DE102011109157A1 - Method for setting load e.g. vessel, on deposition surface at sea with waves using hoist in offshore installation or ship, involves resuming transmission of control signals to cable winch to actuate winch to deposit load on surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Absetzen einer Last auf einer Absetzfläche auf See bei Wellengang mittels eines Hebezeuges, das auf einer Offshore-Anlage oder einem Schiff montiert ist und mit dem Lasten vom Schiff auf die Offshore-Anlage und/oder umgekehrt und/oder von Schiff zu Schiff bringbar und dort auf der Absetzfläche absetzbar sind, wobei das Hebezeug eine Seilwinde aufweist, an der ein Tragseil befestigt ist, das auf die bzw. von der Seilwinde auf- bzw. abwickelbar ist und an dessen freiem Ende die Last hängt, wobei Steuersignale für die Seilwinde zur Betätigung derselben erzeugt und an die Seilwinde gesendet werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Steuervorrichtung und ein Hebezeug zur Durchführung des Verfahrens sowie auf eine Vorrichtung zur Reduzierung von Pendelbewegungen von Lasten bei deren Absetzen, wobei die Lasten an vertikal verlaufenden Tragseilen von Hebezeugen hängen.The invention relates to a method for depositing a load on a sedimentation surface at sea in waves by means of a hoist, which is mounted on an offshore facility or a ship and with the loads from the ship to the offshore facility and / or vice versa and / or can be brought from ship to ship and there deductible on the Absetzfläche, wherein the hoist has a winch on which a support cable is attached, which is on or from the winch on or unwindable and at the free end of the load depends wherein control signals for the winch for operating the same are generated and sent to the winch. The invention also relates to a control device and a hoist for carrying out the method as well as to a device for reducing pendulum movements of loads during their settling, the loads hanging on vertically extending suspension ropes of hoists.
Der Transport von Lasten, einschließlich Personen, von Schiffen auf Offshore-Anlagen und/oder umgekehrt, z. B. zu Wartungs- und/oder Versorgungszwecken, oder von Schiff zu Schiff ist bei bewegter See mit erheblichen Unsicherheiten verbunden. Der See- bzw. Wellengang führt häufig dazu, dass die Last beim Absetzen hart auf der Absetzfläche aufsetzt, so dass sie harten Stößen ausgesetzt ist. Dabei besteht die Gefahr, dass beförderte Personen verletzt und/oder beförderte Lasten beschädigt werden können.The transport of loads, including persons, of ships on offshore installations and / or vice versa, eg. As for maintenance and / or supply purposes, or from ship to ship is associated with considerable uncertainty in moving sea. The sea or swell often causes the load when settling hard on the Absetzfläche touches so that it is exposed to hard shocks. There is a risk that transported persons may be injured and / or carried loads may be damaged.
Ausgehend hiervon liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Lasten bei Wellengang sicherer auf einer Absetzfläche abzusetzen.Proceeding from this, the object of the present invention is to settle loads more safely on a sedimentation surface in waves.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 5, ein Hebezeug gemäß Anspruch 9 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method according to
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann das Absetzen der Last besser mit dem jeweils vorhandenen Wellengang synchronisiert werden, da der Bediener der Seilwinde bei dem jeweils tatsächlich vorhandenen Wellengang die Steuersignale zur Betätigung der Seilwinde zwar wie gewohnt erzeugt, die Bewegung der Seilwinde und damit der Last jedoch zunächst nur simuliert wird, um die Steuersignale an den vorhandenen Wellengang anzupassen. Mit Hilfe eines Abstandssensors wird der reale vertikale Abstand zwischen Last und Absetzfläche gemessen und aus diesem realen Abstand und den Steuersignalen ein simulierter Abstand zwischen Last und Absetzfläche berechnet. Sowohl der gemessene als auch der simulierte Abstand wird dem Bediener angezeigt, so dass dieser erkennen kann, ob eine derartige Betätigung der Seilwinde im Realbetrieb zu einem sicheren, nahezu stoßfreien Aufsetzen der Last auf der Absetzfläche führt oder nicht. Der Bediener kann das simulierte Aufsetzen so oft wiederholen, bis er bei dem vorhandenen Wellengang ein sicheres Aufsetzen der Last auf der Absetzfläche durchführen bzw. gewährleisten kann, Der Bediener kann also den Absetzvorgang mehrmals theoretisch durchlaufen, bis die erzeugten Steuersignale dem vorhandenen Wellengang angepasst sind, um dann von Simulationsbetrieb auf Realbetrieb umzustellen und dann die Last durch Wiederholen des – nunmehr realen – Absetzvorganges sicher, d. h. nahezu stoßfrei, abzusetzen. Die Sicherheit beim Lastabsetzen kann noch weiter erhöht werden, wenn bei einer großen Distanz des Hebezeuges zur Wasserlinie, d. h. bei einem über eine lange Distanz sich frei erstreckenden Tragseil, der Pendeleinfluss aus Wind reduziert wird. Erfindungsgemäß ist dazu eine Vorrichtung vorgesehen, bei der ein Spannseil von der Last quer zum Hubweg zu einer Führungseinrichtung verläuft, die sich längs des Hubweges erstreckt und längs der das dort befestigte Spannseil mit einer Vertikalbewegung der Last ebenfalls vertikal verschiebbar ist. Dabei ist ein Ende des Spannseils mit einer zweiten Seilwinde – im folgenden auch als Spannseil-Seilwinde bezeichnet – in Wirkverbindung, d. h. durch Betätigen der zweiten Seilwinde wird das Spannseil gespannt bzw. entspannt und somit die Zugkraft im Spannseil bestimmt. Da das Spannseil an der Last befestigt ist, wird durch Aufbringen einer Zugkraft auf das Spannseil die Last in Richtung Spannseil gezogen, d. h. das Tragseil verläuft nicht mehr vertikal sondern schräg. Dadurch übt das Tragseil einen Schrägzug auf die Last aus. Aus dem Schrägzug des Tragseiles auf die Last einerseits und aus dem Querzug des Spannseils auf die Last andererseits entsteht in einer Ebene eine Zweipunkt-Lastzentrierung, die die Last in ihrer Lage stabilisiert.The measures according to the invention, the weaning of the load can be better synchronized with the existing waves, since the operator of the winch at the actual existing waves the control signals for operating the winch while generated as usual, the movement of the winch and thus the load, however, first is only simulated to adapt the control signals to the existing swell. With the aid of a distance sensor, the real vertical distance between load and settling surface is measured and from this real distance and the control signals a simulated distance between load and settling surface is calculated. Both the measured and the simulated distance are displayed to the operator so that he can recognize whether such operation of the winch in real operation to a safe, almost shock-free placement of the load on the Absetzfläche leads or not. The operator can repeat the simulated setting up until he can safely make sure the load is placed on the set-down surface in the existing swell. The operator can therefore theoretically repeat the setting-down process until the generated control signals are adapted to the existing swell. then to switch from simulation operation to real operation and then the load by repeating the - now real - settling safely, d. H. almost bum-free, set down. The safety during load balancing can be increased even further, if at a large distance of the hoist to the waterline, d. H. in a over a long distance freely extending suspension rope, the pendulum influence is reduced from wind. According to the invention, a device is provided in which a tensioning cable extends from the load transversely to the stroke to a guide device which extends along the stroke and along which the tensioning cable attached there is also vertically displaceable with a vertical movement of the load. In this case, one end of the tensioning cable with a second winch - hereinafter also referred to as tension cable winch - in operative connection, d. H. by pressing the second winch tensioning rope is stretched or relaxed and thus determines the tensile force in the tensioning cable. Since the tensioning cable is attached to the load, the load is pulled in the direction of tensioning cable by applying a tensile force on the tensioning cable, d. H. The suspension cable no longer runs vertically but diagonally. As a result, the carrying rope exerts a diagonal pull on the load. From the diagonal train of the supporting rope on the load on the one hand and from the transverse tension of the tensioning cable on the load on the other hand arises in a plane a two-point load centering, which stabilizes the load in their position.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die gemessenen und die simulierten Abstände in Abhängigkeit von der Zeit auf der Anzeigeeinrichtung als Kurven oder Balken dargestellt. Hierdurch werden die Absetzvorgänge für den Bediener besonders anschaulich, so dass er ein möglichst stoßfreies, sicheres Aufsetzen im Simulations- und im Realbetrieb einwandfrei erkennen kann. Sollte der Absetzvorgang im Simulationsbetrieb nicht wunschgemäß erfolgt sein, kann er in einem weiteren Simulationsdurchlauf die Betätigung der Seilwinde dem vorhandenen Wellengang noch besser anpassen.In a preferred embodiment of the invention, the measured and simulated distances as a function of time are displayed on the display device as curves or bars. As a result, the settling operations for the operator are particularly vivid, so that he can perfectly recognize the most shock-free, secure placement in simulation and in real operation. If the settling process in the simulation mode is not done as desired, he can adjust the operation of the winch even better in a further simulation run the existing swell.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung werden die während des Simulierens erzeugten Steuersignale gespeichert und beim Fortsetzen der Zusendung der Steuersignale an die Seilwinde die während eines simulierten Absetzens erzeugten Steuersignale der Seilwinde zu deren Betätigung zugeleitet. Bei einem relativ konstanten Wellengang können mit diesen Maßnahmen z. B. die Daten des letzten und damit erfolgreichen Simulationsvorganges zur realen Betätigung der Seilwinde verwendet werden, um im Realbetrieb die Last nunmehr tatsächlich auf der Absetzfläche abzusetzen. Vorteilhaft ist es, wenn die Last in einer Abwärtsbewegung der Absetzfläche auf dieser abgesetzt wird. Bei einer Abwärtsbewegung der Absetzfläche, d. h. bei einer Bewegung der Absetzfläche hinunter in ein Wellental, hat die Absetzfläche die gleiche Bewegungsrichtung wie die Last, so dass bei Annäherung der Last an die Absetzfläche die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen beiden, mit der der Abstand bis zum Aufsetzen überbrückt wird, gering und für eine gewisse Zeit sogar null sein kann, während bei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen mit eher hohen Relativgeschwindigkeiten zu rechnen ist.In a favorable development of the invention, the control signals generated during the simulation are stored and, when continuing to send the control signals to the cable winch, the control signals of the cable winch generated during a simulated setting off are sent to their actuation. At a relatively constant swell can with these measures z. B. the data of the last and thus successful simulation process for real operation of the winch are used to actually settle the load now in real operation on the Absetzfläche. It is advantageous if the load is deposited in a downward movement of the settling surface on this. During a downward movement of the settling surface, ie when the settling surface moves down into a trough, the settling surface has the same direction of movement as the load, so that as the load approaches the settling surface, the relative velocity between the two bridges the distance until it settles will be low and even zero for some time, whereas in opposite directions of movement, rather high relative velocities are to be expected.
Bei einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die Anzeigeeinrichtung vorteilhafterweise dazu eingerichtet, gleichzeitig die gemessenen und die simulierten Abstände in Abhängigkeit von der Zeit als kurven oder Balken darzustellen. Der Bediener kann so auf einfache Weise die simulierten Abstände miteinander und mit den angemessenen Abständen vergleichen und erkennen, ob das jeweils simulierte Absetzen geeignet ist, in Verbindung mit den gemessenen Abständen – d. h. in Verbindung mit dem Wellengang – das gewünschte reale sichere, stoßfreie Absetzen zu erzielen.In a control device according to the invention, the display device is advantageously configured to simultaneously display the measured and the simulated distances as a function of time as curves or bars. The operator can easily compare the simulated distances with each other and with the appropriate distances and see if the simulated settling is appropriate, in conjunction with the measured distances - d. H. in conjunction with the swell - to achieve the desired real secure, bumpless settling.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung an eine Eingabeeinrichtung angeschlossen, in die der vertikale Abstand des Abstandssensors zu der Unterseite der Last eingebbar ist, und ermittelt die Auswerteeinrichtung aus diesem Abstand und den Messsignalen des Abstandssensors den vertikalen Abstand ab der Unterseite der Last. Durch diese Maßnahmen ist es nicht notwendig, den Abstandssensor an der Unterseite der Last anzubringen. Vielmehr kann der Abstandssensor an einer Stelle der Last angebracht werden, die bequem erreichbar ist, wobei lediglich bekannt sein muss, wie groß der Abstand des Abstandssensors zur Unterseite der Last ist.In an advantageous embodiment of the invention, the evaluation device is connected to an input device, in which the vertical distance of the distance sensor to the bottom of the load is entered, and determines the evaluation of this distance and the measurement signals of the distance sensor, the vertical distance from the bottom of the load. By these measures, it is not necessary to attach the distance sensor to the underside of the load. Rather, the distance sensor can be mounted at a location of the load that is easily accessible, it only needs to be known how large the distance of the distance sensor to the bottom of the load.
Vorzugsweise weist die Steuervorrichtung eine Speichereinrichtung auf, die an die Simulationseinrichtung und an die Seilwinde angeschlossen ist und in der die von der Simulationseinrichtung empfangenen Steuersignale im Simulationsbetrieb speicherbar sind und aus der ausgewählte Steuersignale im Realbetrieb wieder auslesbar und an die Seilwinde weiterleitbar sind. Mit diesen Maßnahmen kann ein erfolgreiches simuliertes Absetzen der Last bei konstantem Wellengang in ein reales Absetzen der Last umgesetzt werden, indem die zugehörigen Steuersignale nach dem Umschalten von Simulationsbetrieb auf Realbetrieb an die Seilwinde weitergeleitet werden, um diese tatsächlich zu betätigen und die Last abzusetzen.The control device preferably has a memory device which is connected to the simulation device and to the cable winch and in which the control signals received by the simulation device can be stored in simulation mode and can be read out again from the selected control signals in real operation and relayed to the cable winch. With these measures, a successful simulated settling of the load at a constant swell in a real settling of the load can be implemented by the associated control signals are forwarded after switching from simulation mode to real operation on the winch to actually actuate these and release the load.
Ein erfindungsgemäßes Hebezeug weist eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung auf. Dabei kann ein neugefertigtes Hebezeug bereits werksseitig mit einer solchen Steuervorrichtung ausgerüstet sein. Es ist jedoch auch möglich, bereits vorhandene Hebezeuge mit einer solchen Steuervorrichtung nachzurüsten.A hoist according to the invention has a control device according to the invention. In this case, a newly manufactured hoist can already be factory-equipped with such a control device. However, it is also possible to retrofit existing hoists with such a control device.
Vorteilhafterweise ist die Seilwinde eine Seegangsfolgewinde. Eine Seegangsfolgewinde hat neben den beiden üblichen Betriebsarten einer Seilwinde – Heben und Senken bzw. Aufwickeln und Abwickeln – noch eine dritte Betriebsart, in der die Windenseilkraft auf Spannseilkraft mit Konstantzug umgeschaltet ist. Bei einer abgesetzten Last und noch mit der Last verbundenem Tragseil wird dabei das Tragseil dem See- bzw. Wellengang folgend in der Weise auf die Seilwinde aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt, dass es ständig mit einem vorgegebenen konstanten Zug gespannt ist. Es ist daher vorteilhaft, in diese dritte Betriebsart „Konstantzug” umzuschalten, sobald die Last auf der Absetzfläche abgesetzt ist. Dieses Umschalten kann auch selbsttätig bei Entlastung des Tragseiles erfolgen.Advantageously, the winch is a Seegangsfolgewinde. A Seegangsfolgewinde has in addition to the two usual modes of a winch - lifting and lowering or winding and unwinding - still a third mode in which the winch rope force is switched to tension rope force with constant tension. At a remote load and still connected to the load carrying rope while the cable is following the sea or swell in the way wound on the winch or unwound from this, that it is constantly stretched with a predetermined constant train. It is therefore advantageous to switch to this third mode "Constantzug" as soon as the load is deposited on the Absetzfläche. This switching can also be done automatically with relief of the support cable.
Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßes Hebezeug ein Lastaufnahmemittel mit einem Boden auf, an dessen Unterseite der Abstandssensor angebracht ist. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen der Unterseite der Last und der Absetzfläche unmittelbar gemessen werden.A lifting device according to the invention preferably has a load-receiving means with a bottom, on the underside of which the distance sensor is mounted. In this way, the distance between the bottom of the load and the settling surface can be measured directly.
Vorzugsweise sind dabei an der Unterseite des Bodens vertikal wirkende Stoßdämpfer angebracht. Damit können noch evtl. kleinere Stöße beim Aufsetzen der Last auf die Absetzfläche gedämpft werden.Preferably, vertically acting shock absorbers are attached to the underside of the floor. This can be damped even smaller shocks when placing the load on the Absetzfläche.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein erfindungsgemäßes Hebezeug einen schwenk- und kippbaren Ausleger auf, an dem die Seilwinde befestigt ist und längs dem das Tragseil bis zur Auslegerspitze verläuft, wobei das Tragseil ab der Auslegespitze frei nach unten hängt. Mit einem solchen Ausleger kann ein weiter Arbeitsbereich abgedeckt werden. Er kann in der horizontalen Ebene geschwenkt und in der vertikalen Ebene gekippt werden. Ist der Ausleger als Teleskopausleger ausgeführt, kann er zudem auch noch in seiner Länge verändert werden, d. h. die Auslegerspitze in Längsrichtung des Auslegers verschoben werden.In an advantageous embodiment of the invention, a hoist according to the invention has a pivotable and tiltable boom on which the cable winch is attached and along which the support cable runs to the jib tip, wherein the support cable hanging freely from the top of the Auslegespitze down. With such a boom, a wide work area can be covered. It can be pivoted in the horizontal plane and tilted in the vertical plane. If the boom is designed as a telescopic boom, it can also be changed in its length, d. H. the boom tip to be moved in the longitudinal direction of the boom.
Bei einer Vorrichtung zur Reduzierung von Pendelbewegungen von Lasten, die an vertikal verlaufenden Tragseilen von Hebezeugen hängen, weist eine längliche Führungseinrichtung, die sich in vertikaler Richtung längs des Hubweges der Lasten erstreckt und ortsfest zum Hebezeug befestigt ist, bevorzugt mindestens ein sich längs des Hubweges erstreckendes Führungsseil auf. Hierdurch kann eine Führungseinrichtung mit geringem Fertigungs- und Montageaufwand hergestellt werden.In an apparatus for reducing pendulum movements of loads suspended from vertically extending suspension cables of hoists, an elongate guide means extending in the vertical direction along the stroke of the loads extends and fixed to the hoist, preferably at least one along the stroke extending guide cable. In this way, a guide device can be produced with low manufacturing and assembly costs.
Vorzugsweise ist eine auf der Führungseinrichtung gelagerte und längs dieser bewegbare Einrichtung als Rollkörper ausgebildet. An einer solchen Einrichtung ist ein Spannseil, das von der Führungseinrichtung quer zu dieser zur Last hin verläuft und mit seinem ersten Ende an der Last befestigt ist, mit seinem zweiten Ende befestigt. Mit dieser Maßnahme wird auf einfacher Weise eine leichte Verschiebbarkeit des Spannseils längs der Führungseinrichtung erreicht.Preferably, a device mounted on the guide device and along this movable device is designed as a rolling body. At such a device, a tensioning cable, which extends from the guide means transversely thereto to the load and is fastened with its first end to the load, attached with its second end. With this measure, a slight displaceability of the tensioning cable along the guide device is achieved in a simple manner.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Spannseil-Seilwinde, die zum Aufbringen einer Zugkraft auf das Spannseil mit einem Ende des Spannseils in Wirkverbindung steht, an der Last befestigt und ist das Spannseil mit seinem ersten Ende an der Seilwinde befestigt und auf diese bzw. von dieser auf- bzw. abwickelbar. Wenn die Last ein Personenkorb ist, können bei dieser Ausführungsform die in dem Personenkorb beförderten Personen die Seilwinde selbst betätigen.In an advantageous embodiment of the invention, a tension cable winch, which is operatively connected to apply a tensile force on the tensioning cable with one end of the tensioning cable attached to the load and the tensioning cable is attached with its first end to the winch and on this or from this on or unwound. If the load is a people basket, in this embodiment, the people carried in the basket can operate the winch itself.
In einer anderen, ebenso bevorzugten Ausführungsform ist einer der Befestigungspunkte des Führungsseils durch die Spannseil-Seilwinde gebildet, auf die bzw. von der das Führungsseil auf- bzw. abwickelbar ist, und weist der Rollkörper eine lose, in Richtung des Spannseils bewegliche Umlenkrolle auf, an der des zweite Ende des Spannseils befestigt ist, wobei das Führungsseil um diese lose Umlenkrolle geführt ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Spannseil-Seilwinde in der Nähe des Hebezeugs angebracht werden, so dass die Person, die das Hebezeug bedient, auch diese Spannseil-Seilwinde bedienen kann.In another, equally preferred embodiment, one of the attachment points of the guide cable is formed by the tension cable winch on or from which the guide cable is wound up or unwound, and the roller body on a loose, movable in the direction of the tension cable pulley, is attached to the second end of the tensioning cable, wherein the guide cable is guided around this loose pulley. In this embodiment, the winch cable winch can be mounted near the hoist so that the person operating the hoist can also operate this winch winch.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:
Mit Bezug auf
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird angenommen, dass das Hebezeug
Im ersten Verfahrensschritt
Im nächsten Verfahrensschritt
Dazu wird der reale Abstand zwischen Last
Im Simulationsbetrieb wird sowohl der gemessene als auch der simulierte Abstand angezeigt (Schritt
Die Last
Der Abstand der Last
Der Abstand C1 sollte durch reale Betätigung der Seilwinde hier minimiert werden.The distance C1 should be minimized by real operation of the winch here.
Die Kurve D stellt die gesteuerte Bewegungskurve – d. h. die über der Zeit aufgetragenen Abstände – der Last
In dem in
Nach einem Umschalten von Simulationsbetrieb auf Realbetrieb werden die erzeugten Steuersignale der Seilwinde
Das Aufnehmen einer Last
In
Die Steuervorrichtung
Ein Abstandssensor
Die vom Abstandssensor
Eine Anzeigeeinrichtung
Das in
Der Auslegerkran
Nahe der Kippachse
Die Energieversorgung des Auslegerkrans
Die Bedienung des Auslegerkrans
An dem freien Ende des Tragseiles hängt im dargestellten Ausführungsbeispiel als Last ein Personenkorb
Ferner sind am Boden
Zur weiteren Reduzierung der Stoßbeanspruchung beim Absetzen der Last
Im in
Diese Führungseinrichtung
An dem Rollkörper
Mittels der Spannseil-Seilwinde
Das quer verlaufende Spannseil
In
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Das Führungsseil
Wenn das Führungsseil
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