DE102015225936A1

DE102015225936A1 - Device for lifting, lowering or holding a load and method for controlling such a device

Info

Publication number: DE102015225936A1
Application number: DE102015225936.6A
Authority: DE
Inventors: Patrick Verbakel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Van Halteren Technologies Boxtel BV
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2016-07-14
Also published as: EP3045416A1

Abstract

Offenbart sind eine Einrichtung zum Heben, Senken oder Halten einer Last und Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Einrichtung, die Last von einer Hubeinrichtung in Richtung zur Zielposition oder von dieser weg bewegbar ist und wobei eine aktive Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition und die Hubeinrichtung separat von einander oder – anders gesagt – entlang zweier getrennter Kraftlinien an der Last angreifen.Disclosed are a device for lifting, lowering or holding a load and method for controlling such a device, the load from a lifting device toward the target position or from this is movable away and wherein an active compensation device to compensate for in particular caused by rough sea relative movements of the load with respect to a target position and the lifting device separately from each other or - in other words - along two separate lines of force on the load attack.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Einrichtung. Die Einrichtung umfasst eine Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and a method for driving such a device. The device comprises a compensating device for compensating for, in particular, sea-induced relative movements of the load with respect to a target position

Derartige Seegangs- oder Dünungskompensationseinrichtungen (Heave Compensation System) – im Folgenden auch HCS genannt – werden beispielsweise in der Offshore-/Marinetechnik eingesetzt, wenn eine Last von einem Schiff mittels eines Krans auf ein am Meeresboden abgestütztes Objekt, beispielsweise eine Plattform abgesetzt werden soll. Eine derartige Aufgabenstellung liegt bei der Montage von Bohrinseln oder Offshore-Windkraftanlagen vor oder wenn ein Bohrstrang von einer schwimmenden Plattform aus abgesenkt wird und diese durch den Seegang angehoben und abgesenkt wird. In der Forschung werden schwere Messgeräte oder Versorgungsstationen für Roboter oder dergleichen von einem Schiff über eine Winde in große Tiefen abgesenkt, wobei dann durch den Seegang verursacht das Halteseil erheblichen Zugbelastungen ausgesetzt ist. Such sea state or swell compensation devices (Heave Compensation System) - hereinafter also called HCS - are used, for example, in offshore / marine engineering, when a load from a ship by means of a crane on an object supported on the seabed, for example, a platform should be discontinued. Such a task is in the assembly of rigs or offshore wind turbines before or when a drill string is lowered from a floating platform and this is raised and lowered by the sea. In research, heavy measuring devices or supply stations for robots or the like are lowered from a ship via a winch to great depths, in which case the tether, caused by the sea state, is exposed to considerable tensile loads.

Zum Ausgleich derartiger durch Seegang oder Dünung verursachten Relativbewegungen der Last zur jeweils vorgegebenen Zielposition sind passive und aktive Systeme bekannt. Bei einem passiven System, wie es beispielsweise in der Beschreibungseinleitung der US 4,121,806 beschrieben ist, wird eine linear verstellbare Einheit, beispielsweise ein Hydrozylinder oder eine rotatorisch betriebene Einheit, beispielsweise ein Hydromotor in Abstützrichtung über einen Gasspeicher beaufschlagt, dessen Druck so ausgelegt ist, dass die Last ohne Seegang in einer Mittelposition abgestützt ist – der Gasspeicher wirkt somit als eine Art Gasfeder. To compensate for such caused by swell or swell relative movements of the load to the respective predetermined target position passive and active systems are known. In a passive system, as for example in the introduction to the description of US 4,121,806 is described, a linearly adjustable unit, for example, a hydraulic cylinder or a rotationally operated unit, for example, a hydraulic motor is acted upon in the support direction via a gas storage, the pressure is designed so that the load is supported without swell in a central position - the gas storage thus acts as a kind of gas spring.

Derartige passive Einheiten sind konstruktiv auf den jeweiligen Anwendungszweck und die zugehörigen Lasten abgestimmt, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Lasten nur mit größerem Aufwand möglich ist. Derartige Passivsysteme sind häufig zwischen dem eigentlichen Kranhaken und der Last angeordnet und befinden sich somit beim Absenken unterhalb des Meeresspiegels. Such passive units are designed to match the particular application and the associated loads, so that an adaptation to different loads is possible only with great effort. Such passive systems are often arranged between the actual crane hook and the load and thus are located when lowering below sea level.

Ein Problem bei derartigen passiven Systemen besteht darin, dass die Aufladung des Gasspeichers, mit anderen Worten gesagt, die Gasfederkonstante, in Abhängigkeit von der Last und dem Seegang und auch von der Eintauchtiefe angepasst werden muss. In der US 7,934,561 B1 ist ein passives System mit einer Wassertiefenkompensation gezeigt, über die sich die Einflüsse der Wassertiefe beim Absenken der Last etwas kompensieren lassen. A problem with such passive systems is that the charging of the gas storage, in other words, the gas spring constant, must be adjusted depending on the load and the sea state and also on the immersion depth. In the US Pat. No. 7,934,561 B1 is shown a passive system with a water depth compensation, which can compensate for the effects of water depth when lowering the load something.

Bei Anwendungen, bei denen es auf eine sehr präzise Führung der Last beim Absenken ankommt, werden vorzugsweise aktive Systeme verwendet, bei denen ein Linearantrieb (Zylinder) oder ein rotatorischer Antrieb (Hydromotor) mit einem Positionsregelsystem ausgeführt ist, durch das die Last durch Ansteuerung des Antriebs stets auf der vorbestimmten Position gehalten werden kann. In applications where a very precise guidance of the load during lowering is required, preferably active systems are used, in which a linear drive (cylinder) or a rotary drive (hydraulic motor) is designed with a position control system, by which the load is controlled by controlling the load Drive can always be kept in the predetermined position.

Derartige aktive Systeme werden üblicher Weise auf dem Schiff angeordnet, so dass sie auch das Gewicht des Kranseils, der Kranblöcke (Flaschenzug) und des Kranhakens bewegen müssen, so dass die Nutzlast durch das zusätzliche Gewicht dieser Komponenten reduziert ist. Such active systems are usually placed on the ship, so they must also move the weight of the crane cable, the crane blocks (pulley) and the crane hook, so that the payload is reduced by the additional weight of these components.

Bei größeren Lasten wird üblicher Weise ein Kombination eines aktiven und passiven Systems eingesetzt, wie es beispielsweise in der EP 1 869 282 B1 erläutert ist. For larger loads, a combination of an active and passive system is usually used, as for example in the EP 1 869 282 B1 is explained.

Dabei wird zum einen die Last über ein passives Gasspeichersystem kompensiert und zum anderen die Sollposition der Last über ein aktives Regelsystem konstant gehalten. Ein derartiges System hat den Vorteil, dass über das aktive System lediglich die Ausgleichsbewegung der Last bewirkt werden muss, während das eigentliche Abstützen über das passive System erfolgt. Derartige Kombinationssysteme sind insbesondere dann erforderlich, wenn eine Last mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vom Meeresboden oder von einer auf diesem verankerten Plattform abgehoben oder auf diese abgesenkt werden soll. Ein ähnliches System ist auch in der eingangs genannten US 4,121,806 erläutert. Bei dieser Anordnung sind passiv wirkende, über einen Gasspeicher vorgespannte Zylinder und aktive Zylinder mit einer Positionsregelung parallel zueinander in einer Kompensationseinrichtung angeordnet, an der dann der eigentliche Kranhaken befestigt ist, die dann über das Kranseil mit der Last verbunden ist. On the one hand the load is compensated via a passive gas storage system and on the other hand the nominal position of the load is kept constant via an active control system. Such a system has the advantage that only the compensating movement of the load must be effected via the active system, while the actual support is carried out via the passive system. Such combination systems are particularly required when lifting a load at a predetermined speed from the seabed or from an anchored on this platform or lowered to this. A similar system is also mentioned in the beginning US 4,121,806 explained. In this arrangement, passively acting, biased by a gas cylinder and cylinder active cylinders are arranged with a position control parallel to each other in a compensation device to which then the actual crane hook is attached, which is then connected via the crane cable to the load.

Die US 4,021,019 zeigt ein System, bei dem ein aktiver Zylinder in einem passiven Zylinder integriert ist. The US 4,021,019 shows a system in which an active cylinder is integrated in a passive cylinder.

Derartige Systeme haben einen relativ komplexen Aufbau und werden seitens der Hersteller bei der Konzeption des Krans integriert. Eine Nachrüstung des aktiven Systems bei bestehenden Kränen, die lediglich mit einem passiven Kompensationssystem ausgeführt sind, ist nur mit äußerst großem Aufwand möglich, da ein Eingriff in die Kranstruktur des bestehenden Designs erforderlich ist und auch zusätzliche hydraulische Leistung bereitgestellt werden muss. Hinzu kommt, dass existierende Krandesigns aufgrund Restriktionen im Hinblick auf die maximale Seilgeschwindigkeit, das Gewicht und den Durchmesser der Seilscheiben/Blöcke und die Steifigkeit der Konstruktion unterliegen, so dass eine Nachrüstung mit einem aktiven System nahezu ausgeschlossen ist. Such systems have a relatively complex structure and are integrated by the manufacturer in the design of the crane. Retrofitting the active system to existing cranes using only a passive compensation system is only possible with great effort, as it requires intervention in the crane structure of the existing design and also provides additional hydraulic power. In addition, existing crane designs due to restrictions in terms of maximum rope speed, the weight and diameter of the sheaves / blocks and the rigidity of the design, so that retrofitting with an active system is almost impossible.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei einer zuverlässigen Kompensation von insbesondere aufgrund von Seegang verursachten Bewegungen eine Nachrüstung ermöglicht. In contrast, the invention has for its object to provide a device that allows retrofitting with a reliable compensation of movements caused in particular due to sea conditions.

Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Einrichtung in der vorbeschriebenen Weise ansteuerbar ist. The invention is also based on the object to provide a method by which the device in the manner described above can be controlled.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Einrichtung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und im Hinblick auf das Verfahren durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruches 13 gelöst. This object is achieved in terms of the device by the features of claim 1 and in terms of the method by the features of the independent claim 13.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Other advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß hat die Einrichtung zum Heben, Senken oder Halten einer Last mit einer Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang oder Dünung verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition, eine Hubeinrichtung, von der die Last in Richtung zur Zielposition oder von dieser weg bewegbar ist, und eine aktive Kompensationseinrichtung, die über eine Regeleinheit in Abhängigkeit von einer Relativbewegung der Last oder der wirksamen Kraft ansteuerbar ist. Die aktive Kompensationseinrichtung greift erfindungsgemäß getrennt von der Hubeinrichtung an der Last an. Mit anderen Worten gesagt, die aktive Kompensationseinrichtung und die Hubeinrichtung sind in separaten Kraftflusslinien angeordnet. According to the invention, the device for lifting, lowering or holding a load with a compensating device for compensating for relative movement of the load with respect to a target position, in particular caused by swell or swell, has a lifting device from which the load is movable towards or away from the target position , And an active compensation device which is controllable via a control unit in response to a relative movement of the load or the effective force. The active compensation device according to the invention acts on the load separately from the lifting device. In other words, the active compensation device and the lifting device are arranged in separate power flow lines.

Eine derartige Lösung ermöglicht es beispielsweise, einen Schwimmkran, der mit einer herkömmlichen Hubeinrichtung ausgeführt ist, nachträglich mit einer aktiven Kompensationseinrichtung nachzurüsten. Dementsprechend wird das Gewicht der Last im Wesentlichen von der Hubeinrichtung getragen, während die Ausgleichsbewegungen insbesondere in dem Bereich, in dem es auf hohe Präzision ankommt, beispielsweise beim Aufsetzen auf den Meeresboden, über die aktive Kompensationseinrichtung bewirkt oder durch diese unterstützt wird. Such a solution makes it possible, for example, retrofitting a floating crane, which is designed with a conventional lifting device, with an active compensation device. Accordingly, the weight of the load is essentially carried by the lifting device, whereas the compensating movements are effected or assisted by the active compensating device, in particular in the region in which high precision is required, for example when putting it on the seabed.

Dementsprechend muss die aktive Kompensationseinrichtung nicht ausgelegt sein, um das Gewicht des Kranseils, der Blöcke und des Hakengeschirrs zu tragen, sondern muss nur einen Teil der Last tragen. Accordingly, the active compensation device need not be designed to support the weight of the crane rope, blocks and hook harness, but only needs to carry part of the load.

Vorteilhafterweise ist der Hubeinrichtung zusätzlich zu aktiven Kompensationseinrichtung eine passive Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang oder Dünung verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition zugeordnet. Advantageously, in addition to the active compensation device, the lifting device is assigned a passive compensation device for compensating for relative movements of the load, in particular caused by swell or swell, with reference to a target position.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die passive Kompensationseinrichtung mit einem Gasspeicher ausgeführt, der bei der Kompensation geladen beziehungsweise entladen wird. In a preferred embodiment of the invention, the passive compensation device is designed with a gas storage, which is charged or discharged during the compensation.

Dabei kann die passive Kompensationseinrichtung mit einem Zylinder ausgeführt sein, dessen Kolben einen mit dem Gasspeicher in Wirkverbindung stehenden Druckraum begrenzt, wobei die Last mit dem Kolben oder einem Zylindergehäuse und die Hubeinrichtung, das heißt der Kran, dann entsprechend mit dem Zylindergehäuse beziehungsweise dem Kolben verbunden ist. Der Speicher ist dann vorzugsweise ein hydropneumatischer Speicher, dessen Flüssigkeitsseite fluidisch mit dem Druckraum des Zylinders verbunden ist. In this case, the passive compensation device may be designed with a cylinder whose piston defines a pressure chamber operatively connected to the gas reservoir, wherein the load with the piston or a cylinder housing and the lifting device, that is, the crane, then connected correspondingly with the cylinder housing or the piston is. The reservoir is then preferably a hydropneumatic accumulator whose fluid side is fluidically connected to the pressure chamber of the cylinder.

Der Zylinder der passiven Kompensationseinrichtung wird vorzugsweise als Gleichgangzylinder ausgeführt. The cylinder of the passive compensation device is preferably designed as a synchronous cylinder.

Die passive Kompensationseinrichtung wird vorzugsweise im Bereich des lastseitigen Endabschnittes der Hubeinrichtung, beispielsweise am Kranhaken, angeordnet. The passive compensation device is preferably arranged in the region of the load-side end section of the lifting device, for example on the crane hook.

Die Lagekompensation ist besonders exakt, wenn der passiven Kompensationseinrichtung eine Einrichtung zur Kompensation der Wassertiefe zugeordnet ist, wie sie beispielsweise im eingangs beschriebenen Stand der Technik erläutert ist. The position compensation is particularly accurate when the passive compensation device is associated with a device for compensation of the water depth, as explained for example in the prior art described above.

Die aktive Kompensationseinrichtung hat bei einer Variante eine auf einem Schwimmkörper, beispielsweise einem Schiff, angeordnete Aktivwinde oder einen Linearantrieb, die in Abhängigkeit von der Relativbewegung der Last ansteuerbar sind und deren Windenseil beziehungsweise Linearaktor an der Last angreift. Die Aktivwinde kann als Antrieb einen Elektromotor oder einen Hydromotor haben. In one variant, the active compensation device has an active winch or a linear drive arranged on a floating body, for example a ship, which can be activated as a function of the relative movement of the load and whose winch rope or linear actuator acts on the load. The active winch can have as drive an electric motor or a hydraulic motor.

Das Windenseil beziehungsweise Windenzugmittel kann zumindest abschnittsweise aus hochzugfestem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Dyneema^® ausgebildet werden. Derartige Kunststoffmaterialien sind bei herkömmlichen Krankonstruktionen mit den Vielfachumlenkungen um die Scheiben des Flaschenzugs aufgrund des erhöhten Verschleißes nicht einsetzbar. The winch rope or Windenzugmittel can at least in sections such as Dyneema ^® are formed of high tensile plastic material. Such plastic materials can not be used in conventional crane designs with the multiple deflections around the pulleys due to the increased wear.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn ein windentrommelseitiger Endabschnitt des Zugseils aus einem Drahtmaterial hergestellt ist, so dass der direkt mit der Winde in Kontakt gelangende Bereich verschleißfester ausgebildet ist. It is particularly preferred if a winch drum side end portion of the pull rope is made of a wire material, so that the directly coming into contact with the winch area is made wear-resistant.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die aktive Kompensationseinrichtung ausgelegt, um den geringeren Teil der Last zu tragen – wie vorstehend ausgeführt, kann daher die aktive Kompensationseinrichtung kleiner und mit geringerer Leistung ausgelegt werden, wobei die Dynamik der Regelung verbessert ist. In a particularly preferred embodiment of the invention, the active compensation device is designed to carry the smaller part of the load - as stated above, therefore, the active compensation device can be designed smaller and with lower power, the dynamics of the control is improved.

Das Lösen der Hubeinrichtung von der Last nach dem Absetzen ist besonders einfach, wenn sowohl die passive Kompensationseinrichtung als auch die aktive Kompensationseinrichtung mit einer fernbedienbaren Einrichtung zum Trennen von der Last ausgeführt sind. The release of the lifting device from the load after weaning is particularly simple if both the passive compensation device and the active compensation device are designed with a remote-controlled device for disconnecting from the load.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer Einrichtung zum Heben, Senken oder Halten einer Last mit einer Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition wird zunächst die Last mittels der Hubeinrichtung abgesenkt, wobei die aktive Kompensationseinrichtung keinen oder nur einen geringen Anteil der Last trägt. Die Regeleinheit zur Kompensation der Relativbewegung mittels der aktiven Kompensationseinrichtung ist dabei nicht aktiviert. Das Aktivieren der Regeleinheit erfolgt erfindungsgemäß vor dem Erreichen der Zielposition oder in einem Bereich der Hub-/Absenkbewegung, in dem es auf eine hohe Präzision der Lastbewegung ankommt, so dass in diesem Bereich die aktive Kompensationseinrichtung zur Kompensation der Relativbewegungen aktiv ist. According to the inventive method for driving a device for lifting, lowering or holding a load with a compensation device for compensating for particular caused by sea relative movements of the load with respect to a target position, the load is first lowered by means of the lifting device, wherein the active compensation device no or only carries a small proportion of the load. The control unit for compensating the relative movement by means of the active compensation device is not activated. The activation of the control unit according to the invention is carried out before reaching the target position or in an area of the lifting / lowering movement in which it depends on a high precision of the load movement, so that in this area the active compensation device for compensating the relative movements is active.

In einem folgenden Schritt wird die Last dann an der Zielposition auf eine Stützfläche, beispielsweise dem Meeresboden abgesenkt und die aktive Kompensationseinrichtung mittels der Regeleinheit derart angesteuert wird, dass deren Traglast verringert wird, so dass die Last zunehmend von der Stützfläche und der Hubeinrichtung getragen wird. In a following step, the load is then lowered at the target position onto a support surface, for example the seabed, and the active compensation device is controlled by the control unit such that its load is reduced so that the load is increasingly carried by the support surface and the lifting device.

In der Folge erfolgt dann die weitere Lastübertragung von der Hubeinrichtung auf die Stützfläche, bis diese die gesamte Last trägt. As a result, then the further load transfer from the lifting device is carried out on the support surface until it carries the entire load.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung bei der der Hubeinrichtung eine passive Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition zugeordnet ist, wird zunächst die Last mittels der Hubeinrichtung und der daran angeordneten passiven Kompensationseinrichtung abgesenkt, wobei letztere die Kompensation der Relativbewegungen übernimmt. Die aktive Kompensationseinrichtung trägt dabei nur einen geringen Anteil oder keinen Anteil der Last. Die Regeleinheit zur Kompensation der Relativbewegung mittels der aktiven Kompensationseinrichtung ist dabei nicht aktiviert. According to the inventive method for controlling a device in which the lifting device is associated with a passive compensation device for compensating particular caused by sea relative movements of the load with respect to a target position, the load is first lowered by means of the lifting device and the passive compensation device arranged thereon, the latter the compensation of the relative movements takes over. The active compensation device carries only a small portion or no share of the load. The control unit for compensating the relative movement by means of the active compensation device is not activated.

Das Aktivieren der Regeleinheit erfolgt erfindungsgemäß vor dem Erreichen der Zielposition oder in einem Bereich der Hub-/Absenkbewegung, in dem es auf eine hohe Präzision der Lastbewegung ankommt, so dass in diesem Bereich die aktive Kompensationseinrichtung zur Kompensation der Relativbewegungen beiträgt. The activation of the control unit according to the invention is carried out before reaching the target position or in an area of the lifting / lowering movement in which it depends on a high precision of the load movement, so that in this area the active compensation device contributes to the compensation of the relative movements.

In einem folgenden Schritt wird die Last dann an der Zielposition auf eine Stützfläche, beispielsweise dem Meeresboden abgesenkt und die aktive Kompensationseinrichtung mittels der Regeleinheit derart angesteuert wird, dass deren Traglast verringert wird, so dass die Last zunehmend von der Stützfläche und der Hubeinrichtung mit der passiven Kompensationseinrichtung getragen wird. In a following step, the load is then lowered at the target position onto a support surface, for example the seabed, and the active compensation device is controlled by means of the control unit such that its load is reduced, so that the load increases from the support surface and the lifting device with the passive Compensation device is worn.

In der Folge erfolgt dann die weitere Lastübertragung von der Hubeinrichtung und der passiven Kompensationseinrichtung auf die Stützfläche, bis diese die gesamte Last trägt. As a result, then the further load transfer from the lifting device and the passive compensation device takes place on the support surface until it carries the entire load.

Dabei ist es vorgesehen, die aktive Kompensationseinrichtung und die passive Kompensationseinrichtung jeweils nach der vollständigen Lastübertragung per Fernbedienung von der Last zu trennen. It is provided to separate the active compensation device and the passive compensation device in each case after the complete load transfer by remote control of the load.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zeigt gemäß den vorstehenden Ausführungen demnach folgende Vorteile:
Es gibt keine Wechselwirkungen mit der original installierten Hubeinrichtung und deren Hubelemente, so dass keine oder allenfalls minimale Anpassungen der Hubeinrichtung in den vorbestimmten Operationsmodi und Lastfällen erforderlich sind. The device according to the invention accordingly has the following advantages according to the above statements:
There are no interactions with the original installed lifting device and its lifting elements, so that no or at most minimal adjustments of the lifting device in the predetermined operating modes and load cases are required.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die unerwünschte Relativbewegung der Last mit Bezug zur Zielposition im Bereich zwischen dem Kranhaken und der Last kompensiert wird. Es ist daher nicht erforderlich, das Kranseil und die Scheiben des Flaschenzugs (beispielsweise 2.200 m von 50 mm starkem Stahlseil an sechs Parten des Flaschenzugs bei einer Last von 200 Metertonnen) zur Kompensation zu beschleunigen oder zu bewegen. Dies stellt eine erhebliche Energieeinsparung und eine damit einhergehende Verringerung der zu installierenden Leistung, der Größe und des Gewichts dar. Another advantage is that the undesired relative movement of the load with respect to the target position in the area between the crane hook and the load is compensated. It is therefore not necessary to accelerate or move the crane cable and the pulleys of the pulley (for example, 2200 m of 50 mm steel cable to six parts of the pulley at a load of 200 metric tons) for compensation. This represents a considerable energy saving and a concomitant reduction in the power to be installed, the size and the weight.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist darüber hinaus äußerst flexibel, da die nachträglich installierbare aktive Kompensationseinrichtung modular aufgebaut sein kann, um unterschiedlichen Lastfällen Genüge zu tun. The arrangement according to the invention is also extremely flexible, since the retrofittable active compensation device can be modular in order to do different load cases suffice.

Um eine gute Regelstabilität und auch die zur Bewegungskompensation erforderliche Leistung zu minimieren, ist das Zugmittel des Aktivsystems mit möglichst geringer Elastizität auszuführen. Dementsprechend wird es bevorzugt, wenn dieses aktive Zugmittel als einzelnes Windenseil und nicht als Flaschenzug ausgeführt ist, das bis kurz vor dem Absetzen der Last praktisch nicht in Wirkeingriff steht oder nur einen geringen Teil der Last trägt. Wie erläutert, wird es dabei bevorzugt, einen ersten windenseitigen Endabschnitt als Drahtvorläufer auszubilden, an den sich dann ein über Schäkel oder auf sonstige Weise gekoppeltes Seil aus Kunststoffmaterial anschließt. In order to minimize good control stability and also the power required for motion compensation, the traction means of the active system must be designed with as little elasticity as possible. Accordingly, it is preferred if this active traction means is designed as a single winch rope and not as a pulley, which is practically not in operative engagement until shortly before the weaning of the load or carries only a small part of the load. As explained, it is preferred to form a first windward end portion as a wire precursor, which is then followed by a shackle or otherwise coupled rope of plastic material.

Auf diese Weise wird das Gewicht der aktiven Kompensationseinrichtung weiter abgesenkt und deren Mobilität und Flexibilität erhöht. In this way, the weight of the active compensation device is further lowered and increases its mobility and flexibility.

Gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren wird der überwiegende Anteil der Lastkräfte während der Absenkbewegung (oder Hubbewegung) durch die passive Kompensationseinrichtung getragen, während die aktive Kompensationseinrichtung nur einen kleinen Anteil zwischen 10–30 % trägt. Im Falle eines Versagens der aktiven Kompensationseinrichtung wird die Last dann immer noch sicher von der Hubeinrichtung mit der passiven Kompensationseinrichtung getragen. Dies kann in Bezug zu einer gewünschten oder geforderten Sicherheitsklasse in einer weniger komplexen Anlage und Steuerung führen. According to the inventive method, the majority of the load forces during the lowering (or lifting) is carried by the passive compensation device, while the active compensation device carries only a small proportion between 10-30%. In the event of failure of the active compensation device, the load is then still safely carried by the lifting device with the passive compensation device. This can result in a less complex plant and control relative to a desired or required safety class.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In dem konkreten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung mit Kompensationseinrichtungen zum Ausgleich von durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition. ausgestattet. Es zeigen: A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to schematic drawings. In the specific embodiment, the device is provided with compensation means for compensating for relative movements of the load caused by swell with respect to a target position. fitted. Show it:

1 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung, 1 a schematic representation of a device according to the invention,

2 eine erste Phase beim Absenken einer Last nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung gemäß 1 und 2 a first phase when lowering a load according to the inventive method for driving a device according to 1 and

3 eine zweite Phase beim Absenken einer Last nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. 3 a second phase when lowering a load by the method according to the invention.

1 zeigt ein stark vereinfachtes Prinzipschaubild eines mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit Seegangskompensation (HCS) 1 ausgeführten Schwimmkrans 2, über den eine Last L auf dem Meeresboden 4 oder einer dort verankerten Plattform abgesetzt werden soll. Die HCS besteht im Prinzip aus einer passiven Kompensationseinrichtung 6 und einer aktiven Kompensationseinrichtung 8, die getrennt von einander an der Last L angreifen. Das heißt die Kraftflusslinien, in denen die beiden Einrichtungen 6, 8 liegen, verlaufen in etwa parallel oder zumindest im Abstand zu einander. 1 shows a greatly simplified schematic diagram of a device according to the invention with sea state compensation (HCS) 1 executed floating crane 2 over which a load L on the seabed 4 or a platform anchored there. The HCS consists in principle of a passive compensation device 6 and an active compensation device 8th , which attack separately from each other on the load L. That is the power flow lines in which the two facilities 6 . 8th lie, run approximately parallel or at least at a distance to each other.

Der Schwimmkran 2 ist mit einem herkömmlichen Kran 10 ausgeführt, bei dem ein Kranseil 12 mehrfach feststehende Scheiben 14 und lose, das heißt gemeinsam mit der Last L bewegbare Scheiben 16 umschlingt, so dass ein Flaschenzug 18 gebildet wird, dessen Endabschnitt (lose Part) um eine Winde oder dergleichen gelegt ist, um die Last L zu bewegen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die losen Scheiben 16 direkt mit der passiven Kompensationseinrichtung 6 verbunden. Diese hat einen hydropneumatischen Zylinder 20, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Gleichgangzylinder ausgeführt ist, dessen Kolben gemeinsam mit der Zylinderwandung 20 einen Druckraum 24 begrenzt, der von einer unteren Kolbenstange 26 durchsetzt ist. Diese Kolbenstange ist über einen Kranhaken 28 oder über eine sonstige Befestigungseinrichtung mit der Last L verbunden. Eine weitere Kolbenstange 30 durchsetzt einen weiteren, in Figur oben liegenden Druckraum 32 des Zylinders 20. Der in 1 unten liegende Druckraum 24 ist mit dem Druck eines hydropneumatischen Speichers beaufschlagt. Dieser hat einen hydropneumatischen Zylinder 36, dessen Kolben einen Flüssigkeitsraum 38, der mit einem hydraulischen Druckmittel gefüllt, von einem in 1 oberen Gasraum 40 trennt, der mit zwei Speichervolumina 42, 44, zum Beispiel Gasflaschen, verbunden ist. Der Flüssigkeitsraum 38 ist mit dem Druckraum 24 des Zylinders 20 fluidisch verbunden. Der Druck im Gasraum 40 und in den Speichervolumina 42, 44, das heißt der Abstützdruck in dem Druckraum 24, ist so gewählt, dass die Last L von der passiven Kompensationseinrichtung 6 in einer Mittellage des Kolbens 22 (siehe Darstellung gemäß 1) gehalten werden kann, wenn kein Seegang vorliegt. The floating crane 2 is with a conventional crane 10 executed, in which a crane rope 12 several times fixed discs 14 and loose, that is together with the load L movable discs 16 wraps around, leaving a pulley 18 is formed, whose end portion (loose part) is placed around a winch or the like to move the load L. In the illustrated embodiment, the loose slices 16 directly with the passive compensation device 6 connected. This has a hydropneumatic cylinder 20 , which is designed as a synchronous cylinder in the illustrated embodiment, the piston together with the cylinder wall 20 a pressure room 24 limited by a lower piston rod 26 is interspersed. This piston rod is over a crane hook 28 or connected via another fastening device with the load L. Another piston rod 30 passes through another, in figure above lying pressure chamber 32 of the cylinder 20 , The in 1 bottom pressure chamber 24 is subjected to the pressure of a hydropneumatic accumulator. This one has a hydro-pneumatic cylinder 36 whose piston has a fluid space 38 , which is filled with a hydraulic pressure medium, from an in 1 upper gas space 40 that separates with two storage volumes 42 . 44 , for example gas cylinders, is connected. The fluid space 38 is with the pressure room 24 of the cylinder 20 fluidly connected. The pressure in the gas space 40 and in the storage volumes 42 . 44 that is the support pressure in the pressure space 24 , is chosen so that the load L from the passive compensation device 6 in a middle position of the piston 22 (see illustration according to 1 ) can be held when there is no sea state.

Wie erläutert, liegt die aktive Kompensationseinrichtung 8 in einer separaten Kraftflusslinie. Beim konkreten Ausführungsbeispiel besteht die aktive Kompensationseinrichtung 8 im Prinzip aus einer Aktivwinde 46, die über einen Hydromaschine 48 in Abhängigkeit vom Weg der Last L angetrieben wird. Die Ansteuerung der sowohl als Pumpe als auch als Motor betreibbaren Hydromaschine erfolgt in Abhängigkeit von der Position der Last L (Weg) oder von der von der Last L auf die Aktiveinheit 8 übertragenen Kraft mittels einer geeigneten Regeleinheit 50. As explained, the active compensation device is located 8th in a separate power flow line. In the concrete embodiment, the active compensation device 8th in principle, an active wind 46 that have a hydromachine 48 is driven in response to the path of the load L. The control of the hydraulic motor operated both as a pump and as a motor takes place as a function of the position of the load L (path) or of the load L on the active unit 8th transmitted force by means of a suitable control unit 50 ,

Als Zugmittel hat die Aktivwinde 46 ein Windenseil 52, das bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem hochzugfesten Material, beispielsweise faserverstärktem Kunststoff (Dyneema^® oder dergleichen) besteht und lediglich in der ersten Lage um die Windentrommel der Aktivwinde 46 herum mit einem Drahtvorläufer versehen ist, um den Verschleiß zu minimieren. Der Drahtvorläufer und das aus Kunststoff bestehende Windenseil 52 können in geeigneter Weise, beispielsweise durch einen Schäkel oder dergleichen verbunden werden. Wie erläutert, greift das Windenseil 52 entlang einer separaten Kraftflusslinie an der Last L an. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Windenseil 52 ein Lasthaken 54 oder dergleichen ausgebildet, der in Wirkeingriff mit der Last L bringbar ist. Das Windenseil 52 kann auch ganz ein Draht aus Stahl sein. As traction means has the active winds 46 a winch rope 52 , The (Dyneema ^® or the like) in a preferred embodiment of a high tensile material, for example fiber-reinforced plastics material and only in the first layer to the winch drum of the winch active 46 provided with a wire precursor to minimize wear. The wire precursor and the plastic winch rope 52 can in be suitably connected, for example by a shackle or the like. As explained, the winch rope engages 52 along a separate power flow line to the load L. In the illustrated embodiment is the winch cable 52 a load hook 54 or the like, which is engageable with the load L in operative engagement. The winch rope 52 can also be quite a wire of steel.

Der Wirkeingriff zwischen dem Kranhaken 28 und der Last L und dem Lasthaken 54 und der Last L kann über geeignete Einrichtungen, beispielsweise einen fernbedienbaren vorgespannten Schäkel oder eine fernsteuerbare Einrichtung gelöst werden, wenn die Last L am Kranseil 12 oder am Windenseil 52 etwa gleich Null ist. Diese fernbedienbaren Einrichtungen zum Lösen des Wirkeingriffes sind in 1 mit den Bezugszeichen 56, 58 versehen. The operative engagement between the crane hook 28 and the load L and the load hook 54 and the load L can be released via suitable means, such as a remotely operated pre-stressed shackle or a remotely controllable device, when the load L on the crane rope 12 or on the winch rope 52 is about zero. These remote-controlled devices for releasing the active engagement are in 1 with the reference numerals 56 . 58 Mistake.

Da sich die Wirkung der durch den hydropneumatischen Gasspeicher 36 gebildeten Gasfeder mit zunehmender Tiefe ändert, kann die passive Kompensationseinrichtung 6 zusätzlich noch mit einer Einrichtung 60 zur Kompensation der Wassertiefe ausgebildet sein. Because the effect of the through the hydropneumatic gas storage 36 formed gas spring changes with increasing depth, the passive compensation device 6 additionally with a device 60 be designed to compensate for the depth of water.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aktivwinde 46 auf dem Ladekran oder dem Schiff installiert. Prinzipiell sind auch Lösungen vorstellbar, bei denen die aktive Kompensationseinrichtung 8 unter Wasser sozusagen zwischen dem Lasthaken und der Last L angeordnet ist. In the illustrated embodiment, the active winds 46 installed on the loading crane or on the ship. In principle, solutions are also conceivable in which the active compensation device 8th Under water, so to speak between the load hook and the load L is arranged.

Anhand der 2 und 3 werden verschiedene Phasen eines Absenkvorganges der Last L auf den Meeresboden 4 erläutert. Based on 2 and 3 become different phases of a lowering process of the load L on the seabed 4 explained.

Es sei angenommen, dass die Last L auf der Ladeplattform 62 des Schiffes aufliegt. Die Last L wird zunächst mittels des Ladekrans 10 oder der sonstigen Hubeinrichtung von der Ladeplattform 62 abgehoben und in das Wasser abgesenkt. Die Aktivwinde 46 ist dabei nicht aktiv. Die Verbindung des Windenseils 52 mit der Last L erfolgt vor oder nach dem Anheben der Last. In der ersten Phase des Absenkens wird die Last überwiegend vom Ladekran 10 und der passiven Kompensationseinrichtung 6 getragen und in Richtung zur Zielposition abgesenkt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird dabei nach Aktivierung die Aktivwinde 46 über die Regeleinheit 50 so angesteuert, dass das Windenseil 52 etwa 10 % bis 30 % der Kraft F trägt, während der Flaschenzug des Kranseils 12 entsprechend mit einer Kraft von 70 % bis 90 % beaufschlagt ist. Mit anderen Worten gesagt, das Windenseil 52 wird in dem Maß gefiert, wie die Last von der Hubeinrichtung abgesenkt wird. It is assumed that the load L on the loading platform 62 of the ship rests. The load L is first by means of the loading crane 10 or the other lifting device of the loading platform 62 lifted off and lowered into the water. The active winds 46 is not active. The connection of the winch rope 52 with the load L occurs before or after lifting the load. In the first phase of lowering, the load is predominantly from the loading crane 10 and the passive compensation device 6 worn and lowered towards the target position. In the illustrated embodiment, after activation, the active winds 46 via the control unit 50 so driven that the winch rope 52 about 10% to 30% of the force F wears during the pulley of the crane rope 12 Accordingly, applied with a force of 70% to 90%. In other words, the winch rope 52 is geffen as the load is lowered by the lifting device.

2a zeigt einen stationären Zustand, bei dem die Last L noch einen gewissen Abstand zum Meeresboden 4 hat. Man erkennt, dass in dieser stationären Position der Kolben 22 des Zylinders 20 aufgrund der Vorspannung über den Gasspeicher 36 eine Mittelposition einnimmt. Dies setzt jedoch eine geeignete Aufladung des Gasspeichers 36 voraus. 2a shows a steady state, in which the load L still a certain distance from the seabed 4 Has. It can be seen that in this stationary position the piston 22 of the cylinder 20 due to the bias on the gas storage 36 occupies a middle position. However, this requires a suitable charging of the gas storage 36 ahead.

Gemäß 2b wird die Last L dann mit der Geschwindigkeit v weiter abgesenkt, wobei die Ansteuerung des Hubkrans und der Aktivwinde 46 so erfolgt, dass die vorbeschriebene Änderung der Bewegung der Last aufrecht erhalten bleiben. Mit anderen Worten gesagt, die aktive Kompensationseinrichtung 8 folgt im Prinzip lediglich der Abwärtsbewegung der passiven Kompensationseinrichtung 6. According to 2 B the load L is then lowered further at the speed v, whereby the control of the lifting crane and the active winch 46 such that the above-described change in the movement of the load is maintained. In other words, the active compensation device 8th follows in principle only the downward movement of the passive compensation device 6 ,

Etwaige Relativbewegungen der Last L aufgrund des Seegangs werden in dem in 2a, 2b und 2c dargestellten Phasen durch die Ansteuerung der Aktivwinde 46 über die Regeleinheit 50 kompensiert. Wenn beispielsweise der Schwimmkran 2 aufgrund des Seegangs eine Abwärtsbewegung durchführt, wird über die Aktivwinde 46 das Windenseil 52 aufgrund der kraft- und/oder wegabhängigen Regelung eingeholt und somit entsprechend mehr Kraft auf die Last L ausgeübt. Durch diese zusätzliche nach oben wirkende Zugkraft wird der Zylinder 20 entlastet, so dass sein Kolben aufgrund des Drucks in seinem unteren Druckraum 24 einfährt, so dass die gesamte Last entsprechend in Richtung zum Schwimmkran 2 angehoben wird und somit der Seegang kompensiert ist. Any relative movements of the load L due to the sea state are in the in 2a . 2 B and 2c phases shown by the activation of the active winch 46 via the control unit 50 compensated. For example, if the floating crane 2 Due to the sea, a downward movement is carried out via the active winds 46 the winch rope 52 due to the force and / or path-dependent control obtained and thus exerted correspondingly more force on the load L. This additional upward pulling force turns the cylinder 20 Relieved, so that his piston due to the pressure in his lower pressure chamber 24 enters, so that the entire load corresponding to the floating crane 2 is raised and thus the sea is compensated.

Wie in den 2c bis 2f dargestellt, wird nach dem Aufsetzen der Last L auf dem Meeresboden 4 die Absenkbewegung mittels des Krans 10 gestoppt, so dass die Last L von diesem gehalten wird. Parallel dazu wird die über die Aktivwinde 42 aufgebrachte Haltekraft kontinuierlich durch Fieren des Windenseils 52 verringert, wobei der von der Aktivwinde 46 getragene Anteil F entsprechend auf den Meeresboden übertragen wird. Der vom Ladekran 10 und der passiven Kompensationseinrichtung 6 getragene Anteil bleibt dabei im Wesentlichen konstant. As in the 2c to 2f is shown after putting the load L on the seabed 4 the lowering movement by means of the crane 10 stopped so that the load L is held by this. Parallel to that, the over the active winds 42 applied holding force continuously by firing the winch rope 52 decreases, being the one of the active winds 46 worn portion F is transferred accordingly to the seabed. The one from the loading crane 10 and the passive compensation device 6 The share held remains essentially constant.

Nachdem die von der Aktivwinde 46 getragenen Anteile der Last L vollständig auf den Meeresboden 4 übertragen sind, kommt das Windenseil 52 lose, so dass es über die eingangs erläuterte Einrichtung 58 von der Last L getrennt werden kann. Wie erläutert, kann diese Einrichtung beispielsweise ein ferngesteuertes Fahrzeug oder ein vorgespannter Entriegelungsschäkel sein. After the of the active winds 46 carried parts of the load L completely on the seabed 4 are transferred, the winch rope comes 52 Loose, so it over the initially explained device 58 can be separated from the load L. As explained, this device may be, for example, a remote-controlled vehicle or a pretensioned unlocking shackle.

Nach dem vollständigen Übertragen der von der Aktivwinde 46 und dem Windenseil 52 übertragenen Kraft F fährt der Kolben 22 des Zylinders 20 gemäß 3c aufgrund der verringerten Last L ein, wobei sich entsprechend das Volumen des Druckraums 32 verkleinert und das Volumen des Gasraums 40 vergrößert. Das komprimierte Gasvolumen wirkt dabei als eine Art Gasfeder, die Kräfte- und Lageänderungen aufgrund einer Dehnung des Kranseils 12 des Ladekrans 10 kompensieren. Gemäß 3d wird die vom Flaschenzug 18 aufgebrachte Tragkraft kontinuierlich weiter verringert bis gemäß 3f die gesamte Last L zu 100 % auf dem Meeresboden 4 aufliegt. Aufgrund des Seegangs kann es in dieser Phase jedoch noch zu Relativbewegungen kommen, deren Kompensation anhand der 3b, 3c und 3e, 3f erläutert werden. After completely transferring the from the active winch 46 and the winch rope 52 transmitted force F, the piston moves 22 of the cylinder 20 according to 3c due to the reduced load L, which corresponds to the volume of the pressure chamber 32 reduced and the volume of the gas space 40 increased. The compressed gas volume acts as a kind of gas spring, the forces and Changes in position due to stretching of the crane rope 12 of the loading crane 10 compensate. According to 3d becomes the pulley 18 applied load continuously reduced further according to 3f the entire load L is 100% on the seabed 4 rests. Due to the swell, however, there may still be relative movements in this phase whose compensation is based on the 3b . 3c and 3e . 3f be explained.

3b zeigt einen Zustand, bei dem das Schiff aus der Position gemäß 3a aufgrund des Wellengangs eine Bewegung von 2,5 m nach oben durchführt. Bei dieser Aufwärtsbewegung des Schiffes wird der Kolben 22 ausgefahren und entsprechend Druckmittel aus dem Druckraum 24 ausgeschoben, so dass die Relativposition der Last L beibehalten bleibt. 3b shows a state in which the ship from the position according to 3a due to the swell a movement of 2.5 m upwards performs. During this upward movement of the ship becomes the piston 22 extended and corresponding pressure medium from the pressure chamber 24 pushed out, so that the relative position of the load L is maintained.

Beim Zustand gemäß 3c hat sich das Schiff aufgrund des Seegangs gegenüber der in 3a dargestellten Position weiter abgesenkt. Dabei kann diese Bewegung allerdings nicht über die passive Kompensationseinrichtung 6 kompensiert werden, da der Kolben 22 bereits vollständig eingefahren ist. Dementsprechend wird durch die Absenkbewegung des Schwimmkrans 2 das Kranseil 12 entspannt und entsprechend die vom Meeresboden 4 aufgebrachte Stützkraft erhöht. In the condition according to 3c the ship has been due to the sea in front of the in 3a lowered position shown. However, this movement can not via the passive compensation device 6 be compensated because the piston 22 already fully retracted. Accordingly, by the lowering movement of the floating crane 2 the crane rope 12 relaxed and accordingly from the seabed 4 increased support force increases.

Entsprechendes ergibt sich auch, wenn sich der Schwimmkran 2 gemäß 3d in seiner Null-Position befindet und das Kranseil 12 gegenüber dem Zustand in 3a) weiter entlastet wird – die Stützkraft am Meeresboden 4 wird entsprechend der Entlastung erhöht. The same is true when the floating crane 2 according to 3d located in its zero position and the crane rope 12 opposite to the state in 3a ) is relieved - the support force on the seabed 4 is increased according to the discharge.

Die 3e und 3f zeigen dann nochmals den Zustand, der sich einstellt, wenn der vom Kranseil 12 aufgebrachte Anteil auf ca. 10 % der Last verringert ist und das Schiff durch Seegang bedingte Relativbewegungen durchführt. The 3e and 3f show again the state that occurs when the crane rope 12 applied portion is reduced to about 10% of the load and the ship performs sea-induced relative movements.

3e zeigt den Zustand beim Anheben des Schiffes um ca. 2,5 m. Die passive Kompensationseinrichtung 6 bleibt dabei eingefahren, die auf das Kranseil 12 oder den Flaschenzug 18 wirkende Kraft steigt jedoch gegenüber dem Zustand gemäß 3d deutlich an – der Meeresboden 4 wird um ein entsprechendes Maß entlastet. 3e shows the condition when lifting the ship by about 2.5 m. The passive compensation device 6 it retracts, the crane rope 12 or the pulley 18 However, acting force increases according to the state according to 3d clearly - the seabed 4 is relieved by a corresponding degree.

3f zeigt den Zustand, bei dem sich der Schwimmkran 2 aus der gestrichelt eingezeichneten Null-Position um 2,5 m absenkt – das Kranseil 12 beziehungsweise der Flaschenzug 18 sind dann vollständig entlastet und der Meeresboden 4 trägt die gesamte Last L zu 100 %. 3f shows the condition in which the floating crane 2 lowered from the dashed zero position by 2.5 m - the crane rope 12 or the pulley 18 are then completely relieved and the seabed 4 carries the entire load L to 100%.

Sobald auch die Zugbelastung des Kranseils 12 oder des Flaschenzugs 18 auf Null abgesenkt ist, wird dann entsprechend die passive Kompensationseinrichtung 6 von der Last L getrennt. Dies kann auf entsprechende Weise wie bei dem Windenseil 52 der Aktivwinde 46 erfolgen. As soon as the tensile load of the crane rope 12 or the pulley 18 is lowered to zero, then becomes the passive compensation device accordingly 6 separated from the load L. This can be done in a similar way to the winch rope 52 the active wind 46 respectively.

Beim den beschrieben Ausführungsbeispielen ist es bevorzugt, wenn der Druckraum 32 mit Gas gefüllt ist. Dieser Druckraum ist deshalb mit einem großen Gasvolumen verbunden. Die Druckräume 24 und 38, die über den Kolben des hydropneumatischen Speichers 36 von Gasraum 40 getrennt sind, sind mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einem Hydrauliköl gefüllt. In the described embodiments, it is preferred if the pressure chamber 32 filled with gas. This pressure chamber is therefore connected to a large volume of gas. The pressure chambers 24 and 38 passing over the piston of the hydropneumatic accumulator 36 from gas room 40 are separated, are filled with a liquid, in particular with a hydraulic oil.

Offenbart sind eine Einrichtung zum Heben, Senken oder Halten einer Last mit einer Kompensationseinrichtung zum Ausgleich von insbesondere durch Seegang verursachten Relativbewegungen der Last mit Bezug zu einer Zielposition, wobei die Last von einer Hubeinrichtung in Richtung zur Zielposition oder von dieser weg bewegbar ist und wobei eine aktive Kompensationseinrichtung vorgesehen ist. Die aktive Kompensationseinrichtung und die Hubeinrichtung greifen separat von einander oder – anders gesagt – entlang zweier getrennter Kraftflusslinien an der Last an. Geoffenbart ist außerdem ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Einrichtung. Disclosed are means for lifting, lowering or holding a load with a compensation device for compensating for particular caused by rough sea relative movements of the load with respect to a target position, the load from a lifting device towards the target position or from a movable position and a active compensation device is provided. The active compensation device and the lifting device engage separately from one another or, in other words, along two separate lines of force flow on the load. Also disclosed is a method of driving such a device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Einrichtung Facility
2 2: Schwimmkran floating crane
4 4: Meeresboden Seabed
6 6: passive Kompensationseinrichtung passive compensation device
8 8th: aktive Kompensationseinrichtung active compensation device
10 10: Ladekran ladekran
12 12: Kranseil crane rope
14 14: feste Scheiben solid slices
16 16: lose Scheiben loose slices
18 18: Flaschenzug pulley
20 20: Zylinder cylinder
22 22: Kolben piston
24 24: Druckraum pressure chamber
26 26: Kolbenstange piston rod
28 28: Kranhaken crane hook
30 30: Kolbenstange piston rod
32 32: Druckraum pressure chamber
36 36: Gasspeicher gas storage
38 38: Flüssigkeitsraum liquid space
40 40: Gasraum headspace
42 42: Speichervolumen storage volume
44 44: Speichervolumen storage volume
46 46: Aktivwinde active winds
48 48: Hydromaschine hydromachine
50 50: Regeleinheit control unit
52 52: Windenseil winch rope
54 54: Lasthaken load hook
56 56: fernbedienbare Einrichtung remote-controlled device
58 58: fernbedienbare Einrichtung remote-controlled device
60 60: Einrichtung zur Kompensation der Wassertiefe Device for compensation of water depth
62 62: Ladeplattform loading platform

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4,121,806 [0003, 0009]
US 7934561 B1 [0005]
EP 1869282 B1 [0008]
US 4021019 [0010]

Claims

Device for lifting, lowering or holding a load with a compensating device for compensating relative movements of the load, in particular caused by swell, with respect to a target position, the load (L) being controlled by a lifting device ( 18 ) is movable towards or away from the target position, and wherein an active compensation device ( 8th ) provided by a control unit ( 50 ) in response to a relative movement of the load or the effective force (F) is controllable, characterized in that the active compensation device ( 8th ) and the lifting device ( 18 ) are arranged in two separate power flow lines so that they engage separately on the load.

Device according to claim 1, wherein the lifting device ( 18 ) a passive compensation device ( 6 ) assigned.

Device according to claim 2, wherein the passive compensation device ( 6 ) a gas storage ( 36 ), which is pressurized or released during the compensation.

Device according to claim 2 or 3, wherein the passive compensation device ( 6 ) a cylinder ( 20 ) whose piston ( 22 ) one with the gas storage ( 36 ) in actively connected pressure space ( 24 ), wherein the load (L) with the piston ( 22 ) or a housing of the cylinder ( 20 ) is connected and the lifting device according to the housing or the piston ( 22 ) connected is.

Device according to claim 4, wherein the cylinder ( 20 ) is a synchronous cylinder.

Device according to one of the claims 2 to 5, wherein the passive compensation device ( 6 ) is arranged on the load-side end portion of the lifting device.

Device according to one of the claims 2 to 6, wherein the passive compensation device ( 6 ) is associated with a device for compensation of the water depth.

Device according to one of the preceding claims, wherein the active compensation device ( 8th ) one preferably on a floating body, for example one on a floating crane ( 2 ) arranged active winds ( 46 ) or linear drive, which are controllable in dependence on the relative movement and the winch rope ( 52 ) or linear actuator on the load (L) attacks.

Device according to claim 8, wherein the winch cable ( 52 ) consists at least in sections of high-tensile plastic material.

Device according to claim 9, wherein a winch-side end portion of the winch rope ( 52 ) is designed as a wire precursor.

Device according to one of the preceding claims, wherein the active compensation device ( 8th ) is designed to carry only a smaller part of the load (L).

Device according to one of the preceding claims, with a remote-controllable device for releasing the passive compensation device ( 6 ) and / or the active compensation device ( 8th ) from the load (L) after settling.

Method for driving a device according to one of the preceding claims, comprising the steps of: - lowering the load (L) by means of the lifting device ( 18 ), wherein the active compensation device ( 8th ) bears no or only a small proportion of the load (L); - activate the control unit ( 50 ) of the active compensation device ( 8th ) before reaching the target position, so that it contributes to the compensation of the relative movement; - settling the load (L) at the target position and - driving the active compensation device ( 8th ) by means of the control unit ( 50 ) such that their Payload is reduced so that the load (L) is transmitted to the support surface and then the load (L) of the support surface and the lifting device ( 18 ) is carried and - further load transfer from the lifting device ( 18 ) on the support surface until it carries the entire load (L).

A method of driving a device according to claim 13, wherein the lifting device ( 18 ) a passive compensation device ( 6 ) is assigned to compensate for relative movements of the load, in particular caused by swell, with respect to a target position, comprising the steps of: - lowering the load (L) by means of the lifting device, wherein the relative movements are essentially achieved by means of the passive compensation device ( 6 ) and the active compensation device ( 8th ) bears no or only a small proportion of the load (L); - activate the control unit ( 50 ) of the active compensation device ( 8th ) before reaching the target position, so that it contributes to the compensation of the relative movement; - settling the load (L) at the target position and - driving the active compensation device ( 8th ) by means of the control unit ( 50 ) such that its load is reduced, so that the load (L) is transmitted to the support surface and then the load (L) from the support surface and the lifting device with the passive compensation device ( 6 ) and - further load transfer from the passive compensation device ( 6 ) on the support surface until it carries the entire load (L).

Method according to claim 13 or 14, wherein the active compensation device ( 8th ) and / or the passive compensation device ( 6 ) are each separated from the load (L) by remote control after discharge.