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Vorrichtung zum Heben oder Senken einer Last in einem Zustand einer
Relativbewegung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben oder Senken einer
Last in einem Zustand einer Relativbewegung zwischen der Lage der Vorrichtung und
der Lage der Last. Die Erfindung kann insbesondere in einen Kran eingebaut werden,
der auf einem vom Land entfernt gelegenen Aufbau befestigt ist und zum Löschen oder
Beladen eines Versorgungsschiffs verwendet wird, das in der Nähe festgemacht ist,
wodurch die Vorrichtung, wenn die Last angehoben oder abgesenkt wird, die durch
den Wellengang verursachte Relativbewegung zwischen dem Kran und dem Schiff ausgegleicht.
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Bei rauher See kann sich ein Schiff mehr als 305 cm (10 feet) um eine
Bezugsstell nach oben und nach unten bewegen, und es muß ein Ent- oder Beladen infolge
der Gefahr für das Personal eingestellt werden. Die Relativbewegung zwischen dem
Haken z.B., der mit einer Winde in einem auf einem vom Land entfernt gelegenen Aufbau
befestigten Kran verbunden ist, und dem Deck eines Schiffes, das angrenzend an den
Aufbau festgemacht ist, macht nicht nur ein Befestigen einer Last am Haken schwierig,
sondern macht es auch gefährlich, die Last zu heben oder zu senken. Ist beispielsweise
eine Last aus Bohrleitungen oder Gehäusen am Haken befestigt und wird das Hebeseil
gespannt, wenn gerade das Deck des Schiffes sich senkt, kann sich das Deck anschließend
schneller als mit der Rate heben, mit der die Last gehoben wird, und es würde dann
das Schiff mit der Last zusammenstoßen, wodurch evtl. Bohrleitungen und Gehäuse
zurück auf das Schiff fallen können. Sobald darüberhinaus der Haken an der Last
angebracht worden ist, kann das Schiff sich über einen Punkt hinaus senken, wo die
Spannungslosigkeit im Seil aufgenommen wird, d.h. das Seil gespannt wird, so daß
dadurch eine plötzliche Stoßbeanspruchung auf den Kran ausgeübt werden kann. Diese
Stoßbeanspruchung schadet dem Kran und erhöht die Gefahr eines Schwingens der Last
und daher eines Zusammenstoßens zwischen der Last und dem Schiff oder sogar dem
Personal.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung will diese Probleme herabsetzen oder
ausschalten, wodurch beispielsweise mill angrenzend an einen vom Land entfernt gelegenen
Aufbau festgemachtes Versorgungsschiff in Zuständen gelöscht oder beladen werden
kann, während der normalerweise die Arbeit eingestellt wird. Dies erspart bei Seebohrungen
Zeit und beträchtliche Kosten, da die Arbeit normalerweise bei schlechtem Wetter
eingestellt wird, wenn die Anlieferungen nicht auf eine Anlage bzw. einen Aufbau
geladen werden können.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung entweder zum Heben einer Last
in einem Zustand einer Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und einer Abstützung
für die Last oder zum Senken einer Last in einem Zustand einer Relativbewegung zwischen
der Vorrichtung und einer Abstützung zur Aufnahme der Last, wobei die Erfindung
darin besteht, daß ein Hauptantrieb zum Zurückziehen oder zum Vorrücken eines Lasttragglieds
relativ zur Stelle der Last vorgesehen ist, daß eine Spannungseinrichtung im Betrieb
wirksam ist, um eine Spannung im Lasttragglied auszuüben und zu halten, so daß die
Relativbewegung ausgeglichen wird, wenn die Last auf der Abstützung angeordnet und
am Lasttragglied angebracht ist und daß eine Einrichtung zum Verriegeln der Spannungseinrichtung
vorgesehen ist, so daß bewirkt ist, daß diese zumindest in einer Bewegungsrichtung
des Lasttragglieds unwirksam wird.
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Die Spannungseinrichtung kann zwischen dem Hauptantrieb und dem Lasttragglied
angeordnet sein , zu Wein .beisoielsweise das - iinriiis / Lasttragglied ein Seil
aufweist, wird ein teil oder ein Abschnitt des Seils um einen zweiten hydraulischen
Antrieb mitgeführt, der zwischen dem Hauptantrieb und einer Hebeflasche angeordnet
ist. Alternativ kann die Spannungs einrichtung direkt mit dem Hauptantrieb gekoppelt
sein, wenn beispielsweise der Haupt- und der zweite Antrieb über einen Differenzialantrieb
gekoppelt sind.
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Vorteilhafterweise weist die Spannungs einrichtung eine Einrichtung
zum Ausüben von unterschiedlichen Spannungen auf das Lasttragglied auf. Beispielsweise
kann die Spannungseinrichtung einen hydraulisch betätigten zweiten Antrieb und eine
Einrichtung aufweisen, die es ermöglicht, daß entweder ein Hoch- oder ein Niederdruckgas
auf das hydraulische Fluid wirkt. welches ~ ~ ~ /richtung zu diesem Antrieb getordert
wird. Diese Spannungsein= weist ferner eine Einrichtung zum Glätten des hydraulischen
zweiten Antriebs auf, wenn der Hydraulikdruck durch Verändern des Gasdrucks verändert
wird, und es ist ferner eine Einrichtung vorgesehen,
um den hydraulischen
zweiten Antrieb mit dem Lasttragglied zu verkoppeln.
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Der bevorzugte, hydraulisch betätigte, zweite Antrieb kann linear
sein und kann beistielsweise einen oder mehrere Kolben aufweisen.
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Einffriffs/ der bzw. die so angeordnet sind, um auf einen teil oder
Abschnitt des Seils zu wirken. Alternativ kann der zweite Antrieb ein Drehantrieb
sein, der entweder mit einer unabhängigen Seilspeichertrommel oder mit einer Seilspeichertrommel
verbunden ist, welche einen Teil des Hauptantriebs bildet.
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Ein Aufzieh-System oder ein Getriebe-System (beispielsweise ein Differenzial-Getriebe)
oder beides, kann verwendet werden, um das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem
an einem Seil im Lasttragglied angebrachten Haken und der Spannungs einrichtung
einzustellen. Das Geschwindigkeitsverhältnis wird im Betrieb eingestellt, um die
erforderliche t'Hakengeschwindigkeit" bezüglich des zweiten Antriebs zu schaffen
und um erforderlichenfalls der Grenze der Bewegung im zweiten Antrieb Rechnung zu
tragen (z.B. der Größe des Kolbenhubs in einem Linearantrieb).
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Mittels geeigneter Anordnungen kann die Vorrichtung in einer kompakteren
Form hergestellt werden, und es wird die größere Kompaktheit durch Verwendung eines
Differenzialantriebs ermöglicht.
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In einem System mit einem hydraulisch betätigten zweiten Antrieb kann
das hydraulische Fluid darauf entweder durch das Nieder-oder das Hoch-Druckgas in
entsprechenden hydropneumatischen Speichern wirken. Diese Speicher können mit geregelten
Gasvorräten verbunden sein, oder diese können mit einem Gas vorgespannt sein. In
diesem Fall weist die Glättungseinrichtung vorteilhafterweise eine Einrichtung zum
Verhindern einer hydraulischen Verriegelung auf, beispielsweise einen oder mehrere
Hilfsspeicher, der bzw. die in einer Verbindung mit dem
hydraulischen
Fluidsystem des zweiten hydraulischen Antriebs steht bzw. stehen. Ein Ventil ist
vorgesehen, um wahlweise entweder den Hoch- oder den Nieder-Druckspeicher mit dem
hydraulischen Antrieb zu verbinden, Der Hilfsspeicher ist vorteilhafterweise ein
vorgespannter hydropneumatischer Speicher.
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Es kann jedoch. eine andere Einrichtung Verwendung finden, beispielsweise
ein federvorgespannter oder gewichtsvorgespannter Kolben.
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alternativ zu einem Hydraulik/Gas-System könnte die Spannungseinrichtung
aus einem "All-Gas"-System bestehen. Eine derartige Alternative kann jedoch Kompressoren
erforderlich machen, um den Gasdruck wie z.B. den Druck aufzubauen, der verloren
geht, wenn das Hochdruck-Gas abgelassen wird, bevor das Niederdruck-Gas ausgewählt
bzw. eingestellt wird. Unter diesem Gesichtspunkt wird das Hydraulik/Gas-System
bevorzugt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum auswählbaren
Verriegeln in einer einzigen Richtung wie beispielsweise ein Zahngesperre-Mechanismus
vorgesehen, um zu bewirken, daß die Spannungseinrichtung in der einen Bewegungsrichtung
des isyttragglieds unwirksam wird. Eine / Dzw, vTsteIlDQrevon nana auswanlDare bperrtllnte
liefert einer Bedienungsperson eine größere Kontrolle über das Heben und Senken
von Lasten. Die Sperrklinke könnte jedoch nach dem Fühlen der Relativbewegung automatisch
ausgewählt bzw. eingestellt werden.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung
zum Verriegeln in einer einzigen Richtung ein pilotbetätigt es Rückschlagventil
auf, das im Hydrahlikkreis eines hydraulisch betätigten zweiten Antriebs vorgesehen
ist, wobei das pilotbetätigte Ventil eingestellt wird, um ein Strömen von hydraulischem
Fluid in der einen Richtung zu verhindern.
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Ein Vorteil eines Zahngesperre-Mechanismus ist, daß die Sperrklinke,
sofern eingestellt, frei über die Zähne laufen kann, wenn eine Last in einer Richtung
(beispielsweise wenn sich das Deck eines Versorgungsschiffes gerade hebt) versetzt
wird, während diese dann in einem Eingriff mit den Zähnen steht, wenn sich die Last
in der entgegengesetzten Richtung (beispielsweise wenn das Deck des Schiffes fällt)
bewegt. Dies gewährleistet, daß der Hauptantrieb an einem optimalen Punkt während
der Relativbewegung wirksam wird (beispielsweise an oder in der Nähe des oberen
Scheitels der Bewegung des Schiffes). Ein weiterer Vorteil ist, daß die Sperrklinke
automatisch gelöst wird, wenn die Last wieder abgestützt wird (beispielsweise wenn
das Deck des Schiffes die Last trifft bzw. dieser begegnet, wenn sich das Deck schneller
als die Last hebt, welche gerade angehoben wird).
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Eine ähnliche Wirkung wird durch ein pilot-betätigtes Rückschlag-bzw.
t'Einweg"-Ventil bewirkt. Ist das pilot-betätigte Ventil kein Rückschlagventil,
würde eine Einrichtung erforderlich sein, um dieses automatisch zu betätigen, so
daß die Spannungseinrichtung in der einen Bewegungsrichtung des Lasttragglieds unwirksam
wird. Beispielsweise könnte ein Last-Fühler vorgesehen werden, um einen Abfall in
der Spannung am Lasttragglied zu fühlen, so daß das pilot-betätigte Ventil betätigt
wird.
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Weist die Spannungseinrichtung einen linearen Antrieb wie beispielsweise
einen Kolben und einen Zylinder auf, ist vorteilhafterweise der Zylinder an dem
einen Ende schwenkbar befestigt, so daß dieser veränderlich geneigt werden kann,
wobei das eine Ende eines Glieds, das am Kolben angebracht ist, verschieblich bewegbar
relativ zu einer Schiene befestigt ist. Der Linearantrieb kann mit Hilfe eines Zahngesperre-Mechanismus
überholt werden, der zwischen dem bewegbaren Ende des Glieds und der Schiene oder
einem pilot-betätigten
Ventil wirkt, welches im Hydraulik-System
wirkt. Ein geneigter Linearantrieb verringert eine Veränderung der Kraft auf das
Lasthebeglied (beispielsweise infolge eines Wechsels des hydraulischen Drucks).
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Wird ein drehbarer, hydraulischer Antrieb zum Kompensieren verwendet,
kann dieser mit einer Trommel zum Speichern einer Länge eines Seils verbunden werden,
was das Lasttragglied bildet. Eine solche Trommel kann unabhängig vom Hauptantrieb
sein (beispielsweise bei einer Denützung mit einem Aufzieh-System), oder diese kann
ein Teil des auptantriebs sein (beispielsweise bei einer Verwendung mit einem Differenzialantrieb).
Wenn diese unabhängig ist, kann eine sich verjüngende Trommel Verwendung finden,
um die Veränderung der Kraft auf das Lasthebeglied zu verringern. Ein derartiger
Antrieb kann entweder mit einem auswählbaren bzw. einstellbaren Zahngesperre, das
mit der Trommel zusammengepaßt ist, oder mit einem pilot-betätigten Rückschlagventil
benützt werden, das in der Hydraulik-Fluid-Leitung mxtDrehantrieb angeordnet ist.
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Zwecks Schaffung einer größeren Stabilität bei einem Absenken einer
Last auf das Schiffsdeck kann das Deck mit einer Winde ausgerüstet sein, welche
ein Seil besitzt, das vorteilhafterweise unter einer Rolle läuft und mit dem Lasttragglied,
beispielsweise einem an einem Seil angebrachten Haken befestigt ist, wodurch die
Winde eine Spannung ausübt, um die starke, durch die Spannungs einrichtung ausgeübte
Vorspannung zu überwinden, und der Haken unter einer gesteuerten Spannung herabgesenkt
wird, um die Relativbewegung auszugleichen.
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Der hydraulisch betätigte Antrieb weist vorteilhafterweise eine Einrichtung
zum Einstellen zumindest des hohen Drucks
des Gases auf, wodurch
die Größe der starken Vorspannung zwecks Anpassung an die Last eingestellt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigt: Figur 1 einen schematischen
hydraulischen Kreis, der bei einer linearen, hydraulisch angetriebenen Spannungseinrichtung
zum Ausüben einer veränderlichen Kraft auf einen Kolben angewendet werden kann,
Figur 2 eine erste Ausführungsform eines bewegungskompensierten Hebesystems mit
einer linearen, geneigten, hydraulisch angetriebenen Spannungseinrichtung, Figur
3 eine Einzelheit der linearen, geneigten, hydraulischen Spannungseinrichtung mit
einer Zahnstangen-Sperrvorrichtung, Figur 4 ein System mit einer linearen, hydraulisch
angetriebenen Spannungs einrichtung, die für ein Einzel-Fall-Aufziehen des Hebeseils
und ein hydraulisches Verriegeln geeignet ist, Figur 5 ein schematischer, hydraulischer
Kreis, der bei einer drehbaren, hydraulisch angetriebenen Spannungseinrichtung verwendet
werden kann, Figur 6 eine Anordnung, die eine drehbare, hydraulische Antriebs-Spannungs
einrichtung verwendet, und Figur 7 eine Differenzial-Anordnung mit einer drehbaren,
hydraulisch angetriebenen Spannungseinrichtung.
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Gemäß Fig. 1 wird vorab eine Spannungs einrichtung zum Ausüben von
unterschiedlichen Kräften auf einen Kolben 1 beschrieben, der in einen Zylinder
2 aufgenommen ist, um beispielsweise eine Relativbewegung zwischen einem vom Land
entfernten Kran und einem Versorgungsschiff auszugleichen.
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Die Spannungseinrichtung weist ein Ventil 3 auf, das von Hand ausgewählt
bzw. eingestellt wird, um zu ermöglichen, daß entweder ein Hochdruck-Gas in einem
oder mehreren hydropneumatischen Hauptspeicher(n) 4 oder ein Niederdruck-Gas in
einem oder mehreren hydropneumatischen Speicher(n) 5 aufdas hydraulische Fluid im
Zylinder 2 wirkt. Das Gas ist üblicherweise vom hydraulischen Fluid in den Speichern
4, 5 z.B. durch Schwimmkolben 6> 7 oder durch elastische Blasen getrennt.
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Die Speicher 4, 5 sind mit komprimiertem Gas aus den entsprechenden
Zylindern 8, 9 versehen, welche üblicherweise mit entsprechenden Druckreglern 10,
11 verbunden sind. Die Regler 10, 11 ermöglichen ein Einstellen des Gas-Vor spannungs
Drucks in jedem der Speicher 4 und 5.
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Ein einziger hydropneumatischer Hilfsspeicher 12, der mit einem Gas
vorgeladen ist, ist in die Leitung zwischen dem Ventil 3 und dem Zylinder 1 geschaltet,
um hydraulische Stöße zu mindern.
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Das hydraulische Fluid wird zu den Speichern 4, 5 durch ein Aufbau-System
13 geliefert, das einen Behälter 14,eine durchgehend betriebene Pumpe 15, Rückschlagventile
16, ein gesteuertes Überdruckventil 17, ein Sicherheitsventil 18 und Drei-Stellungs-Umsteuerventile
19, 20 aufweist. Die Ventile 19, 20 werden durch Steuereinrichtungen, beispielsweise
ein Solenoid oder eine pneumatische oder hydraulische Auslösungseinrichtung, ansprechend
auf Signale aus einer Fühlereinrichtung betätigt, die das Volumen des hydraulischen
Fluids in
den Speichern 4 bzw. 5 anzeigt. Beispielsweise zeigen
die Fühler 21, 22 in der Fig. 1 die Stellung der Schwimmkolben 6 bzw. 7 auf. Wären
die speicher 4, 5 von demjenigen Typ mit Beutel- bzw. Blasen-Separatoren, könnten
Druckfühler vorgesehen werden, um ein Signal zu liefern, welches das Fluidvolumen
in den Speichern anzeigt. Ist das Fluidvolumen zu gering, fördert die Pumpe 15 Fluid
aus dem Behälter 14 durch die Rückschlagventile 16 und das Ventil 19 oder 20 zum
entsprechenden Speicher. Das Ventil 17 gibt die Pumpenströmung zum Behälter frei,
wenn ein vorbestimmter Druck im Aufbausystem erreicht ist.
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Nachfolgend wird die Funktion der Vorrichtung beschrieben: Es sei
angenommen, daß ein niedriger Druck zuerst auf den Kolben 1 und dadurch auf das
Verbindungsglied 23 ausgeübt werden soll. Die Stellung des Ventils 3 wird ausgewählt
bzw.
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eingestellt, wodurch das Gas im Speicher 5 auf das hydraulische Fluid
wirkt, das einen vorbestimmten Druck von beispiels-2 weise 14,1 kg/cm2 (200 psi)
ausübt. Der niedrige Druck ermöglicht, daß das Glied 23 gegen eine geringe Vorspannung
verschoben werden kann.
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Unter der Annahme, daß eine starke Vorspannung gegen das Glied 23
ausgeübt werden muß, wird die Stellung des Ventils 3 ausgewählt, so daß das Gas
unter dem höheren Druck im Speicher 4 auf das hydraulische Fluid wirken kann. Der
Druck des Gases im Speicher 4 kann beispielsweise 140,6 kg/cm2 (2 ooo psi) be tragen.
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Der Hilfsspeicher 12 vermindert die Stoßkräfte, die dem Kolben und
somit dem Kranaufbau erteilt werden, wenn das Ventil 3 umgeschaltet wird, wobei
ein plötzlicher Druckwechsel erfolgt.
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Die Vorrichtung der Fig. 1 verbraucht kein komprimiertes Gas, da diese
lediglich nach hinten und nach vorne in einem geschlossenen System bewegt wird.
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Es wird nun ein bewegungskompensiertes Hebesystem beschrieben, in
dem die Spannungseinrichtung der Fig. 1 enthalten ist.
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Gemäß den Fig. 2 und 3 speichert eine Winde 24 ein Seil 25, das über
eine auf dem Ausleger (nicht dargestellt) eines Kranes abgestützte Rolle 26 zu und
um einen Flaschenzug 27 und dann zurück zu einer Rolle 28 auf dem Ausleger läuft.
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Ein Haken 29 ist am Flaschenzug 27 zum Befestigen einer Last 30 angebracht.
Die Last 30 ist in einer angehobenen Stellung über dem Deck eines Schiffs 31 dargestellt,
das angrenzend an eine Anlage (nicht dargestellt) festgemacht ist, auf der der Kran
montiert ist. Unter der Annahme, daß das entfernteste Ende des Seils 25 fest ist,
wird bei einer Drehung der Winde 24 im Gegenuhrzeigersinn die Last 30 vom Deck des
Schiffes 31 angehoben.
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Das Seil 25 erstreckt sich von der Rolle 28 zu und um eine frei drehbare
Rolle 32. Es wird dann um eine Rolle 33 mitgeführt, die an einem Träger 34 drehbar
befestigt ist, der an dem einen Ende des Glieds 23 angebracht ist. Der Träger 34
stützt eine zweite Rolle 35 und Rollen 36, 37 ab, die auf Schienen 38 laufen, zwischen
denen eine Zahnstange 39 mit Stahnstangenzähnen befestigt ist. Eine wahlweise in
Eingriff bringbare Sperrklinke 40 steht in einem Eingriff mit Zähnen auf der Zahnstange
39, um eine Ratschenwirkung zu schaffen, wenn sich das Glied 23 ausdehnt und die
Rollen 36, 37 auf den Schienen 38 hochbewegt. Die Sperrklinke 40 wird entweder in
einem Abstand von der Zahnstange 39 gehalten oder kann in einen Eingriff mit dieser
Zahnstange 39 mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 41 gebracht werden, die auf
dem Träger 34
befestigt ist. Die Betätigungseinrichtung 41 kann
beispielsweise ein pneumatischer Stößel sein.
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Der Zylinder 2 ist auf einer Welle 42 schwenkbar befestigt, die eine
freie laufende Rolle 43 abstützt. Das Seil 25 läuft von der Rolle 32 über die Rollen
33, 43, 35 und ist dann am Zylinder 2 befestigt.
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Der Zylinder 2 ist um die Welle 42 unter Winkeln von beispielsweise
60 bis 75 % zur Horizontalen neigbar. Der Winkelbereich, über den der Zylinder 2
geneigt wird, verringert die Lastveränderung auf das Seil 25 infolge eines Wechsels
des Speicherdrucks, während sich der Kolben 1 im Zylinder 2 bewegt.
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Im Betrieb wird das Ventil 3 ausgewählt bzw. eingestellt, wodurch
das Niederdruck-Gas im Speicher 5 auf das hydraulische Fluid im Zylinder 2 wirkt.
Dies bewirkt, daß eine relativ geringe Vorspannung auf das Glied 23 und daher auf
das Seil 25 ausgeübt wird, wodurch der Haken 29 nach unten zum Deck eines Schiffes
31 mit Hilfe eines leichten Seils gezogen wird, das am Haken angebracht ist und
um eine am Schiff befestigte Rolle 44 läuft und mit einer Winde 45 verbunden ist,
die ebenfalls auf dem Schiff ist. Während sich das Schiff nach oben und nach unten
in der See bewegt, bewirkt die durch die Bewegungen des Glieds 23 wirkende geringe
Vorspannung, daß das Seil ohne Ausübung eines nennenswerten Zugs gespannt gehalten
wird.
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Anschließend wird das Ventil 3 bewegt, so daß das Hochdruck-Gas auf
das hydraulische Fluid im Zylinder 2 wirken kann, wodurch ein großer Anteil der
Last durch die Spannung aufgenommen wird, die auf das Seil 25 durch das Glied 23
ausgeübt wird. Die Sperrklinke 40 wird dann ausgewählt bzw. eingestellt, während
sich das Schiff gerade hebt, um die Spannungseinrichtung zu überholen, die den Zylinder
2 und den Kolben 1
aufweist. Hebt sich beispielsweise gerade das
Deck des Schiffs 31, gleitet zuerst die Sperrklinke 40 über die Zahnstange 39, während
der Neigungswinkel des Zylinders 2 steiler wird. Senkt sich das Deck des Schiffes
31, gelangt die Sperrklinke in einen Eingriff mit dem nächsten Zahn auf der Zahnstange,wodurch
die Spannungseinrichtung in der einen Bewegungsrichtung der Last verriegelt und
die Winde 24 anschließend betätigt wird, um die Last anzuheben. Es sei erwähnt,
daß ein größerer Teil der Last durch das Spannungssystem aufgenommen wird, wenn
der Speicher 4 mit dem Zylinder 2 verbunden ist, während sich das Deck des Schiffes
mit der See hebt und senkt.
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Die Vorrichtung kann verwendet werden, um eine Last von der Anlage
zum Schiff 31 überzuführen, und es kannbeispielsweise Personal in einem am Haken
29 befestigten Korb transportiert werden. In diesem Fall wird das Ventil 3 eingestellt,
so daß der Speicher 4 mit dem Zylinder 2 verbunden ist, wobei der Gasdruck eingestellt
ist, um eine Vorspannung im Seil 25 zu schaffen, die größer als die Last am Haken
29 ist. Das Glied 23 wird demzufolge vollständig ausgedehnt, während die Winde 24
abgewickelt wird, um den Korb zum Deck des Schiffes 31 abzusenken. Befindet sich
der Korb in einem Bereich von ca. 305 cm (10 feet) vom Deck des Schiffes 31, wird
die Winde 24 angehalten, und es wird ein dünnes Seil, das mit dem Haken 29 verbunden
ist, um die Rolle 44 herumgeführt und mit einer Winde 45 verbunden. Die winde 45
wird dann bewickelt bzw. gedreht, um eine ausreichende Spannung auszuüben, so daß
die hydraulische Kraft auf dem Glied 23 überwunden wird, wodurch der Korb allmählich
zu einer vorbestimmten Stelle auf dem Deck des Schiffes 31 abgesenkt wird. Während
sich das Schiff in der See hebt und senkt, bewegt sich der Korb mit dem Deck des
Schiffes, da das Glied 23 relativ zum Zylinder 2 bewegt werden kann.
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Der auf den Korb durch die Winde 45 ausgeübte Zug verhindert, daß
der Korb schwingt, und somit wird das Personal mit einer größeren Sicherheit zum
Versorgungsschiff 31 transportiert.
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Das gleiche Verfahren kann angewandt werden, um eine schwere Last
von dem Anlagenkran zum Schiffsdeck abzusenken.
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Es ist demzufolge ersichtlich, daß durch die Vorrichtung ein Schiff
gelöscht werden kann, ohne daß der Last Stöße erteilt werden, und es kann die Last
im günstigsten Augenblick hochgewunden werden, d.h. dann, wenn sich das Schiff an
der höchsten Stelle seiner Aufwärtsbewegung befindet. Sollte das Schiff mit der
Last zusammenstoßen, fällt die Sperrklinke 40 aus den Zähnen der Zahnstange 39,
und es wird das Glied 23 abermals wirksam, um die Relativbewegung auszugleichen.
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Bei einem Löschen des Schiffes 31 wird ferner die Last, wenn diese
über das Deck der Anlage geschwungen wird, abgesenkt, bis diese das Deck berührt.
Das Seil 25 wird dann von der Winde 24 ablaufengelassen, bis das Glied 23 vollständig
ausgedehnt ist, während in der Zwischenzeit die Sperrklinke 40 über die Zähne der
Zahnstange 39 hochläuft. Das Ventil 3 wird dann eingestellt, um eine leichte Vorspannung
auf das Glied 23 auszuüben, und es wird die Betätigungseinrichtung 41 ausgedehnt,
um die Sperrklinke 40 aus einem Eingriff von der Zahnstangeneinrichtung zu halten.
Hieran kann sich ein weiterer Löschzyklus anschließen.
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Im System der Fig. 1 kann ein Zahngesperre Verwendung finden, um zu
bewirken, daß der hydraulische Antrieb in der einen Bewegungsrichtung des an der
Last angebrachten Seils unwirksam wird. In alternativer Weise kann ein pilot-betätigtes
Rückschlagventil 46 zwischen dem T-Stück 47 und dem Ventil 3 eingepaßt bzw. montiert
werden. In diesem System ermöglicht
das pilot-betätigte bzw. Steuer-Ventil
46, daß der Kolben 1 in der einen Richtung, nämlich der Richtung entsprechend dem
Anheben, die Last hat (wenn das Schiff sich hebt und die Last trifft, nachdem das
Ventil 46 ausgewählt bzw. eingestellt worden ist).
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Wird eine Einrichtung eines Verriegelns in einer Richtung wie beispielsweise
ein Zahngesperre verwendet, wird die Spannung infolge einer Last durch das Zahngesperre
getragen, und es wird die Spannungseinrichtung wie beispielsweise ein Stößel nicht
beansprucht. Wird jedoch ein pilot-betätigtes Rückschlagventil 46 verwendet, wird
die Spannung infolge der Last zum Stößel übertragen.
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In der Fig. 4 ist eine Kompensationsvorrichtung veranschaulicht, die
im Grunde wie diejenige in der Fig. 2 ist und für eine Einzel-Fall-Hebe-Aufzieh-Anordnung
und für ein Verriegeln in einer Richtung mit Hilfe eines pilot-betätigten Rückschlagventils
im hydraulischen System geeignet ist. Diese Zeichnung zeigt auch den Stößel in einer
festen Ausrichtung, was zu einer einfacheren Anordnung auf Kosten einiger Veränderungen
in der Spannung infolge einer Druckveränderung in den Speichern führt.
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Die Fig. 5 zeigt einen schematischen hydraulischen Kreis für einen
drehbaren hydraulischen Antrieb, in dem beispielsweise ein hydraulischer Motor 53
direkt mit einer Speichertrommel 48 in der Anordnung verbunden ist, die in der Fig.
6 gezeigt ist.
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Als Einrichtung zum Verriegeln in einer einzigen Richtung kann ein
Ratschenmechanismus 49 mit der Trommel 47 zusammengepaßt sein. Der Ratschenmechanismus
49 kann durch ein pilot-betätigtes Rückschlagventil 46 in hydraulischen Kreis des
Spannungssystems ersetzt werden.
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In der Anordnung der Fig. 5 sind die Einzelteile, die denjenigen der
in Fig. 1 gezeigten ähnlich sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen, und bedürfen
keiner weiteren Beschreibung. Das System der Fig. 5 jedoch schafft darüberhinaus
einen vorgespannten hydropneumatischen Speicher 50, der mit einem Wandler 51 zusammengepaßt
ist, der in einer Verbindung mit einem Solenoid-Ventil 52 steht. Der Speicher 50
ist vorgesehen, um ein hydraulisches Fluid aufzunehmen, das einen hydraulischen
Motor 53 erregt. Das Fluid strömt aus dem Speicher 4 oder dem Speicher 5 durch das
Ventil 3, den Motor 53 und anschließend in den Speicher 50, um den Motor in der
einen Richtung anzutreiben. Das Fluid strömt in der entgegengesetzten Richtung,
um einen Antrieb in der umgekehrten Richtung zu schaffen. Das Fluid im Speicher
50 befindet sich immer unter einem niedrigeren Druck als derjenige im Speicher 4
oder 5.
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Das Solenoid-Ventil 52 ist mit dem Behälter und mit dem Aufbausystem
13 wie in Fig. 1 verbunden und wird in einr ähnlichen Weise betrieben.
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In der Fig. 7 ist schematisch ein Differenzialantrieb veranschaulicht,
der mit dem drehbaren hydraulischen Motor 53 der Fig. 5 verwendet werden kann. Beispielshalber
ist der Motor 53 mit einer Gesperre-Vorrichtung 54 verkoppelt gezeigt, es könnte
aber auch ein pilot-betätigtes Rückschlagventil 56 verwendet werden. Der Einfachheit
halber zeigt der hydraulische Kreis nicht das Aufbau- und Behälter-System 13, welches
vorstehend im Zusammenhang mit der Fig. 5 beschrieben worden ist.
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Der Antrieb des Motors 53 ist mit einem Zahnrad 55 verbunden, das
mit einem epizyklischen Differenzialantrieb 56 kämmt.
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Der Antrieb des Haupt-Hebe-Motors 57 ist ebenfalls mit einem
Zahnrad
58 verbunden, das mit dem epizyklischen Antrieb in Eingriff ist, wobei der Motor
57 durch eine veränderliche Taumel- (-Scheiben-) Pumpe 59 angetrieben wird. Der
Ausgang des epizyklischen Antriebs ist mit einer Winde 60 gekoppelt, die ein Seil
61 speichert, das zu einem Ausleger-Kopf (nicht dargestellt) zwecks einer Befestigung
an einer ast läuft.
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teil Demzufolge ist ein Abschnitt oder ein Eingrifdes Seils 61 wie
beim vorherigen System nicht erforderlich, da ein direkter Hau ptantrieb vom Motor
57 und eine direkte Kompensation durch den Motor 53 vorgesehen sind. Die Anordnung
der Fig. 7 ermöglicht einen kompakten Aufbau des Systems.
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In einer anderen Ausführungsform übt ein nicht neigbarer Stößel mit
einem einzigen Kolben eine Spannung durch eine Rollenkette aus, wobei die Kette
an dem einen Ende befestigt ist, über ein Kettenrad, das am Kolben angebracht ist,
und über ein Kettenrad läuft, das lösbar beispielsweise durch ein Zahngesperre verriegelt
werden kann, und schließlich an einem Rollenblock befestigt ist, der auf einen Abschnitt
in dem Hebeseil wie in der Fig. 4 wirkt bzw. in diesen eingreift.
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Die beispielsweise in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung kann in anderen
Fällen Verwendung finden, in denen es notwendig ist, unterschiedliche Kräfte auf
ein bewegbares Glied wie beispielsweise einen linear wirkenden Kolben oder einen
Rotor in einem Drehantrieb auszuüben.
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- Patentansprüche -