DE2724288C2 - Verfahren zum Umladen einer Last bei Wellengang auf dem Meer und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

einem Schiff durch senkrechte Hubzylinder abgestützter Lastträger bekannt, der beim Entladen oder Beladen auf die Höhe des Ladekais gebracht werden kann. Schließlich sind aus der Zeitschrift »Schiff und Hafen«, 1968, S. 156, 157 an Scherenarmen oder senkrechten Schienen geführten Hebebühnen auf einem Transportschiff für Kraftfahrzeuge bekannt, die, jeweils von einem Ladedeck ausgehend, die Überführung von Kraftfahrzeugen in das nächst höhere Ladedeck und umgekehrt besorgen.

Das Abheben von Lasten von Bord eines Schiffes bereitet im allgemeinen keine Schwierigkeiten, wenn der Wellengang nicht zu hoch ist oder die Stampfbewegungen des Schiffes kompensierende Hebezeuge angewendet werden. Häufig fehlen jedoch derartige Vorrichtungen oder sie sind bei starkem Seegang nicht mehr einsatzfähig, wenn der Unterschied zwischen Wellental und Wellenkamm mehr als 20 cm beträgt Weiterhin treten auch Fälle auf, daß die schon hochgezogene Last erneut an das Deck des von der Welle hochgetragenen Schiffes anstößt oder umkippt, wenn die Wellen in sehr schneller Folge und unterschiedlicher Höhe auftreten. Um die in diesem Zusammenhang auftretenden Schwierigkeiten zu verringern, bietet sich eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit an, um die Last in ausreichend kurzer Zeit aus dem möglichen Kollisionsbereich herauszuheben, der durch das auf den Kamm der nächstfolgenden Welle angehobenen Schiffes begrenzt ist In dieser Richtung stößt man jedoch sehr schnell auf Unwirtschaftlichkeitsgrenzen, da sich die Leistung und Hubkraft der Windenantriebsmotoren oder auch die Festigkeit de^r Lastwindenseile unter Berücksichtigung der notwendig hohen Beschleunigungen sowie der daraus resultierenden Massenkräfte nicht beliebig steigern lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art dahingehend auszugestalten, daß sich der Umladevorgang auch bei sehr schneller Folge und unterschiedlicher Höhe der Wellen unter Vermeidung von Kollisionen zwischen der vom Schiff abgehobenen Last und dem Schiff durchführen läßt. Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß die Ladefläche vor dem Anheben der Last auf eine bezüglich benachbarter Schiffsbereiche größere Höhe gebracht und daß während des Anhebens der La?t der Höhenabstand zwischen der Last und der Ladefläche durch schnelles Absenken der Ladefläche vergrößert wird.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es möglich, die Last mit einem vorbestimmten Abstand von der Höhe des Schiffdecks zu entfernen, die es auf dem Wellenkamm im Augenblick der Lastanhebung eingenommen hat, so daß für den Fall, wo die Höhe des zweiten Wellenkamms die des ersten Wellenkamms, ggf. mit der Höhe der vorausgegangenen Lastanhebung, überschreitet, sich zu diesem Zeitpunkt die Last bereits auf einer eine Kollisionsgefahr ausschließenden Höhe befindet.

Der »Höhenabstand« wird sich zwar gewöhnlich auch allein bei Anwendung des Hebezeuges vergrößernd ändern, beispielsweise dann, wenn trotz des relativen Anhebens der Last gegenüber benachbarter Schiffsbereiche der Abstand zum Schiffsdeck gleich bleibt oder sogar kleiner wird, falls der Einsatz des Hebezeuges aufgrund eines falschen Manövers im Wellental oder bei ansteigender Welle begonnen hat. In allen Fällen bleibt für die Anwendung de--erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich, daß durch das schnelle Absenken der Ladefläche der Höhenabstand, gerechnet vom Zeitpunkt des Abhebens der Last, sehr schnell vergrößert wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Absenken der Ladefläche zum gleichen Zeitpunkt wie das Anheben der Last beginnt

Vorzugsweise wird der Zeitpunkt des Anhebens der Last und des Absenkens der Ladefläche so gewählt, daß sich das Schiff gerade auf einem Wellenkamm befindet ίο Bei Anwendung des Verfahrens braucht die Nennleistung der Lastwinde nicht vollständig ausgenutzt zu werden, da der zusätzliche Abstand zwischen Meeresoberfläche und der angehobenen Last besteht, der im allgemeinen auch Sicherheit gegenüber einer evtL nachfolgenden Welle mit erhöhtem Wellenkamm bietet Der verfahrensgemäß erzielte Abstand ermöglicht folglich, auch schwerere Lasten anzuheben, indem man die Hubgeschwindigkeit verringert In diesem Zusammenhang wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Absenkhöhe der Ladefläche mindestens gleich de;i wahrscheinlichen Änderungen cv,t Höhe aufeinanderfolgender WeHenkämme gewählt wire.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Ladefläche bei Wellen oberhalb einer Höhe von 3 m mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,5 m/s abgesenkt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an Bord des Schiffes aus der zur Aufnahme der Last dienenden, über das Niveau des Schiffdecks anhebbaren und schnell absenkbaren Ladefläche, einer Hubeinrichtung und einer Steuereinrichtung besteht Es ist zweckmäßig, wenn die Hubeinrichtung eine die Ladefläche abstützende, aufblasbare Blase oder einen aufblasbaren Faltenbalg oder einen Arbeitszylinder aufweist Diese Antriebsmittel erfordern einen verhältnismäßig geringen Aufwand, sind auch für schwere Lasten brauchbar und lassen sich einfach betätigen, um die Ladefläche schnell zwischen der angehobenen und abgesenkten Stellung hin- und herzubewegen.

Die Hubeinrichtung kann zwischen der Ladefläche und einer Bodenplatte angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Ladefläche und die Bodenplatte über ein G<ilenkhebelsystem miteinander verbunden. Es können Anschläge vorgesehen sein, welche die Annäherung der Ladefläche bezüglich der Bodenplatte begrenzen.

Weiterhin wird für die Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung Einlaß- und Auslaßleitungen zur Beaufschlagang der Hubeinrichtung mit unter Druck stehendem Strömungsmittel zum Anheben der Ladefläche sowie zur Belüftung der Hubeinrichtung zui.i schnellen Absenken der Ladefläche aufweist. Die Steuereinrichtung kann über eine Verbindung mit der Ladefläche gekoppelt sein, welche die Absenkbewegung zum Zeitpunkt des Anhebens der Last auslöst. Die Ladefläche kann eine Palette zur Aufnahme der Last aufweisen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Meeresplattform, von der aus eine auf einem Schiff befindliche Last angehoben w>d,

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Stellungen des Schiffes und der Last im Laufe der Lastanhebung,
Fig.3 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufes der

Stellungen des Schiffes und der Last vor und nach deren Anheben unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig.4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Entsprechend F i g. 1 befindet sich auf der Plattform 1 ein beliebiges Hebezeug, das beim Ausführungsbeispiel aus einem Führerstand 2 und einem Ausleger 3 besteht, über dessen Umlenkrolle 4 ein Seil 5 läuft. An dem Seil 5 ist mittels eines Hakens 6 oder einer anderen Anschlußeinrichtung eine Last 7 angehängt, die auf dem Deck 8 eines Schiffes 9 ruht. Gemäß der Darstellung ist das Seil 5 bereits gespannt worden, um die Last 7 auf die Plattform 1 zu überführen.

Wenn das Niveau 10 des Meeres demjenigen eines Wellenkammes gleich ist, so ist dies der günstigste Augenblick, um die Last 7 ausreichend weit über das Deck 8 des Schiffes anzuheben, damit bei der folgenden Welle die Last nicht nochmals aufstößt. Indessen bleibt weiterhin die Gefahr einer Kollision zwischen der unzureichend angehobenen Last 7 und dem Schiffsdeck und anderen Teilen des Schiffes bestehen, wenn die Zeitdauer zwischen zwei Wellenkämmen kurz ist und die Höhe des zweiten Wellenkamms diejenige des ersten Wellenkamms überschreitet.

Diese Kollisionsgefahr ist in F i g. 2 deutlicher dargestellt, wo das Seil 5, an dem die Last 7 hängt, bereits gespannt war, ehe sich das Schiff ganz in einem Wellental 12 befand. Nimmt man an, daß die Höhe zwischen dem Wellental 12 und dem folgenden Wellenkamm 6 m beträgt, so ergibt sich unter diesen Bedingungen, daß zum Zeitpunkt T-i oder noch früher eine Kollision stattfindet, wenn die Last 7 mit einer Normalgeschwindigkeit von l,2m/sec angehoben wird und wenn die Halbperiode der Welle beispielsweise kleiner als 4 see ist, einer Zeitdauer, in der die Last 7 eine Höhe von 4,8ö m durchläuft, selbst, wenn man beispielsweise den Abstand zwischen dem Schiffsdeck 8 und der Unterseite 13 der Last 7 zum Zeitpunkt T\ zu 1,2 m annimmt. Diese Möglichkeit kann sich also einstellen, wenn die Halbperiode der Dünung auf 3 see entsprechend F i g. 2 absinkt.

Die Gefahr erhöht sich noch, wenn das Schiffsdeck 8 beim Vorbeilaufen eines Wellenkamms nicht mit der waagerechten Höhenlinie 14 übereinstimmt und das Schiff zusätzlich zu der Tauchbewegung noch Stampf- und Schlingerbewegungen ausführt, so daß die Unterseite 13 der Last mit der Takelage oder mit dem erhöhten Bug 33 kollidiert, selbst wenn die Halbperiode zwischen zwei WellenkämmEn mehr als 4 see beträgt oder der Höhenunterschied geringer als 6 m liegt

Um diese Gefahren zu beseitigen oder zu verringern, wird die Last 7 gemäß F i g. 3 mit einer Vorrichtung 16 angehoben, die mit einer ausreichend großen Geschwindigkeit zurückführbar ist, um ihre eigene Kollision mit der Last zu verhindern.

In Fig.4 sind schematiisch die grundlegenden Möglichkeiten für die Hubeinrichtungen dieser Vorrichtung 16 angegeben, und zwar eine schematisch dargestellte Blase 25, ein rchematisch dargestellter Faltenbalg 26 und ein Arbeitszylinder 27, der auf ein Gelenkhebelsystem 19, 20 wirkt Eine der drei gleichwirkenden Hubeinrichtungen kann angewendet werden, um die Ladefläche 17 der Vorrichtung 16 über die Bodenplatte 18 anzuheben. Wegen der Übersichtlichkeit sei angenommen, daß der Arbeitszylinder 27 die Ladefläche 17 durch Ausübung einer Zugkraft auf den Lenker 19 angehoben hat, der auf der Bodenplatte 18 angelenkt ist und an seinem oberen Ende mit einem Zapfen 24 in einem Langloch 22 verschiebbar ist, während der Lenker 20, der an der Ladefläche 17 angelenkt ist, an seinem unteren Ende mit einem Zapfen 23 in einem Langloch 21 nach links verschoben worden ist. Dies Gelenkhebelsystem ist so ausgelegt, daß beim Nachlassen der über den Arbeitszylinder 27 ausgeübten Kraft die Zapfen 23 und 24 in den Langlochschlitzen 21 und 22 sich nach rechts bewegen. Tatsächlich besitzen ίο die Langlochschlitze eine größere Länge, damit die Ladefläche 17 bis auf die Oberkanten 30 der seitlichen Ränder 29 der Bodenplatte zurückgeführt werden kann, die gleichzeitig als Anschläge zur Begrenzung der Bewegung dienen.

Gemäß Fig.4 ist eine Steuereinrichtung 28, 31, 32 mit einem Steuergerät 28 zum Anheben der Ladefläche 17 vorgesehen. Über die manuelle oder automatische Steuerung wird die Blase 25 oder der Faltenbalg 26 aufgeblasen oder belüftet oder über den Arbeitszylinder 27 eine Schub- oder Zugkraft ausgeübt. Bei allen Ausführungsformen braucht nur entweder die Druckmittelzufuhr oder die Druckentspannung der Zuführungsleitungen gesteuert zu werden, wobei die Anschlüsse für die Einlaß- und Auslaßleitungen 31, 32 für das unter Druck stehende Strömungsmittel nur schematisch gezeigt sind. Das Steuergerät 28 und die dadurch gesteuerte Anordnung brauchen nur so ausgelegt sein, daß die Ladefläche 17 ohne Last angehoben wird und daß die Ladefläche dann mit aufgesetzter Last in der angehobenen Stellung verbleibt. Die Blase 25 und der Faltenbalg 26 können mit Luft aufgepumpt werden.

Die Bodenplatte 18 kann auf dem Schiffsdeck 8 befestigt sein, während die Ladefläche 17 mit einer J5 Palette 15 versehen sein kann, die das Absetzen und Halten der Last 7 vereinfacht. Es kann eine lediglich schematisch dargestellte Verbindung 34 vorgesehen sein, mit der man das Absenken der Ladefläche 17 automatisch einleitet, sobald die Last 7 von der Palette 15 bzw. Ladefläche 17 abgehoben worden ist. Diese Verbindung kann auch aus einer drahtlosen Verbindung bestehen, die vom Führerstand 2 des Hebezeuges ausgeht.

Unter Bezugnahme auf das Beispiel gemäß F i g. 2, wo die Last 7 angehoben worden ist, bevor das Schiff das Wellental 12 erreicht hat, sei angenommen, daß die Last zum gleichen Zeitpunkt angehoben, jedoch zuvor auf einer Vorrichtung 16 entsprechend Fig.3 angeordnet worden ist, ergibt sich deutlich, daß unter diesen

so Bedingungen die Last 7 sich in einem größeren Höhenabstand befinden würde und damit die Koilisionsgefahr beträchtlich verringert wird, obwohl die Last 7 beispielsweise nur um 3,60 m anstelle von 4,80 m wie im vorangegangenen Beispiel angehoben worden ist

Es versteht sich, daß die Kollisionsgefahr praktisch ausgeschaltet wird, wenn der Beginn des Anhebens der Ladung genau zu dem Zeitpunkt stattfindet, wenn ein Wellenkamm vorüberläuft, so daß das Schiffsdeck 8 sich auf der Höhe 14 befindet und wenn der nachfolgende Wellenkamm die gleiche Höhe erreicht

Es sei nun angenommen, daß man sich in der Folge eines falschen Manövers in dem in Fig.3 gezeigten Zustand befindet und die Last 7 auf der Vorrichtung 16 liegt Um hierbei jegliche Kollision zu vermeiden, reicht es aus, den Durchgang des nächsten Wellenkamms zum Zeitpunkt Ti abzuwarten und in diesem Augenblick sowohl das Seil 5 anzuziehen, als auch die Ladefläche 17 der Vorrichtung 16 herabfallen zu lassen, was

gegebenenfalls von Hand gesteuert werden kann. Dieser zum Zeitpunkt Ti nicht gezeigte Zustand würde dazu führen, daß die Last den gleichen Abstand vom Schiffsdeck wie zum Zeitpunkt T\ besitzt, wo die Vorrichtung 16 sich noch nicht in ihrer abgesenkten Stellung befindet.

Man erkennt, daß im ungünstigsten Fall, wo der gf:.aue Zeitpunkt der größten Wellenhöhe verpaßt worden ist und die Höhe des folgenden Wellenkamms über derjenigen des vorangehenden Wellenkamms liegt, durch ein augenblickliches Absenken der Ladefläche 17 mindestens die Höhenzunahme des Wellenkamms

ausgeglichen wird und ein Zusammenstoß vermieden wird, wie an der Stelle T₂ in F i g. 3 gezeigt ist.

Demnach lassen sich durch Anheben der Last zum Zeitpunkt des Durchganges eines Wellenkamms in Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung 16 Kollisionsgefahren beseitigen, sofern die Absenkhöhe der Ladefläche 17 ausreichend groß ist; aber selbst im ungünstigsten Fail, wenn die Absenkhöhe der Ladefläche 27 bezüglich der Höhenänderungen der folgenden Wellenkämme gering ist, wird wenigstens noch die Folge von Kollisionen beträchtlich verringert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 2 Patentansprüche: Anheben der Ladefläche (17) sowie zur Belüftung der Hubeinrichtung (25; 26; 27) zum schnellen

1. Verfahren zum Umladen einer Last bei Absenken der Ladefläche (17) aufweist
Wellengang auf dem Meer unter Vermeidung von 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis Kollisionen zwischen der von einer Ladefläche eines ₅ 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich-Schiffes aus mittels eines äußeren, vom Schiff tung (28, 31, 32) über eine Verbindung (34) mit der unabhängigen Hebezeuges angehobenen Last und Ladefläche (17) gekoppelt ist, weiche die Absenkbeder Ladefläche des Schiffes nach dem Anheben der wegung zum Zeitpunkt des Anhebens der Last (7) Last, dadurch gekennzeichnet, daß die auslöst

Ladefläche vor dem Anheben der Last auf eine ₁₀ 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

bezüglich benachbarter Schiffsbereiche größere 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladefläche (17)

Höhe gebracht und daß während des Anhebens der eine Palette (15) zur Aufnahme der Last (7) aufweist

Last deir Höhenabstand zwischen der Last und der

Ladefläche durch schnelles Absenken der Ladeflä-

ehe vergrößert wird. 15

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet!, daß das Absenken der Ladefläche zum Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umladen gleichem Zeitpunkt wie das Anheben der Last einer Last bei Wellengang auf dem Meer unter beginnt Vermeidung von Kollisionen zwischen der von einer

3. Verfeliren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 20 Ladefläche eines Schiffes aus mittels eines äußeren, vom gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt des Anhebens Schiff unabhängigen Hebezeuges angehobenen Last der Last und des Absenkens der Ladefläche so und der Ladefläche des Schiffes nach dem Anheben der gewählt wird, daß sich das Schiff gerade auf einem Last sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Wellenkamm befindet Verfahrens.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 25 Beim Betrieb von Bohrinseln oder Arbeitsplattfordadurch gekennzeichnet, daß die Absenkhöhe der men, die auf bis zum Meeresgrund reichenden Beinen Ladefläche mindestens gleich den wahrscheinlichen abgestützt sind unö von diesen oberhalb des Wasser-Änderungen der Höhe aufeinanderfolgender WeI- spiegeis getragen werden, besteht regelmäßig der lenkämme gewählt wird. Bedarf, Personen und Ausrüstungsgegenstände mittels

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 30 Schiffen von der Küste zur Plattform und umgekehrt zu dadurch gekonnzeichnet, daß die Ladefläche bei transportieren. Dieses Umladen bereitet bei rauher See Wellen oberhalb einer Höbe von 3 m mit einer Schwierigkeiten, wenn das Transportschiff durch die Geschwindigkeit von mindestens 0,5 m/s abgesenkt Meereswellen in eine auf- und abwärtsgehende wird. Relativbewegung gegenüber der Plattform versetzt

6. Veirfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ₃₅ wird. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist aus der dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken der AT-PS 3 10 994 eine bewegungsausgleichende Winden-Ladefläche automatisch durch das Anheben der Last einrichtung bekannt, mit der beispielsweise von einem gesteuert wird. Kranausleger der Plattform aus ein von einer

7. Voirrichtung zur Durchführung des Verfahrens Spannwinde kommendes Sei! mit sci'cem anderen Ende nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 40 auf dem unter dem Ausleger befindlichen Schiff fest gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16) an Bord verbunden wird. Die Spannung des Spannwindenseils des Schiffes (9) aus der zur Aufnahme der Last (2) wird mittels einer Schlupfkupplung mit einstellbarem dienenden, über das Niveau des Schiffdecks (8) Drehmoment sowie mit Hilfe eines den Windenantrieb anhebbaren und schnell absenkbaren Ladefläche steuernden Lastsensors unter Berücksichtigung der vom (17), eimer Hubeinrichtung (25; 26; 27) und einer 45 Wellengang verursachten Vertikalschwingungen des Steuereinrichtung (28,31,32) besieht. Schiffes auf einem konstanten Wert gehalten. Dieses

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Spannwindenseil erstreckt sich durch ein an der Last, zeichnet; daß die Hubeinrichtung (25; 26,27) eine die z.B. an einem Aufzugsfahrkorb befestigtes Führungs-Ladefläche (17) abstützende, aufblasbare Blase (25) rohr, während an der Last beiderseits des Spannseils je oder einen aufblasbaren Faltenbalg (26) oder einen 50 ein Lastseil befestigt ist, die ebenfalls über den Arbeitszylinder (27) aufweist. Kranausleger zu einer Lastwinde geführt sind. Die

9. Voirrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch L^stwinde wird synchron zur Bewegung der Spannwingekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (25; 26; 27) de angetrieben, so daß die Last gegenüber dem zwischen der Ladefläche (17) und einer Bodenplatte schwingenden Schiff den gleichen Abstand beibehält, (18) angeordnet ist. 55 der dann durch einen gesonderten Antrieb zur

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge- Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Last bzw. des kennzeichnet, daß die Ladefläche (17) und die Aufzugkorbes in der erforderlichen Richtung verändert Bodenplatte (18) über ein Gelenkhebelsystem (19, wird.

20) miteinander verbunden sind. Aus der US-PS 30 16 256 ist eine Vorrichtung

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch 60 bekannt, die beim Beladen eines der Dünung ausgesetzgekennaeichnet, daß Anschläge (29, 30) vorgesehen ten Schiffes ein weitgehend stoßfreies Aufsetzen der sind, welche die Annäherung der Ladefläche (17) Last auf Deck ermöglichen soll. Dazu umfaßt die bezüglich der Bodenplatte (18) begrenzen. Vorrichtung mehrere Stützbeine, die als ausfahrbare

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis Kolbenstangen von als Stoßdämpfer gesteuerten 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich- 65 Hydraulikzylindern ausgebildet sind, wobei eine zusätztung (28,31,32) Einlaß- und Auslaßleitungen (31,32) liehe Steuerung für den Neigungsausgleich der Vorrichzur Beaufschlagung der Hubeinrichtung (25; 26; 27) tung bezüglich der jeweiligen Schiffsneigung vorgesemit unter Druck stehendem Strömungsmittel zum hen ist. Andererseits ist aus der FR-PS 15 33 283 ein auf