄像机)、一个或多个配置为用于确定和/或记录定向和/或位置和/或位移的传感器、一个或多个测量诸如张力和/或拉力和/或力的机械参数的传感器、一个或多个测量相对位移的传感器、一个或多个GPS传感器、倾斜传感器等。
在实施方案中，可以监控上部工具连接器(例如，工具夹具)的功能。例如，可以通过一个或多个GPS传感器和/或倾斜传感器(例如，位于工具保持器上的)、海平面上方的或实施在ROV(其提供相对位置、移动和/或定向的反馈)中的成像装置(比如一个或多个摄像机)和视频处理单元的输出来验证如下事项：在结合或脱离下部工具连接器(例如，柄部的肩部)时工具保持器是否处于正确位置或移动至正确位置，例如，肩部是否正确地由可移动工具保持器结合并支撑，以及在将柄部插入柄部容纳通道中、通过工具保持器将柄部结合、脱离以及将柄部从柄部容纳通道移出的过程中柄部相对于柄部容纳通道的相对位置、定向和移动。
在实施方案中，一个或多个传感器实现为用于记录例如用于工具夹具的部件和/或工具的柄部的一个或多个机械参数，比如张力、拉力和/或力。
工具悬挂装置可以设置有连接至数字监控系统的数据连接，用于监控例如工具夹具的上部工具连接器的正确操作，也就是说，至少能够在非操作位置上使得工具的柄部通过通道以及在操作位置上结合延伸通过通道的柄部，以便从工具夹具来悬挂工具。
一个或多个传感器还可以实现为例如通过倾斜传感器例如在水下测量上部工具连接器(例如，柄部)、工具和/或附接至工具的载荷的绝对位置和/或定向，例如，包括竖直状态。输出可以显示在显示器上或发送用于由操作者例如直接或经由ROV对工具、由所述工具悬挂的载荷(如果存在的话)或工具夹具的操作或操纵进行解译及相应的调整。输出也可以直接发送至ROV，该ROV本身适于解译信号并调整或校正工具、载荷、工具夹具的操作。
可以采用一个或多个传感器监控电流以验证感应连接(当存在时)是否正常工作，如果存在的话，供应的电流和电压是否正确和/或电路中是否存在缺陷。类似地，测量流体流量和/或流体压力的一个或多个传感器可以用于验证刺入式连接(如果存在的话)是否正常工作、检查压力和流量和/或检测流动管路内的泄漏、堵塞或其他缺陷。
本发明还涉及一种包括如本文中所述的工具悬挂装置和工具的系统，并且本发明涉及这种系统的使用。
此外，本发明还涉及所述系统在起重机中的用途，其中，起重机包括回转结构、吊臂、俯仰组件和升降组件，所述吊臂可枢转地安装至回转结构；所述俯仰组件配置为用于吊臂的俯仰。其中升降组件包括一个或多个升降绞盘以及由一个或多个升降绞盘驱动的一个或多个升降缆索。其中，从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂工具悬挂装置的游动滑车构件。
本发明还涉及一种具有柄部的可更换工具，所述柄部设置有如本文所述的肩部，所述可更换工具配置为连接至如本文所述的工具悬挂装置。本发明还涉及这种可更换工具的用途。
在本发明的第三个方面，本发明提出一种工具夹具，该工具夹具配置为在工具的上侧处可释放地结合在可更换工具的柄部上。所述工具夹具包括：
-夹具壳体，其由游动滑车构件支撑，
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到通道中，
-多个可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在凹形中心开口的本体上，所述多个可移动工具保持器围绕柄部容纳通道分布，优选地，围绕所述柄部容纳通道的开口顶端分布，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，工具保持器适于在其非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，而工具保持器适于在其操作位置上在已经引入到通道中的柄部的肩部下方结合柄部，以便将工具从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方，以及
-轴承，其在夹具壳体与可移动工具保持器之间可操作，以便使得可移动工具保持器(如果在此有被可移动工具保持器结合的工具，则进而使得工具)能够围绕夹具壳体的竖直轴线相对于夹具壳体回转。
具体地，轴承可以安装在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间，所述轴承支撑凹形中心开口的本体，以便使得凹形中心开口的本体能够围绕竖直轴线相对于夹具壳体回转。
在实施方案中，工具夹具进一步包括旋转驱动器，该旋转驱动器在夹具壳体与可移动工具保持器之间操作，并且配置为选择性地驱动可移动工具保持器(进而驱动工具)相对于夹具壳体围绕竖直轴线回转。旋转驱动器可以在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间操作，并且配置为选择性地驱动凹形中心开口的本体及安装其上的可移动工具保持器(进而驱动工具)相对于夹具壳体围绕工具夹具的中心竖直轴线回转。
在实施方案中，旋转驱动器包括可操作的离合器，该离合器能够在联接状态与自由转动状态之间切换。举例来说，由旋转驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由离合器传递至在其上安装可移动工具保持器的凹形中心开口的本体，所述离合器是可外部进行切换的，以分别将驱动轴联接至凹形中心开口的本体以及将驱动轴与凹形中心开口的本体脱离联接，以便分别通过旋转驱动器和自由转动方式来驱动凹形中心开口的本体(进而驱动可移动工具保持器)的回转。
在实施方案中，旋转驱动器包括具有可操作的制动器的差速器，所述差速器分别在未工作状态下使得旋转驱动器能够将由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至凹形中心开口的本体，而在主动状态下阻止由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至凹形中心开口的本体，使得在所述未工作状态和所述主动状态下，分别通过旋转驱动器和自由转动方式来驱动凹形中心开口的本体的旋转。
在实施方案中，可移动工具保持器分别实施为杆部件，该杆部件包括臂部和相对于凹形中心开口的本体的臂部的支点，优选地，所述支点提供用于臂部的枢转的水平轴线，所述支点安装在凹形中心开口的本体上，其中臂部的一端适于在操作位置上结合工具的柄部的肩部，并且在非操作位置上清空与通道对准的区域，以使得在将柄部引入到工具夹具(8)中或将柄部从工具夹具(8)中移出时，工具的柄部能够穿过臂部的端部，其中优选地，杆部件的臂部的另一端通过致动器可操作，所述致动器配置为使杆部件在操作位置与非操作位置之间移动。
在实施方案中，每个可移动工具保持器具有夹爪，该夹爪配置为结合柄部的肩部，所述夹爪优选地是可更换的夹爪，例如可移除地安装在杆部件的臂部(如果存在的话)上，从而使得夹爪的尺寸和/或形状能够与工具的柄部的相应部件的尺寸和/或形状匹配。
在实施方案中，凹形中心开口的本体实施为竖直布置的圆柱体，该竖直布置的圆柱体具有水平带凸缘的顶端，该顶端具有在其上安装可移动保持器的凸缘部分，其中，如果存在的话，轴承支撑所述本体的带凸缘的顶端。
可以组合第一、第二和第三个方面的实施方案，以提供类似的优点。本发明的优选的实施方案符合多个方面，例如本发明的所有方面。
附图说明
现在将参考附图来描述本发明。在附图中：
图1示出了船上的根据本发明的系统，
图2A是所述系统的工具悬挂装置的详细视图，其中所述工具悬挂装置没有由其悬挂任何工具，
图2B是系统的工具悬挂装置的详细视图，其中从所述工具悬挂装置的工具夹具悬挂根据本发明的工具，
图2C是系统的工具悬挂装置的详细视图，其中从所述工具悬挂装置的工具夹具悬挂根据本发明的另一个工具，
图2D是根据本发明的系统的工具悬挂装置的详细侧视图，其中从所述工具悬挂装置的工具夹具悬挂工具，
图2E是根据本发明的系统的工具悬挂装置的详细前视图，其中从所述工具悬挂装置的工具夹具悬挂工具，
图3A是根据本发明的工具夹具的详细视图，其中从工具夹具悬挂所述工具的柄部，工具保持器处于非操作位置，
图3B是根据本发明的工具夹具的详细视图，其中从工具夹具悬挂所述工具的柄部，工具保持器处于操作位置，
图3C是本发明的同样的工具夹具的详细视图，其中柄部插入工具夹具中但没有被工具夹具的可移动工具保持器结合，所述可移动工具保持器处于非操作位置，
图3D是同样的工具夹具的详细视图，其中柄部被工具夹具的可移动工具保持器结合，所述可移动工具保持器处于操作位置，
图3E是同样的工具夹具的详细俯视图，
图4A示出了本发明的工具夹具以及在插入到工具夹具中之前具有柄部的工具，工具保持器处于操作位置，
图4B示出了同样的工具夹具和工具，可移动工具保持器处于非操作位置，工具的柄部插入工具夹具中，
图4C示出了同样的工具夹具和工具，柄部插入到所述工具夹具中，可移动工具保持器处于操作位置并结合柄部的肩部，
图5A是本发明的工具夹具的详细视图，其中没有任何柄部插入工具夹具中，所述可移动工具保持器处于操作位置，
图5B是工具夹具的详细视图，其中没有任何柄部插入工具夹具中，可移动工具保持器处于非操作位置，
图6A是本发明的凸-凸适配器的示意性前视图，
图6B是被本发明的工具夹具结合的本发明的凸-凸适配器的详细立体图，其中可移动工具保持器处于操作位置，
图6C是被本发明的同样的工具夹具结合的本发明的凸-凸适配器的详细前视图，其中可移动工具保持器处于操作位置，
图7A是处于操作位置上的本发明的可移动工具保持器的俯视图，
图7B是处于非操作位置上的相同可移动工具保持器的俯视图，
图7C是处于操作位置并结合柄部的本发明的可移动工具保持器的侧视图，
图7D是处于非操作位置且没有结合柄部的同样的可移动工具保持器的侧视图，
图8是海底感应连接器的前视图，其中插头部件插入到接口部件中，
图9-图12是根据本发明的系统的实施方案的径向截面，其中工具从工具夹具悬挂(实线)以及从工具夹具释放(虚线)。
具体实施方式
这些附图示出了根据本发明的第一、第二和第三个方面的实施方案。上部工具连接器在此实施为工具夹具，而下部工具连接器实施为具有肩部的柄部。
图1示出了根据本发明的系统，该系统包括起重机1和工具100所包括的具有肩部的柄部，所述系统用于船上。图1示出了所述系统的起重机1包括回转结构2、吊臂3、俯仰组件4、工具悬挂装置7和升降组件6，所述吊臂3可枢转地安装至回转结构2；所述俯仰组件4配置为用于吊臂3的俯仰；所述工具悬挂装置7配置为连接工具100的柄部101，以将工具100悬挂在工具悬挂装置7下方。升降组件6包括一个或多个升降绞盘61、一个或多个升降缆索62，所述一个或多个升降缆索62由一个或多个升降绞盘61驱动，并从一个或多个升降绞盘61延伸至工具悬挂装置7，用以支撑工具悬挂装置7。
如图2A-图2E所示，工具悬挂装置7包括游动滑车构件70和工具夹具8，所述游动滑车构件70从升降组件6的一个或多个绞盘驱动的升降缆索62悬挂。
工具悬挂装置7的游动滑车构件70适于支撑工具夹具8并吸收悬挂的工具100的载荷。游动滑车构件70还适于围绕水平轴线枢转地支撑工具夹具8。例如在图3A-图3E和图6B中，可以看出，夹具壳体81在相对的侧部处包括两个径向向外突出的圆柱形部分，所述圆柱形部分在工具悬挂装置7的前侧和背侧处装配到工具悬挂装置7的互补通道中(例如如附图2A-图2C所示)，用以建立围绕水平轴线枢转的能力。
游动滑车构件70还包括游动滑车外部框架71，该游动滑车外部框架71限定游动滑车构件70的外部轮廓。游动滑车构件70包括两个横向框架元件73，所述两个横向框架元件73呈两个竖直平行横向框架板状元件73形式，当在工具悬挂装置7的俯视图中观看时，所述两个横向框架元件73水平地包围游动滑车构件70的缆索滑轮74和工具夹具8。横向框架板状元件73包括两个凹部72，该两个凹部72配置为支撑工具夹具壳体81，以将工具夹具8基本保持在游动滑车构件70的外部轮廓之内。所述凹部设置为彼此水平地相对，从而彼此面向内部。
凹部72配置为可枢转地支撑工具夹具壳体81，以便围绕延伸通过游动滑车外部框架71的基本水平的连接器枢转轴线75而相对于游动滑车外部框架71枢转地保持工具夹具8。工具夹具壳体81包括两个水平对齐的轴端91，例如参见图3A-图3E，所述两个水平对齐的轴端91支撑在游动滑车外部框架71的关联的各个凹部内，并设置在设置在所述凹部内的轴承内。轴端91和凹部沿着连接器枢转轴线75布置在工具夹具壳体81的相对的侧部处。由此，能够使工具夹具8围绕连接器枢转轴线75枢转，同时游动滑车构件70通过所述轴承和凹部72吸收所悬挂的工具100的载荷以及由工具100支撑的任何载荷。
凹部72在缆索滑轮74下方支撑工具夹具8，并且当在工具悬挂装置7的俯视图中观看时，水平地支撑在在由横向框架板状元件73包围的空间中，所述空间使得上部工具连接器8能够围绕连接器枢转轴线71枢转。
在图2A中，没有工具从工具悬挂装置7悬挂。
图2B示出了图1中的工具100如何借助于工具夹具8悬挂在工具悬挂装置下方，而图2D示出了这样悬挂的工具100具有带有肩部102的柄部101。
图2C示出了另一个工具，即提升装置，其被悬挂在工具悬挂装置7下方。同样，该工具100也具有带有肩部102的柄部101，如图2D所示。
图3A-图3E更详细地示出了图2A-图2E中的工具夹具8，其中示出了所述工具夹具8包括夹具壳体81、凹形中心开口的本体82、推力轴承84和多个可移动工具保持器85，所述夹具壳体8由游动滑车构件支撑；所述凹形中心开口的本体82限定具有中心竖直轴线8a的通道83，以使得工具的柄部101能够通过；所述推力轴承84安装至夹具壳体81并支撑本体82，从而使得本体82能够旋转。每个可移动工具保持器85由本体82支撑并围绕通道分布，以便各自都提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置。
在图3A示出了在没有任何柄部101存在的情况下处于非操作位置的可移动工具保持器85，而图3B示出了在没有任何柄部101存在的情况处于操作位置的可移动工具保持器85。图3C和图3D中分别在相同位置上示出了可移动工具保持器，这次，工具所包括的柄部101或者以旋转地刚性方式连接至或可连接至工具的柄部101插入可移动工具保持器中。
从图3C到图3D的演变示出了柄部101被图2A-图2E中示出的单独的工具夹具8的可移动工具保持器85结合，结果是工具100例如以图2A-图2E所示的方式从包括工具夹具8的工具悬挂装置7悬挂(未示出)。
工具保持器85适于在图3A和图3C所示的非操作位置上使得工具100的柄部101能够从下方穿过通道83，而在图3B和图3D所示的操作位置上结合在延伸通过通道83的柄部101的肩部102下方，以从工具夹具8悬挂工具100。
从图4A-图4C的演变示出了工具100的柄部101插入到另一个单独的工具夹具8(从图4A演变至图4B)，然后结合(从图4B演变至图4C)，结果是工具100例如以图2A-图2E所示的方式从包括工具夹具的工具悬挂装置7(未示出)悬挂。
在图4A以及在图4C中，可移动工具保持器85处于操作位置。工具保持器85适于在所述操作位置上结合在延伸通过通道83的柄部101的肩部102下方，以便从工具夹具8悬挂工具100。
在图4B中，可移动工具保持器85处于非操作位置。工具保持器85适于在所述非操作位置上使得工具100的柄部101能够从下方穿过通道83。
在没有图5A和图5B中的工具100的情况下示出了图4A-图4C的工具夹具8，其中可移动工具保持器85分别处于操作位置和非操作位置。
图7A-图7B示出了分别处于操作位置和非操作位置的工具夹具8的单个工具保持器85。图7C-图7D示出了相同的工具保持器85，所述工具保持器85分别处于操作位置和非操作位置，从而分别结合在柄部101的肩部102下方，并使得所述柄部从下方穿过通道83。
图中所示的工具夹具8配置为借助于由工具100的重量产生的相交表面处的摩擦力而在本体82的旋转方向上结合工具100的柄部101。
在图中所示的工具夹具8的实施方案中，可移动工具保持器85分别实施为杆部件，该杆部件包括臂部85a和支点85f，所述支点85f固定至本体82，其中臂部的一端适于在操作位置上结合工具100的柄部101的肩部102，并且在非操作位置上，清空与通道82成直线的区域，以使得工具100的柄部101能够穿过。对于图2A-图2E、图3A-图3E和图6A-图6B所示的实施方案，示出了臂部的另一端通过致动器88可操作，以使臂部85a的相对端在操作位置与非操作位置之间移动。
可移动工具保持器85具有在图3A中得到最佳显示的夹爪85j，以结合在工具100的柄部101的肩部102上。优选地，所述夹爪85j是可更换的夹爪，以能够使可移动工具保持器的尺寸和/或形状与工具100的柄部101的尺寸和/或形状匹配。
图中示出了控制环和可移动工具保持器的另一种配置以及可移动工具保持器的形状。
本体82实施为竖直圆柱体，该竖直圆柱体具有支撑可移动保持器85的带凸缘的顶端。推力轴承84相对于壳体支撑本体82的带凸缘的顶端。
图2A-图2E和3A-图3E以及图6A-图6B的工具夹具8进一步包括旋转驱动器86，该旋转驱动器86在夹具壳体81与本体82之间操作，以便在操作位置上驱动本体82以及随之可移动工具保持器85，进而驱动所述工具而相对于夹具壳体81围绕工具夹具8的中心竖直轴线8a旋转。
由旋转驱动器86产生的旋转驱动器86的驱动轴87的驱动扭矩可选择地(在图中未示出)经由离合器传递至本体82，所述离合器是外部可切换的，以分别将驱动轴87联接至本体82和将驱动轴87从本体82脱离，以便使得离合器的旋转或是通过旋转驱动器86被驱动或者为相对旋转驱动器86自由转动的形式。另一个选择是旋转驱动器包括具有可操作的制动器的差速器，所述差速器分别在缩回状态下使得旋转驱动器能够将由旋转器驱动器86产生的旋转驱动器86的驱动轴87的驱动扭矩经由差速器传递至本体82，而所述差速器在主动状态下阻止由旋转器驱动器86产生的旋转驱动器86的驱动轴87的驱动扭矩经由差速器传递至本体82，使得在所述缩回状态和所述主动状态下，分别通过旋转驱动器86来驱动本体82的旋转和相对旋转驱动器86自由转动的形式来驱动本体82的旋转。
工具夹具的本体82设置有在图3A-图3E中得到最佳显示的嵌齿轮89，所述嵌齿轮与传递旋转驱动器86的驱动轴87的驱动扭矩的一个或多个齿轮啮合，用于驱动本体82旋转。嵌齿轮87是包围本体82的外周的向外嵌齿的嵌齿轮。
图6A-图6C示出了构造为凸-凸适配器200的工具，其中，柄部101在柄部101的第一端处设置有肩部102，而在柄部101的相对端处具有凸形工具连接器104。系统则还包括一个或多个另外的工具(这里未示出)，每个所述工具具有凹形工具配合连接器，该工具配合连接器配置为与凸-凸适配器工具的凸形工具连接器配合，例如，如WO2018/139931中所示。
示出了凸形工具连接器104具有头部105和周向布置的向外枢转的锁定构件106，所述头部105例如是圆锥形尖状头部；所述周向布置的向外枢转的锁定构件106实施为结合在头部容纳在其中的凹形配合连接器的钻孔的凸缘下方。
提供的所述凸-凸适配器工具200扩展了可以从工具悬挂装置悬挂的工具的范围，这是因为例如其不仅能够悬挂包括柄部的工具，而且还能够悬挂诸如设置有凹形工具配合连接器的现有工具。
当适配器工具200的柄部101经由凸形连接器104和凹形工具配合连接器的相互连接而连接至另外的工具(未示出)，并且柄部101插入到工具夹具8中并被图6B-图6C所示的夹具结合时，结果是工具由夹具8进而由工具悬挂装置7(未示出)悬挂。
图2A-图2E中示出的工具悬挂装置7的游动滑车构件70与包括一个或多个缆索滑轮的底部滑车是一体的，使得工具悬挂装置7被多重辘绳式布置的一个或多个绞盘驱动的缆索62悬挂。未示出的是，所述底部滑车可以形成可拆分的滑车的下部，所述底部滑车包括一个或多个升降缆索62沿其通过的多个滑轮，所述多个滑轮包括多个自由转动轮和多个固定凹槽轮，所述多个自由转动轮借助于在起重机的竖直轨道上引导的推车而在悬臂与底部滑车之间可竖直移动，所述多个固定凹槽轮固定至底部滑车，以便改变从底部滑车向上延伸的缆索辘绳布置的重数。
如图2D和图2E所示，所示的工具夹具8的通道83在其下端处演变为向下发散的漏斗状，用于在柄部从下方开始插入时辅助柄部与通道83对准。
未示出的是，工具夹具8设置有一个或多个传感器和/或例如摄像机的成像装置，用于确定和/或记录工具夹具8的部件和/或工具100的柄部101的定向和/或位置和/或位移和/或机械参数，比如张力，传感器和/或成像装置设置有连接至数字监控系统的数据连接，用于监控工具夹具8的正确操作，也就是说，至少能够在非操作位置使得工具100的柄部101通过通道83以及在操作位置结合延伸通过通道83的柄部101，以便从工具夹具8悬挂工具100。
电力和/或数据(例如，传感器数据和/或摄像机数据)如果被工具夹具8使用，则可以借助于感应连接器(例如，湿插拔感应连接器，例如用在海底应用中)进行传输例如。
在图8中示出了可以系统所包括的感应连接器5。连接器5的插头部件51和接口部件52显示为相互连接。
在图6A和图6C中，示出了柄部101包括感应连接器5的插头部件51，连接器5的接口部件52可连接至所述插头部件51，用于向工具和/或由工具承载的负载上的设备供电。电线经由柄部从部件51例如延伸通过柄部内的通道，该通道从插头部件51向下延伸穿过柄部。这样的配置避免了使用脐带电缆用于向这样的设备供电。
在图2D和图2E中，插头部件51和接口部件52显示为相互连接(实线)和断开连接(虚线)。
图9-图12进一步显示了根据本发明的系统的实施方案。
由实线示出了柄部101插入到柄部容纳通道83中，并且所述柄部101的肩部102与可移动工具保持器85结合，可移动工具保持器围绕支点85f向内枢转至操作位置。虚线示出了柄部101被插入同时可移动工具保持器85处于非操作位置，例如，在由可移动保持器结合之前或之后，从而在可移动工具保持器85移动至操作位置时柄部101降低之前，或者在可移动工具保持器85移动至非操作位置柄部101提升之后，所述可移动工具保持器85围绕支点85f向外枢转并且没有结合柄部101的肩部102。
在图9、图10和图12的实施方案中，每个可移动工具保持器85在其径向外端包括下部控制环结合表面和上部控制环结合表面，所述下部控制环结合表面在控制环90下方延伸，所述上部控制环结合表面在可移动工具保持器85的操作位置处径向邻接控制环90的内周。下控制环结合表面是这样的，即，使得当通过致动器88的作用而被向下移动以将可移动工具保持器85从操作位置移动至非操作位置时，控制环90结合下部控制环结合表面，以便向下推动可移动工具保持器85的径向外端，从而将其枢转至非操作位置。上控制环结合表面是这样的，即，使得当可移动工具保持器处于其操作位置时，控制环90在其进行任何的枢转移动时径向结合上部控制环结合表面。控制环由此建立了可移动工具保持器85的形态锁定，从而确保可移动工具保持器85处于操作位置。
在示出的所有实施方案中，每个可移动工具保持器85的肩部结合表面在其径向内端处结合处于可移动工具保持器的操作位置上的柄部的肩部，所述每个可移动工具保持器85的肩部结合表面在径向向内方向上向下倾斜。
在图2-图7和11的实施方案中，肩部结合表面是笔直的而没有弧度。
在图12的实施方案中，肩部结合表面是内凹的或球形的，使得当可移动工具保持器85处于操作位置时一起限定成碗的一部分或球体的环形部段的形状。在图10的实施方案中肩部结合表面是外凸的或球形的，而在图9的实施方案中以略微S形弯曲。
优选地，附图示出了被可移动工具保持器85的所述肩部结合表面所结合的肩部102的结合表面成形为与所述可移动工具保持器85的肩部结合表面是互补的。例如可见的是，在图10的实施方案中，其中可移动工具保持器85的肩部结合表面是球形的，肩部102的结合表面是具有基本相同曲率的球形，以便在可移动工具保持器85的操作位置处与肩部结合表面匹配。
在所述的实施方案中，当柄部进而是工具由工具悬挂装置悬挂时，对于每个可移动工具保持器，力线从柄部的肩部与可移动工具保持器之间的相交表面向下且径向向外倾斜的延伸。由此，由工具的重量施加到可移动工具保持器上的力经由工具夹具的凹形中心开口的本体而被引向夹具壳体，并且经由夹具壳体被引导至工具悬挂装置的其余部分。
在图9的实施方案中，示出了夹具壳体与凹形中心开口的本体之间的最上面的轴承84位于力线上。在图10中示出了轴承84的可替代的配置，其中两个最上面的轴承84一起将所述施加在可移动工具保持器上的力引导至夹具壳体。
未示出的是，在图11和图12的实施方案中，每个可移动工具保持器85的支点经由弹性元件(例如，经由弹簧或弹性材料)以弹性方式安装至凹形中心开口的本体，使得在操作位置上，由于由此悬挂的工具的重量，通过柄部的肩部102施加在可移动工具保持器上的径向力导致弹性元件的压缩，目的是减少或基本上避免工具夹具的径向向外的实心部件中的材料拉力。这在这些实施方案中是特别有利的，由于此处可移动工具保持器85的臂部85a与凹形中心开口的本体之间的相交表面是水平的，从而由于工具的重量而基本上确保对可移动工具保持器的较大的径向力。

Claims (30)

1.一种包括起重机和可更换工具的系统，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
其中，所述起重机包括：
-回转结构，
-吊臂，其枢转地安装至回转机构，
-俯仰组件，其配置为用于吊臂的俯仰，
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索，其由一个或多个升降绞盘驱动，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其由升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂，所述游动滑车构件包括一个或多个固定的支撑元件，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的下部工具连接器上，所述上部工具连接器包括：
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
-上部连接器本体，其支撑一个或多个可移动工具保持器，所述上部连接器本体以如下的构造由游动滑车构件的固定的支撑元件支撑，即，其中固定的支撑元件布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
2.根据权利要求1所述的系统，所述游动滑车构件包括游动滑车外部框架，所述游动滑车外部框架限定所述游动滑车构件的外部轮廓，所述游动滑车外部框架包括支撑元件，所述支撑元件布置为使得当从工具悬挂装置的俯视图观看时将上部工具连接器基本保持在游动滑车构件的外部轮廓内。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述游动滑车构件的游动滑车外部框架包括两个横向框架元件，当从工具悬挂装置的俯视图中观看时，所述两个横向框架元件水平包围上部工具连接器两个横向框架元件都包括所述一个或多个固定的支撑元件。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述支撑元件结合上部连接器本体的夹紧元件，以支撑上部工具连接器本体。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述固定的支撑元件配置为枢转地支撑上部工具连接器本体，以便保持所述上部工具连接器能够围绕基本水平的连接器枢转轴线而相对于游动滑车外部框架枢转，所述连接器枢转轴线在可移动工具保持器下方延伸穿过游动滑车外部框架，从而允许上部工具连接器围绕连接器枢转轴线枢转。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，当从工具悬挂装置的俯视图观看时，所述支撑元件将所述上部工具连接器水平地支撑在所述游动滑车构件的缆索滑轮之间。
7.权利要求5所述的系统，其中所述支撑元件将上部工具连接器支撑在由横向外部框架元件包围的空间内，使得上部工具连接器能够围绕所述连接器枢转轴线枢转。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可更换工具具有设置有肩部的柄部，并且所述工具悬挂装置配置为能够释放地结合在所述可更换工具的所述柄部上，以将工具悬挂在工具悬挂装置下方，
其中，所述上部工具连接器实施为工具夹具，并且所述上部连接器本体实施为工具夹具的夹具壳体，所述工具夹具进一步包括
-凹形中心开口的本体，其限定具有中心竖直轴线的柄部容纳通道，从而使得工具的柄部能够从下方引入到所述通道中，
其中，所述工具保持器实施为可移动工具保持器，每个可移动工具保持器安装在所述凹形中心开口的本体上，并且可移动工具保持器围绕柄部容纳通道布置，以便各自提供可移动工具保持器的操作位置和非操作位置，所述可移动工具保持器适于在非操作位置上使得工具的柄部能够从下方引入到柄部容纳通道中，而在操作位置上结合到已经引入到通道中的柄部的肩部下方，以便从工具夹具悬挂工具。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述上部工具连接器还包括：
-轴承，其能够在上部连接器本体与工具保持器之间操作，以便使得工具保持器，如果工具保持器结合了所述工具则进而使得工具能够围绕上部连接器本体的竖直轴线相对于上部连接器本体回转。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述上部工具连接器还包括：
-轴承，其能够在上部连接器本体与工具保持器之间操作，以便使得工具保持器，如果工具保持器结合了所述工具则进而使得工具能够围绕上部连接器本体的竖直轴线相对于上部连接器本体回转，和
-旋转驱动器，其能够在上部连接器本体与工具保持器之间操作，并且配置为选择性地驱动工具保持器，进而驱动工具相对于上部连接器本体围绕竖直轴线回转，
并且其中，所述轴承安装在夹具壳体与凹形中心开口的本体之间，所述轴承支撑所述凹形中心开口的本体，以便使得凹形中心开口的本体能够围绕竖直轴线相对于夹具壳体回转，所述旋转驱动器能够在夹具壳体和凹形中心开口的本体之间操作，并且配置为选择性地驱动凹形中心开口的本体以及安装在其上的可移动工具保持器，进而选择性地驱动所述工具，相对于夹具壳体围绕工具夹具的中心竖直轴线回转。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述上部工具连接器包括旋转驱动器，并且所述旋转驱动器包括能够操作的离合器，所述能够操作的离合器能够在联接状态与自由转动状态之间切换。
12.根据权利要求11所述的系统，其中由旋转驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由离合器传递至工具保持器，所述离合器是能够外部切换的，以分别将驱动轴联接至工具保持器和将驱动轴从工具保持器脱离联接，以便分别通过旋转驱动器来驱动工具保持器的回转和相对旋转驱动器自由转动的来驱动工具保持器的回转。
13.根据权利要求10、11或12所述的系统，其中，所述旋转驱动器包括具有能够操作的制动器的差速器，所述差速器分别在未工作状态下使得旋转驱动器能够将由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至可移动工具保持器，并且在主动状态下阻止由旋转器驱动器产生的旋转驱动器的驱动轴的驱动扭矩经由差速器传递至可移动工具保持器，使得在所述未工作状态和所述主动状态下，分别通过旋转驱动器驱动可移动工具保持器旋转，以及相对旋转驱动器自由转动的方式使可移动工具保持器旋转。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述上部工具连接器包括所述旋转驱动器，并且可移动工具保持器固定地附接至嵌齿轮，所述嵌齿轮与传递旋转驱动器的驱动扭矩的一个或多个齿轮啮合，用于驱动可移动工具保持器回转。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述嵌齿轮是包围本体的外周或由本体的外周形成的向外嵌齿的嵌齿轮。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，电力和/或数据如果被上部工具连接器采用，则借助于湿拔插感应连接器而从上部工具连接器传输。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可更换工具是起重机吊钩。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统的可更换工具以及如果存在的话系统的另一个可更换工具是选自起重机吊钩、单桩竖立和提升工具、桩驱动器提升工具、桩驱动器。
19.一种包括起重机和可更换工具的系统，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
其中，所述起重机包括：
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索其由一个或多个升降绞盘驱动，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降绞盘中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的所述上部工具连接器上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
20.一种包括工具悬挂装置和可更换工具的系统，其用于起重机，所述可更换工具包括在其上侧处的下部工具连接器，
-工具悬挂装置，包括：
-游动滑车构件，其用于从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的柄部上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于结合可更换工具的下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
21.一种工具悬挂装置，其用于起重机，包括：
-游动滑车构件，其用于从起重机的一个或多个绞盘驱动的升降缆索中悬挂，
-上部工具连接器，其配置为能够释放地结合在可更换工具的柄部上，所述上部工具连接器包括：
-上部连接器本体，其由游动滑车构件支撑，以及
-一个或多个可移动工具保持器，其适于在可更换工具的下部工具连接器的上侧处结合所述下部工具连接器，以便将工具从上部工具连接器悬挂在工具悬挂装置下方，
所述游动滑车构件包括布置在上部工具连接器的可移动工具保持器下方的一个或多个固定的支撑元件，所述固定的支撑元件配置为：在悬挂所述工具的可移动工具保持器下方，支撑上部工具连接器本体以及由此支撑上部工具连接器，并且吸收悬挂的工具的载荷以及由工具支撑的任何载荷。
22.一种根据权利要求21所述的工具悬挂装置在起重机中的用途，其中，所述起重机包括：
-回转结构，
-吊臂，其枢转地安装至回转机构，
-俯仰组件，其配置为用于吊臂俯仰，
-升降组件，包括：
-一个或多个升降绞盘，
-一个或多个升降缆索其由一个或多个升降绞盘驱动，
其中，所述工具悬挂装置的游动滑车构件从升降组件的一个或多个绞盘驱动的升降缆索悬挂。
23.一种包括可更换工具和上部工具连接器的系统，其用于根据权利要求8所述的系统中，其中，所述可更换工具包括在其上侧处的设置有肩部的柄部，所述柄部配置为在引入到通道中时与可移动工具保持器结合，以便从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
24.一种可更换工具，其使用在根据权利要求8所述的系统中，其中，所述可更换工具包括在其上侧处的设置有肩部的柄部，所述柄部配置为在引入到通道中时被可移动工具保持器结合，以便从工具夹具悬挂在工具悬挂装置下方。
25.根据权利要求24所述的可更换工具，其中，所述工具是起重机吊钩。
26.一种可更换工具，其使用在根据权利要求1所述的系统中，所述可更换工具实施为凸-凸适配器，其中柄部在柄部的第一端处具有肩部，而在柄部的相对端处具有凸形工具连接器。
27.一种上部工具连接器，其使用在根据权利要求1所述的系统中，其中，所述上部连接器本体包括在工具保持器下方高度处的夹紧元件，所述夹紧元件适于与游动滑车构件的支撑元件结合，以便能够通过游动滑车构件将上部连接器支撑在支撑元件上。
28.根据权利要求27所述的上部工具连接器，其中，所述上部工具连接器本体的夹紧元件实施为水平对齐的轴端，所述轴端在夹具壳体的相对的侧部处沿着水平枢转轴线布置，以便使得工具夹具能够通过游动滑车构件枢转地支撑在支撑元件上。
29.一种升降方法，其中使用根据权利要求1所述的系统。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述系统包括多个可更换工具，所述多个可更换工具包括在其上侧处的相同的下部工具连接器，其中，所述工具中的一个与工具悬挂装置断开连接，而工具中的另一个连接至相同的悬挂装置。
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