DE102019120986A1

DE102019120986A1 - Aufzug mit elastisch gelagerter tragsäule

Info

Publication number: DE102019120986A1
Application number: DE102019120986.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Lutz
Original assignee: Hans Lutz Maschf & Co Kg GmbH; Hans Lutz Maschinenfabrik & Co Kg GmbH
Current assignee: Hans Lutz Maschf & Co Kg GmbH; Hans Lutz Maschinenfabrik & Co Kg GmbH
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzug, insbesondere einen Lastenaufzug, wie einen Munitionsaufzug oder Proviantaufzug, für Schiffe, umfassend einen Lasterträger zum Aufnehmen von Fördergut, wie Munition oder Proviant, und eine Tragsäule, an der der Lastenträger längs beweglich angebracht ist, wobei der Lastenträger über eine entlang der Tragsäule geführte Zugeinrichtung durch eine Antriebseinheit angetrieben wird, wobei die Tragsäule elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt ist. Durch das elastische Abstützen der Tragsäule, an der der Lastenträger angebracht ist, werden die auftretenden Kräfte gedämpft und deren Wirkung auf den Aufzug, den Lastenträger und somit auch auf das Fördergut verringert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufzüge, insbesondere Munitionsaufzüge oder Proviantaufzüge für Schiffe mit denen Fördergut wie Munition oder Proviant innerhalb eines Schiffs bewegt werden kann, um das Fördergut beispielsweise einem Geschütz oder einem Lager zuzuführen. Aufzüge für Munition sind zum Beispiel aus EP 3 214 399 bekannt.
Für Munition wird, je nach Geschütz, die entsprechende Munition dabei unterschiedlich im Schiff gelagert. Für Proviant werden ebenfalls verschiedene Lagerungen verwendet. Andere Güter, wie Ausrüstung, persönliche Gegenstände der Mannschaft oder von Passagieren, Kleidung, Ersatzteile, Werkzeuge, Verschleißmaterialen wie Öle, Treibstoff, Abfall, etc. können ebenfalls durch Aufzüge transportiert werden und werden entsprechend an Bord eines Schiffes gelagert. Beispiele für diese Lagerung sind Transportbehälter wie beispielsweise Kisten, Paletten, Säcke, Fässer, Kästen, Gestelle, Regale, etc. Die Aufzüge innerhalb des Schiffes sind geeignet, diese und andere Transportbehälter zu transportieren. Hierbei werden sowohl gefüllte Transportbehälter, z.B. zu den Geschützen und zur Küche, transportiert sowie geleerte Behälter wieder zurück transportiert, z.B. von den Geschützen und von der Kombüse.
Schiffe unterliegen verschiedenen Krafteinwirkungen. Neben den üblichen Wellenbewegungen werden bei bewaffneten Schiffen auch beim Abfeuern von Munition je nach Art der Munition unterschiedliche Impulse erzeugt und über die Geschütze und deren Halterungen an das Schiff übertragen. Darüber hinaus könnten auch auf das Schiff ausgeführte Angriffe zu erhöhtem Wellengang bei einer Detonation vor, neben, hinter oder unter dem Schiff sowie zusätzlichen Kräften bei einem Treffer des Schiffes führen. Derartige auf das Schiff wirkende Kräfte werden folgend insbesondere als impulsartig wirkende Kräfte bezeichnet.
Unter solchen Bedingungen ist es von Vorteil, besonders empfindliche Vorrichtungen innerhalb des Schiffes vor Krafteinwirkungen wie den oben dargestellten zu schützen.
Die Funktionsweise von Aufzügen innerhalb des Schiffes wird dabei verbessert, wenn beispielsweise die Antriebseinheit eines Aufzugs vor solchen Krafteinwirkungen geschützt wird. Aus der Druckschrift EP 3 214 399 bekannt, kann daher die Antriebseinheit elastisch an den Hubmast des Aufzuges angelagert werden. Ein Nachteil des darin gezeigten Aufzugs besteht darin, dass der Aufzug an sich, der Lastenträger und das enthaltene Fördergut nicht vor impulsartig auftretenden Kräften geschützt sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere einen Aufzug bereitzustellen, bei dem der Aufzug und das Fördergut vor auf das Schiff wirkende Kräfte, insbesondere vor impulsartig auf das Schiff wirkende Kräfte, zu schützen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst ein erfindungsgemäßer Aufzug, insbesondere ein Lastenaufzug, wie ein Munitionsaufzug oder Proviantaufzug, für Schiffe einen Lasterträger zum Aufnehmen von Fördergut, wie Munition oder Proviant, und eine Tragsäule, an der der Lastenträger längs beweglich angebracht ist, wobei der Lastenträger über eine entlang der Tragsäule geführte Zugeinrichtung durch eine Antriebseinheit angetrieben wird, wobei die Tragsäule elastisch gegenüber dem Schiffskörper oder der Schiffsstruktur abgestützt ist. Durch das elastische Abstützen der Tragsäule, an der der Lastenträger angebracht ist, werden die auftretenden Kräfte gedämpft und deren Wirkung auf den Aufzug, den Lastenträger und somit auch auf das Fördergut verringert.
Unter einer elastischen Abstützung der Tragsäule gegenüber dem Schiffskörper ist vorzugsweise die Befestigung der Tragsäule an dem Schiffskörper über elastische Verbindungselemente zu verstehen. Dadurch sollen insbesondere impulsartig auftretende Kräfte, die von dem Schiffskörper an die Tragsäule übertragen werden, wenigstens teilweise durch die elastischen Verbindungselement abgefangen und gedämpft werden. Vorzugsweise wird wenigstens 50%, 70%, 90% oder 100% des Gewichts der Tragsäule über elastische Verbindungselemente getragen. Unter der elastischen Abstützung ist insbesondere eine elastische Abstützung zu verstehen, die ein Mindestmaß an Relativbewegung der Tragsäule relativ zum Schiffskörper gewährleistet. Um Schäden an empfindlichen Bestandteilen des Aufzugs oder des Fördergut zu verhindern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die elastische Abstützung derart auszubilden, dass die Tragsäule infolge besonders großer, impulsartig auftretender Kräfte um bis zu 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm oder 60 mm relativ zum Schiffskörper bewegt werden kann. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass die elastische Abstützung vorzugsweise derart erfolgt, dass die Relativbewegung zwischen Tragsäule und Schiffskörper in wenigstens zwei, vorzugsweise in drei, Richtungen, insbesondere Himmelsrichtungen, erfolgen kann. Hierfür hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt als elastische Verbindungselemente Drahtseil-Federelemente zu verwenden, die insbesondere eine elastische Deformation in mehrere Richtungen zulassen.
Drahtseil-Federelemente weisen vorzugsweise zwei Verbindungsabschnitte zum Befestigen, insbesondere verschrauben, der Drahtseil-Federelemente an den Schiffskörper und an die Tragsäule auf. Besonders bevorzugt sind die zwei Verbindungsabschnitte durch wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, vier, fünf oder sechs, gebogene, insbesondere bogenabschnittförmige, Drahtseile miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die elastischen Verbindungselemente, insbesondere die Drahtseile der Drahtseil-Federelemente, aus Edelstahlseilen hergestellt. Diese weisen im Vergleich zu herkömmlichen Stahlseilen oder Elastomerdämpfern insbesondere ein größeres Verformungsvermögen zur Stoßabsorption und eine verbesserte Schwingungsdämpfung auf. Insbesondere im Hinblick auf das erhöhte Korrosionsrisiko bei Schiffen, hat sich die Verwendung von Edelstahlseilen für die elastischen Verbindungselemente als vorteilhaft herausgestellt.
Vorzugsweise sind die elastischen Verbindungselemente als Stoß- und Schwingungsdämpfer ausgebildet. Ein Beispiel für derartige Stoß- und Schwingungsdämpfer sind Drahtseil-Federelemente. Diese weisen insbesondere niedrige Eigenfrequenzen auf. Ferner weisen Drahtseil-Federelemente insbesondere eine Resonanzüberholung von 150% bis 450%, insbesondere von 250 % bis 350 %, auf, wodurch insbesondere eine Schwingung der Tragsäule nach einem impulsartigen Stoß schnell abklingt.
Vorzugsweise weisen die verwendeten elastischen Verbindungselemente unter einer Belastung von 430 Kilogramm einen Einfederweg von wenigstens 2 mm, 4 mm oder 6 mm und/oder von höchstens 8 mm, 10 mm oder 12 mm auf. Insbesondere beträgt die dynamische Steifigkeit der elastischen Verbindungselemente vorzugsweise wenigstens 500 N/mm, 700 N/mm oder 900 N/mm und/oder höchstens 1300 N/mm, 1800 N/mm oder 2300 N/mm. Die Eigenfrequenz der elastischen Verbindungselemente beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Hz, 6 Hz oder 7 Hz und/oder höchstens 10 Hz, 11 Hz, oder 12 Hz. Die maximale Federkraft wenigstens eines der elastischen Verbindungselemente beträgt vorzugsweise wenigstens 10 kN, 14 kN oder 16 kN und/oder höchstens 25 kN, 30 kN oder 35 kN. Der maximale Federweg der elastischen Verbindungselemente beträgt vorzugsweise wenigstens 10 mm, 30 mm oder 40 mm und/oder höchstens 45 mm, 50 mm oder 60 mm. Vorteilhafte Ausführungsformen für die elastischen Federelemente können insbesondere dem Produktdatenblatt von CAVOFLEX von Willbrandt Gummitechnik entnommen werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Drahtseilfederelementen des Typs H160-267-100-125-8 erwiesen.
Alternativ oder zusätzlich hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Tragsäule an mehreren Decken und/oder Wänden elastisch, insbesondere über elastische Verbindungselemente, an den Schiffskörper abzustützen. Hierbei kann eine Abstützung nach unten auch in einer tiefer als die Tragsäule gelegenen Grube angebracht sein. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Lastenträger in der untersten Position an der Tragsäule zumindest teilweise in die Grube hineinragt. Insbesondere kann die Tragsäule elastisch am Boden des Aufzugsschachtes abgestützt werden.
Durch die elastische Abstützung der Tragsäule an dem Schiffskörper können impulsartig auftretende Kräfte teilweise durch die Relativbewegung der Tragsäule relativ zum Schiffskörper kompensiert werden. Dabei nehmen elastische Verbindungselemente die auftretenden Kräfte durch elastische Deformation auf und dämpfen diese über die Dämpfungskonstante derselben. Die elastische Abstützung der Tragsäule hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil dadurch sämtliche an der Tragsäule befestigten Bestandteile des Aufzugs vor impulsartig auftretenden Kräften geschützt werden. Dadurch können insbesondere gleichzeitig die Antriebseinheit, die Zugeinrichtung und das Transportgut vor impulsartig auftretenden Kräften geschützt werden.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die elastische Abstützung der Tragsäule am Schiffskörper die impulsartig auftretenden Kräfte derart gut dämpft, dass die Antriebseinheit starr mit der Tragsäule verbunden werden kann und allein durch die elastische Anbringung der Tragsäule an dem Schiffskörper ausreichend gegen impulsartig auftretende Kräfte geschützt werden kann. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebseinheit daher starr mit der Tragsäule verbunden. Unter einer starren Verbindung ist dabei insbesondere eine derartige Verbindung, insbesondere Verschraubung, Verschweißung, Verklebung oder eine sonstige Verbindung, der Antriebseinheit mit der Tragsäule zu verstehen, die eine Relativbewegung zwischen der Tragsäule und der Antriebseinheit im Wesentlichen verhindert. Unter im Wesentlichen ist dabei lediglich zu verstehen, dass kleine Relativbewegungen in Folge von Montagespiel oder von geringen Elastizitäten, der Tragsäule, des Antriebs oder von Verbindungselementen, die auch den starrsten Material immanent sind, ebenfalls von dieser Ausführungsform einer starren Verbindung umfasst sein sollen.
Vorteilhaft an der starren Verbindung von Antriebseinheit und Tragsäule ist insbesondere, dass die Abtriebswelle der Antriebseinheit gleichzeitig die Antriebswelle der Zugeinrichtung bilden kann, da im Wesentlichen keine Relativbewegungen zwischen der Antriebseinheit und der Zugeinrichtung auftreten. Es wurde jedoch ebenfalls erkannt, dass je nach Ausführungsform der Tragsäule, des zu transportierenden Förderguts, der eingesetzten Zugeinrichtung und der eingesetzten Antriebseinheit unterschiedlich starke Dämpfungen für die entsprechenden Komponenten erforderlich sein können. Daher wird alternativ oder zusätzlich zu obigen Ausführungen vorgeschlagen, die Antriebseinheit elastisch gegenüber dem Schiffskörper abzustützen. Vorzugsweise erfolgt die elastische Abstützung über elastische Verbindungselemente, wie Drahtseil-Federelemente.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Tragsäule als auch die Antriebseinheit elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt. Insbesondere sind die Antriebseinheit und die Tragsäule unabhängig voneinander, insbesondere separat, elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, sowohl die Antriebseinheit als auch die Tragsäule elastisch an einer Aufzugsschachtwandung, insbesondere an der gleichen Aufzugsschachtwandung, abzustützen. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die Tragsäule und die Antriebseinheit auf unterschiedlichen Seiten der Aufzugsschachtwandung anzubringen. Dadurch kann insbesondere verhindert werden, dass die Tragsäule und die Antriebseinheit infolge unterschiedlicher Bewegungsamplitude und/oder Phasenverschiebungen miteinander kollidieren. Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt, eine Aussparung in die gemeinsame Aufzugsschachtwandung vorzusehen, über die die Zugeinrichtung durch die Aufzugsschachtwandung hindurch mit der Antriebseinheit gekoppelt werden kann. Hierfür ragt vorzugsweise eine Umlenkrolle der Zugeinrichtung durch die Aussparung hindurch auf die andere Seite der Aufzugsschachtwandungen, an der die Antriebseinheit elastisch abgestützt ist. Über diese Umlenkrolle wird vorzugsweise wenigstens ein Zugmittel, besonders bevorzugt wenigstens zwei Zugmittel, von der Seite der Aufzugsschachtwandung an der die Tragsäule angebracht ist, auf die Seite der Aufzugsschachtwandung geführt an der die Antriebseinheit angebracht ist, über die Umlenkrollen umgelenkt und zurück an die Seite der Aufzugsschachtwandung geführt, an der die Tragsäule angebracht ist. Besonders bevorzugt ist die Umlenkrolle als Antriebswelle der Zugeinrichtung ausgebildet, die über die Antriebseinheit angetrieben wird.
Der Begriff Schiffskörper ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung weit auszulegen. Unter dem Schiffskörper ist insbesondere nicht ausschließlich der Schiffsrumpf bzw. die die Schiffsschale zu verstehen, die dem Schiff seine Schwimmfähigkeit verleiht. Vielmehr ist unter dem Schiffskörper die Schiffsstruktur zu verstehen, die insbesondere Schiffswandungen, wie Böden, Decken und/oder Aufzugsschachtwandungen, umfasst. Besonders bevorzugt erfolgt die elastische Abstützung der Tragsäule an einer Aufzugsschachtwandung. Es sei klar, dass insbesondere die Tragsäule nicht als Teil des Schiffskörpers zu verstehen ist.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Tragsäule über elastische Verbindungselemente elastisch an dem Schiffskörper abgestützt; wobei vorzugsweise die elastischen Verbindungselemente Federelemente, insbesondere Drahtseil-Federelemente, sind. Alternativ oder zusätzlich, lässt die elastische Abstützung eine Relativbewegung der Tragsäule in wenigstens zwei, vorzugsweise in wenigstens drei Richtungen zu.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit elastisch an dem Schiffskörper abgestützt. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als der Tragsäule abgestützt sein. Alternativ kann die Antriebseinheit starr an der Tragsäule befestigt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Antriebseinheit und die Zugeinrichtung über eine Kraftübertragungseinrichtung kraftübertragend miteinander gekoppelt, wobei vorzugsweise eine Spannvorrichtung zum Einstellen der Spannung der Kraftübertragungseinrichtung vorgesehen ist
Als Antriebseinheit wird vorzugsweise ein Motor mit Abtriebswelle verwendet. Über die Abtriebswelle wird vorzugsweise ein Drehmoment auf die Zugeinrichtung übertragen. Hierfür kann die Abtriebswelle der Antriebseinheit zugeinrichtungsseitig als Antriebswelle fungieren. Diese einteilige Ausführungsform von Abtriebswelle der Antriebseinheit und Antriebswelle der Zugeinrichtung birgt insbesondere Kosteneinsparungspotenzial. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, die Abtriebswelle der Antriebseinheit und die Antriebswelle der Zugeinrichtung zweiteilig auszuführen. Dadurch kann insbesondere eine Entkopplung von Antriebseinheit und Zugeinrichtung gewährleistet werden. Dies ermöglicht insbesondere eine Relativbewegung zwischen Antriebseinheit und Zugeinrichtung ohne dabei auftretende Kräfte direkt auf die Zugmittel der Zugeinrichtung zu übertragen.
Vorzugsweise sind die Antriebseinheit und die Zugeinrichtung über eine Kraftübertragungseinrichtung kraftübertragend miteinander gekoppelt. Die Kraftübertragungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Zugmittel, wie eine umlaufende Kette oder einen umlaufenden Riemen, insbesondere Flachriemen oder Zahnriemen, das das Drehmoment von der Abtriebswelle der Antriebseinheit auf die Antriebswelle der Zugeinrichtung überträgt. Bevorzugt wird ein Kettentrieb verwendet. Besonders bevorzugt umfasst die Kraftübertragungseinrichtung ein Übertragungsmittel (Übertragungsstelle), insbesondere in Form eines Zahnrades, an der Abtriebswelle der Antriebseinheit und/oder ein Übertragungsmittel, insbesondere in Form eines Zahnrades, an der Antriebswelle der Zugeinrichtung. Vorzugsweise steht das Zugmittel der Kraftübertragungseinrichtung jeweils in Eingriff mit dem antriebsseitigen und dem zugeinrichtungsseitigen Übertragungsmittel. Über die Kraftübertragungseinrichtung wird vorzugsweise das Antriebsmoment der Antriebseinheit auf die Antriebswelle der Zugeinrichtung übertragen. Vorzugsweise umläuft das Zugmittel der Kraftübertragungseinrichtung die Übertragungsmittel der Abtriebswelle der Antriebseinheit und der Antriebswelle der Zugeinrichtung.
Die Kraftübertragungseinrichtung kann die Kraft zwischen Antriebseinheit und Zugeinrichtung kraftschlüssig, insbesondere über Flachriemen und Wellen mit glatter Oberfläche, oder formschlüssig, insbesondere über Zahnriemen mit Zahnwellen oder über Kettentriebe, übertragen.
Um Relativbewegung zwischen der Antriebseinheit und der Zugeinrichtungen zu kompensieren, ist der Innenumfang der Kraftübertragungseinrichtung vorzugsweise größer als der durch die zwei Übertragungsmittel aufgespannte Umfang, i.e. der Innenumfang, den ein die zwei Übertragungsmittel auf direktem Weg umlaufendes Zugmittel aufweisen würde. Vorzugsweise ist der Innenumfang der Kraftübertragungseinrichtung wenigstens 10%, 20%, 30% oder 50% größer als der Innenumfang, der durch die zwei Übertragungsmittel aufgespannt wird. Alternativ oder zusätzlich ist der Innenumfang des Zugmittels der Kraftübertragungseinrichtung derart größer gewählt als der durch die zwei Übertragungsmittel aufgespannte Umfang, dass eine Relativbewegung von wenigstens 10 mm, 30 mm oder 40 mm und/oder höchstens 45 mm, 50 mm oder 60 mm zwischen Antriebseinheit und Tragsäule kompensiert werden kann. Um bei dieser Ausführungsform gleichzeitig eine konstante Kraftübertragung zu gewährleisten, ist vorzugsweise eine Spannvorrichtung vorgesehen, die wenigstens eine Umlenkrolle aufweist, über den der durch die Übertragungsmittel und die wenigstens eine Umlenkrolle aufgespannte Umfang auch bei einer Relativbewegung zwischen Antriebseinheit und Tragsäule konstant gehalten werden kann. Vorzugsweise ist die Umlenkrolle der Spannvorrichtung vorgespannt, sodass sie im Ruhezustand (kein Wellengang oder andere Impulse, die eine Relativbewegung zwischen Antriebseinheit und Tragsäule erzeugen könnten) die Kraftübertragungseinrichtung spannt, während in Belastungszuständen (Relativbewegung zwischen Antriebseinheit und Tragsäule) die durch die Relativbewegung auf die Kraftübertragungseinrichtung ausgeübte Kraft die Umlenkrolle gegen die Vorspannung zurückdrängt. Vorzugsweise ist die Spannvorrichtung derart ausgestaltet, dass sie sowohl im Ruhezustand als auch in den unterschiedlichen Belastungszuständen eine im Wesentlichen konstante Spannung der Kraftübertragungseinrichtung bereitstellt und/oder einen konstanten Umfang bereitstellt, der durch die Übertragungsmittel und die Umlenkrolle aufgespannt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung begrenzt, insbesondere umschließt, die Tragsäule quer zur Längsrichtung einen sich längs der Säule erstreckenden Montageraum, wobei die Tragsäule sich vorzugsweise als insbesondere rechteckiger Rahmen um den Montageraum herum erstreckt, und/oder wobei die Zugeinrichtung wenigstens abschnittsweise innerhalb des Montageraums angeordnet ist.
Unter eine Tragsäule soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere eine einen Montageraum umlaufende Tragsäule verstanden werden. Vorzugsweise bildet die Tragsäule eine quer zur Längsrichtung geschlossene Struktur. Dadurch kann insbesondere das Widerstandsmoment der Tragsäule erhöht werden, sodass die Materialstärke reduziert und somit Material und Gewicht eingespart werden kann. Für vereinfachte Montage-und Reparaturarbeiten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die geschlossene Struktur der Tragsäule mit Aussparungen zum Eingreifen in die Tragsäule zu versehen. Insbesondere ist die Tragsäule als Mantelstruktur ausgebildet, innerhalb derer empfindliche Elemente, wie elektronische Komponenten und/oder beweglich gelagerte Teile, wie Umlenkrollen, angeordnet und insbesondere vor Beschädigung geschützt werden können. Insbesondere begrenzt die Tragsäule quer zur Längsachse einen eckigen, vorzugsweise parallelogrammartigen, besonders bevorzugt rechteckigen, Montageraum. Vorzugsweise erstreckt sich die Tragsäule als rechteckiger Rahmen parallel zur Längsachse der Tragsäule. Besonders bevorzugt ist eine Langseite (Verbindungsteil) des rechteckigen Rahmens wenigstens 50 %, 100 %, 150 %, 200 % oder 250 % größer als eine Kurzseite (Stützteil) des rechteckigen Rahmens. Vorzugsweise begrenzen zwei einander gegenüber angeordnete, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Langseiten und zwei einander gegenüber angeordnete, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Kurzzeiten den Montageraum der Tragsäule. Besonders bevorzugt sind die Langseiten und die Kurzzeiten orthogonal zueinander ausgerichtet. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt die Zugeinrichtung und/oder den Lastenträger derart auszugestalten, dass der Angriffspunkt der Gewichtskraft eines von dem Lastenträger aufgenommenen Förderguts sich zwischen der Verlängerung der zwei Kurzseiten, vorzugsweise mittig zwischen der Verlängerung beider Kurzseiten erstreckt.
Besonders bevorzugt wird die Zugeinrichtung wenigstens teilweise innerhalb der Tragsäule geführt. Insbesondere wird die Zugeinrichtung mittig in dem von der Tragsäule umlaufenden Montageraum geführt. Vorzugsweise sind wenigstens zwei, besonders bevorzugt wenigstens vier, Umlenkrollen drehbar in der Tragsäule befestigt. Unter dem wenigstens abschnittsweise erstrecken der Zugeinrichtung innerhalb des Montageraums ist insbesondere zu verstehen, dass sich die Umlenkrollen vorzugsweise zu wenigstens 50 % innerhalb des von der Tragsäule umlaufenen Montageraums erstrecken und/oder, dass sich wenigstens 30 Prozent der Längserstreckung wenigstens eines Zugmittels sich innerhalb des Montageraums der Tragsäule erstreckt.
Vorzugsweise werden die elektrischen Komponenten in den Seitenbereichen des von der Tragsäule umlaufenen Montageraums geführt. Besonders bevorzugt sind die elektrischen Komponenten sandwichartig links und rechts von der Zugeinrichtung innerhalb der Tragsäule geführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die Tragsäule mehrteilig aus miteinander verbundenen, vorzugsweise verschraubten oder verschweißten, Säulenwandungen, wie Stützteilen und Verbindungsteilen, ausgebildet ist, wobei vorzugsweise jeweils insbesondere vier miteinander verbundene, vorzugsweise verschraubte oder verschweißte, insbesondere blechartige Säulenwandungen einen insbesondere rechteckigen Säulenabschnitt begrenzen, wobei vorzugsweise mehrere Säulenabschnitte längs zu der Tragsäule verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich sind wenigstens zwei Säulenabschnitte quer zur Längsrichtung aneinander anschließend zu der Tragsäule verbunden.
Vorzugsweise kann die Tragsäule modulartig aus mehreren Säulenabschnitten ausgebildet werden. Durch die Möglichkeit mehrere Säulenabschnitte in Längsrichtung miteinander verbinden zu können, können insbesondere mit einem Modulsystem Tragsäulen unterschiedlicher Länge hergestellt werden. Durch die Möglichkeit die Säulenabschnitte quer zur Längsrichtung aneinander anschließen zu können, können insbesondere mit einem Modulsystem Tragsäulen unterschiedlicher Breite hergestellt werden. Dadurch können mit einem Modulsystem insbesondere Tragsäulen mit unterschiedlicher Breite des von der Tragsäule umlaufenen Montageraums ausgebildet werden. Ferner kann dadurch die Festigkeit der Säule an das Lastprofil des Aufzugs angepasst werden. Besonders bevorzugt sind die Säulenabschnitte selbst modulartig aus miteinander verbundenen Säulenwandungen ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Tragsäule mehrteilig, insbesondere aus miteinander verschraubten Säulenwandung, wie Stützteilen und Verbindungsblechen, ausgebildet. Dadurch kann die Tragsäule insbesondere einfacher transportiert und innerhalb enger Aufzugsschachte montiert werden. Ferner bietet die mehrteilige Ausgestaltung der Tragsäule insbesondere die Möglichkeit einer modularen Bauweise für Aufzüge unterschiedlicher Größe und/oder mit unterschiedlichen Lastprofilen. Auch der Austausch von defekten oder durch Korrosion verschlissenen Teilen kann durch die mehrteilige Ausbildung erleichtert werden. Besonders bevorzugt ist die Tragsäule als Blechkonstruktion ausgebildet. Insbesondere umfasst die Tragsäule wenigstens zwei parallel zueinander ausgerichtete, sich in Längsrichtung erstreckende Bleche (Verbindungsbleche). Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Bleche als Flachbleche ausgebildet und werden durch wenigstens zwei weitere insbesondere gekantete, vorzugsweise L-förmige oder U-förmige, Stützteile miteinander verbunden. Vorzugsweise weisen die Stützteile eine größere Wandstärke und/oder eine größere Materialfestigkeit als die Verbindungsbleche auf. Zur Befestigung von Stützteilen und Verbindungsteilen zu der Tragsäule, werden diese vorzugsweise verschraubt. Im Vergleich zum Verschweißen können dadurch insbesondere Schweißspannungen vermieden werden, sodass insbesondere die Festigkeit der Tragsäule erhöht werden kann. Dadurch kann insbesondere die Wandstärke der zu verwendenden Stütz- und Verbindungsteile reduziert und somit Materialgewicht eingespart werden.
Vorzugsweise sind elektrische Komponenten, wie Leitungen und Sensoren, des Aufzugs innerhalb der Tragsäule montiert. Dadurch kann die Elektronik insbesondere vor Beschädigungen geschützt werden. Besonders bevorzugt wird die Elektronik in vormontierten Säulenabschnitten vormontiert. Dadurch können die elektrischen Komponenten bereits während dem Transport und der Montage vor Beschädigungen geschützt werden. Darüber hinaus kann somit der hohle Innenraum der Säulenabschnitte optimal ausgenutzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist die Tragsäule mindestens eine Umlenkungsvorrichtung auf, die ein Zugmittel der Zugeinrichtung von der Tragsäule zu einer Antriebswelle insbesondere der Zugeinrichtung lenkt und von der Antriebswelle wieder zurück zu der Tragsäule lenkt, und/oder wobei die Antriebswelle innerhalb oder außerhalb eines Aufzugsschachts angeordnet ist, in dem der Aufzug montiert ist. Insbesondere umfasst die Umlenkvorrichtung eine Ableitrolle zum Ableiten wenigstens eines Zugmittels weg von der Tragsäule und/oder eine Zuleitrolle zum Zuleiten wenigstens eines Zugmittels zu der Tragsäule. Der Unterschied zwischen einer Umlenkrolle und einer Zuleitrolle bzw. einer Ableitrolle soll insbesondere darin bestehen, dass eine Umlenkrolle ein Zugmittel um etwa 180 °, insbesondere um 180° ± 30°, umlenkt, wobei eine Zuleitrolle bzw. eine Ableitrolle das Zugmittel um etwa 90°, insbesondere um 90° ° ± 30, umlenkt. Über die Antriebswelle der Zugeinrichtung wird das wenigstens eine Zugmittel vorzugsweise um 180° von der Ableitrolle zu der Zuleitrolle umgelenkt. Durch die Ausgestaltung einer Umlenkvorrichtung kann wenigstens ein Zugmittel, vorzugsweise zwei Zugmittel, der Zugeinrichtung aus einem Aufzugsschacht herausgelenkt werden. Anschließend kann das wenigstens eine Zugmittel vorzugsweise außerhalb des Aufzugsschachtes über eine Antriebswelle angetrieben werden und über eine Umlenkrolle, vorzugsweise in Form der Antriebswelle, zurück in den Aufzugsschacht gelenkt werden. So kann insbesondere eine Antriebseinheit für den Aufzug vereinfacht außerhalb des Aufzugsschachts angebracht werden.
Unter der längs beweglichen Anbringung des Lastenträgers ist insbesondere zu verstehen, dass der Lastenträger parallel zur Längsachse der Tragsäule verfahrbar ist. Besonders bevorzugt weist der Lastenträger einen Fangrahmen auf, über den der Lastenträger entlang der Längsachse der Tragsäule geführt wird. Der Fangrahmen umgreift die Tragsäule vorzugsweise abschnittsweise und/oder steht im Eingriff mit Führungsschienen, die sich insbesondere an gegenüberliegenden Seiten der Tragsäule entlang der Längsachse der Tragsäule erstrecken. Die Längsachse der Tragsäule wird folgend als Längsrichtung bezeichnet. Unter der Längsrichtung sind dabei beide Richtungen parallel zur Längsachse der Tragsäule zu verstehen.
Unter einem Lastenaufzug ist vorzugsweise ein Aufzug zu verstehen, der von wenigstens einer, vorzugsweise von wenigstens zwei oder drei, Seiten zugänglich ist. Unter der Zugänglichkeit von einer Seite ist insbesondere zu verstehen, dass der Lastenträger des Lastenaufzugs von dieser Seite mit Fördergut beladen werden kann. Hierfür weist der Lastenträger vorzugsweise einen Trägerboden (Bodenplatte) auf, der an wenigstens einer, vorzugsweise an wenigstens zwei, Seiten frei von Begrenzungswandungen ist, die sich parallel zur Tragsäule erstrecken. Besonders bevorzugt weist der Lastenträger sich parallel zu der Tragsäule erstreckende Befestigungsstreben auf, über die Fördergut auf dem Lastenträger befestigt werden kann. Besonders bevorzugt weist der Lastenträger ein den Trägerboden überdachendes Gerüst aus Befestigungsstreben, insbesondere Längsstreben und Querstreben auf, an denen vorzugsweise das Fördergut befestigt werden kann. Der Trägerboden kann optional mit Rollen oder Kugeln ausgestattet werden, die die Beladung unterstützen. Der Lastenträger kann Wände aufweisen, die vorzugsweise aus gekanteten Blechprofilen oder einer Stahlstruktur herstellbar sind. Optionaler Weise kann der Lastenträger eine obere Begrenzungswand aufweisen, die als Decke fungiert. An einer oder mehreren Zugangsseiten kann die jeweilige begrenzende Wand für den Zugang unterbrochen sein. An die Wände der Seiten, die als Zuladungsseiten dienen können, können optionaler Weise weitere Vorrichtungen angebracht werden, wie etwa ein Tisch, vorzugsweise ein Rollentisch, der insbesondere vorzugsweise ein- bzw. ausklappbar ist. Die als Zugangsöffnungen zu verwendenden Unterbrechungen der Wände an den Zugangsseiten können verschließbar sein, vorzugsweise durch eine oder mehrere Türen oder mittels eines Rollos. Weiterhin ist eine Sicherung durch eine ein- bzw. ausklappbare Schranke denkbar, die vorzugsweise als Blechprofil ausgestaltet ist. An der Schranke können weitere Elemente angebracht werden, z.B. Überwachungseinrichtungen, die der Sicherheit dienen. Diese Überwachungseinrichtungen können ausgestaltet sein, um z.B. Ladung, Personen und/oder andere Vorkommnisse zu erfassen, wie beispielsweise Feuer, Wasser, Bewegung, Temperaturn, usw. Dafür können verschiedene Sensoren verwendet werden, wie z.B. optische, akustische oder Kontaktsensoren, etc. Alternativ oder zusätzlich kann der Lastenträger eine den Trägerboden umlaufende Umrandung zur Sicherung des Förderguts gegen Verrutschen aufweisen. Unter einer Umrandung ist insbesondere ein sich über höchstens 100 mm, 80 mm, 60 mm, 50 mm, 40 mm, 30 mm, 20 mm oder 10 mm von dem Trägerboden in Längsrichtung erstreckender Rahmen zu verstehen. Umrandungen, die sich höher erstrecken, könnten insbesondere die Zugänglichkeit des Lastenträgers zu stark einschränken. Es hat sich herausgestellt, dass die zuvor genannte Höhe der Umrandung besonders bevorzugt ist, weil sie einerseits einen effektiven Verrutschschutz für Transportgut, insbesondere für in Kisten gelagertes Transportgut, bereitstellt, während die Zugänglichkeit kaum beeinträchtigt ist und zumindest über Auffahrrampen oder Hubwägen gewährleistet werden kann.
Vorzugsweise ist der Lastenträger ausschließlich an der der Tragsäule zugewandten Seite durch eine Begrenzungswandung parallel zur Tragsäule begrenzt. Es sei klar, dass Befestigungsstreben, die eine Seite begrenzen bzw. umlaufen, von der der Lastenträger beladen und entladen werden kann, keine Begrenzungswandung im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen. Die Zugänglichkeit von wenigstens einer, vorzugsweise wenigstens zwei oder drei, Seiten wird insbesondere dadurch realisiert, dass der Lastenträger in einem Aufzugsschacht geführt wird, in dem auf wenigstens einer Etage, vorzugsweise auf jeder Etage, wenigstens ein, vorzugsweise wenigstens zwei oder drei, Zugänge zum Aufzugsschacht bereitgestellt werden, die derart dimensioniert sind, dass das Fördergut auf den Lastenträger geladen und von diesen entladen werden kann.
Zur Herstellung eines für Schiffe geeigneten Aufzuges, bedarf es insbesondere der Auswahl von korrosionsbeständigen Materialien. Ferner sind Schiffe durch Wellengang und/oder durch Detonationen neben, über, unter oder an dem Schiff impulsartigen Kräften (Schock) ausgesetzt. Daher bedarf es bei der Ausgestaltung von Aufzügen für Schiffe, die insbesondere nach Schockeinwirkung noch funktionieren und/oder keinen kritischen Betriebszustand erreichen dürfen, wie Munitionsaufzüge, einer Dämpfung (schockfesten Lagerung) von empfindlichen Komponenten des Aufzugs, wie des Antriebs, der Zugeinrichtung und/oder des Förderguts. Insbesondere bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzugs als Munitionsaufzug kann die Dämpfung des Förderguts von essentieller Bedeutung sein, um beispielsweise im Gefecht auch nach einem Treffer die Munitionsversorgung gewährleisten zu können.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Aufzug eine an der Tragsäule angebrachte, von der Antriebseinheit angetriebene Antriebswelle, insbesondere Zahnscheibe oder Zahnwelle, der Zugeinrichtung, wobei vorzugsweise die Kraftübertragung von der Antriebseinheit auf die Antriebswelle über eine Kraftübertragungseinrichtung erfolgt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, umfasst der Aufzug eine Rutschkupplung zum kraftübertragungsgemäßen Koppeln und Entkoppeln der Zugeinrichtung mit der Antriebseinheit, wobei die Rutschkupplung vorzugsweise eine Rutschnabe und eine Rutschwelle aufweist, wobei vorzugsweise die Rutschnabe oder die Rutschwelle die Antriebswelle der Zugeinrichtung bildet, wobei vorzugsweise die jeweils verbleibende Rutschwelle oder Rutschnabe von der Antriebseinheit angetrieben wird, vorzugsweise über eine Kraftübertragungseinrichtung von der Antriebseinheit angetrieben wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebswelle der Zugeinrichtung als Rutschnabe der Rutschkupplung ausgebildet, die auf einer Rutschwelle der Rutschkupplung angeordnet ist. Bei der Ausführungsform, bei der die Antriebseinheit und die Tragsäule starr miteinander verbunden sind, ist vorzugsweise die Rutschwelle der Rutschkupplung durch die Abtriebswelle der Antriebseinheit ausgebildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Antriebseinheit und die Tragsäule jeweils unabhängig voneinander elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt sind, ist die Rutschwelle der Rutschkupplung vorzugsweise als separate Welle ausgebildet, die über die Kraftübertragungseinrichtung von der Antriebseinheit angetrieben wird. Durch die Rutschnabe kann insbesondere die Übertragung von übermäßig hohen Kräften zwischen der Antriebseinheit und der Zugeinrichtung unterbunden werden. Vorzugsweise ist die Rutschkupplung dafür derart ausgestaltet, dass beim Auftreten von wenigstens 150 %, 200 %, 250 % oder 300 % der maximalen Betriebslast ein Durchrutschen zugelassen wird. Derartige Lasten werden folgend als übermäßig hohe Lasten bezeichnet. Übermäßig hohe Lasten können beispielsweise von der Tragsäule und/oder dem Schiffskörper in Aufzugskomponenten, wie die Antriebseinheit und/oder die Zugeinrichtung, eingeleitet werden. Durch die Rutschkupplung kann beim Auftreten übermäßig hoher Lasten der Kraftfluss zwischen Antriebseinheit und Zugeinrichtung unterbunden werden. So kann beispielsweise eine übermäßig hohe Last, die in Folge eines von dem Lastenträger ausgehenden Impulses auf die Rutschkupplung wirkt, zu einem durchrutschen der Rutschkupplung führen, sodass die übermäßig hohe Last nicht an die Antriebseinheit weitergegeben werden kann, sodass diese vor Beschädigungen geschützt wird. Ferner kann auch eine übermäßig hohe Last, die infolge eines von der Antriebseinheit ausgehenden Impulses auf die Rutschkupplung wirkt, zu einem Durchrutschen der Rutschkupplung führen, sodass die übermäßig hohe Last nicht an die Zugeinrichtung weitergegeben, sodass diese vor Beschädigungen geschützt werden kann. Dadurch können insbesondere Zugmittel mit geringerer maximaler zulässiger Zugbelastung eingesetzt werden. Insbesondere erleichtert die Verwendung einer Rutschkupplung den Einsatz einer riemenartigen Zugeinrichtung.
Es hat sich herausgestellt, dass ein Durchrutschen der Rutschkupplung oder ein Reißen einer Zugeinrichtung im schlimmsten Fall zu einem unkontrollierten Fall des Lastenträgers längs der Tragsäule führen kann. Um die Beschädigung des Lastenträgers und des Fördergut bei einem derartigen unkontrollierten Fall des Lastenträgers zu minimieren, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Aufsetzpuffer einzusetzen, die im Bereich des unteren Endes der Tragsäule, insbesondere am Boden, angeordnet sind, um den unkontrollierten Fall des Lastenträgers zu dämpfen. Vorzugsweise sind dafür zwei Aufsetzpuffer vorgesehen.
Alternativ oder zusätzlich umfasst ein erfindungsgemäßer Aufzug vorzugsweise eine Fangvorrichtung. Die Fangvorrichtung wird vorzugsweise bei Überschreiten einer maximalen Verfahrgeschwindigkeit aktiviert, um die Verfahrgeschwindigkeit des Lastenträgers abzubremsen. Hierfür weist die Fangvorrichtung vorzugsweise eine Messeinrichtung auf, welche die Verfahrgeschwindigkeit des Lastenträgers erfasst und bei Überschreiten einer maximalen Verfahrgeschwindigkeit die Fangvorrichtung aktiviert, insbesondere einen Bremsvorgang initiiert. Die Messeinrichtung umfasst vorzugsweise ein Reglerseil, insbesondere ein Stahlseil, das mit einem Ende an dem Lastenträger befestigt ist und mit dem anderen Ende an einem frei hängenden Spanngewicht befestigt ist, welches das Reglerseil spannt. Das Reglerseil wird vorzugsweise zwischen dem Lastenträger und dem Spanngewicht über eine Umlenkrolle um insbesondere 180° umgelenkt. Das Reglerseil wird vorzugsweise entlang eines Geschwindigkeitsreglers geführt, der die Geschwindigkeit des Reglerseils detektiert und bei Überschreiten der maximalen Verfahrgeschwindigkeit den Bremsvorgang auslöst. Für den Bremsvorgang weist die Fangvorrichtung vorzugsweise eine Fangbremse auf, die den Lastenträger abbremst. Hierfür wird die Fangbremse in eine Bremsstellung versetzt. In der Bremsstellung ist die Fangbremse vorzugsweise derart ausgefahren, dass sie eine Klemmwirkung zwischen dem Lastenträger und der Tragsäule ausübt. Das Versetzen der Fangbremse in Bremsstellung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Bremshebels.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Aufzuges ist die Antriebseinheit elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als die Tragsäule abgestützt, und die Antriebskraft wird über eine Kraftübertragungseinrichtung zur Tragsäule transportiert. Dadurch, dass die Antriebseinheit an einem anderen Teil des Schiffes abgestützt wird, erfolgt eine Entkoppelung. Dies ist vorteilhaft, da dadurch andere Lagerelemente verwendet werden können.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst der Aufzug weiterhin eine Spannvorrichtung zur Anpassung der Spannung der Kraftübertragungseinrichtung. Durch die Spannvorrichtung kann insbesondere eine Relativbewegung zwischen Aufzugskomponenten, wie der Antriebseinheit, der Tragsäule, des Lastenträgers und/oder der Zugeinrichtung, kompensiert werden. Relativbewegungen zwischen Aufzugskomponenten können insbesondere in Folge elastischer Abstützung zweier Komponenten, insbesondere über elastische Verbindungselemente, relativ zueinander erfolgen. Eine elastische Abstützung zweier Komponenten relativ zueinander kann insbesondere über eine direkte elastische Abstützung einer Komponente an der anderen Komponente oder über eine separate elastische Abstützung zweier Komponenten, beispielsweise über separate elastische Verbindungselemente, erfolgen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Tragsäule an der Schiffswand über elastische Verbindungselemente angebracht. Vorteilhafterweise sind diese elastischen Verbindungselemente Federn. Noch vorteilhafter können diese elastischen Verbindungselemente Kräfte in zwei oder drei Achsen aufnehmen. Die Aufnahmefähigkeit der Verbindungselemente in zwei oder drei Achsen hat einen weiteren positiven Effekt auf die Dämpfung auftretender Kräfte auf das Schiff.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht die Tragsäule aus mindestens zwei Stützteilen mit mindestens einem dazwischen liegenden Verbindungsteil, insbesondere Verbindungsblech. Diese Ausgestaltung hat eine positive Auswirkung auf die Stabilität der Tragsäule.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel bestehen die Stützteile jeweils aus mehreren Teilen. Dadurch sind die Stützteile leichter zu transportieren und in das Schiffsinnere zu verbringen, um dort montiert zu werde. Des Weiteren können einzelne Teile, die beschädigt wurden, leichter ersetzt werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden mindestens zwei Teile so miteinander verbunden, insbesondere verschraubt, dass die Säule gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen insbesondere in Horizontalrichtung verbreitert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise ebenfalls die Stabilität und Raumnutzung erhöht, was insbesondere bei höheren Traglasten zu Vorteilen führt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Tragsäule mindestens eine Umlenkungsvorrichtung auf, um die über die Zugeinrichtung aufgebrachten Kräfte umzulenken. Die Umlenkvorrichtung weist vorzugsweise wenigstens eine insbesondere glatte Ableit- bzw. Zuleitrolle auf. Unter einer glatten Ableit- bzw. Zuleitrolle ist insbesondere eine Ableit- bzw. Zuleitrolle mit glattem Außenmantel, d.h. ein zahnfreier Außenmantel, zu verstehen. Die Umlenkung der über die Zugeinrichtung aufgebrachten Antriebskräfte ermöglicht eine flexiblere Positionierung von Antriebseinheit und Tragsäule im Schiffsinneren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Zugeinrichtung riemenartig ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Zugeinrichtung wenigstens ein Zugmittel, das entlang der Tragsäule geführt ist. Besonders bevorzugt umfasst die Zugeinrichtung wenigstens zwei Zugmittel, die insbesondere parallel zueinander entlang der Tragsäule geführt sind. Die Zugmittel können insbesondere in sich geschlossen sein, d. h. einen geschlossenen Umfang bilden. Vorzugsweise werden jedoch Zugmittel mit jeweils zwei Enden eingesetzt, die insbesondere mit beiden Enden an dem Lastenträger befestigt sind. Insbesondere ist ein Ende des wenigstens einen Zugmittels fest, insbesondere formschlüssig oder kraftschlüssig, mit dem Lastenträger verbunden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jeweils ein Ende der wenigstens zwei Zugmittel mit einer Wippe verbunden, die drehbeweglich mit dem Lastenträger verbunden ist. Bei nur einem Zugmittel kann die Wippe entfallen. Dadurch kann insbesondere ein Längenausgleich, insbesondere bei ungleichmäßiger Beladung des Lastenträgers oder bei Verrutschen des Transportgutes auf dem Lastenträger, zwischen den wenigstens zwei Zugmittel erfolgen. Außerdem wird hierbei ein Ausgleich der Dehnung des Zugmittels erreicht, und das Überwachen bei einem auftretendem Riss und/oder Erschlaffen des Riemens erleichtert. Das andere Ende des wenigstens einen Zugmittels ist vorzugsweise über eine Spannvorrichtung, insbesondere eine Riemenspannvorrichtung, wie weiter unten im Detail beschrieben, mit dem Lastenträger verbunden.
Unter einer riemenartigen Ausgestaltung der Zugeinrichtung ist insbesondere zu verstehen, dass die Zugeinrichtung wenigstens ein riemenartiges Zugmittel aufweist, das den Lastenträger entlang der Tragsäule zieht. Die zum Ziehen des Lastenträgers erforderliche Zugkraft wird insbesondere über die Antriebseinheit bereitgestellt, die den Riemen über eine Antriebswelle der Zugeinrichtung antreibt. Die Antriebswelle kann insbesondere auch als Zahnwelle ausgebildet sein. Hierfür umläuft das Antriebsmittel vorzugsweise wenigstens zwei Umlenkrollen zum Umlenken des Zugmittels an zwei gegenüberliegenden Enden der Tragsäule. Vorzugsweise begrenzen die wenigstens zwei Umlenkrollen den Verfahrweg des Lastenträgers in Längsrichtung. Vorzugsweise umläuft das wenigstens eine Zugmittel die wenigstens zwei Umlenkrollen jeweils um wenigstens 90°, insbesondere um etwa 180°.
Unter einem riemenartigen Zugmittel ist insbesondere ein längliches insbesondere streifenartiges Zugmittel zu verstehen. Insbesondere ist ein riemenartiges Zugmittel wenigstens in eine Richtung elastisch ausgebildet. Vorzugsweise ist ein riemenartiges Zugmittel entlang seiner Stärke oder seiner Breite elastisch ausgebildet, sodass insbesondere zwischen dem Zugmittel und Umlenkrollen und/oder Antriebsrollen der Zugeinrichtung wirkende Kräfte wenigstens teilweise durch elastische Deformation gedämpft werden können. Insbesondere läuft das Zugmittel, das mit einem zumindest teilelastischen Material ausgeführt ist, vorzugsweise durch Gummi oder andere Vulkanisate von Natur- oder Synthesekautschuken oder durch einen Verbundwerkstoff, auf Umlenkrollen und anderen Wegführelementen, die vorzugsweise aus Stahl oder ähnlichen Werkstoffen gefertigt sind. Dadurch kann insbesondere die Geräuschemission und der Verschleiß der Zugeinrichtung reduziert werden. Unter elastisch im Zusammenhang mit elastischen Zugmitteln ist insbesondere die Elastizität zu verstehen, die beispielsweise von Elastomeren bereitgestellt wird. Ein geringes Maß an Elastizität, wie beispielsweise die Elastizität einer Metallkette, soll im Hinblick auf Zugmittel nicht als elastisch sondern als starr angesehen werden. Vorzugsweise umfassen die riemenartigen Zugmittel wenigstens eine Schicht elastisches Material. Beispielsweise könnte ein riemenartiges Zugmittel ein Metallband zur Kraftübertragung in Längsrichtung des Zugmittels aufweisen, während eine elastische Schicht, insbesondere eine Elastomerschicht an den Laufflächen des Zugmittels vorgesehen ist, über die das riemenartige Zugmittel über Antriebswellen und Umlenkrollen geführt wird. Alternativ oder zusätzlich könnte ein riemenartiges Zugmittel zum Abfedern von impulsartig auftretenden Kräften beispielsweise federnd gelagert oder aufgehängt sein. Als Material für die Schicht aus elastischem Material könnte beispielsweise Gummi, Chloropren-Kautschuk, Hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk oder Polyurethan eingesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Zugeinrichtung wenigstens ein, vorzugsweise wenigstens zwei riemenartige Zugmittel, wobei das riemenartige Zugmittel vorzugsweise in wenigstens eine Richtung, insbesondere in Stärkenrichtung oder in Breitenrichtung des riemenartiges Zugmittels, elastisch ausgebildet ist, und/oder wobei das riemenartige Zugmittel wenigstens eine ein Elastomer umfassende, insbesondere aus Elastomer bestehende, Lage umfasst, die sich in Längsrichtung über das gesamte Zugmittel erstreckt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Zugeinrichtung wenigstens zwei riemenartige Zugmittel auf, die sich vorzugsweise parallel zueinander erstrecken, wobei die wenigstens zwei riemenartigen Zugmittel vorzugsweise jeweils mit einem Ende über eine insbesondere gemeinsame Wippe mit dem Lastenträger verbunden sind, und/oder wobei die wenigstens zwei riemenartigen Zugmittel jeweils mit einem Ende über eine insbesondere separate Spannvorrichtung, insbesondere Riemenspannvorrichtung, mit dem Lastenträger verbunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Zugeinrichtung wenigstens ein, vorzugsweise wenigstens zwei, riemenartiges Zugmittel auf, das über wenigstens zwei Umlenkrollen längs entlang zwei Seiten der Tragsäule geführt wird, wobei vorzugsweise zwei Enden des wenigstens einen riemenartigen Zugmittels, an einer Seite der Säule mit dem Lastenträger, insbesondere über eine Befestigungsvorrichtung, befestigt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die riemenartige Zugeinrichtung wenigstens ein riemenartiges Zugmittel in Form eines Riemens, insbesondere wenigstens eines Flachriemens oder Zahnriemens, wobei der Aufzug vorzugsweise für jeden Riemen eine Riemenspannvorrichtung zur Einstellung der Spannung des jeweiligen Riemens, Flachriemens oder Zahnriemens aufweist. Vorzugsweise erfolgt die Kraftübertragung von Antriebseinheit auf den Riemen über eine Antriebswelle. Die Kraftkopplung zwischen Antriebseinheit und Antriebswelle kann insbesondere kraftschlüssig erfolgen. Eine kraftschlüssige Kraftübertragung erfolgt vorzugsweise über die Kombination eines Flachriemens mit einer Antriebswelle mit glatter Zylinderoberfläche. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftübertragung formschlüssig erfolgen. Eine formschlüssige Kraftübertragung erfolgt vorzugsweise über die Kombination eines Zahnriemens mit einer Zahnwelle.
Unter einem Riemen ist insbesondere ein riemenartiges Zugmittel zu verstehen, das sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung und Stärkenrichtung elastisch ist. Unter Stärkenrichtung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, in der die Lauffläche und die Außenfläche des Riemens voneinander beabstandet sind. Bei einem Zahnriemen ist die Stärkenrichtung insbesondere die Richtung, in die sich die Zähne des Riemens erstrecken. Ein Riemen im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ausschließlich aus elastischem Material, wie einem Elastomer, bestehen. Das Zugmittel ist vorzugsweise aus einem Verbundwerkstoff hergestellt. Vorzugsweise umfasst der Verbundwerkstoff ein elastisches Material, wie Gummi oder andere Vulkanisate von Natur- oder Synthesekautschuken, und Verstärkungsstrukturen. Als Verstärkungsstrukturen können insbesondere dünne Metallseile, vorzugsweise Stahlseile, eingesetzt werden, die sich vorzugsweise in Längsrichtung des Riemens erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können als Verstärkungsstrukturen Fasern verwendet werden. Insbesondere kann ein Riemen im Sinne der vorliegenden Erfindung aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen. Beispielsweise kann ein Riemen in einem Elastomer oder in einem Thermoplast eingebettete Verstärkungsfasern, wie anorganische Fasern, wie z.B. Glasfasern, organische Fasern, wie z.B. Kohle- oder Aramidfasern, oder metallische Fasern, wie z.B. Stahlfasern, aufweisen. Insbesondere kann das riemenartige Zugmittel eine Stahlseele aus dünnen Drahtseilen aufweisen.
Als bevorzugte Riemenform hat sich der Zahnriemen herausgestellt. Unter Zahnriemen ist insbesondere ein Riemen mit einer Zahnung an der Laufflächen zu verstehen, über die der Riemen angetrieben wird. Bei der vorteilhaften Ausführungsform des wenigstens einen riemenartigen Zugmittels als Zahnriemen, werden als Antriebswelle und/oder als Umlenkwelle der Zugeinrichtung vorzugsweise Zahnscheiben oder Zahnwellen verwendet. Durch die formschlüssige Kraftübertragung über die Zähne ist insbesondere auch bei geringer Vorspannung eine Kraftübertragung von Antriebswelle auf Riemen möglich. Ferner wird insbesondere durch den Zahneingriff Schlupf weitestgehend vermieden.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Verwendung einer riemenartigen Zugeinrichtung mit der erfindungsgemäßen elastischen Abstützung der Tragsäule gegenüber dem Schiffskörper zu kombinieren. Durch die elastische Abstützung der Tragsäule hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die impulsartig auf das Schiff wirkenden Kräfte derart gedämpft werden können, dass die Belastung der Zugeinrichtung reduziert wird. Insbesondere dadurch wird ermöglicht, anstelle einer Metallkette mit hoher Festigkeit als Zugmittel der Zugeinrichtung eine riemenartige Zugeinrichtung zu verwenden, die im Vergleich zur Kette eine geringere Festigkeit aufweist.
Als Spannvorrichtung, insbesondere Riemenspannvorrichtung, für das riemenartige Zugmittel kann insbesondere ein Federelement, wie eine Spiralfeder vorgesehen sein, über das die Vorspannung des Zugmittels eingestellt werden kann. Besonders bevorzugt ist dafür eine Spiralfeder auf einer Gewindestange aufgesetzt, wobei an einem Ende der Spiralfeder ein Anschlag und an dem anderen Ende der Feder eine Mutter vorgesehen ist, über die die Vorspannung der Zugeinrichtung, insbesondere des Zugmittels, eingestellt werden kann. Über die Spannvorrichtung kann einerseits vereinfacht die Vorspannung des riemenartigen Zugmittels eingestellt werden. Andererseits kann über die Spannvorrichtung eine Dämpfung von impulsartig auftretenden Kräften durch elastische Deformation der Spannvorrichtung, insbesondere des Federelementes der Spannvorrichtung, erfolgen.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der beiliegenden Zeichnungen erläutert:

1a eine Tragsäule entsprechend einem Ausführungsbeispiel,
1b einen vergrößerten Ausschnitt der Tragsäule entsprechend einem Ausführungsbeispiel,
2a eine Draufsicht auf eine Trägersäule gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2b eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Trägersäule im Querschnitt,
3 einen Aufzug entsprechend einem Ausführungsbeispiel,
4a - 4d einen Aufzug mit verschiedenen Montagepositionen der Antriebseinheit entsprechend einem Ausführungsbeispiel,
5 eine schematische Darstellung einer von dem Schiffskörper entkoppelten Tragsäule, und
6a - 6d einen beispielhaften Aufbau einer Antriebseinheit entsprechend einem Ausführungsbeispiel.

Für dieselben oder ähnliche Komponenten werden nachfolgend dieselben oder ähnliche Bezugszeichen verwendet.
1a zeigt eine Tragsäule 100 die auf elastischen Lagerungen 110 angebracht ist, und über diese elastisch an einem Rumpf eines Schiffes angebracht werden kann. Die Tragsäule 100 kann in Schiffen aller Art angebracht werden. Die Größe des Aufzuges und damit der Tragsäule 100 kann an die Größe des Schiffes angepasst werden. Statt an einem Schiffskörper kann die Tragsäule 100 auch in Komponenten eines Schiffes angebracht werden, die später zu einem Schiff zusammengesetzt werden oder die als Ersatzkomponente zur Verfügung stehen. Über diese elastischen Lagerungen werden auftretende Kräfte, die auf das Schiff wirken, abgeschwächt, und möglicherweise sogar ganz abgefangen, so dass die Tragsäule 100 und die restlichen Teile des Aufzugs sowie eventuell darin befindliches Fördergut 350 geringeren bis gar keinen Kräften ausgesetzt werden. Dies erhöht den Schutz der empfindlichen Teile des Aufzugs und des Förderguts 350. Die Anzahl und Art der Anbringung der Lagerungen 110 an der Tragsäule 100 ist auf verschiedene Weisen realisierbar, und die dargestellte Option stellt lediglich eine beispielhafte Ausführung dar, die als vergrößerter Ausschnitt nochmals in 1b dargestellt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Bereich des unteren Endes der Tragsäule elastische Aufsetzpuffer 120 ausgebildet.
Die abgebildete Tragsäule 100 ist lediglich ein Beispiel. Die Proportionen sowie die Anzahl der Lagerpunkte werden für den jeweiligen Anbringungsort an Bord eines Schiffes angepasst. Je nach Größe des Aufzuges und damit einhergehender Größe der Tragsäule 100 ist eine unterschiedliche Anzahl von Lagerpunkten notwendig. Auch die Gesamtgröße des Schiffes kann die Anzahl der notwendigen Lagerpunkte beeinflussen. Darüber hinaus können auch die Art, Menge und Gewicht des zu transportierenden Förderguts 350, die Anzahl der Langerpunkte beeinflussen.
Die Tragsäule 100 kann in verschiedenen Arten aufgebaut sein. 2a zeigt eine Draufsicht auf eine Tragsäule 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 2b zeigt eine Draufsicht auf einen schematischen Aufbau einer Tragsäule 100 im Querschnitt.
Die Tragsäule 100 kann beispielsweise aus mindestens zwei Stützteilen und mindestens einem Verbindungsblech bestehen. Die Form der Stützteile 200 kann unterschiedliche Ausprägungen haben. Die Stützteile 200 können beispielsweise mit U-, T-, Doppel-T-, Z- oder L-Profilen oder auch als Rundrohr oder mit 3, 4 oder mehr Ecken als Kantrohr ausgestaltet sein. Andere Ausgestaltungen der Stützteile sind ebenfalls denkbar.
Die mindestens zwei Stützteile 200 sind mit mindestens einem Verbindungsblech 210 verbunden. Die Verbindungsbleche können Aussparungen aufweisen, die einerseits das Gesamtgewicht reduzieren können, andererseits den Zugang zu im Inneren der entstehenden Hohlräume angebrachten Elementen, wie Leitungen, Bedienteile oder Befestigungen, zu ermöglichen bzw. erleichtern.
Unter eine Tragsäule 100 soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere eine einen Montageraum 500 umlaufende Tragsäule 100 verstanden werden. Vorzugsweise bildet die Tragsäule 100 eine quer zur Längsrichtung geschlossene Struktur. Dadurch kann insbesondere das Widerstandsmoment der Tragsäule 100 erhöht werden, sodass die Materialstärke reduziert und somit Material und Gewicht eingespart werden kann. Für vereinfachte Montage- und Reparaturarbeiten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt die geschlossene Struktur der Tragsäule 100 mit Aussparungen 510 zum Eingreifen in die Tragsäule 100 zu versehen. Insbesondere ist die Tragsäule 100 als Mantelstruktur ausgebildet, innerhalb derer empfindliche Elemente, wie elektronische Komponenten und/oder beweglich gelagerte Teile, wie Umlenkrollen 1020, angeordnet und insbesondere vor Beschädigung geschützt werden können. Insbesondere begrenzt die Tragsäule 100 quer zur Längsachse L einen eckigen, vorzugsweise parallelogrammartigen, besonders bevorzugt rechteckigen, Montageraum 500. Vorzugsweise erstreckt sich die Tragsäule 100 als rechteckiger Rahmen parallel zur Längsachse L der Tragsäule 100.
Besonders bevorzugt ist eine Langseite 210 (Verbindungsteil) des rechteckigen Rahmens wenigstens 50 %, 100 %, 150 %, 200 % oder 250 % größer als eine Kurzseite 200 (Stützteil) des den Montageraum 500 umspannenden Rahmens der Tragsäule 100. Vorzugsweise begrenzen zwei einander gegenüber angeordnete, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Langseiten 210 und zwei einander gegenüber angeordnete, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Kurzzeiten 200 den Montageraum 500 der Tragsäule. Besonders bevorzugt sind die Langseiten 210 und die Kurzzeiten 200 orthogonal zueinander ausgerichtet. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt die Zugeinrichtung 420 und/oder den Lastenträger 310 derart auszugestalten, dass der Angriffspunkt der Gewichtskraft G eines von dem Lastenträger aufgenommenen Förderguts 350 sich zwischen der Verlängerung 520 der zwei Kurzseiten 200, vorzugsweise mittig zwischen der Verlängerung 520 beider Kurzseiten 200 erstreckt.
Vorzugsweise ist die Tragsäule 100 mehrteilig, insbesondere aus miteinander verschraubten Säulenwandungen 200, 210, wie Stützteilen 200 und Verbindungsteilen 210, ausgebildet. Dadurch kann die Tragsäule insbesondere einfacher transportiert und innerhalb enger Aufzugsschachte montiert werden. Ferner bietet die mehrteilige Ausgestaltung der Tragsäule 100 insbesondere die Möglichkeit einer modularen Bauweise für Aufzüge unterschiedlicher Größe und/oder mit unterschiedlichen Lastprofilen. Auch der Austausch von defekten oder durch Korrosion verschlissenen Teilen, kann durch die mehrteilige Ausbildung erleichtert werden. Besonders bevorzugt ist die Tragsäule 100 als Blechkonstruktion ausgebildet. Insbesondere umfasst die Tragsäule wenigstens zwei parallel zueinander ausgerichtete, sich in Längsrichtung erstreckende Bleche (Verbindungsbleche 210). Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Bleche als Flachbleche ausgebildet und werden durch wenigstens zwei weitere insbesondere gekantete, vorzugsweise L-förmige oder U-förmige, Stützteile 200 miteinander verbunden. Vorzugsweise weisen die Stützteile 200 eine größere Wandstärke und/oder eine größere Materialfestigkeit als die Verbindungsbleche 210 auf. Insbesondere wird die Langseite 210 (Verbindungsteil) der Tragsäule aus Flachblechen gebildet, während die Kurzseite 200 (Stützteil) der Tragsäule 100 aus U-förmigen Blechen gebildet wird. Zur Befestigung von Stützteilen 200 und Verbindungsteilen 210 zu der Tragsäule 100, werden diese vorzugsweise über Schrauben 530 miteinander verbunden. Im Vergleich zum Verschweißen können dadurch insbesondere Schweißspannungen vermieden werden, sodass insbesondere die Festigkeit der Tragsäule 100 erhöht werden kann. Dadurch kann insbesondere die Wandstärke der zu verwendenden Stütz- und Verbindungsteile reduziert und somit Materialgewicht eingespart werden.
Besonders bevorzugt wird die Zugeinrichtung wenigstens teilweise innerhalb der Tragsäule geführt. Insbesondere wird die Zugeinrichtung mittig in dem von der Tragsäule umlaufenden Montageraum 500 geführt. Vorzugsweise sind wenigstens zwei, besonders bevorzugt wenigstens vier, Umlenkrollen 1020 drehbar in der Tragsäule 100 befestigt. Insbesondere erstrecken sich die Umlenkrollen 1020 vorzugsweise zu wenigstens 50 % innerhalb der Tragsäule 100, insbesondere innerhalb des von der Tragsäule umlaufenen Montageraums 500.
Vorzugsweise werden die elektrischen Komponenten in den Seitenbereichen 540 des von der Tragsäule 100 umlaufenen Montageraums 400 geführt. Insbesondere bildet die Tragsäule 100 in den Seitenbereichen 540 vorzugsweise Kabelschächte zur Führung von Kabeln aus.
Insbesondere in 2a sind Stützstellen 130 erkennbar, über die die Tragsäule 100 elastisch an dem Schiffskörper abgestützt werden kann. Vorzugsweise werden für die elastische Abstützung der Tragsäule an dem Schiffskörper elastische Verbindungselemente 110 eingesetzt, wie schematisch in 2a angedeutet. Besonders bevorzugt werden Drahtseil-Federelemente 110 eingesetzt. Drahtseil-Federelemente 110, weisen vorzugsweise zwei Verbindungsabschnitt 140 zum Befestigen, insbesondere verschrauben, der Drahtseil-Federelemente an den Schiffskörper und an die Tragsäule 100 auf. Dabei werden die Verbindungsabschnitte 140 der elastischen Federelemente 100 insbesondere starr, beispielsweise mit Schrauben 530 mit den Stützstellen 130 verbunden. Besonders bevorzugt sind die zwei Verbindungsabschnitte 140 durch wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, vier, fünf oder sechs, gebogene, insbesondere bogenabschnittförmige, Drahtseile 150 miteinander verbunden.
Besonders bevorzugt weist der Lastenträger 310 einen Fangrahmen 330 auf, über den der Lastenträger entlang der Längsachse L der Tragsäule 100 geführt wird. Der Fangrahmen 330 umgreift die Tragsäule 100 vorzugsweise abschnittsweise und/oder steht im Eingriff mit Führungsschienen 340, die sich insbesondere an gegenüberliegenden Seiten der Tragsäule 100 entlang der Längsachse L der Tragsäule 100 erstrecken. Vorzugsweise ist der Fangrahmen 330 U-förmig ausgebildet und steht jeweils mit einem Schenkel in Eingriff mit einer Führungsschiene 340.
3 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Aufzugs 300 mit einer Tragsäule 100 und Stützstellen 130 für die elastische Abstützung der Tragsäule an dem Schiffskörper. Ein Lastenträger 310 ist längs beweglich an der Tragsäule 100 angebracht. Der Lastenträger 310 kann als offene oder geschlossene Kabine ausgeführt sein. Der Lastenträger 310 kann auch nur aus einer Bodenplatte bestehen, oder aus einer Bodenplatte mit umlaufender Umrandung direkt an der Bodenplatte. Insbesondere sind zusätzlich eine oder mehrere von der Bodenplatte beabstandete ganz oder teilweise umlaufende Sicherungen vorsehbar. Diese können als einfache Stangen, Rohre, Seile, Platten oder Ähnliches ausgestaltet sein.
Der Lastenträger 310 kann der Länge nach entlang der Tragsäule 100 bewegt werden. Es sind verschiedene Ladestellen 320 gezeigt, an denen der Lastenträger 310 beladen und entladen werden kann. Die Ladestellen 320 können so konstruiert werden, dass ein Herausschieben oder Herausrollen von mit Rollen ausgestatteten Transportbehältern möglich ist. Ladestellen 320 mit Schwellen können verwendet werden, um ein versehentliches Herausrutschen oder Herausrollen zu verhindern. Es können auch Ladestellen 320 verwendet werden, bei denen eine Schwelle ausfahrbar und versenkbar verwendet werden kann, so dass ein Schutz gegen versehentliches Herausrollen oder Herausrutschen gegeben ist, für das Beladen und Entladen aber keine zusätzliche Behinderung darstellt, wenn sie versenkt ist. Andere Möglichkeiten der Sicherung sind ebenfalls denkbar. Ladestellen 320 können eine Tür aufweisen, die verschließbar und abschließbar ist. Ladestellen 320 können auch eine Schranke umfassen, die zur Sicherung dient.
Die Transportbehälter können auch auf dem Lastenträger 310 fixiert werden durch beispielsweise Einrasten, Festbinden oder auch magnetisch, so dass eine Ladungssicherung während dem Transport und vor und während des Beladens und Entladens gegeben ist.
Die 4a, 4b, 4c und 4d zeigen einen Aufzug 300 mit verschiedenen Montagepositionen der Antriebseinheit 410 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigt die 4a die elastisch gegenüber einem Teil des Schiffrumpfs abgestützte Tragsäule 100, wobei die Tragsäule 100 über elastische Lagerungen 110 abgestützt ist. An der Tragsäule 100 ist der Lastenträger längs beweglich angebracht.
Die Antriebseinheit 410 kann ein Elektromotor sein, oder ein Motor, der mit Kraftstoff angetrieben wird, wie Benzin, Diesel oder Flüssiggas. Auch ein Hybridmotor, der beide Arten vereint ist, denkbar.
Die Antriebseinheit 410 ist in 4a elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als die Tragsäule 100 abgestützt, und die Kraftübertragung wird von der Antriebseinheit 410 am oberen Ende auf die entlang der Tragsäule 100 geführte Zugeinrichtung 420 bewirkt.
Als anderer Teil zur Abstützung der Antriebseinheit 410 kann jeder Teil des Schiffrumpfes dienen, an dem die Tragsäule 100 nicht angebracht ist. Die Antriebseinheit 410 kann in Schiffen aller Art angebracht werden. Die Größe des Aufzuges und damit der Antriebseinheit 410 kann an die Größe des Schiffes angepasst werden. Statt an einem Schiffskörper kann die Antriebseinheit 410 auch in Komponenten eines Schiffes angebracht werden, die später zu einem Schiff zusammengesetzt werden, oder die als Ersatzkomponente zur Verfügung stehen.
Die Antriebseinheit 410 ist in 4b elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als die Tragsäule 100 abgestützt, und die von der Antriebseinheit 410 erzeugte Kraft wird über die Abtriebswelle 2020 und die Kraftübertragungseinrichtung 2030 auf die Antriebswelle 1035 der zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende der Tragsäule 100 geführte Zugeinrichtung 420 übertragen. Die Zugeinrichtung 420 umfasst zwei Umlenkrollen 1020 zum Führen des Zugmittels 430 entlang der Zugeinrichtung 420. Ferner umfasst die Zugeinrichtung 420 in 4b eine Umlenkvorrichtung 1010 mit jeweils einer Ableitrolle 1030 zum Ableiten des Zugmittels weg von der Tragsäule 100 und einer Zuleitrolle 1030 zum Zuleiten des Zugmittels zu der Tragsäule 1030. Der Unterschied zwischen einer Umlenkrolle 1020 und einer Zuleitrolle 1030 bzw. einer Ableitrolle 1030 soll insbesondere darin bestehen, dass eine Umlenkrolle 1020 ein Zugmittel um etwa 180°, insbesondere um 180° ± 30°, umlenkt, während eine Zuleitrolle bzw. eine Ableitrolle das Zugmittel um etwa 90°, insbesondere um 90° ± 30°, umlenkt. Über die Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420 wird das wenigstens eine Zugmittel 420 um 180° von der Ableitrolle 1030 zu der Zuleitrolle 1030 umgelenkt. Die Antriebswelle 1035, wie auch alle anderen Wellen, können als Zahnwellen ausgeführt sein.
Die Antriebseinheit 410 ist in 4c elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als die Tragsäule 100 abgestützt, und die Kraftübertragung wird von der Antriebseinheit 410 am unteren Ende auf die entlang der Tragsäule 100 geführte Zugeinrichtung 420 bewirkt.
In den Ausgestaltungen der 4a, 4b und 4c ist die Antriebseinheit 410 an einem anderen Teil des Schiffes als der Tragsäule 100 angebracht, und die Antriebskraft wird über eine Kraftübertragungseinrichtung zur Tragsäule 100 transportiert. Hierbei kann sich eine örtliche Trennung auf die Sicherheit der einzelnen Komponenten positiv auswirken.
Die Zugeinrichtung 420 kann als Ketten, Seile, beispielsweise aus Stahl, Wellen oder Riemen umfassen. Eine Kraftübertragungseinrichtung kann ebenfalls als Ketten, Seile, beispielsweise aus Stahl, Welle oder riemenartig ausgestaltet sein.
Hierbei kann vorteilhafterweise der Aufzug weiterhin eine Spannvorrichtung zur Anpassung der Spannung der Kraftübertragungseinrichtung aufweisen. Somit kann ein Versatz ausgeglichen werden, der dadurch entstehen kann, dass die Tragsäule 100 anders elastisch gelagert ist als die Antriebseinheit 410.
In 4d ist die Antriebseinheit 410 an der Tragsäule 100 angebracht. Da die Tragsäule 100 elastisch abgestützt ist, wird auch die daran möglicherweise starr angebrachte Antriebseinheit 410 vor den auftretenden Kräften geschützt. Die Kraftübertragung kann von der Antriebseinheit 410 analog zu den auf den 4a, 4b oder 4c dargestellten Weisen am oberen Ende, am unteren Ende oder an einer Stelle dazwischen auf die entlang der Tragsäule 100 geführte Zugeinrichtung 420 bewirkt werden. In dieser Ausgestaltung ist die Antriebseinheit 410 direkt an der Tragsäule 100 angebracht. Hierbei kann die Antriebseinheit 410 direkt die Zugeinrichtung 420 antreiben, es kann aber auch eine weitere Kraftübertragungseinrichtung eingesetzt werden, um den Ort der Befestigung der Antriebseinheit zu variieren.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Tragsäule 100 mit Lagerpunkten 110. Wie in der Figur zu sehen ist, ist die Tragsäule 100 ausschließlich elastisch mit dem Schiffskörper verbunden. Dadurch können die auf das Schiff wirkenden Kräfte für die Tragsäule 100 gedämpft werden, und der Aufzug, der Lastenträger und die Ladung werden weniger beansprucht. Insgesamt wird dadurch ein positiver Effekt für die Haltbarkeit des Aufzugs sowie die Unversehrtheit des Fördergutes 350 erzielt.
In allen Ausgestaltungen können die elastischen Verbindungselemente an den Lagerungen 110 vorteilhafterweise Federn sein. Hierbei können Federn eingesetzt werden, die Kräfte in zwei oder drei Achsen aufnehmen können.
Vorteilhafterweise kann die Tragsäule 100 aus mindestens zwei Stützteilen 200 bestehen. Diese Stützteile 200 können mit mindestens einem dazwischen liegenden Verbindungsblech 210 verbunden sein. Die Verbindungsbleche 210 können hierbei mittig zwischen die Stützteile 200 aber auch symmetrisch oder unsymmetrisch seitlich versetzt von der Mitte angeordnet werden. Je nach Anbringung der Bleche 210 entsteht hierbei eine Aussparung oder ein hohler Innenraum, der für die Montage von weiteren Elementen des Aufzuges oder anderer Vorrichtungen verwendet werden kann. Um den Zugang zu diesen hohlen Innenräumen zu ermöglichen oder zu erleichtern, können die Verbindungsbleche 210 Aussparungen aufweisen.
Des Weiteren können die Stützteile 200 aus jeweils mehreren Teilen bestehen. Aus mehreren Teilen bestehende Stützteile 200 sind einfacher zu transportieren. Die hohlen Innenräume in den Stützteilen 200 können ebenfalls für die Montage von weiteren Elementen des Aufzuges oder anderer Vorrichtungen verwendet werden.
Antriebseinheit
Als Antriebseinheit 410 wird vorzugsweise ein Motor mit Abtriebswelle 2020 verwendet. Über die Abtriebswelle 2020 wird vorzugsweise ein Drehmoment auf die Zugeinrichtung 420 übertragen. Hierfür kann die Abtriebswelle 2020 der Antriebseinheit 410 zugeinrichtungsseitig als Antriebswelle fungieren. Diese einteilige Ausführungsform von Abtriebswelle 2020 der Antriebseinheit 410 und Antriebswelle für die Zugeinrichtung 420 birgt insbesondere Kosteneinsparungspotenzial. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, die Abtriebswelle 2020 der Antriebseinheit 410 und die Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420 zweiteilig auszuführen. Dadurch kann insbesondere eine Entkopplung von Antriebseinheit 410 und Zugeinrichtung 420 gewährleistet werden. Dies ermöglicht insbesondere eine Relativbewegung zwischen Antriebseinheit 410 und Zugeinrichtung 420 ohne dabei auftretende Kräfte direkt auf die Zugmittel der Zugeinrichtung 420 zu übertragen.
Vorzugsweise sind die Antriebseinheit 410 und die Zugeinrichtung 420 über eine Kraftübertragungseinrichtung 2030 kraftübertragend miteinander gekoppelt. Die 6a bis 6d zeigen eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei denen die Kraftübertragungseinrichtung 2030 als Kettentrieb (Kette nicht dargestellt) ausgebildet ist. Die Kraftübertragungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Zugmittel 2040, wie eine umlaufende Kette, das das Drehmoment von der Abtriebswelle 2020 der Antriebseinheit 410 auf die Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420 überträgt. Bevorzugt wird ein Kettentrieb verwendet. Besonders bevorzugt umfasst die Kraftübertragungseinrichtung 2030 ein Übertragungsmittel 2021 (Übertragungsstelle), insbesondere in Form eines Zahnrades, an der Abtriebswelle 2020 der Antriebseinheit 410 und/oder ein Übertragungsmittel 1036, insbesondere in Form eines Zahnrades, an der Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420. Vorzugsweise steht das Zugmittel 2040 der Kraftübertragungseinrichtung 2030 jeweils in Eingriff mit dem antriebsseitigen und dem zugeinrichtungsseitigen Übertragungsmittel 1036, 2021. Über die Kraftübertragungseinrichtung 2030 wird vorzugsweise das Antriebsmoment der Antriebseinheit 410 auf die Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420 übertragen.
Vorzugsweise umläuft das Zugmittel 2040 der Kraftübertragungseinrichtung 2030 die Übertragungsmittel 2021 der Abtriebswelle 2020 des Antriebseinheit 410 und der Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420.
Um Relativbewegung zwischen der Antriebseinheit 410 und der Zugeinrichtungen 420 zu kompensieren ist der Innenumfang der Kraftübertragungseinrichtung 2030 vorzugsweise größer als der durch die zwei Übertragungsmittel 1036, 2021 aufgespannte Umfang, i.e. der Innenumfang, den ein die zwei Übertragungsmittel 1036, 2021 auf direktem Weg umlaufendes Zugmittel aufweisen würde. Vorzugsweise ist der Innenumfang des Zugmittels 2040 der Kraftübertragungseinrichtung 2030 wenigstens 10%, 20%, 30% oder 50% größer, als der Innenumfang der durch die zwei Übertragungsmittel 1036, 2021 aufgespannte wird. Alternativ oder zusätzlich ist der Innenumfang des Zugmittels 2040 der Kraftübertragungseinrichtung 2030 derart größer gewählt als der durch die zwei Übertragungsmittel aufgespannte Umfang, dass eine Relativbewegung von wenigstens 10 mm, 30 mm oder 40 mm und/oder höchstens 45 mm, 50 mm oder 60 mm zwischen Antriebseinheit 410 und Tragsäule 100 kompensiert werden kann. Um bei dieser Ausführungsform gleichzeitig eine konstante Kraftübertragung zu gewährleisten, ist vorzugsweise eine Spannvorrichtung 2050 vorgesehen, die wenigstens eine Spanrolle 2051 aufweist, über den der durch die Übertragungsmittel 1036, 2021 und die wenigstens eine Umlenkrolle aufgespannte Umfang auch bei einer Relativbewegung zwischen Antriebseinheit 410 und Tragsäule 100 konstant gehalten werden kann.
Die 6a bis 6d zeigen einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der sowohl die Tragsäule 100 als auch die Antriebseinheit 410 elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt. Insbesondere sind die Antriebseinheit 410 und die Tragsäule 100 unabhängig voneinander, insbesondere separat, elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, sowohl die Antriebseinheit 410 als auch die Tragsäule 100 elastisch an einer Aufzugsschachtwandung 160, insbesondere an der gleichen Aufzugsschachtwandung 160, abzustützen. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, die Tragsäule 100 und die Antriebseinheit 410 auf unterschiedlichen Seiten der Aufzugsschachtwandung 160 anzubringen. Dadurch kann insbesondere verhindert werden, dass die Tragsäule 100 und die Antriebseinheit 410 infolge unterschiedlicher Bewegungsamplitude und/oder Phasenverschiebungen miteinander kollidieren. Wie insbesondere in 6a und 6b zu sehen, sind dabei die Tragsäule 100 und die Antriebeinheit 410 jeweils über elastische Verbindungselemente 110 elastisch an der Aufzugsschachtwandung 160 abgestützt. Um die elastischen Verbindungselemente besser sehen zu können, ist der Abschnitt der Aufzugsschachtwandung 160, an dem die elastischen Verbindungselemente 110 der Tragsäule 100 befestigt sind, in den 6a und 6b ausgeblendet. Als elastische Verbindungselemente 110 sind schematisch Drahtseil-Federelemente 110 angedeutet. Es hat sich als besonders bevorzugt herausgestellt eine Aussparung 170 in die gemeinsame Aufzugsschachtwandung 160 vorzusehen, über die die nicht dargestellte Zugeinrichtung durch die Aufzugsschachtwandung 160 hindurch mit der Antriebseinheit 410 gekoppelt werden kann. Hierfür ragt vorzugsweise eine Umlenkrolle 1035 der Zugeinrichtung 420 durch die Aussparung 170 hindurch auf die andere Seite der Aufzugsschachtwandungen 160, an der die Antriebseinheit 410 elastisch abgestützt ist. Über diese Umlenkrolle 1035 wird vorzugsweise wenigstens ein Zugmittel, besonders bevorzugt wenigstens zwei Zugmittel, von der Seite der Aufzugsschachtwandung 160 an der die Tragsäule 100 angebracht ist auf die Seite der Aufzugsschachtwandung 160 geführt an der die Antriebseinheit 410 angebracht ist, über die Umlenkrolle 1035 umgelenkt und zurück an die Seite der Aufzugsschachtwandung 160 geführt an der die Tragsäule 100 angebracht ist. Besonders bevorzugt ist die Umlenkrolle 1035, wie in den 6a bis 6d gezeigt als Antriebswelle 1035 der Zugeinrichtung 420 ausgebildet, die über die Antriebseinheit 410 angetrieben wird.
Die 6a bis 6d zeigen einen beispielhaften Aufbau einer Antriebseinheit 410. Die Antriebseinheit 410 kann, wie im Zusammenhang mit den 4a bis 4c dargestellt, an verschiedenen Positionen elastisch an dem Schiffskörper abgestützt werden oder, wie in 4d gezeigt, steif an der Tragsäule 100 befestigt werden.
In der Antriebseinheit 410 wird in oben beschriebener Weise elektrisch oder anders Kraft erzeugt, und mit dieser Kraft wird die Abtriebswelle 2020 angetrieben. Die Welle hat eine Übertragungsstelle 2021, an der die Kraftübertragungseinrichtung 2030 die Kraft abnimmt und an die weitere Übertragungsstelle 1036 an der Umlenkrolle 1035, die als Antriebswelle dient, weitergibt. Ebenfalls zu sehen ist die Spannvorrichtung 2050 zur Anpassung der Spannung der Kraftübertragungseinrichtung 2030, wie vorstehend beschrieben. Je nachdem, wo die Antriebseinheit 410 angebracht ist, kann eine andere der Umlenkrollen 1020, 1035 als Antriebswelle verwendet werden.
Obwohl, wie oben beschrieben die Kraftübertragungseinrichtung 2030 als Ketten, Seile, beispielsweise aus Stahl, Welle oder riemenartig ausgestaltet sein kann, beschränken sich die 6a bis 6d darauf eine Möglichkeit der Übertragungsstellen 2021 und 1036 mit Zahnrädern zu zeigen, die für eine Kette geeignet sind.
In 6d sind außerdem noch Ableit- und Zuleitrollen 1030 zu sehen.
Vorzugsweise weist die Tragsäule mindestens eine Umlenkungsvorrichtung, insbesondere in Form von zwei Umlenkrollen 1020 auf, um die über die Zugeinrichtung aufgebrachten Kräfte umzulenken.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

100: Tragsäule
110: elastische Verbindungselemente, Lagerungen, Drahtsteil-Federelement
120: Aufsetzpuffer, Ölpuffer
130: Stützstelle
140: Verbindungsabschnitte
150: Drahtseile
160: Aufzugsschachtwandung
170: Aussparung in Aufzugsschachtwandung
200: Stützteile/Kurzseite//Säulenwandung
210: Verbindungsteil/Verbindungsblech//Langseite/Säulenwandung
300: Aufzug
310: Lastenträger
320: Ladestellen
330: Fangrahmen
340: Führungsschienen
350: Fördergut
410: Antriebseinheit
420: Zugeinrichtung
430: Zugmittel
500: Montageraum
510: Aussparung
520: Verlängerung der zwei Kurzseiten
530: Schrauben
540: Seitenbereiche des Montageraums
1000: Anordnung
1010: Umlenkvorrichtung
1020: Umlenkrollen
1030: Ableitrolle/Zuleitrolle
1035: Umlenkrolle/Antriebswelle der Zugeinrichtung
1036: Übertragungsstelle/Übertragungsmittel/Zahnrad
2020: Abtriebswelle des Motors/der Antriebseinheit
2021: Übertragungsstelle/Übertragungsmittel/ Zahnrad
2030: Kraftübertragungseinrichtung
2040: Zugmittel der Kraftübertragungseinrichtung
2050: Spannvorrichtung
2051: Spannrolle der Spannvorrichtung
L: Längsrichtung
G: Angriffspunkt der Gewichtskraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3214399 [0001, 0005]

Claims

Aufzug (300), insbesondere Lastenaufzug, wie Munitionsaufzug oder Proviantaufzug, für Schiffe, umfassend: einen Lastenträger (310) zum Aufnehmen von Fördergut (350), wie Munition oder Proviant; und eine Tragsäule (100), an der der Lastenträger (310) längs beweglich angebracht ist, wobei der Lastenträger (310) über eine entlang der Tragsäule (100) geführte Zugeinrichtung (420) durch eine Antriebseinheit (410) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule (100) elastisch gegenüber dem Schiffskörper abgestützt ist.
Aufzug (300) nach Anspruch 1, wobei die Tragsäule (100) an der Schiffswand über elastische Verbindungselemente (110) elastisch abgestützt ist, wobei vorzugsweise die elastischen Verbindungselemente (110) Federelemente, insbesondere Drahtseil-Federelemente (110), sind, und/oder wobei die elastische Abstützung eine Relativbewegung der Tragsäule (100) in wenigstens zwei, vorzugsweise in wenigstens drei Richtungen zulässt.
Aufzug (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebseinheit (410) elastisch an dem Schiffskörper abgestützt ist, und/oder wobei die Antriebseinheit (410) elastisch gegenüber einem anderen Teil des Schiffes als der Tragsäule (100) abgestützt ist, oder wobei die Antriebseinheit (410) starr an der Tragsäule(100) befestigt ist.
Aufzug (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheit (410) und die Zugeinrichtung (420) über eine Kraftübertragungseinrichtung (2030) kraftübertragend miteinander gekoppelt sind, wobei vorzugsweise eine Spannvorrichtung (2050) zum Einstellen der Spannung der Kraftübertragungseinrichtung (2030) vorgesehen ist.
Aufzug (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Tragsäule (100) einen sich längs der Tragsäule (100) erstreckenden Montageraum (500) quer zur Tragsäule (100) begrenzt, insbesondere umschließt, wobei die Tragsäule sich vorzugsweise als insbesondere rechteckiger Rahmen um den Montageraum (500) herum erstreckt, und/oder wobei die Zugeinrichtung (420) wenigstens abschnittsweise innerhalb des Montageraums (500) angeordnet ist.
Aufzug (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Tragsäule (100) mehrteilig aus miteinander verbundenen, vorzugsweise verschraubten oder verschweißten, Säulenwandungen (200, 210), wie Stützteilen (200) und Verbindungsteilen (210), ausgebildet ist, wobei vorzugsweise jeweils insbesondere vier miteinander verbundene, insbesondere blechartige Säulenwandungen (200, 210) einen insbesondere rechteckigen Säulenabschnitt begrenzen, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Säulenabschnitte in Längsrichtung aneinander anschließend zu der Tragsäule (100) verbunden sind und/oder wobei wenigstens zwei Säulenabschnitte quer zur Längsrichtung aneinander anschließend zu der Tragsäule (100) verbunden sind.
Aufzug (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Tragsäule (100) mindestens eine Umlenkungsvorrichtung (1010) aufweist, die ein Zugmittel (430) der Zugeinrichtung (420) von der Tragsäule (100) zu einer Antriebswelle (1035) insbesondere der Zugeinrichtung (420) lenkt und von der Antriebswelle (1035) wieder zurück zu der Tragsäule (420) lenkt, und/oder wobei die Antriebswelle (1035) innerhalb oder außerhalb eines Aufzugsschachts angeordnet ist, in dem der Aufzug (300) montiert ist.