DE102017200392A1 - Watercraft with a ship's crane - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug 10 mit einem Bordkran, wobei das Wasserfahrzeug 10 ein Deck aufweist, wobei der Bordkran über eine Basis 20 mit dem Deck des Wasserfahrzeugs 10 verbunden ist, wobei die Basis 20 parallel zum Deck bewegbar ist, wobei das Wasserfahrzeug 10 wenigstens einen ersten Bewegungssensor zur Erfassung der Bewegung des Wasserfahrzeugs 10 aufweist, wobei das Wasserfahrzeug 10 eine Regelvorrichtung aufweist, wobei die Regelvorrichtung zur Ansteuerung der Basis 20 dient, wobei die Regelvorrichtung zur Erfassung von Bewegungsdaten des ersten Bewegungssensors ausgebildet ist.The present invention relates to a watercraft 10 with an on-board crane, the watercraft 10 having a deck, the on-board crane being connected to the deck of the watercraft 10 via a base 20, the base 20 being movable parallel to the deck, the watercraft 10 at least a first motion sensor for detecting the movement of the watercraft 10, wherein the watercraft 10 comprises a control device, wherein the control device for driving the base 20 is used, wherein the control device is adapted to detect movement data of the first movement sensor.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem Bordkran sowie ein Verfahren zur Steuerung.The invention relates to a watercraft with an on-board crane and a method for controlling.
Im Offshore-Bereich und insbesondere bei militärischen Schiffen ist es regelmäßig notwendig, Lasten auf hoher See aufzunehmen oder abzusetzen. Dieses kann beispielsweise die Übergabe von Material oder Vorräten von einem Wasserfahrzeug auf ein anderes Wasserfahrzeug oder die Übergabe von oder auf eine feste Struktur sein. Hierzu zählen aber auch das Aussetzen oder Aufnehmen eines kleineren Wasserfahrzeugs, beispielsweise eines Schlauchboots oder eines unbemanntes Wasserfahrzeugs, durch ein größeres Wasserfahrzeug, beispielsweise einen Zerstörer, eine Fregatte oder eine Korvette. Bei einer solchen Aktion können sich sowohl Last als auch Wasserfahrzeug bewegen. Daher ist diese Situation nicht mit einer Entladesituation im Hafen oder einem an Land stehenden Kran vergleichbar. Insbesondere durch Seegang und Wind kommt es regelmäßig zu Schaukelbewegungen der Last, was eine Gefährdung für Mensch und Ladung darstellt.In the offshore sector, and in particular in military vessels, it is regularly necessary to take or drop loads on the high seas. This may, for example, be the transfer of material or supplies from one vessel to another vessel or transfer from or to a fixed structure. However, this also includes the exposure or taking a smaller vessel, such as a dinghy or an unmanned watercraft, by a larger vessel, such as a destroyer, a frigate or a corvette. In such an action both load and watercraft can move. Therefore, this situation is not comparable to a port unloading or land-based crane. Especially due to sea conditions and wind there is a regular swinging motion of the load, which poses a danger to people and cargo.
Wird eine Last von einem Wasserfahrzeug auf die Wasseroberfläche abgesetzt oder von dort aufgenommen, so sind hier zwei Phasen zu unterscheiden. Ist die Last in der Nähe der Wasseroberfläche (eine Phase), so sollte diese relativ zur Wasseroberfläche möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweisen. Ist die Last in der Nähe der Bordwand oder des Decks des Wasserfahrzeugs (andere Phase), so sollte diese relativ zum Schiff möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweisen.If a load from a watercraft is deposited on the water surface or taken from there, so here are two phases to distinguish. If the load is close to the surface of the water (one phase), it should have as little or no movement as possible relative to the water surface, in particular pendulum motion. If the load is near the ship's hull or deck (other phase), it should have little or no movement relative to the ship, especially pendulum motion.
Wird eine Last von einem Wasserfahrzeug auf eine Struktur abgesetzt oder von dort aufgenommen, so sind hier ebenfalls zwei Phasen zu unterscheiden. Ist die Last in der Nähe der Struktur (eine Phase), so sollte diese relativ zur Struktur möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweisen. Ist die Last in der Nähe der Bordwand oder des Decks des Wasserfahrzeugs (andere Phase), so sollte diese relativ zum Schiff möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweisen.If a load is taken from a vessel onto a structure or taken from there, two phases are also to be distinguished here. If the load is in the vicinity of the structure (a phase), this should have as little or no movement as possible, in particular pendulum motion, relative to the structure. If the load is near the ship's hull or deck (other phase), it should have little or no movement relative to the ship, especially pendulum motion.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Last auch auf See sicher aufnehmen oder absetzen zu können.The object of the invention is to be able to safely pick up or set down a load at sea.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug mit einem Bordkran mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Bordkrans auf einem Wasserfahrzeug mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.This object is achieved by a watercraft with an on-board crane having the features specified in claim 1 and a method for controlling an on-board crane on a watercraft with the features specified in claim 6. Advantageous developments emerge from the subclaims, the following description and the drawings.
Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit einem Bordkran weist ein Deck auf. Selbstverständlich kann das Wasserfahrzeug über weitere Decks verfügen. Der Bordkran ist über eine Basis mit dem Deck des Wasserfahrzeugs verbunden. Die Basis ist parallel zum Deck bewegbar, insbesondere ist die Basis zweidimensional parallel zum Deck bewegbar. Das Wasserfahrzeug weist wenigstens einen ersten Bewegungssensor zur Erfassung der Bewegung des Wasserfahrzeugs auf. Das Wasserfahrzeug weist ferner eine Regelvorrichtung auf, wobei die Regelvorrichtung zur Ansteuerung der Basis dient. Weiter ist die Regelvorrichtung zur Erfassung von Bewegungsdaten des ersten Bewegungssensors ausgebildet.The watercraft according to the invention with an on-board crane has a deck. Of course, the vessel can have more decks. The on-board crane is connected via a base to the deck of the vessel. The base is movable parallel to the deck, in particular the base is two-dimensionally movable parallel to the deck. The vessel has at least a first motion sensor for detecting the motion of the vessel. The watercraft further comprises a control device, wherein the control device serves to control the base. Next, the control device is designed for detecting movement data of the first motion sensor.
Unter einem Deck ist jede horizontale Fläche auf einem Wasserfahrzeug beziehungsweise jedes (insbesondere horizontale) Strukturelement des Wasserfahrzeugs zu verstehen, welche beziehungsweise welches geeignet ist die am Fuß des Bordkrans entstehenden Lasten aufzunehmen, wobei es sich beispielsweise um ein Flugdeck oder das Dach eines Aufbaus handeln kann.A deck is to be understood as meaning any horizontal area on a vessel or each (in particular horizontal) structural element of the vessel which is suitable for receiving the loads arising at the foot of the ship's crane, which may be, for example, a flight deck or the roof of a structure ,
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bordkran über die Basis kippbar mit dem Deck des Wasserfahrzeugs verbunden.In a further embodiment of the invention, the on-board crane is tiltably connected via the base to the deck of the watercraft.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bordkran über die Basis drehbar mit dem Deck des Wasserfahrzeugs verbunden.In a further embodiment of the invention, the on-board crane is rotatably connected via the base to the deck of the watercraft.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Baum des Bordkrans drehbar mit dem Mast des Bordkrans verbunden.In a further embodiment of the invention, the tree of the ship's crane is rotatably connected to the mast of the ship's crane.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Bordkran keinen Mast auf. In dieser Ausführungsform ist der Mast direkt über die Basis mit dem Deck verbunden. Aus statischen Gründen kann ein einem Mast vergleichbares Element innerhalb des Wasserfahrzeugs unterhalb der Basis und des Decks in das Wasserfahrzeug integriert sein.In a further embodiment, the on-board crane has no mast. In this embodiment, the mast is connected directly to the deck via the base. For static reasons, an element comparable to a mast can be integrated within the vessel below the base and the deck into the vessel.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Wasserfahrzeug eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Position einer Kranlast auf. Die Regelvorrichtung ist zur Erfassung von Positionsdaten der Kranlast aus der Erfassungsvorrichtung ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the vessel has a detection device for detecting the position of a crane load. The control device is designed to detect position data of the crane load from the detection device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfasst die Erfassungsvorrichtung die Position der Kranlast berührungslos, insbesondere mittels elektromagnetischer Wellen und/oder Schallwellen. Besonders bevorzugt erfolgt die Erfassung optisch im sichtbaren und/oder infraroten Spektralbereich. Alternativ erfolgt die Erfassung mittels Radar. Weiter alternativ erfolgt die Erfassung mittels Ultraschall.In a further embodiment of the invention, the detection device detects the position of the crane load without contact, in particular by means of electromagnetic waves and / or sound waves. Particularly preferably, the detection takes place optically in the visible and / or infrared spectral range. Alternatively, the detection takes place by means of radar. Further alternatively, the detection is carried out by means of ultrasound.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bordkran einen Mast und einen Baum auf, wobei die Erfassungsvorrichtung am Mast und/oder Baum angeordnet ist.In a further embodiment of the invention, the on-board crane has a mast and a tree, wherein the detection device is arranged on the mast and / or tree.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Erfassungsvorrichtung am Schiff.In a further embodiment of the invention, the detection device is located on the ship.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bordkran einen Mast und einen Baum auf, wobei der Baum mittels eines Baumantriebs längenveränderbar ist. Die Regelvorrichtung ist zur Ansteuerung des Baumantriebs ausgebildet. Es ist vorteilhaft, wenn nicht nur die Basis des Bordkrans sondern auch die Länge des Baumes regelbar ist. Insbesondere ist der Baum teleskopierbar ausgeführt.In a further embodiment of the invention, the on-board crane on a mast and a tree, wherein the tree is variable in length by means of a tree drive. The control device is designed to control the tree drive. It is advantageous if not only the base of the ship's crane but also the length of the tree is adjustable. In particular, the tree is made telescopic.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bordkran einen Mast und einen Baum auf, wobei der Mast mittels eines Mastantriebs längenveränderbar ist. Die Regelvorrichtung ist zur Ansteuerung des Mastantriebs ausgebildet. Es ist vorteilhaft, wenn nicht nur die Basis des Bordkrans sondern auch die Länge des Mastes regelbar ist. Insbesondere ist der Mast teleskopierbar ausgeführt. Besonders bevorzugt kann der teleskopierbare Mast als Hydraulikstempel ausgeführt sein. Alternativ kann besonders bevorzugt der teleskopierbare Mast mittels elektrischem Linearmotor ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the on-board crane on a mast and a tree, wherein the mast is variable in length by means of a mast drive. The control device is designed to control the mast drive. It is advantageous if not only the base of the ship's crane but also the length of the mast is adjustable. In particular, the mast is made telescopic. Particularly preferably, the telescopic mast can be designed as a hydraulic ram. Alternatively, the telescoping mast may be particularly preferably formed by means of an electric linear motor.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bordkran ein Seil und eine Seilwinde auf, wobei die Regelvorrichtung zur Ansteuerung der Seilwinde ausgebildet ist. Kann die Regelvorrichtung zusätzlich die Seillänge steuern, kann ein Schwingen insbesondere lang auslaufendem Seil vermindert werden.In a further embodiment of the invention, the on-board crane on a rope and a winch, wherein the control device is designed to control the winch. If the control device can additionally control the rope length, swinging, in particular long-running rope, can be reduced.
Ein Seil umfasst im Sinne der Erfindung alle möglichen Ausführungsformen mit denen eine Last durch einen Kran bewegt werden kann, beispielsweise aber nicht beschränkt auf Seile, Taue, Kabel, Ketten oder dergleichen.A rope according to the invention comprises all possible embodiments with which a load can be moved by a crane, for example but not limited to ropes, cables, cables, chains or the like.
In einer Ausführungsform kann die Regelvorrichtung in die Steuerungselektronik des Bordkrans integriert sein.In one embodiment, the control device may be integrated into the control electronics of the on-board crane.
In einer weiteren Ausführungsform hat der Bordkran noch weitere angetrieben Dreh- und Schubgelenke.In another embodiment, the on-board crane has other driven rotary joints and push joints.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Bordkrans auf einem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Erfassung der Bewegung des Wasserfahrzeugs mit dem ersten Bewegungssensor,
- b) Übertragen von Bewegungsdaten des ersten Bewegungssensors zur Regelvorrichtung,
- c) Ermitteln einer ausgleichenden Gegenbewegung,
- d) Ansteuern des Bordkrans gemäß der ermittelten Gegenbewegung.
- a) detecting the movement of the vessel with the first motion sensor,
- b) transmitting movement data of the first motion sensor to the control device,
- c) determining a compensatory countermovement,
- d) driving the on-board crane according to the determined countermovement.
Besonders bevorzugt erfolgt die Ermittlung der ausgleichenden Gegenbewegung in Schritt c) derart, dass die Last in der Nähe der Wasseroberfläche relativ zur Wasseroberfläche möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweist. Ebenso bevorzugt die Ermittlung der ausgleichenden Gegenbewegung in Schritt c) derart, dass die Last in der Nähe des Decks des Wasserfahrzeugs relativ zum Deck möglichst keine oder nur geringe Bewegung, insbesondere Pendelbewegung, aufweist.Particularly preferably, the compensation countermovement is determined in step c) in such a way that the load in the vicinity of the water surface has as little or no movement as possible, in particular pendulum motion, relative to the water surface. Likewise, the determination of the compensating countermovement in step c) prefers such that the load in the vicinity of the deck of the vessel relative to the deck has as little or no movement as possible, in particular pendulum motion.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte auf:
- e) Erfassung der Position einer Kranlast mittels der Erfassungsvorrichtung,
- f) Übertragen von Positionsdaten der Kranlast aus der Erfassungsvorrichtung zur Regelvorrichtung.
- e) detecting the position of a crane load by means of the detection device,
- f) transmitting position data of the crane load from the detection device to the control device.
Durch die aktive Erfassung der Position der Last kann insbesondere der Effekt äußerer Einflüsse, wie zum Beispiel des Windes, auf die Last zuverlässig erfasst werden.By actively detecting the position of the load, in particular the effect of external influences, such as the wind, on the load can be detected reliably.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in Schritt d) die Basis und/oder den Baumantrieb und/oder die Seilwinde ansteuert.In a further embodiment of the invention, in step d) the base and / or the tree drive and / or the cable winch are controlled.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt auf:
- g) Voraussage der wahrscheinlichen zukünftigen Schiffsbewegung und/oder Kranlastbewegung.
- g) Prediction of probable future ship movement and / or crane load movement.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren parallel zu einer manuellen Steuerung des Bordkrans durchgeführt.In a further embodiment of the invention, the method is performed in parallel to a manual control of the on-board crane.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren parallel zu einer automatischen Steuerung des Bordkrans durchgeführt.In a further alternative embodiment of the invention, the method is carried out in parallel to an automatic control of the on-board crane.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
1 erstes Wasserfahrzeug mit Bordkran und Kranlast -
2 zweites Wasserfahrzeug mit Bordkran und Kranlast -
3 drittes Wasserfahrzeug mit Bordkran und Kranlast
-
1 first watercraft with on-board crane and crane load -
2 second watercraft with on-board crane and crane load -
3 third vessel with on-board crane and crane load
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Wasserfahrzeugwater craft
- 2020
- BasisBase
- 3030
- Mastmast
- 4040
- Baumtree
- 4242
- feststehender Baumteilfixed part of the tree
- 4444
- ausfahrbarer Baumteilextendable tree part
- 5050
- Kranlastcrane load
- 6060
- Seilrope
- 7070
- Erfassungsvorrichtungdetection device
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE Owner name: THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE |
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R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE Owner name: THYSSENKRUPP AG, DE Free format text: FORMER OWNERS: THYSSENKRUPP AG, 45143 ESSEN, DE; THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS GMBH, 24143 KIEL, DE |