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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Manövrieren von Fluggeräten auf einer Plattform, vorzugsweise an Deck von Schiffen und/oder Offshore-Plattformen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9.
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Auf Plattformen, vorzugsweise an Deck von Schiffen bzw. Offshore-Plattformen, finden Vorrichtungen zum Manövrieren von gelandeten Fluggeräten und gegebenenfalls zur Startvorbereitung solcher Fluggeräte Verwendung. Es handelt sich hierbei um Verfahranlagen auf der zum Landen und/oder Starten der Fluggeräte dienenden Plattform. Bei den Fluggeräten handelt es sich um solche, die senkrecht starten und landen. Das sind insbesondere Hubschrauber, Drohnen und dergleichen.
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Die Vorrichtungen (Verfahranlagen) verfügen über Verfahrwagen, die das jeweilige Fluggerät nach dem Landen in eine Position bringen, in der es beispielsweise in einen Hangar fahrbar ist, oder das jeweilige Fluggerät in eine startbereite Position verfahren. Die Verfahrwagen sind entlang ortsfester Schienen verfahrbar. Diese Schienen können auf der Plattform befestigt oder in die Plattform mindestens teilweise eingelassen sein.
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Es sind Vorrichtungen (Verfahranlagen) der eingangs genannten Art bekannt, die über Längsverfahrschienen mit diesen zugeordneten Längsverfahrwagen und Querverfahrschienen mit Querverfahrwagen verfügen. Die Längsverfahrschienen verlaufen in Schiffslängsrichtung bzw. bei Offshore-Plattformen in die Richtung, in der die Hubschrauber in beispielsweise einen Hangar hinein- bzw. herausgefahren werden sollen. Die Querverfahrschienen verlaufen quer zu den Längsverfahrschienen, also bei Schiffen quer zur Schiffslängsrichtung über das Deck. Die Querverfahrschienen wirken sich wegen ihres quergerichteten Verlaufs über das Deck bzw. die Plattform besonders störend aus. Gleiches gilt für Kabel und Leitungen zur Energieversorgung und zur Informationsübertragung zu und von den Querverfahrwagen, weil die Kabel und Schläuche bei auf eine gegenüberliegende Seite verfahrenen Querverfahrwagen sich quer über mindestens einen Teil der Breite des Schiffsdecks oder der Breite des Landebereichs einer Offshore-Plattform oder einer sonstigen Plattform erstrecken und so Hindernisse bilden und auch leicht beschädigt werden können.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen zum Manövrieren von Fluggeräten auf einer Plattform zu schaffen, bei denen sich insbesondere die Querverfahrschienen und/oder Kabel und Schläuche der Querverfahrwagen nicht oder zumindest kaum störend auswirken.
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Eine Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist mindestens einer Verfahrschiene ein ruhender Strang zugeordnet. Außerdem ist dem mit dieser Verfahrschiene korrespondierenden Verfahrwagen mindestens ein Antrieb zugeordnet, der an den ruhenden Strang ankoppelbar bzw. angekoppelt ist. Dadurch zieht sich der Verfahrwagen am ruhenden Strang entlang. Der Strang selber braucht deshalb nicht angetrieben zu sein, wodurch der Strang nicht umlaufend mit zwei Trumen ausgebildet sein muss.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Vorrichtung sieht es vor, dass der Antrieb des jeweiligen Verfahrwagens form- und/oder kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig, am ihm zugeordneten ruhenden Strang angekoppelt ist. Dadurch ist der jeweilige Verfahrwagen mit der nötigen Kraft vorzugsweise schlupffrei antreibbar.
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Bevorzugt weist der Antrieb einen Motor, vor allem einen Elektromotor oder Hydraulikmotor, und ein diesem zugeordnetes Antriebrad auf, wobei der jeweilige ruhende Strang das Antriebsrad mindestens teilweise umschlingt, vorzugsweise um ein Drittel bis zwei Drittel seines Umfangs. Durch die Umschlingung wird eine wirksame Ankopplung des jeweiligen ruhenden Strangs an das Antriebsrad des Antriebs des betreffenden Verfahrwagens gewährleistet, und zwar vor allem auch dann, wenn die Ankopplung des ruhenden Strangs an das Antriebsrad reibschlüssig oder in sonstiger kraftschlüssiger Weise erfolgt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist die betreffende Verfahrschiene als eine oberseitig offene oder einen oberseitigen Schlitz aufweisende Hohlschiene ausgebildet. Die Hohlschiene kann dadurch den ruhenden Strang aufnehmen. Nur dort, wo sich der jeweilige Verfahrwagen momentan befindet, ragt der ruhende Strang nach oben aus der Hohlschiene heraus, wodurch er mindestens teilweise um das Antriebsrad des Antriebs herumführbar ist. Im Bereich des Antriebsrads entsteht dadurch eine Art Schleife bzw. Ausbuchtung des ruhenden Strangs, die vorzugsweise in einer senkrechten Längsmittelebene der betreffenden Hohlschiene liegt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die mindestens eine Hohlschiene, der der wenigstens eine ruhende Strang zugeordnet ist, mindestens größtenteils in der Plattform, insbesondere dem Deck, eingelassen ist. Dadurch bildet die Verfahrschiene, insbesondere Hohlschiene, und der dieser zugeordnete ruhende Strang keine nennenswerte Erhöhung auf der Ebene der Plattform bzw. des Decks. Dadurch stört die Verfahrschiene, insbesondere Hohlschiene, auf der Plattform bzw. dem Deck nicht oder nicht nennenswert. Auch der ruhende Strang stört nicht, weil er in der jeweiligen Verfahrschiene, insbesondere der Hohlschiene, liegt bzw. eingelassen ist und nur dort aus derselben herausgeführt ist, wo sich der jeweilige Verfahrwagen momentan befindet, also der dort aus der Verfahrschiene herausgeführte Teil, insbesondere die Schleife, des ruhenden Strangs sich innerhalb der Umrisse des betreffenden Verfahrwagens befindet.
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Es ist vorteilhaft, wenn der jeweilige Verfahrwagen der Vorrichtung, dem ein ruhender Strang zugeordnet ist, vor und/oder hinter dem Antriebsrad des Motors des Verfahrwagens otstfest und/oder zum Spannen des ruhenden Strangs etwas verschiebbar am jeweiligen Verfahrwagen gelagerte Umlenkräder aufweist. Diese begünstigen die Bildung der teilweisen Umschlingung des Antriebsrads vom ruhenden Strang. Durch diese Umlenkräder kann somit ein Umschlingungswinkel des Antriebsrads in ausreichender Größe gebildet werden.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, die Verfahrschienen, insbesondere auch die Hohlschienen, als ein Paar paralleler, vorzugsweise gleicher oder gleichartiger Querverfahrschienen auszubilden, denen jeweils ein ruhender Strang zugeordnet ist. Dann sind die Verfahrwagen als an Querverfahrschienen verfahbare Querverfahrwagen ausgebildet, denen insbesondere jeweils mindestens ein eigener Antrieb, der an den jeweiligen ruhenden Strang angekoppelt ist, zugeordnet ist. Jeder Querverfahrwagen weist dann vorzugsweise an seinen gegenüberliegenden Enden einen eigenen mit jeweils einem ruhenden Strang korrespondierenden Antrieb auf. Die beiden Antriebe des jeweiligen Querverfahrwagens sind vorzugsweise synchronisiert, so dass der Querverfahrwagen verkantungsfrei längs der Querverfahrschienen in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist. Die Erfindung eignet sich besonders für die Zuordnung ruhender Stränge zu den Querverfahrschienen und dem jeweils diesen zugeordneten Querverfahrwagen, weil die besonders in Querrichtung der Plattform bzw. des Decks verlaufenden Querverfahrschienen und ihre Antriebe dadurch nicht stören.
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Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft realisieren mit ruhenden Strängen, die als eine Kette, vorzugsweise eine Rollen- bzw. Gliederkette, zum formschlüssigen Antrieb der Verfahrwagen, insbesondere Querverfahrwagen, ausgebildet sind. Es ist aber auch denkbar, die ruhenden Stränge von einem Seil oder Riemen, vorzugsweise Zahn- oder Keilriemen, zu bilden. Riemen oder ein Seil lassen eine kraftschlüssige, insbesondere reibschlüssige, Kopplung des jeweiligen ruhenden Strangs am Antriebsrad des jeweiligen Verfahrwagens, insbesondere Querverfahrwagens, zu. Bei Keilriemen wird der Kraft- bzw. Reibschluss noch verbessert. Zahnriemen ermöglichen sogar eine formschlüssige Ankopplung des jeweiligen ruhenden Strangs an das Antriebsrad des betreffenden Querverfahrwagens oder gegebenenfalls auch Längsverfahrwagens.
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Eine weitere Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 9 auf. Es kann sich hierbei auch um eine vorteilhafte Weiterbildung der zuvor beschriebenen Vorrichtung handeln. Bei dieser Vorrichtung ist es vorgesehen, bestimmten Verfahrwagen, vorzugsweise Querverfahrwagen, Speicher für Kabel und/oder Schläuche zuzuordnen. Bevorzugt sind die Kabel und/oder Schläuche solchen Verfahrwagen, insbesondere Querverfahrwagen, zugeordnet, die angetrieben sind, beispielsweise durch Kopplung mit einem ruhenden Strang. Bei den Kabeln kann es sich um elektrische Versorgungskabel für insbesondere Elektromotoren zum Antrieb der Verfahrwagen handeln, aber auch um elektrische Kabel, die zum Datenaustausch und/oder Steuerung des mindestens einen Antriebs des betreffenden Verfahrwagens, insbesondere Querverfahrwagens, dienen. Bei den Schläuchen handelt es sich bevorzugt um Hydraulikschläuche, gegebenenfalls auch Pneumatikschläuche. Der Speicher ermöglicht es, einen ausreichend großen Vorrat, nämlich eine ausreichende Länge, der Schläuche und der Kabel im betreffenden Verfahrwagen, insbesondere Querverfahrwagen, unterzubringen. Die üblicherweise an einem Ende der jeweiligen Verfahrschiene mit dem jeweiligen Energieträger gespeisten Schläuche oder Kabel lassen infolge des mindestens einen Speichers ein Verfahren der Verfahrwagen über die gesamte Länge der jeweiligen Verfahrschiene, insbesondere Querverfahrschiene, zu. Dabei ist der Vorrat der Schläuche und Kabel im jeweiligen Verfahrwagen, der von den Schläuchen und Kabeln mit mindestens Energie versorgbar ist, geschützt gegen äußere Einflüsse, insbesondere Beschädigungen, unterbringbar.
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Bevorzugt weist der jeweilige Speicher um parallele und im Abstand veränderliche Achsen drehbare Umlenkrollen auf. Ein so ausgebildeter Speicher arbeitet nach dem Flaschenzugprinzip. Das heißt, mit zunehmendem Abstand der die Umlenkrollen tragenden Achsen wird eine größere Länge Kabel und/oder Schläuche im Speicher gepuffert.
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Besonders vorteilhaft ist es, auf jeder Achse mehrere Umlenkrollen nebeneinander anzuordnen. Vorzugsweise sind die Umlenkrollen für das jeweilige Kabel bzw. den jeweiligen Schlauch gleich ausgebildet. Außerdem sind alle Umlenkrollen unabhängig voneinander auf den Ihnen zugeordneten Achsen drehbar. Bevorzugt sind alle Umlenkrollen auf den Achsen frei drehbar. Durch die mehreren jeder Achse zugeordneten Umlenkrollen wird quasi ein Mehrfachflaschenzug gebildet, der einer bestimmten Abstandsänderung der Achsen mit den Umlenkrollen eine um ein Vielfaches dieser Abstandsänderung der Achsen größere Länge Kabel und Schläuche speichert.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist es vorgesehen, mindestens eine Achse mit der wenigstens einen dieser zugeordneten Umlenkrolle ortsfest im den mindestens einen Speicher aufweisenden Verfahrwagen, vorzugsweise Querverfahrwagen, anzuordnen und wenigstens eine andere Achse mit der mindestens einen dieser zugeordneten Umlenkrolle verschieblich, insbesondere bezogen auf die Längsrichtung der Achse querverschieblich im gleichen Verfahrwagen, vorzugsweise Querverfahrwagen, anzuordnen. Es reicht demnach, wenn eine der mehreren Achsen ortsunveränderlich ist, damit der Speicher nach dem Flaschenzugprinzip arbeitet. Alternativ können aber auch mehrere oder alle Achsen des Speichers querverschieblich im gleichen Verfahrwagen bzw. Querverfahrwagen angeordnet sein.
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Eine vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeit der Vorrichtung sieht es vor, dass der mindestens einen verschieblichen Achse, vorzugsweise allen verschieblichen Achsen gemeinsam, ein Kraftspeicher und/oder ein Antrieb zugeordnet ist. Der Kraftspeicher bzw. der Antrieb sind derart angeordnet oder ausgebildet, dass sie die mindestens eine bewegliche Achse mit einer solchen Kraft beaufschlagen, die von der mindestens einen festen Achse weggerichtet ist. Auf diese Weise sind die Kabel und/oder Schläuche des betreffenden Verfahrwagens, vorzugsweise Querverfahrwagens, bedarfsweise aus dem Speicher herausziehbar oder in den Speicher einziehbar. Dabei werden die Kabel und/ oder Schläuche vom Antrieb und/oder Kraftspeicher, beispielsweise eine Feder, permanent mit einer solchen Spannung gehalten bzw. beaufschlagt, die ausreicht, um ein zuverlässiges Einziehen nicht benötigter Schlauch- und/oder Kabellängen zuverlässig zu gewährleisten, aber die Kraft zum Herausziehen von Kabeln und/oder Schläuchen aus dem jeweiligen Speicher nicht unnötig erhöhen.
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Falls statt eines Kraftspeichers ein Antrieb zur quergerichteten Bewegung der mindestens einen verschieblichen Achse mit den darauf frei drehend angeordneten Umlenkrollen vorgesehen ist, weist der Verfahrwagen oder Querverfahrwagen zweckmäßigerweise eine Messeinrichtung auf, die den Verfahrweg des Verfahrwagens bwz. Querverfahrwagens misst und dementsprechend die mindestens eine Achse quergerichtet längs eines mit dem Verfahrweg des Verfahrwagens oder Längsverfahrwagens korrespondierenden Weg in die entsprechende Richtung verschiebt. Auch dadurch ist sichergestellt, dass Kabel und/oder Schläuche zuverlässig auf- und abgewickelt und dabei unter Spannung gehalten werden, ohne dass dabei auf die Kabel und/oder Schläuche eine unnötig große Kraft ausgeübt wird.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Decks eines Schiffs mit einem darauf gelandeten Hubschrauber,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines auf zwei parallelen Querverfahrschienen verfahrbaren Querlaufwagens,
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Querverfahrschiene mit einer darin angeordneten Rollenkette,
- 4 einen Querschnitt durch die Querverfahrschiene der 3 mit der darin angeordneten Rollenkette und dem darüber angeordneten Querverfahrwagen,
- 5 einen Teil des Querschnitts durch den Querverfahrwagen im Bereich der Ankopplung der Rollenkette an einen im Querverfahrwagen angeordneten Antrieb zum Verfahren des Querverfahrwagens längs der Querverfahrschiene,
- 6 eine perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen Querverfahrwagens mit zwei Speichern zum bedarfsweisen Auf- und Abrollen von Kabeln und/oder Leitungen zur Energieversorgung und Steuerung des Querverfahrwagens,
- 7 eine Draufsicht auf den Querverfahrwagen der 6 bei teilweise aufgeschnittener oberer Abdeckung und vollen Speichern,
- 8 eine Draufsicht auf den Querverfahrwagen der 7 bei nahezu leeren Speichern, und
- 9 einen Querschnitt durch eine Querfahrschiene mit einer darin liegenden Rollenkette und einem darüber abgelegten Kabel und Schlauch.
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Bei der in den Figuren gezeigten Vorrichtung handelt es sich um eine sogenannte Hubschrauberverfahranlage. Hiermit sind Hubschrauber 10 auf dem Deck 11, insbesondere dem Landedeck, eines Schiffs 12 (von dem nur die Umrisse in der 1 teilweise dargestellt sind) verfahrbar. Das Deck 11 bildet dabei eine Plattform zum Laden und Starten von Hubschraubern 10.
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Ein jeweils gelandeter Hubschrauber 10 wird von der Hubschrauberverfahranlage aus der Landeposition umorientiert und in einen nur schematisch in der 1 dargestellten Hangar 13 verfahren. Auch kann ein Hubschrauber 10 von der Hubschrauberverfahranlage aus dem Hangar 13 herausgefahren und in eine startbereitete Position gebracht werden. Das alles geschieht bevorzugt bei passiven Hubschraubern 10, also ohne seine aktive Beteiligung am Verfahrvorgang. Gegebenenfalls kann das Bugfahrwerk beim Querverfahren des Hubschraubers 10 gelenkt werden.
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Die als Hubschrauberverfahranlage ausgebildete Vorrichtung verfügt über zwei vorzugsweise gleich ausgebildete und gleich lange Längsverfahrschienen 14 und zwei ebenfalls gleich ausgebildete und gleich lange Querverfahrschienen 15. Die beiden Längsverfahrschienen 14 verlaufen genauso wie die Quervefahrschienen 15 paarweise parallel zueinander. Dabei erstrecken sich die beiden Längsverfahrschienen 14 in Längsrichtung 16 des Schiffs 12 und des Decks 11 und die beiden Querverfahrschienen 15 unter einem rechten Winkel quer zu den Längsverfahrschienen 16. Der Abstand der beiden Längsverfahrschienen 14 ist so groß, dass zwei Hubschrauber 10 nebeneinander im Hangar 13 Platz haben. Der Abstand der Querverfahrschienen 15 ist demgegenüber deutlich kleiner, beträgt nämlich nur weniger als den halben Abstand der Längsverfahrschienen 14. Infolge der rechtwinkligen Anordnung der Querverfahrschienen 15 zu den Längsverfahrschienen 14 verlaufen die Querverfahrschienen 15 quer zur Längsschiffsrichtung 16.
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Auf jeder Längsverfahrschiene 14 sind zwei unterschiedlich ausgebildete Längsverfahrwagen 17 und 18 hin- und herfahrbar. Ein sich dichter am Hangar 13 befindender Längsverfahrwagen 17 verfügt über eine Standfläche für das oder jedes Vorderrad 19 des Hubschraubers 10. Der zweite Längsverfahrwagen 18 auf jeder Längsverfahrschiene 14 verfügt über zwei voneinander beabstandete Standflächen für jeweils ein Hinterrad 20. Die beiden Standflächen 22 des für die Hinterräder 20 vorgesehenen Längsverfahrwagens 18 sind von der jeweiligen mittigen Längsverfahrschiene 14 gleich weit entfernt, wobei der Gesamtabstand der beiden Standflächen 22 des hinteren Längsverfahrwagens 18 im Wesentlichen identisch mit dem Abstand der Hinterräder 20 des Hubschraubers 10 ist.
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Auf den beiden parallelen Querverfahrschienen 15 sind zwei identische, aber gespiegelt zueinander angeordnete Querverfahrwagen 23 hin- und herverfahrbar. Die Querverfahrwagen 23 befinden sich nach dem Landen bzw. vor dem Starten des Hubschraubers 10 in den in der 1 gezeigten äußeren Ausgangspositionen nahe der Backbord- und der Steuerbordseite des Schiffs 12. Nachdem ein Hubschrauber 10 gelandet ist, werden die beiden Querlaufwerke 23 längs der Querverfahrschienen 15 zusammengefahren, und zwar so weit, dass in Längsrichtung der Querverfahrwagen 23, also in Längsschiffsrichtung 16, verfahrbare Greifeinrichtungen 24 an jeweils einem der Hinterräder 20 andocken können. Das kann auf verschiedene Weise geschehen, beispielsweise durch Greifglocken 25, die mit korrespondierenden Andockzapfen außen an der Nabe jedes Hinterrads 20 korrespondieren und hieran ankoppelbar sind, nachdem sie durch das Verfahren der Querverfahrwagen 23 und ihrer Greifeinrichtungen 24 in eine das Andocken ermöglichende Position zum jeweiligen Hinterrad 20 des Hubschraubers 10 gebracht worden sind.
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Die Greifeinrichtung 24 verfügt des Weiteren über einen Hubmechanismus 26 zum Anheben der beiden Hinterräder 20 des Hubschraubers 10. Durch entsprechendes Verfahren der Greifeinrichtung 24 in Längsrichtung der Querverfahrwagen 23, was erforderlichenfalls gegensinnig erfolgt, wird der Hubschrauber 10 um seine aufrechte Längsmittelachse so weit gedreht, bis er parallel zur Längsschiffsrichtung 16 ausgerichtet ist. Anschließend wird durch synchrones gleichzeitiges Verfahren der beiden Querverfahrwagen 23 der Hubschrauber zu einer ausgewählten oder freien Längsverfahrschiene 14 gefahren, und zwar so weit, dass die Längsmittelachsen des Hubschraubers 10 und der betreffenden Längsverfahrschienen 14 zur Deckung gelangen bzw. zusammenfallen. Anschließend wird durch synchrones gleichgerichtetes Verfahren der Greifeinrichtung 24 längs der Querverfahrwagen 23 das mindestens eine Vorderrad 19 des Hubschraubers 10 auf die Standfläche 21 des zum freien Hangar 13 weisenden Längsverfahrwagens 17 geschoben und gleichzeitig die angehobenen Hinterräder 20 des Hubschraubers 10 über den Standflächen 22 der hinteren Längsverfahrwagen 18 positioniert und dort durch Absenken der Hubmechanismen 26 der beiden Greifeinrichtungen 24 an den Querverfahrwagen 23 auf die Standflächen 22 abgesenkt bzw. abgestellt. Nach dem anschließenden Lösen der Greifglocken 25 der Greifeinrichtung 24 von den Hinterrädern 20 kann dann der Hubschrauber 10 von den Längsverfahrwagen 17 und 18 entlang der jeweiligen Längsverfahrschiene 14 in den Hangar 13 gefahren werden. In umgekehrter Reihenfolge wird der Hubschrauber 10 aus dem Hangar 13 in eine startbereite Position verfahren. Nur braucht hierbei in der Regel der Hubschrauber 10 nicht durch gegensinniges Verfahren der Greifeinrichtung 24 längs an den Querverfahrwagen 23 gedreht zu werden; es sei denn, besondere Umstände erfordern ein solches Drehen oder es ist aus irgendeinem Grunde gewünscht.
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In erfindungsgemäß besonderer Weise erfolgt das Bewegen bzw. Verfahren der Querfahrwagen 23 in Längsrichtung der Querverfahrschienen 15, also senkrecht zur Längsschiffsrichtung 16 und quer zum Deck 11. Zu diesem Zweck sind die Querverfahrwagen 23 mit einem besonderen Antrieb versehen, der sich im Wesentlichen innerhalb der außerdem mindestens größtenteils in der Plattform, nämlich das Deck 11, eingelassenen Querverfahrschienen 15 befindet (2 bis 4). Dazu sind die Querverfahrschienen 15 als Hohlschienen mit einem napf- bzw. topfartigen Profil ausgebildet. Dadurch entsteht in jeder Querverfahrschiene 15 ein oben teilweise offener Aufnahmeraum 27.
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Eine Oberseite der gezeigten beiden Querverfahrschienen 15 wird gebildet durch zwei parallele, beabstandete Randstreifen 28. Die Randstreifen 28 liegen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Zwischen zueinandergerichteten Längskanten der Randstreifen 28 wird so ein durchgehender längsgerichteter Schlitz 29 in der Oberseite der jeweiligen Querverfahrschiene 15 gebildet. Eine Längsmittelachse des Schlitzes 29 liegt dabei auf einer vertikalen Längsmittelebene der jeweiligen Querverfahrschiene 15.
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Die Querverfahrschienen 15 sind teilweise oder alternativ auch vollständig in einen entsprechenden Schlitz an Deck 11 des Schiffs 12 eingelassen, indem die beiden in einer Ebene liegenden beabstandeten parallelen Randstreifen 28 auf dem Deck 11 aufliegen (3). Es ist aber auch denkbar, die Randstreifen 28 auch mindestens teilweise in das Deck 11 einzulassen, genauso wie die übrigen unteren Teile der Querverfahrschienen 15.
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Das Verfahren der beiden Querverfahrwagen 23 entlang der parallelen Querverfahrschienen 15 erfolgt mit jeweils einem ruhenden Strang, der hauptsächlich im Aufnahmeraum 27 der jeweiligen Querverfahrschiene 15 untergebracht ist (3). Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der jeweilige ruhende Strang als eine ruhende Rollenkette 30 ausgebildet. Der ruhende Strang bzw. die Rollenkette 30 erstrecken sich über die gesamte Länge der jeweiligen Querverfahrschiene 15. Gegenüberliegende Enden der nicht umlaufenden, sondern einsträngigen Rollenkette 30 bzw. des ruhenden Strangs sind an den einander gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Querverfahrschiene 15 befestigt. Dadurch ist der ruhende Strang, insbesondere die Rollenkette 30, ortsfest und/oder abgesehen vom systembedingten Spiel zur jeweiligen Querverfahrschiene 15 relativ unbeweglich in derselben untergebracht bzw. angeordnet, insbesondere befestigt.
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Jedem Querverfahrwagen 23 ist mindestens ein Antrieb 31 zugeordnet. Insbesondere verfügt jeder Querverfahrwagen 23 über zwei parallele, vorzugsweise gleiche Antriebe 31, die mechanisch durch beispielsweise eine Verbindungswelle der beiden Antriebe 31 oder elektronisch durch beispielsweise eine Steuerung gekoppelt und/oder verbunden sind. Dann ist der ruhenden Rollenkette 30 jeder Querverfahrschiene 15 ein eigener Antrieb zugeordnet.
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Jeder Antrieb 31 weist einen Elektromotor oder auch einen Hydraulikmotor mit einem von demselben angetriebenen Antriebsrad für den jeweiligen oder beide ruhenden Stränge, insbesondere ruhenden Rollenketten 30, auf. Das Antriebsrad entspricht dem Abtriebsrad des jeweiligen Motors des Antriebs 31. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedes Antriebs- bzw. Abtriebsrad als ein vom Motor drehbares Ritzel 32 ausgebildet, das mit jeweils einer ruhenden Rollenkette 30 kämmt und dadurch an den von der Rollenkette 30 gebildeten ruhenden Strang in der jeweiligen Querverfahrschiene 15 formschlüssig angekoppelt ist. Wenn der Querverfahrwagen 23 von nur einem Motor antreibbar ist, sind in diesem Motor zwei vorzugsweise gleiche Ritzel 32 auf gegenüberliegenden Seiten zugeordnet, und zwar mit einem Abstand, der dem Abstand der Querverfahrschienen 15 entspricht.
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Jeweils ein Ritzel 32 befindet sich senkrecht über dem Schlitz 29 der jeweiligen Querverfahrschiene 15 im betreffenden Querverfahrwagen 23. Dazu werden die beiden Rollenketten 30 in den Querverfahrschienen 15 dort, wo sich der jeweilige Querverfahrwagen 23 momentan befindet, durch den oberen mittigen Schlitz 29 in jeder Querverfahrschiene 15 nach oben aus derselben herausgeführt. Dadurch erhält die ruhende Rollenkette 30 unter dem jeweiligen Querverfahrwagen 23 eine U-förmige Ausbuchtung bzw. Schleife. Mit einem oberen, halbkreisförmigen Endbereich umschlingt dabei die jeweilige ruhende Rollenkette 30 eine obere Hälfte des betreffenden Ritzels 32 des Antriebs 31 des Querverfahrwagens 23. Dabei kämmt dieser halbkreisförmige obere Umlenkbereich der Rollenkette 30 mit dem Ritzel 32, wodurch eine formschlüssige Ankopplung der Rollenkette 30 an das Ritzel 32 erfolgt. Hierdurch kann das vom Motor angetriebene Ritzel 32 sich an der ruhenden unverschieblichen Rollenkette 30 in der jeweiligen Querverfahrschiene 15 entlangziehen, und zwar durch eine entsprechende Drehrichtung des Ritzels 32 in die gewünschte Richtung längs der Querverfahrschiene 15. Dadurch, dass beide drehend angetriebenen Ritzel 32 synchronisiert sind, kann sich der jeweilige Querverfahrwagen 23 verkantungsfrei an den beiden den Querverfahrschienen 15 zugeordneten parallelen ruhenden Rollenketten 30 entlangziehen.
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Bei der gezeigten Hubschrauberverfahranlage sind auf beiden Seiten vor, hinter und etwas unter dem jeweiligen Ritzel 32 frei drehbare Umlenkritzel 33 oder gegebenenfalls auch unverzahnte Umlenkrollen zugeordnet. Die Umlenkritzel 32 liegen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene mit dem dazwischen angeordneten drehend angetriebenen Ritzel 32 (5). Während die Ritzel 32 sich vollständig oberhalb der jeweiligen Querverfahrschiene 15 befinden, tauchen die Umlenkritzel 32 teilweise in die betreffende Querverfahrschiene 15 ein. Dadurch werden die sich in den Querverfahrschienen 15 befindenden geradlinigen Abschnitte der Rollenketten 30 exakt in den Querverfahrschienen 15 geführt, und zwar vorzugsweise ohne Berührung der die Aufnahmeräume 27 für die Rollenketten 30 begrenzenden Wandungen der Querverfahrschienen 15 (4 und 5). Weiterhin sind die Umlenkritzel 33 derart relativ zum jeweiligen angetriebenen Ritzel 32 positioniert, dass die zum Ritzel 32 hochgeführte Ausbuchtung jeder Rollenkette 30 einen etwa U-förmigen Verlauf erhält und dabei in allen Belastungsfällen der Rollenkette 30 eine etwa halbkreisförmige Umschlingung des drehend angetriebenen Ritzels 32 aufrechterhalten bleibt. Gegebenenfalls kann mindestens eines der jedem Ritzel 32 zugeordneten Umlenkritzel 33 zum Spannen der jeweiligen Rollenkette 30 verschiebbar sein.
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Jeder Querverfahrwagen 23 weist eine vorzugsweise vordere und hintere Führungsrolle 34 auf. Die somit zwei Führungsrollen 34 sind frei drehbar und tauchen von oben in den Schlitz 29 jeder Querverfahrschiene 15 ein. Dadurch werden die Querverfahrwagen 23 präzise in Längsrichtung der ihnen zugeordneten Querverfahrschienen 15 geführt.
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Außerdem ist jeder Querverfahrwagen 23 mit mindestens vier frei drehbaren Stützwalzen 35 versehen. Die vier Stützwalzen 35 sind vor und hinter beiden gegenüberliegenden Endbereichen jedes Querverfahrwagens 23 angeordnet, und zwar so, dass sie den betreffenden Querverfahrwagen 23 geringfügig von der Ebene des Decks 11 beabstanden, indem sich die Stützwalzen 35 an gegenüberliegenden äußeren Seiten neben den beiden parallelen Querverfahrschienen 15 auf dem Deck 11 abstützen und abwälzen. Dadurch sind die Querverfahrwagen auf dem Deck 11 verfahrbar. Alternativ kann es gegebenenfalls vorgesehen sein, anstatt der Stützwalzen 35 Gleitstücke mit geringem Reibbeiwert unter den Querverfahrwagen 23 vorzusehen. Die Querverfahrwagen 23 sind dann gleitend auf dem Deck 11 entlangbewegbar.
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Die Versorgung der Antriebe 31 für die Ritzel 32 jedes Querverfahrwagens 23 und auch sonstiger elektrischer Antriebe und/oder Komponenten der Querverfahrwagen mit elektrischer Energie erfolgt durch Kabel 36. Mit denselben sind Aktuatoren für beispielsweise den Hubmechanismus 26 und die Greifglocke 25 mit elektrischer Energie versorgbar. In den Kabeln 36 können elektrische Leitungen für die Steuerung des jeweiligen Querverfahrwagens 23, die Greifeinrichtung 24 und/oder die Greifglocke 25 sowie gegebenenfalls zur Datenübertragung vorgesehen sein. Weiterhin sind Schläuche 37 zur Versorgung hydraulischer Komponenten der Querverfahrwagen 23 und gegebenenfalls des diesem zugeordneten Hubmechanismus 26 vorgesehen. Die Schläuche 37 sind bevorzugt als Mehrfachschläuche, mindestens als Doppelschläuche, mit einem Zulauf und Rücklauf von Hydraulikflüssigkeit ausgebildet.
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Ein Ende jedes Kabels 36 und jedes Schlauchs 37 ist fest in einem Endbereich oder gegenüberliegenden Endbereichen der Querverfahrschiene 15 an Zuleitungen für elektrische Energie, Steuerungs- und/oder Messsignale und den Zu- und Abfluss von Hydraulikflüssigkeit angeschlossen. Die Verbindungen der Kabel 36 und der Schläuche 37 der Querverfahrwagen 23 mit den vorzugsweise festen Anschlüssen am oder im Deck 11 können beispielsweise durch Drehverschlüsse erfolgen, die auch lösbar sein können.
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Beim Verfahren der Querverfahrwagen 23 längs der Querverfahrschienen 15 ändert sich die Länge der Kabel 36 und der Schläuche 37 von den ortsfesten Anschlüssen in mindestens einem Randbereich des Decks 11 des Schiffs 12. Die Gesamtlänge des Kabels 36 und des Schlauchs 37 jedes Querverfahrwagens 23 muss mindestens so lange sein wie die Länge jeder Querverfahrschiene 15, damit die Querverfahrwagen 23 bei Bedarf auf das den Anschlüssen gegenüberliegende Ende der Querverfahrschienen 15 verfahrbar sind. Je dichter die Querverfahrwagen 23 an die die Anschlüsse für die Kabel 36 und die Schläuche 37 aufweisenden Enden der Querverfahrschienen 15 herangefahren sind, ist es erforderlich, überschüssige Längen der Kabel 36 und der Schläuche 37 so unterzubringen, dass sie nicht stören und vor allem nicht beschädigt werden. Zu diesem Zweck sieht es die Erfindung weiterhin vor, jedem Querverfahrwagen 23 jeweils mindestens einen Speicher 38 für sein Kabel 36 und seinen Schlauch 37 bzw. Mehrfachschlauch zuzuordnen.
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Der jeweilige Speicher 38 ist so ausgebildet, dass er beim Heranfahren an die seitlichen Anschlüsse nicht benötigte Längen des Kabels 36 und des Schlauchs 37 vorzugsweise unter Vorspannung einzieht und beim Wegbewegen des jeweiligen Querverfahrwagens 23 von den Anschlüsse benötigte zusätzliche Längen des Kabels 36 und des Schlauchs 37 abgibt und auf Spannung hält.
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Die sich außerhalb der Speicher 38 jedes Querverfahrwagens 23 befindenden Abschnitte der Kabel 36 und der Schläuche 37 werden abgelegt im Aufnahmeraum 27 der jeweiligen Querverfahrschiene 15, wo sie gegen äußere Einflüsse und Beschädigungen geschützt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt das Ablegen der Kabel 36 und der Schläuche 37 oberhalb der Rollenketten 30 in den Aufnahmeräumen 37 der Querverfahrschienen 15 (9). Dazu sind in den Querverfahrwagen 23 entsprechend ausgebildete und positionierte Führungen für die Kabel 36 und die Schläuche 37 vorgesehen. Diese Führungen sind in den Figuren nicht dargestellt.
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Die Speicher 38 im Inneren des jeweiligen Querverfahrwagens 23 arbeitet nach dem Flaschenzugprinzip, das heißt, der jeweilige Speicher 38 gibt wahlweise benötigte Länge des Kabels 36 und des Schlauchs 37 in die jeweilige Querverfahrschiene 15 ab oder zieht die entsprechende Länge des Kabels 36 oder des Schlauchs 37 ein. Jeder Speicher 38 weist eine flaschenzugartige Aufnahme für das Kabel 36 und für den Schlauch 37 auf. Diese sind folglich getrennt im gemeinsamen Speicher 38 jedes Querverfahrwagens 23 unterbringbar. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Speicher 38 das Kabel 36 und den Schlauch 37 eines Querverfahrwagens 23 in eine Querverfahrschiene 15 ablegen und die Speicher 38 des zweiten Querverfahrwagens 23 das diesem zugeordnete Kabel 36 und den Schlauch 37 einer anderen Querverfahrschiene 15 zuführt oder hieraus entnimmt.
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Die gezeigten Speicher 38 sind als Kabelspeicher 39 und als Schlauchspeicher 37 ausgebildet. Die Speicher 38 sind dadurch als Doppelspeicher zum gleichzeitigen Einziehen und Abgeben jeweils gleicher Längen der Kabel 36 und der Schläuche 37 ausgebildet. Die Kabelspeicher 39 und der Schlauchspeicher 40 in jedem Querverfahrwagen 23 sind ineinander geschachtelt, indem der Kabelspeicher 39 den Schlauchspeicher 40 umgibt. Es ist aber auch denkbar, den Kabelspeicher 39 und den Schlauchspeicher 40 nebeneinander oder übereinander anzuordnen.
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Die 5 bis 8 zeigen einen vollen und einen leeren Kabelspeicher 39 und Schlauchspeicher 40. Beide nehmen ein Kabel 36 und einen Schlauch 37 in vier übereinanderliegenden Etagen auf. Das entspricht einem Weg- bzw. Längenübersetzungsverhältnis von 1:8. Je nach Länge der Querverfahrschienen 15 kann der Speicher 38 aber über weniger als vier oder mehr als vier Etagen verfügen. Jede Etage des Kabelspeichers 39 und des Schlauchspeichers 40 ist aus zwei oder vier in der gleichen Ebene liegende Umlenkrollen 41 bzw. 42 gebildet. Bei den gezeigten Speichern 38 mit vier Etagen weist der innenliegende Schlauchspeicher 40 somit insgesamt acht gleiche frei drehbare Umlenkrollen 41 auf, während der äußere Kabelspeicher 39 über 16 gleiche frei drehbare Umlenkrollen 42 verfügt. Der äußere Kabelspeicher 39 weist deshalb eine doppelte Anzahl von Umlenkrollen 42 auf, weil das von ihm aufgenommene Kabel 36 den Schlauchspeicher 40 umgibt (6 bis 8).
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Alle Umlenkrollen 41, 42 jedes Speichers 38 sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt auf zwei Umlenkköpfen 43 und 44 an gegenüberliegenden Enden des Speichers 38 umgelenkt. Jedem Umlenkkopf 43 und 44 sind gemeinsam Umlenkrollen 41 für den Schlauchspeicher 40 und Umlenkrollen 42 für den Kabelspeicher 39 zugeordnet, und zwar in gleicher Anzahl.
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Die Umlenkrollen 41, 42 des Umlenkkopfs 43 sind um ortsfeste Achse 45, 46 frei drehbar gelagert. Die Achsen 45 und 46 des Umlenkkopfs 43 sind dazu fest mit dem jeweiligen Querverfahrwagen 23 verbunden. Hingegen ist der gegenüberliegende Umlenkkopf 44 in Längsrichtung des jeweiligen Querverfahrwagens 23 verschieblich in demselben gelagert. Dazu sind die Umlenkrollen 41, 42 des axial verschieblichen Umlenkkopfs 44 im jeweiligen Querverfahrwagen 23 angeordnet. Zu diesem Zweck sind die Achsen 45, 46 der dem Umlenkkopf 44 zugeordneten Umlenkrollen 41, 42 nicht mit dem jeweiligen Querverfahrwagen 23 verbunden, sondern mit einem darin verschieblichen Lagerbock 47.
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Damit die Speicher 38, nämlich sowohl der Kabelspeicher 39 als auch der Schlauchspeicher 40, überschüssige Längen der Kabel 36 und der Schläuche 37 einziehen können durch Wegbewegen des beweglichen Umlenkkopfs 44 vom festen Umlenkkopf 43, aber auch die Kabel 36 und die Schläuche 37 aus den Speichern 38 herausziehbar sind durch Heranfahren des Umlenkkopfs 44 an den feststehenden Umlenkkopf 43, ist dem beweglichen, fliegenden Umlenkkopf 44 ein Kraftspeicher und/ oder Antrieb zugeordnet. Beim Kraftspeicher kann es sich je nach Orientierung desselben um mindestens eine Zug- oder Druckfeder und erforderlichenfalls auch beides handeln. Alternativ kommt aber auch mindestens eine pneumatische Feder bzw. Luftfeder wie zum Beispiel eine Gasdruckfeder in Betracht. Zusätzlich oder alternativ kann der fliegende Umlenkkopf 44 einen Antrieb in Gestalt beispielsweise eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders oder einer Spindel aufweisen. Der Verfahrweg solcher Linearantriebe wird dann vorzugsweise durch mindestens eine Wegmesseinrichtung gesteuert, die den Verfahrweg des jeweiligen Querverfahrwagens 23 ermittelt und dementsprechend eine dem Verfahrweg entsprechende Länge der Kabel 36 und der Schläuche 37 simultan abgibt oder einzieht.
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Auch wenn die jeweilige Erfindung wie vorstehend im Zusammenhang mit einer Hubschrauberverfahranlage an Deck 11 eines Schiffs 12 beschrieben worden ist, eignet sich die Vorrichtung auch zum Verfahren anderer in vertikaler Richtung landender und startender Flugobjekte, beispielsweise Drohnen. Auch eignet sich die Vorrichtung nicht nur zur Anordnung auf Decks 11, vielmehr auch anderen Plattformen, insbesondere Offshore-Plattformen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hubschrauber
- 11
- Deck
- 12
- Schiff
- 13
- Hangar
- 14
- Längsverfahrschiene
- 15
- Querverfahrschiene
- 16
- Längsschiffsrichtung
- 17
- Längsverfahrwagen
- 18
- Längsverfahrwagen
- 19
- Vorderrad
- 20
- Hinterrad
- 21
- Standfläche
- 22
- Standfläche
- 23
- Querverfahrwagen
- 24
- Greifeinrichtung
- 25
- Greifglocke
- 26
- Hubmechanismus
- 27
- Aufnahmeraum
- 28
- Randstreifen
- 29
- Schlitz
- 30
- Rollenkette
- 31
- Antrieb
- 32
- Ritzel
- 33
- Umlenkritzel
- 34
- Führungsrolle
- 35
- Stützwalze
- 36
- Kabel
- 37
- Schlauch
- 38
- Speicher
- 39
- Kabelspeicher
- 40
- Schlauchspeicher
- 41
- Umlenkrolle
- 42
- Umlenkrolle
- 43
- Umlenkkopf
- 44
- Umlenkkopf
- 45
- Achse
- 46
- Achse
- 47
- Lagerbock
