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Seilwinde mit einer zum Transport von Personen und Gütem zwischen
zwei Schiffen ausgespannten offenen Seilschleife Die Erfindung betrifft eine Seilwinde
mit einer zum Transport von Personen und Gütem zwischen zwei Schiffen ausgespannten
offenen Seilschleife, von der beide Seilenden auf einem der beiden Schiffe (Versorgungsschiff)
auf für sich steuerbaren Seil-trommeln enden. Bei einer bekannten Seilwinde
dieser Art ist für jede Seiltrommel ein Motor vorgesehen. Der das Transportseil
aufwindende Motor ist stärker ausgebildet als der ein konstantes Drehmöment aufweisende
Durchziehmotor, der das Transportseil auslaufen läßt. Der Transportmotor windet
das Transportseil mit konstanter Geschwindigkeit entgegen der konstanten Gegenkraft
des Durchziehmotors auf. Bei ruhiger See und ziemlich genauer Parallelfahrt der
Schiffe bereitet die übernahme von Lasten von einem Schiff auf das andere kaum Schwierigkeiten.
Kann jedoch de"r Kurs der Schiffe nicht genau eingehalten werden und sind die Schiffe
gegen Schlingern nicht in hinreichendem. Maße, stabilisiert, so ergeben sich zwischen
den meist an den Schiffsmasten, also an verhältnismäßig hohen Punkten angebrachten
Rollen der Transporteinrichtung unter Umständen erhebliche Abstandsänderungen, die
sich außerordentlich störend bemerkbar machen. Wird der Abstand der Rollen für das
Transportseil durch Schlinger- und Fahrtbewegung geringer, so wird wegen der konstanten
Geschwindigkeit des Lastmotors, der zusätzlich Seil- einholen muß, die Lastgeschwindigkeit
verkleinert, während sie bei einer Vergrößerung des Abstandes -der Schiffe beschleunigt
wird. Dadurch ergeben sich Änderungen in der Seilspann.ung, die zu Pendelungen führen,
welche bei starken Schlingerbewegungen den ordnungsgemäßen Betrieb gefährden.
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Es ist ferner eine, Winde zum Antrieb em*es endlosen, zwischen zwei Schiffen
gespannten Transportseiles bekannt, bei der zur Erzielung einer konstanten Seilspannung
der Antriebsmotor über ein Differentialgetriebe mit der Treibscheibe für das Transportseil
verbunden ist. Das Differentialgetriebe ist im Inneren einer zum Anspannen
des Transportseiles dienenden Seiltrömmel angeordnet. Dabei stehen die Mittelräder
des Differentialgetriebes mit der Seil-trommel in Antriebsverbindung. Wird
bei Annäherung der beiden Schiffe die Spannung des Transportseiles verringert, so,
wird die mit dem Differentialgetriebe verbundene Seiltrommel in Umlauf gesetzt und
dadurch. das Transportseil nachgespannt. Umgekehrt wird bei einer Erhöhung der Spannung
des Transportseiles verfahren. Auch bei dieser Ausführung ändert sich die Fördergeschwindigkeit,
wenn. die Seiltrommel für die Spannungsnachstellung in Bewegung gesetzt wird, so
daß Beschleunigungs-und Bremskräfte auf das Transportseil wirken. Der Seilzug des
Förderseiles ist daher kein eindeutiges Kriterium für die Abstandsänderung der Seilaufhängepunkte
auf den beide n» Schiffen. Ferner wirken sich Lagerreibung und Massenträgheit störend
auf den Betrieb aus.
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Weiter ist eine Schiffsbekohlungsanlage mit einem endlosen, zwei Schiffe
miteinander verbindenden Förderband bekannt, das mit einer Spannrolle versehen ist,
welche durch einen Elektromotor mit konstantein Drehmoment auf konstantem
Zug gehalten wird. Dabei muß aber in Kauf genommen werden, daß sich der Durchhang
des Förderbandes mit zunehmender Entfernung zwischen den beiden Schiffen vergrößert,
Außerdem besteht die Gefahr, daß das Band, wenn sich die beiden Schiffe plötzlich
einander nähern, in das Wasser eintaucht, weil der die Spannrolle betätigende Motor
nicht in der Lage ist, das Förderband schnell genug einzuholen.
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Die angegebenen Schwierigkeiten werden bei der Seilwinde nach der
Erfindung dadurch überwunden, daß an sich bekannte Differentialeinrichtungen, insbesondere
elektrischer oder mechanischer Art, zwischen den beiden Seiltrorninelantrieben angeordnet
sind, die durch eine Meßeinrichtung, die laufend den Abstand zw- ischen den beiden
Schiffen mißt, gesteuert werden. Auf diese Weise hat der den Ab-
stand der
beiden Schiffe berücksichtigende Steuereingriff im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen
kemien Einfluß auf die Geschwindigkeit, mit der das Gut bewegt wird. Die Steuerung
zur Berücksichtigung des Abstandes der Schiffe arbeitet ferner unabhängig von Laständerungen.
Die Lage des Fördergutes und die Geschwindigkeit, mit der das Gut bewegt wird, ist
weitgehend unabhängig von den
durch Kursänderungen und Schlingerbewegungen
beider Schiffe bedingten Abstandsänderungen.
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Es ist zwar bereits eine Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeit,
Schiffsgut, Stückgütern oder Personen von einem Schiff zu einem mit Abstand von
diesem schwimmenden Schiff mit einem Fördermittel vorgeschlagen worden, das an einem
zwischen den beiden Schiffen gespannten Seil aufgehängt ist, wobei mit einer Spannvorrichtung
das Auffiängeseil selbsttätig bei Verkleinerung des Abstandes zwischen den beiden
Schiffen eingeholt und bei Vergrößerung dieses Abstandes ausgefahren wird. Dabei
steht die Steuereinrichtung für die Seilverspannung unter dem Einfluß einer von
dem Aufhängeseil unabhängigen, den jeweiligen Abstand zwischen den beiden Schiffen
ermittelnden Meßeinrichtung. Diese ältere Einrichtung ist jedoch nicht auf Seilwinden
mit offener Seilschleife anwendbar.
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Im einfachsten und günstigsten Fall kann die Ab-
standsänderung
zwischen den Aufhängepunkten der Seflrollen an beiden.Schiffen - wie bei
der bereits vorgeschlagenen Einrichtung - durch ein parallel zum Transportseil
gespanntes Meßseil erfaßt werden, das durch eine geeignete Vorrichtung auf konstantem
Zug gehalten wird. Für die Konstanthaltung dieses Meßseilzuges kommen an
sich bekannte Geräten wie ein hydraulischer Motor oder auch ein dauernd an Spannung
liegender Elektromotor in Betracht, der bezüglich seines Drehmomentes an den gewünschten
Seilzug angepaßt ist. Da für die Übernahme des Transportseiles von einem Schiff
auf das andere ein Verholseil notwendig ist, ist es in vielen Fällen zweckmäßig,
dieses Verholseil als Meßseil einzusetzen.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise
erläutert.
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F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Transporteinrichtung
unter Verwendung eines Meßseiles; F i g. 2 zeigt in. schematischer Darstellung
die Steuereinrichtung der Transporteinrichtung unter Verwendung eines mechanischen
Differentialgetriebes; F i g. 3 schließlich zeigt in schematischer Darstellung
eine Steuereinrichtung unter Verwendung elektrischer Differentialeinrichtungen.
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Die F i g. 1 zeigt ein Versorgerschiff 1, von dem auf
ein zu versorgendes Schiff 2 Lasten mit Hilfe einer Palette 3 gebracht werden
sollen. Zu diesem Zweck ist eine auf dem Versorgungsschiff offene Transportseilschlinge
4 von den Windentromm el n T 1
und T2 über die Rollen
5 und 6 am Mast 7 des Versorgerschiffes und der Rolle
8 am Mast 9 des zu versorgenden Schiffes gelegt. Die Palette
3 läuft mit einer Rolle 10 am oberen Teil der Seilschlinge 4 und ist
mit einer Klemme 11 am unteren Teil der Schlinge fest angekoppelt. Etwa parallel
zur Transportseilschlinge 4 ist ein Meßseil 12 zwischen dem Mast 9
des Schiffes
2 und einer Spannvorrichtung 13 am Schiff 1 über eine Rolle 14 am
Mast 7 gelegt. Die Spannvorrichtung, welche das Seil 12 auf konstantem Zug
hält, kann ein hydraulischer Motor, ein Elektromotor oder auch nur ein Gewicht
15 sein. Zur Bewegung der Palette 3 zwischen den Schiffen
1
und 2 ist es bei konstantem Abstand notwendig, die beiden Seilwindentrommeln
TI und T2 mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetztem Sinne anzutreiben. Hierfür
ist ein Transportmotor MI vorgesehen, der durch einen Feldsteller F betätigt wird.
Zur Einstellung der Länge der Transportseilschlinge ist es notwendig, die beiden
Seilwindentrommeln TI und T2 in gleichem Sinne zu drehen. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel
durch denAusgleichsmotorM2, der durch einen Differentialgeber 20 und eine nachgeschaltete
Rückmeldebrücke 21 gesteuert wird. Auf den Differentialgeber wirkt neben einer willkürlich
von Hand möglichen Einstellung, durch die sozusagen die Grundlänge der Seilschlinge
gegeben ist, ein Geber 22, der von der Spannvorrichtung 13 beaufschlagt wird.
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Zwischen die, Motoren M 1 und M 2 und die Seilwindentrommeln
TI und T2 ist ein aus F i g. 2 ersichtliches Differentialgetriebe
23 eingeschaltet.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ergibt sich wie folgt.
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Durch den UmkehrfeldstellerF wird die ErregerwicklungEl des Leonardgenerators
Gl und damit auch der Motor M 1 für den Transport der Palette 3
in
gewünschter Drehrichtung und mit gewünschter Drehgeschwindigkeit gesteuert. Der
Motor Ml beaufschlagt bei stillgesetztem Motor M2 die Seilwindentrommeln Tl und
T2 über das Getriebe 23 in gegenläufigem Sinne.
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Zur Einstellung der Länge der Transportseilschlinge 4 kann der Differentialgeber
20 durch das Handrad 24 auf einen bestimmten Sollwert eingestellt werden. Diese
Sollwerteinstellung wird vom Differentialgeber 20 auf die Rückmeldebrücke 21 übertragen,
die über den Verstärker 25, z. B. einem Magnetverstärker, die Erregerwicklung
E2 des Generators G2 und damit den MotorM2 so lange aussteuert, bis
der durch die Stellung des Motors M2 gegebene Istwert in der Rückmeldebrücke21 mit
dem eingegebenen Sollwert übereinstimmt. Der MotorM2 treibt über das Differentialgetriebe
23 die beiden Seilwindentrommeln Tl und T2 bei stillstehendem Motor Ml in
gleichem Sinne.
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Auf den Differentialgeber20 wirkt der Geber22, der mit einer Seiltrommel
26 und einem dauernd an Spannung liegenden Motor 27 gekuppelt ist.
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Durch das Handrad 24 wird einerseits der gewünschte Durchhang der
Transportseilschlinge und andererseits das Aufkommen und Absinken der Palette
3 gesteuert. Ist die Seilschlinge auf einen bestimmten Durchhang mittels
des Handrades 24 eingestellt, so liefert jede weitere durch die Drehung der Trommel
13 erfaßte Abstandsänderung zwischen den Schiffen über den Geber 22 an den
Differentialgeber 20 ein Signal, das unmittelbar als neues Sollwertsignal auf die
Rückmeldebrücke 21 weitergegeben wird. Über den Verstärker 25 und
die Erregerwicklung E2 sowie den Generator G2 werden der Motor M2
im Sinne einer Nachlaufsteuerung auf den genannten Sollwert in- der Rückmeldebrücke
21 und damit auch über das Differentialgetriebe 23 die Trommeln TI
und T2 nachgesteuert, ohne daß durch diese Nachsteuerung die durch den Feldsteller
F für den Motor M 1 vorgegebene Transport-Z, aleschwindigkeit und Transportrichtung
beeinflußt wird.
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Die F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der an Stelle
des mechanischen Differentialgetriebes ein elektrisches Differential tritt. Gleiche
Teile sind im übrigen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das elektrische Differential
macht es notwendig, daß je-
der Trommel ein eigener Motor M 3 und M
4 zugeordnet ist und jeder dieser Motoren M3 und M4
sowohl in bezug
auf den Transport als auch in bezug auf die Abstandsänderung gesteuert werden muß.
Jedem der Motoren M3 und M4 ist wiederum ein eigener Generator G3 und G4
zugeordnet. Die Erregerwicklungen E3 und E4 werden von Verstärkern
30 und 31 beaufschlagt. Mit dem Geberabtrieb ist jeweils eine Rückmeldebrücke
21 verbunden, die einerseits elektrisch mit den Verstärkern 30 bzw.
31
und andererseits mit Differentialgliedern 32 und 33
verbunden
sind. Die Differentialglieder 32 und 33
werden vom Differentialgeber
20 mit seinem Handrad 24 und vom Feldsteller F gesteuert.
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Die Wirkungsweise ergibt sich bei dieser Einrichtung wie folgt. Das
über das Handrad 24 eingegebene Steuersignal für die Seilschlingenlänge wird über
die Differentialglieder 32 und 33 unmittelbar auf die Rückmeldebrücken
21 und damit über die Verstärker 30 und 31 auf die Motoren gegeben.
Das Signal wirkt so, daß die beiden Motoren in gleichem Sinne beaufschlagt werden.
Über den Feldsteller F wird auf die Differentialglieder 32 und
33 ein Transportkommando gegeben, das über die Rückmeldebrücken 21 die Motoren
in gegenläufigem Sinne steuert. Werden nun auf die Differentialglieder
32
und 33 gleichzeitig Kommandos vom Differentialgeber 20 und vom Feldsteller
F gegeben, so erhalten die Rückmeldebrücken 21 Steuersignale, die sich aus der Differenz
der beiden eingegebenen Signale ergeben. Mit anderen Worten heißt dies, daß das
vom Feldsteller eingegebene Transportkommando durch das Signal vom Differentialgeb#r
20 für den einen Motor geschwächt oder sogar umgekehrt werden kann, während es bezüglich
des anderen Motors in gleichem Maß verstärkt wird. Es ist ersichtlich, daß es bei
dieser Betriebsform notwendig ist, außerordentlich rasch umsteuerbare Maschinen
einzusetzen, was den Aufwand unter Umständen erheblich vergrößert. Die für den Betrieb
notwendigen elektrischen Differentialglieder müssen, da eine starre Kopplung zwischen
den Trommeln fehlt, außerordentlich genau arbeiten, damit ein entsprechender
Parallellauf der Motoren und damit ein: gleichmäßiger Transport sichergestellt ist.
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Der Abstandsgeber 22 ist bei der Ausführungsform nach -F ig.
3 nicht von einer mechanischen Spannvorrichtung, sondern von zwei Gebern
beaufschlagt, von denen der eine Geber 34 optisch den Abstand zwischen den Schiffen
erfaßt und der andere Geber 35 mit einem Pendel zur Erfassung des Schlin-C
Glerwinkels ausgestattet ist. Eine derartige Einrichtung erspart das Meßseil 12
und die Spannvorrichtung 13, erfordert jedoch, daß das zu versorgende Schiff
gegen Schlingern weitgehend stabilisiert ist. Selbstverständlich läßt sich die zuletzt
genannte Schlinger- und Entfernungsmeßeinfichtung 34, 35
auch bei der
Einrichtung nach F i g. 2 einsetzen.
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Für die Transporteinrichtung nach der Erfindung können im übrigen
zusätzlich für Seiltransporteinrichtungen zum Teil an sich bekannte Elemente eingesetzt
werden. Zum Schutz gegen überlastung der Transportseile ist es vorteilhaft, die
das Tragseil führende Seiltrominel mit einer die Zugkraft begrenzenden Kupplung
auszurüsten bzw. die Antriebsmotoren mit einer elektrischen Drehmomentbegrenzung
zu versehen. Um die Transporteinrichtung an die verschiedensten Gegebenheiten, wie
das Gewicht der zu transportierenden Last, den Abstand der Schiffe u. dgl. anpassen
zu können, ist es zweckmäßig, die elektrische Drehmomentbegrenzung der Aiitriebsmotoren
willkürlich einstellbar zu machen. Ebenso ist es vorteilhaft, eine oder beide
Trommeln
auskuppel- und festsetzbar zu machen.