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Diese Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Handhabung einer Last, die
eine Last anheben und senken oder schleppen kann und auch Anschlusskabel
und/oder Schläuche,
die mit der Last verbunden sind, handhaben kann. Die Erfindung ist
insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf die Handhabung von
Unterwassergerät,
wie zum Beispiel Selbstgreifer, anwendbar.
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Bisher war für das Bereitstellen von Anschlüssen für Unterwassergerät die Bereitstellung
eines spezifischen Bündels
Kabel und/oder Schlauch/Schläuche
erforderlich, das jeder Anwendung zugeordnet war. Bei manchen Anwendungen ist
bekannt, dass das Anschlussbündel
in ein bewehrtes Hubseil integriert wird. Dieser Ansatz weist etliche
Mängel
auf. Das resultierende Seil ist teuer, bietet schlechte Hubeigenschaften,
und die Anschlüsse,
die integriert werden können,
sind aufgrund der Begrenzungen im Durchmesser des handhabbaren Seils
begrenzt. Ferner ist es in der Praxis bei dieser Anordnung unmöglich, das
Seil zu verlängern
oder unterschiedliche Materialarten zu verbinden, zum Beispiel Drahtseile
mit Faserseilen.
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Aus unserer vorherigen Anmeldung PCT/GB96/00158
(WO-A-9622935) ist auch das Wickeln eines Anschlusskabels um ein
Seil, das nachgelassen wird, und das Abwickeln des Anschlusskabels
vom Seil, wenn das Seil eingeholt wird, bekannt.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Die Anschlusskabelhalter können Trommeln sein.
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Typischerweise kann die Wickeleinrichtung die
Anschlusskabel während
des Einholens des Seils und der Kabel zu ihren jeweiligen Trommeln
einholen.
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Der Begriff „Anschlusskabel" wird hier verwendet,
um ein flexibles verlängertes
Teil zu bezeichnen, das zum Übertragen
von Strom oder Daten verwendet wird, wie zum Beispiel ein elektrisches
Kabel, ein Glasfaserkabel oder ein Druckluftschlauch oder hydraulischer
Schlauch.
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Vorzugsweise sind die Anschlusskabel
spiralförmig
um das Seil gewickelt.
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Typischerweise wird das tragende
Seil ein Hubseil sein, das zum Anheben und Senken einer Last verwendet
wird. Alternativ dazu kann das tragende Seil ein Schlepptau sein,
das zum Nachlassen, Schleppen und Einholen einer Last, wie etwa
einer marinen Sensorgruppe, verwendet wird.
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Der Mechanismus zum Nachlassen und
Einholen des Seils beinhaltet vorzugsweise eine Seilwinde, von der
das Seil über
eine Seilscheibe verläuft und
sich danach entlang einer im Wesentlichen geradlinigen Achse zur
Last erstreckt.
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Die Wickeleinrichtung kann die oder
jede Anschlusskabeltrommel beinhalten, die zum Drehen um eine Trommelachse,
die mit der Achse übereinstimmt,
angeordnet ist, wobei die Trommel typischerweise eine zentrale Öffnung aufweist,
durch die das tragende Seil verläuft,
wobei die Anschlusskabellänge
vorzugsweise über
eine Anschlusskabelscheibe verläuft,
die zur Bewegung in einem kreisförmigen Weg
um die Achse montiert ist.
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Alternativ dazu kann die oder jede
Anschlusskabeltrommel auf einem Strukturelement, das zur Bewegung
in einem kreisförmigen
Weg um die Achse angeordnet ist, drehbar sein.
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Die Hubseilwinde, die oder jede Anschlusskabeltrommel
und die Wickeleinrichtung können günstigerweise
jeweils einen entsprechenden Antriebsmotor aufweisen; sie könnten jedoch
von einer einzigen Quelle durch geeignete mechanische Verbindungen
angetrieben werden.
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Das erste und zweite Kabel sind typischerweise
in unterschiedliche Richtungen um das Seil gewickelt; zum Beispiel
kann das erste Kabel in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn
auf das Seil gewickelt sein und das zweite Kabel kann im Uhrzeigersinn
um das Seil gewickelt sein, so dass ein Kabel das andere überlagert.
Diese Option sollte vorgezogen werden, aber die Erfindung funktioniert
ebenfalls gut, wenn die Anschlusskabel in dieselbe Richtung, aber
an unterschiedlichen Spiralsteigungswinkeln gewickelt sind, so dass
eines das andere überwickelt.
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Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch
19 bereit.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Anschlusskabel auf einer Trommel bereitgestellt, die auf
einem sich um die Achse des Seils drehenden Arm montiert ist. Die
Trommel kann zur Drehung um eine waagerechte oder eine senkrechte
Achse angeordnet sein.
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Der Anschlusskabelhalter ist bevorzugt
auf einem Arm montiert, der mit einem Rahmen bevorzugt gelenkig
verbunden ist, und kann mit einem Hochhebemechanismus, wie etwa
einem Stoßheber, versehen
werden, um den Arm mit Bezug auf den Rahmen hochzuheben. Statt eines
Stoßhebers
kann der Hochhebemechanismus ein per Schraube angetriebener Mechanismus
sein, der elektrisch oder hydraulisch betrieben wird.
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Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch
18 bereit.
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Die Erfindung stellt auch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch
13 bereit.
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Die Erfindung stellt auch ein Verfahren
gemäß Anspruch
20 bereit.
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Beispiele von Vorrichtungen und eines
Verfahrens zur Verwendung bei der Handhabung einer Last gemäß der Erfindung
werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in
denen:
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1 eine
schematische Perspektivansicht ist, die das Funktionsprinzip einer
ersten Aufwickeleinrichtung darstellt;
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2 eine
detailliertere Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer in dem
Beispiel aus 1 verwendeten
Vorrichtung ist;
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3 eine 1 ähnliche Ansicht ist, die eine
Modifikation der Anordnung aus 1 darstellt;
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4 eine
schematische Perpektivansicht ist, die ein zweites Beispiel darstellt;
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5 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung ist, die in dem Beispiel aus 4 verwendet wird;
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6 eine
schematische Perspektivansicht ist, die ein drittes Beispiel darstellt,
das dem aus 1 ähnlich ist,
aber eher zum Schleppen als zum Hochheben modifiziert ist;
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7 ein
viertes Beispiel darstellt, das dem aus 4 ähnlich
ist, aber eher zum Schleppen als zum Hochheben modifiziert ist;
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8a eine
schematische Seitenansicht einer fünften Ausführungsform ist;
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8b eine
Großaufnahme
der Ausführungsform
aus 8a ist;
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8c eine
Seitenquerschnittsansicht einiger Komponenten der fünften Ausführungsform
zeigt;
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9a eine
Seitenquerschnittsansicht eines Armaufbaus der fünften Ausführungsform zeigt;
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9b eine
Seitenquerschnittsansicht eines weiteren Armaufbaus der fünften Ausführungsform zeigt;
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10a und 10b eine Seitenansicht bzw. eine
Ansicht von oben einer sechsten Ausführungsform zeigen;
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11 eine
Seitenansicht einer Muffe und eines Lagers der sechsten Ausführungsform
zeigt;
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12 eine
Draufsicht einer Hauptstützplatte
der sechsten Ausführungsform
zeigt;
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13 eine
Draufsicht der in der sechsten Ausführungsform verwendeten Lager
zeigt;
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14 eine
Draufsicht von in der sechsten Ausführungsform verwendeten Getrieben
zeigt;
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15 eine
Draufsicht von weiteren in der sechsten Ausführungsform verwendeten Getrieben zeigt;
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16 eine
auseinandergezogene Seitenansicht des Antriebszugs in der sechsten
Ausführungsform
zeigt;
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17 eine
Seitenansicht eines Schaltgetriebes der sechsten Ausführungsform
zeigt;
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18 eine
siebte Ausführungsform
einer Kabelaufwickeleinrichtung zeigt;
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19 eine
achte Ausführungsform
einer Kabelaufwickeleinrichtung zeigt;
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20 eine
neunte Ausführungsform
einer Kabelaufwickeleinrichtung zeigt;
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21 eine
weitere Ausführungsform
einer Aufwickeleinrichtung zeigt;
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22 eine
weitere, der Einrichtung aus 3 ähnliche
Einrichtung zeigt; und
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23 eine
weitere Ausführungsform
einer Aufwickeleinrichtung zeigt.
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Bezugnehmend auf 1 erstreckt sich ein Hubseil 1 des
Stands der Technik von einer Hubseilwinde 13 über eine
Hubseilscheibe 4, um eine Last (nicht gezeigt) zum Anheben
und Senken zu stützen. Das
Hubseil 1 kann jede beliebige geeignete Form eines Hubseils
sein, wie etwa flexibles Stahlseil oder Synthesefaserseil, zum Beispiel
aus „Kevlar". Ein Anschlusskabel 2 wird
auf eine Anschlusskabeltrommel 3 aufgerollt und erstreckt
sich zu der Last über
eine Anschlusskabelscheibe 5.
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Das Hubseil 1 verläuft durch
eine zentrale Öffnung
der Anschlusskabeltrommel 3, und die Anschlusskabelscheibe 5 ist
angeordnet, um im Umfang um die Achse des Anschlusskabels 1 angetrieben
zu werden. Durch Koordination der Bewegungen der Hubseilwinde 13,
der Anschlusskabeltrommel 3 und der Anschlusskabelscheibe 5 kann
das Anschlusskabel 2 spiralförmig um das Hubseil 1 gewickelt
werden, wenn die Last gesenkt wird, und abgewickelt werden, wenn
die Last angehoben wird. Auf diese Weise kann ein Hubseil jeder
beliebigen Eigenschaft in Kombination mit jedem beliebigen erforderlichen
Anschluss verwendet werden.
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Weitere Anschlusskabel auf anderen
Trommeln können
hinzugefügt
werden, um durch den Motor in unterschiedliche Richtungen gedreht
zu werden.
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2 zeigt
die Anschlusskabeltrommel 3 und zugehörige Teile detaillierter. Die
Hubseilscheibe 4 ist an einem ortsfesten Rahmen 20 gelagert,
der an einer beliebigen geeigneten Stützstruktur (nicht gezeigt)
gesichert ist. Die Anschlusskabeltrommel 3 ist drehbar
auf dem unteren Teil des Rahmens 20 montiert und wird von
einem Motor 6 in Drehung angetrieben.
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Das innere Ende des Anschlusskabels 2 ist mit
dem geeigneten Anschluss durch einen Kopplungsaufbau 8 verbunden,
der eine Schleifringanordung im Falle von elektrischen oder Glasfaseranschlüssen oder
eine Drehkopplung im Falle von pneumatischen oder hydraulischen
Anschlüssen
beinhaltet; derartige Drehkopplungen sind an sich wohl bekannt.
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Die Anschlusskabelscheibe 5 ist
auf einem Montierrahmen 9, der um den ortsfesten Rahmen 20 mittels
eines Motors 7 gedreht werden kann, gelagert.
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Das in dieser Ausführungsform
gezeigte Anschlusskabel 2 kann ein einzelnes Kabel oder
ein einzelner Schlauch sein oder kann ein speziell angefertigtes
Kabel sein, das eine Vielzahl Kabel bzw. Schlauch/Schläuche beinhaltet.
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Die Motoren 6 und 7 werden
bei Geschwindigkeiten angetrieben, die mit der axialen Geschwindigkeit
des Hubseils 1 in Zusammenhang stehen. Die Geschwindigkeitskorrelation
kann festgesetzt sein. Vorzugsweise wird diese Korrelation jedoch
regulierbar sein, um sowohl die Schlaglänge (Steigungswinkel) des Seilschlags
des Anschlusskabels 2 auf dem Hubseil 1 als auch
die Spannung im Anschlusskabel 2 zu ändern.
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3 zeigt
eine Modifikation, bei der ein zweites Anschlusskabel 17 auf
das Hubseil 1 zusammen mit dem Anschlusskabel 2 gewickelt
ist. Bei dieser Modifikation sind die Anschlusskabel 2, 17 jeweils mit
einer entsprechenden Speichertrommel 15, 16 und
einer entsprechenden Scheibe 5, 14 versehen, die
geeigneterweise auf einem gemeinsamen Stützrahmen zur einheitlichen
Drehung getragen werden. Die Trommel 14 rotiert in eine
zur Trommel 5 entgegengesetzte Richtung um die Seilachse,
so dass das zweite Anschlusskabel 17 in die Richtung, die
der des ersten Kabels 2 entgegengesetzt ist, um das Seil 1 gewickelt
wird.
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Die Vorrichtung kann ferner durch
Hinzufügen
weiterer Trommeln und Scheiben modifiziert werden, um mehr Anschlüsse zu handhaben.
Mindestens ein Anschlusskabel ist über die anderen gewickelt,
und dies ist vorzugsweise das letzte, das angewendet wird, so dass
sich das überwickelnde
Kabel an der Außenfläche des
gewickelten Aufbaus befindet.
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4 stellt
ein zweites Beispiel dar, bei dem das Anschlusskabel 2 auf
eine Trommel 3 aufgerollt ist und die Trommel 3 selbst
um das Hubseil 1 gedreht wird, um ein spiralförmiges Wickeln
und Abwickeln zu erreichen. Wie detaillierter in 5 gezeigt, kann die Anschlusskabeltrommel 3 aus
einer Trommel 12 bestehen, die abnehmbar auf einem Nabenmotor 11 montiert
ist, der auf dem Ende eines Arms 18 getragen wird, der
drehbar auf dem ortsfesten Rahmen 20 montiert ist und von
einem Motor 10 angetrieben wird.
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Wie beim ersten Beispiel könnte das
in 4 und 5 gezeigte Beispiel modifiziert werden,
indem weitere Anschlusskabeltrommeln hinzugefügt werden, die vom Motor 10 in
die dem ersten Kabel und der Trommel entgegengesetzte Richtung gedreht werden
sollen, um das zweite Kabel über
das erste zu wickeln.
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6 stellt
das Beispiel aus 1 dar,
das zur Verwendung in einer marinen Schleppanwendung modifiziert
ist, zum Beispiel zum Nachlassen, Schleppen und Einholen einer Sensorgruppe,
wie etwa eines Sonarsensors oder eines seismographischen Vermessungssensors,
wobei die Senaorgruppe unter Wasser oder auf der Oberfläche geschleppt wird.
Die Anschlusskabeltrommel 3 ist mit der Hauptstruktur des
Schleppseefahrzeugs (nicht gezeigt) gelenkig verbunden und kann
durch hydraulische oder andere Mechanismen in einen gewünschten
Schleppwinkel gekippt werden. Auf ähnliche Weise stellt 7 die Modifikation des Beispiels
aus 4 zur gleichen Verwendung
dar, wobei der Rahmen, der den Montagearm für die Anschlusskabeltrommel 3 trägt, mit
dem Seefahrzeug gelenkig verbunden ist und durch hydraulische oder
andere Mechanismen in den gewünschten
Winkel gekippt wird.
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Die Erfindung kann auf ein System
angewendet werden, in welchem ein oder mehrere Anschlusskabel auf
ein tragendes Seil angewendet werden, welches selbst zusätzlich zum
Erfüllen
seiner tragenden Funktion einen Anschlusskanal trägt. Das
tragende Seil könnte
zum Beispiel ein Stahlseil sein, das elektrische Signale trägt, oder
ein Seil, das tragende „Kevlar"-Litzen in Kombination mit Glasfaserkabel
beinhaltet.
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8 offenbart
einer weitere Ausführungsform
der Erfindung mit einer ersten und zweiten Trommel 31 und 32,
die angeordnet sind, um sich um ein tragendes Seil 35 in
unterschiedliche Richtungen zu drehen, und die unterschiedliche
Kabel (zum Beispiel ein Glasfaserfernmeldekabel und ein Hochspannungsstromkabel)
in entgegengesetzte Richtungen um das zentrale tragende Seil 35 aufwickeln
können.
Der Erfinder fand dies nützlich,
insbesondere bei Anwendungen, bei denen das tragende Seil 35 während bestimmter
Zeiträume
beim Betrieb des Geräts
locker bleibt. Durch Gegendrehen der Kabel um das tragende Seil
ist es weniger wahrscheinlich, dass sie sich bewegen oder lose werden,
sollte sich das tragende Seil 35 lockern. Zusätzlich kann
ein zerbrechliches Kabel, wie etwa ein um das tragende Seil 35 in
eine erste Richtung gewickeltes Glasfaserkabel z. B. von einem um
das tragende Seil 35 und das Glasfaserkabel in die entgegengesetzte
Richtung gewickelten Hochspannungsstromkabel überlagert werden, und dies
kann auch zum Schutz von zerbrechlichen Kabeln, wie etwa Glasfasern,
etc., beitragen.
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In der Vorrichtung aus 8 werden zwei unterschiedliche
Kabel, die auf jeweilige Trommeln 31 und 32 gewickelt
sind, nachgelassen, während
die Trommeln um das tragende Seil 35 gedreht werden.
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Die Trommel 31 ist auf einem
Arm 40 montiert, der mit einem Armaufbau 41 verbunden
ist, der eine Haubenstruktur mit einer Oberseite und einen ringförmigen Flansch 41f,
der am unteren Ende der Seitenwände 42s (in 9 gezeigt) bereitgestellt
ist, aufweist. Der Armaufbau 41 weist in seiner Oberseite eine
zentrale Öffnung 42 auf,
durch die das tragende Seil 35 verläuft, und weist ein ringförmiges Kegelgetriebe 43 auf,
das in die Außenkante
seiner Oberseite geschnitten ist.
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Eine zweite Trommel 32 ist
auf einem weiteren Arm 50 gestützt, der auch mit einem Armaufbau 51,
der eine ähnliche
Haubenstruktur aufweist und in 9b,
gezeigt ist, verbunden ist. Der Armaufbau 51 beinhaltet
einen unteren ringförmigen
Flansch 51f mit einer Muffe 51s, die daran befestigt
ist und eine zentrale Bohrung 51b aufweist, die sich durch
die Muffe 51s und durch den ringförmigen Flansch 51f erstreckt.
Ein Kegelgetriebe 53 (in 9a gezeigt) wird
separat hergestellt, aber über
der Muffe 51s angebracht und wird durch ein beliebiges
geeignetes Mittel, zum Beispiel durch Schweißen oder Verschrauben oder
andere Fixiermittel, fixiert, nachdem die Vorrichtung zusammengebaut
worden ist.
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Die Vorrichtung aus 8 wird zusammengebaut, indem der Armaufbau 41 und
ein Paar Tragringe 44 so über der Muffe 51s angebracht
werden, dass sich der Armaufbau 41 auf den Lagern um die Muffe 51s drehen
kann. Ein Schleifring 55 zum Übertragen von elektrischer
Leistung oder hydraulischer Kraft über den drehenden Armaufbau 41 und
den Arm 40 auf die Trommel 31 wird dann über dem
Ring 41 angebracht, um auf dem Flansch 41f zu
liegen. Für
diese und andere Zwecke der Erfindung geeignete Schleifringe sind
bekannt und geeignete elektrische, Glasfaserund Fluiddrehverbindungsschleifringe
sind z. B, von Focal Technologies Inc aus 40 Thornhill
Drive, Unit 7 Dartmouth, Nova Scotia, Canada B3B 1S1 erhältlich.
Derartige Schleifringe zur elektrischen, Glasfaser- und hydraulischen
Kraftübertragung
sind eindeutig leicht erhältlich
und werden hier nicht weiter beschrieben werden.
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Der Kegelring 53 wird dann
an die Muffe 51s herangeführt und daran in einer dem
Kegelgetriebe 43 entgegengesetzten Orientierung befestigt.
Ein weiterer Schleifring 56 wird oben auf dem Kegelring 53 angebracht,
um Kraft von einer stationären
Quelle über
die Muffe 51s, den Flansch 51f und den Arm 50 auf
die Trommel 32 zu übertragen.
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Tragringe 45 werden dann über der
Muffe 51s angebracht, und ein Stützträger 58 wird um diese platziert
und am Schiff oder einer anderen Struktur, von der aus die Vorrichtung
verwendet werden soll, befestigt. Der Stützträger 58 weist gleichermaßen einen
ringförmigen
Flansch 58f und eine Öffung 58a für die Muffe 51s auf.
Ein Kopfring 60, der eine zentrale Öffnung für den Durchlauf des Seils 35 aufweist,
wird dann an der oberen Fläche
der Muffe 51s verschraubt und hält die ringförmige Vorrichtung
um die zentrale Muffe 51s zusammen.
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Auf dem Flansch 58f des
Stützträgers 58 treibt
ein Motor 62 eine Welle 63 zu einem Schaltgetriebe 64 an,
das unter dem Träger 58,
aber über
dem unteren Schleifring 55 angeordnet ist. Der Motor 62 und
das Schaltgetriebe 64 übertragen
Kraft über
die Welle 65 zwischen den Schleifringen auf einen Kegelgetriebeantriebskopf 66.
Der Kegelantriebskopf 66 greift in die Kegelringe 53 und 43 ein
und treibt diese gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen an.
Durch eine einzige Kraft, die vom Motor 62 ausgeübt wird,
können
die Arme 40 und 50 und daher die Trommeln 31 und 32 somit
in entgegengesetzte Gegendrehrichtungen um die zentrale Achse des
tragenden Seils 35 angetrieben werden, wenn es nachgelassen
wird (vorher beschrieben).
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Die Lager 44, 45 stützen die
Armaufbauten 41 und 51, so dass sie sich innerhalb
des Hauptstützträgers 58,
der am Schiff oder an einer anderen Struktur befestigt ist, drehen
können.
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Die Windentrommeln 31 und 32 können Kabel
heben und senken, indem durch die Schleifringe 55, 56 übertragene
elektrische Leistung oder hydraulische Kraft verwendet wird. Herkömmliche
Stromkabel (oder hydraulische Leitungen, falls hydraulische Motoren
verwendet werden) können
von der inneren Hälfte
der Schleifringadapter, die im Verhältnis zu den Armen 40, 50 stationär bleiben,
durch die Trommelstützarme 40 und
50 geführt werden.
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Obwohl die in 8 und 9 gezeigte
Ausführungsform
von einem Motor 62 und einem Kegelgetriebe 66 angetrieben
wird, könnte
die Vorrichtung auch von der Muffe 51s angetrieben werden,
die in bestimmten Ausführungsformen
aus der Sicherungsplatte vorstehen könnte und unter Verwendung von Riemen;
Getrieben, Ketten oder ähnlichen
Mechanismen gedreht werden könnte.
Die in 8 und 9 gezeigte Kegelgetriebeanordnung
würde noch
immer in dieser Ausführungsform
verbleiben, um die Trommeln unter der auf die Muffe 51s und
daher auf das Kegelgetriebe 53 ausgeübten Kraft gegenzudrehen.
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Die Trommeln könnten auch unter Verwendung
zweier separater Motoren unabhängig
angetrieben werden. Ein Motor auf der Oberseite der Muffe 51s könnte, wie
oben erwähnt,
den Arm 50 antreiben, und der Motor 62 könnte den
Armaufbau 41 durch das Kegelgetriebe 66 antreiben.
Diese Ausführungform
würde den
zusätzlichen
Kegelring 53 nicht erfordern, und dieser könnte entfernt
werden.
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Eine weitere verbesserte Variante
der Erfindung wird in den verbleibenden 10 bis 17 gezeigt.
In diesen Figuren gezeigte Komponenten des Mechanismus sind geschlitzt,
so dass die Vorrichtung eingesetzt oder eingeholt werden kann, ohne dass
das tragende Seil zuerst durch das Zentrum des Mechanismus verlaufen
muss. Das tragende Seil kann stattdessen innerhalb des Mechanismus
jederzeit während
des Betriebs entfernt oder ersetzt werden. Dies ist besonders nützlich bei
schweren und übergroßen Gerätstücken. Die
Schlitze können
durch abnehmbare Segmente, die wieder platziert werden, nachdem
das tragende Seil innerhalb des Mechanismus angebracht worden ist,
gefüllt
werden. Dies hat den Vorteil, dass traditionellere Schleifringe
möglich sind
und dass das Segment innerhalb der sich verjüngenden Kerbe leicht angebracht werden
könnte. Dann
wäre ein
Einzelgetriebeantrieb möglich,
aber es ist ebenso möglich,
einen geschlitzten Mechanismus durch zwei oder mehr Getriebe zu
betreiben, wie in den Zeichnungen gezeigt und unten beschrieben. Die
gezeigte und beschriebene Ausführungsform wird
von den Kerben nicht beeinträchtigt,
und dies ermöglicht
es, das tragende Seil innerhalb des Mechanismus nach Bedarf ohne
Entfernen des die Kerbe füllenden
Segments zu entfernen oder zu platzieren. Bevorzugt wird mehr als
eine Antriebswelle, um die Möglichkeit
zu reduzieren, dass der Kontakt mit dem zentralen Antrieb verloren
geht, wenn die Kerbe darauf am Antriebsrad vorbei verläuft. In
den gezeigten Ausführungsformen
sind alle Teile, die sich um das tragende Seil 35 drehen,
geschlitzt.
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Nun Bezug nehmend auf 10 bis 17 ist eine zentrale, sich drehende,
gekerbte Muffe 151, die auf ihrer Außenfläche einen ringförmigen Flansch 151f aufweist,
bereitgestellt. Die Muffe 151 ist bei 15 gekerbt,
um den radialen Verlauf des Seils 35 durch die Kerbe 15 in
die axiale Bohrung zu ermöglichen. Ein
ringförmiges
Drucklager 170 trennt die untere Fläche des Flansches 151f von
einer Hauptstützplatte 175,
durch die es über
eine zentrale Öffnung 175a, die
ebenfalls gekerbt ist, verläuft.
Die Hauptstützplatte 175 weist
auch zwei Seitenöffnungen 175b und
c auf, durch die die Antriebswellen des Motors 176 und 177 verlaufen.
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Ein Hauptstützlager 179 umgibt
die Außenfläche der
Muffe 151 über
dem Flansch 151f.
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Der Motor 176 treibt das
Windwerk 180 an, das verwendet wird, um das Aufwickeln
des Seils um das zentrale tragende Seil 35 anzutreiben.
Das Windwerk 180 ist ein kreisförmiges Getriebe, das zwei weitere
Getriebe 181, 182 in dieselbe Richtung antreibt.
Der Getriebezug 180, 181, 182 treibt
ein Geradstirnrad 185 an, das auch eine Kerbe 15 aufweist, die
mit der Kerbe 15 in der Muffe 151 übereinstimmt und
die an die Muffe 151 mittels einer Keilnut 185k verkeilt
ist. Drehung des Getriebezugs 180,181, 182 treibt
deshalb das Geradstirnrad 185 und (kraft der Keilnut) die
Muffe 151 an. Da die Getriebe 181 und 182 mit
Zwischenraum angeordnet sind, beeinträchtigt das Einschneiden des
Aufbaus aus dem Geradstirnrad 185 und der Muffe 151 nicht
die Kraftübertragung
auf die Muffe 151, da selbst wenn die Kerbe 15 an
eines der Getriebe 181, 182 anliegt, das andere noch
immer mit den Zähnen
in Kontakt steht und die Kraft auf die Muffe 151 für die Zeit,
die die Kerbe 15 benötigt,
um an den Getrieben 181 oder 182, je nach Fall,
vorbeizulaufen, überträgt.
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Eine Trommel 190 wird auf
einem Stützarm 191,
der an dem unteren Ende der Muffe 151 befestigt ist, getragen,
und deshalb treibt die Drehung des Antriebszugs 180, 181, 182 durch
den Motor 176 die Drehung des Arms 191 um die
zentrale Achse des tragenden Seils an, wodurch das Kabel axial um
das tragende Seil 35 auf die Trommel 190 aufgewickelt wird,
wenn es wie vorher beschrieben nachgelassen wird.
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Das Heben und Nachlassen des Kabels
auf der Trommel 190 wird vom Motor 177 durch den
unten zu beschriebenen Antriebszug angetrieben. Der Motor 177 weist
eine Antriebswelle 177d auf, die durch die Öffnung C
in der Hauptstützplatte 175 verläuft. Ein
Abstandshalter 178 hält
ein von der Welle 177d angetriebenes Getriebe 200 im
Abstand zu der unteren Fläche
der Hauptstützplatte 175.
Das Getriebe 200 ist ein Teil eines Antriebszugs 200, 201, 202, der
dem Antriebszug 180, 181, 182, wie vorher
beschrieben, ähnelt.
Der Antriebszug 200, 201, 202 treibt
die Drehung eines gekerbten Geradstirnrads 205 an, das
einen Schlitz 15 aufweist und um die Muffe 151 herum
auf einem Lager 203 angebracht ist. Das Geradstirnrad 205 kann
sich relativ zur Muffe 151 drehen und wird um die Muffe
durch den Betrieb des Antriebszugs 200, 201, 202 angetrieben.
Der Antriebszug 200, 201, 202 steht mit
einer oberen Zahnreihe 206 auf dem Getriebe 205 in
Eingriff. Das Geradstirnrad 205 trägt auch eine untere Reihe 207 von Zähnen, die
auch offensichtlich durch den Betrieb des Antriebszugs 200, 201, 202 in
Drehung angetrieben werden. Ein weiterer Satz Getriebe 210, 211, 212 steht
auf ähnliche
Weise wie für
die Getriebe 180, 181, 182 beschrieben,
mit den unteren Zähnen 207 des
Geradstirnrads 205 in Eingriff. Das Getriebe 210 ist
auf einer Antriebswelle angebracht, die mit einem rechtwinkligen
Schaltgetriebe 215 verbunden ist, wo ein Kegelgetriebe
oder eine ähnliche
Anordung die Drehung einer senkrechten zweiten Welle 216 antreibt,
was durch eine Rillenscheibe die Drehung der Trommel 190 um
ihre eigene Achse durch einen Riemen, eine Kette oder ein ähnliches
derartiges Mittel antreibt. Dies ermöglicht, dass der Motor das
Strom- oder Signalkabel auf der Trommel heben oder senken kann.
Das Schaltgetriebe 215 ist auf dem Trommelstützarm 191,
der durch eine gekerbte Sicherungsmutter 220 am Platz gehalten
wird, montiert.
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Die anbringende C-Mutter 220,
sichert den Stützarm
der Winde, das in Doppelreihe gezahnte Getriebe 205, das
in Einzelreihe gezahnte Getriebe und zwei Unterlegscheiben, die
alle auf die untere Hälfte
des zentralen, sich drehenden, gekerbten Zylinders 17 hochgleiten.
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Mehr als eine Trommel kann auf der
beschriebenen Ausführungsform
bereitgestellt werden; und wo zwei Trommeln bereitgestellt sind,
können diese
in unterschiedliche Richtungen gedreht werden.
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Der zentrale, sich drehende, gekerbte
Zylinder wird von dem Drucklager und dem Hauptstützlager, in dem er sich frei
drehen kann, in Position gehalten.
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Die Hauptstützplatte ist am Schiff oder
der anderen Struktur befestigt und stellt die Stütze für die Motoren und die Lagergehäuse für das Hauptstützlager
und das Drucklager bereit.
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Alle Komponenten weisen vorzugsweise eine
in sie geschnittene Kerbe auf, die es ermöglicht, dass das tragende Seil
in den Mechanismus geschwungen werden kann. Durch Verwendung des Motors
zum Drehen der Windentrommel um das tragende Seil kann die zentrale,
sich drehende Kerbe an die Kerbe in den Lagern und die Hauptstützplatte
angeglichen werden. Unter Verwendung des Motors zum Drehen des Getriebes
kann dessen Kerbe ebenfalls ausgerichtet werden, und das tragende
Seil kann entweder innerhalb des Mechanismus platziert oder aus
diesem entfernt werden.
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Die Zähne auf den Getrieben 180; 181; 182 etc.
können
durch ein Riemenscheibensystem, wie etwa das in 14c gezeigte, das einen gekerbten Riemen 185b verwendet,
der auf den Getrieben 180'; 181'; 182' Antriebsgetriebe 185' läuft, ersetzt
werden.
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Die Motoren, die zum Antreiben einer
beliebigen vorliegend beschriebenen Ausführungsform verwendet werden,
können
von jeder geeigneten Art sein. Seit vielen Jahren erhältliche,
herkömmliche Motoren
sind besonders geeignet, und jeder seit über 15 Jahren erhältliche
elektrische oder hydraulische Standardmotor von einem der Hersteller
Charlin, Eaton, White, Mannesmann Rexroth, Hawker Sidley und vielen
anderen, ist geeignet. Verschiedene unterschiedliche Arten von Motoren,
die für
die Winden- und Rahmenantriebsmotoren etc. erhältlich sind, werden jemandem
mit mäßigen Fachkenntnissen wohl
bekannt sein.
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18 zeigt
eine weitere Einrichtung, die eine erste Trommel 350u,
die über
einer zweiten unteren Trommel 3501 angeordnet ist, aufweist,
wobei beide um das tragende Seil 1, das durch ihre Achsen verläuft, angeordnet
sind. Jede Trommel 350 weist einen jeweiligen Arm 359u/359l und
ein Spulgetriebe 360u/360l auf, das die Kabel
in der oberen und unteren Trommel in unterschiedliche Richtungen
abspult und unterschiedliche Kabel (zum Beispiel ein Glasfaserfernmeldekabel
auf der oberen Trommel 350u und ein Hochspannungsstromkabel
auf der unteren Trommel 350l) auf die gleiche Weise wie
die mit Hinblick auf 8 und 9 beschriebene Ausführungsform in
entgegengesetzte Richtungen um das zentrale, tragende Seil 1 aufwickeln
kann.
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In der Vorrichtung aus 18 werden zwei unterschiedliche
Kabel, die auf die jeweiligen Trommeln 350u und 350l gewickelt
sind, nachgelassen, während
sich die Arme 359u/359l um das tragende Seil 1 drehen.
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Die Trommeln 350u weisen
eine Haubenstruktur mit einem Paar ringförmige Flansche auf, die auf
dem unteren Ende der Seitenwände
bereitgestellt sind. Das Kabel wird zwischen den ringförmigen Flanschen
untergebracht, und die Seitenwände
definieren einen Zylinder, durch den das Hubseil 1 axial verlaufen
kann. Jeder Arm 359 ist auf einer Muffe mit einem ringförmigen Kegelgetriebe,
das in die gegenüberliegende
Kante geschnitten ist, montiert, um zu ermöglichen, dass ein einzelner
Kegelantriebskopf 360 jeden der Arme in entgegengesetzte
Richtungen treiben kann. Für
jeden kann derselbe oder ein anderer Kegelantriebskopf verwendet
werden. Der Kegelantriebskopf 360 greift in die abgeschrägten Kanten auf
den Armen 350 ein und treibt diese gleichzeitig in entgegengesetzte
Richungen an. Durch eine einzelne Kraft, die von einem Motor (nicht
gezeigt) ausgeübt
wird, können
die Arme somit in entgegengesetzte gegendrehende Richtungen um die
zentrale Achse des tragenden Seils 1 angetrieben werden,
wenn dieses nachgelassen wird.
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Die Trommeln werden auf einen Rahmen 320 gehängt, der
wie vorher beschrieben die Lager und Schleifringe hält.
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Obwohl die in 18 gezeigte Ausführungsform von einem Motor
und Kegelgetriebe 360 angetrieben wird, könnte die
Vorrichtung auch von einer Muffe angetrieben werden, die einen Teil
eines Arms oder einer Trommel bildet und die in bestimmten Ausführungsformen
aus dem Aufbau vorstehen und unter Verwendung von Riemen, Getrieben,
Ketten oder ähnlichen
Mechanismen gedreht werden könnte.
Die in 18 gezeigte Kegelgetriebeanordnung
könnte noch
immer in dieser Ausführungsform
verbleiben, um die Arme unter der Kraft, die auf die Muffe und dadurch
auf das Kegelgetriebe 360 ausgeübt wird, gegenzudrehen.
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Die Arme könnten auch unter Verwendung zweier
separater Motorn unabhängig
betrieben werden.
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19 zeigt
eine weitere Kabelaufwickeleinrichtung, die eher eine Mulde 5t als
eine Trommel 5 zum Unterbringen des Anschlusskabels 2 aufweist. Dies
ist für
sehr dicke oder schwere Kabel, die nicht zur Unterbringung auf einer
Trommel 5 geeignet sind, sehr nützlich. Die Mulde 5t ist
mit einem Spulgetriebe in Form von Seilscheiben versehen und kann
wahlweise Spanneinrichtungen, wie etwa eine lineare Winde, z. B.
ein Paar Reifen, durch die das Kabel laufen kann und die das Kabel
zurückhalten,
wodurch sie es leicht spannen, integrieren. Eine weitere Mulde kann
hinzugefügt
werden, um ein anderes Anschlusskabel bereitzustellen, das um das
Seil in die dem ersten Kabel entgegengesetzte Richtung gewickelt
werden soll.
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20 zeigt
eine weitere Kabelaufwickeleinrichtung, die keine Schleifringe benötigt. Die
Einrichtung aus 20 eignet
sich für
Kabel, die bei jeder Windung einem Drall oder einem Vordrall des
Kabels, bevor es auf die Trommel läuft, standhalten. Die Windungen
pro Meter des nachgelassenen Kabels hängen vom Durchmesser des Kabels
auf der Kabelwinde ab.
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Bei der Einrichtung aus 20 kann das Signal-/Stromanschlusskabel
von einem Stromnetz oder einem anderen Anschluss (nicht gezeigt)
mittels einiger Führungsscheiben
auf eine erste Trommel 5s mit kleinem Durchmesser aufgewickelt
werden. Die Trommel 5s mit kleinem Durchmesser kann auf
einem oberen Teil der Windentrommel angebracht werden, die entweder
durch einen Motor gedreht werden kann oder die stationär bleiben
kann, wobei ein Arm rotiert, um das Kabel davon abzuwickeln. Der
Zweck der Trommel mit kleinem Durchmesser besteht darin, begrenzte
Bewegung auf der Haupttrommel zu ermöglichen, da sich das Hubseil
verdrehen kann, wodurch mehr Windungen der Signal-/Stromkabeltrommel
erforderlich sind, als ursprünglich
auf das Hubseil gelegt wurden, als es nachgelassen wurde.
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Das Kabel 2 wird typischerweise
von der Hauptkabelwindentrommel 51 durch einen Dreharm 9a,
der sich in einer Richtung dreht, die das Kabel 2 von der
Trommel 51 abwickelt, nachgelassen. Der Dreharm 9a dreht
sich in die entgegengesetzte Richtung, um das Kabel 2 aufzuwickeln.
Der Arm 9a kann eingestellt werden, um bei einer voreingestellten Spannung
nachzulassen und zu heben, wenn die Spannung geringer ist, als die
voreingestellte Spannung.
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Bei der Einrichtung aus 20 wird das Anschlusskabel 2 mit
dem Anschluss (Stromsignal etc.) verbunden und erst auf die kleine
Trommel 5s gewickelt. Eine Öffnung in der kleinen Trommelwand
ermöglicht,
dass das Kabel 2 in die axiale Bohrung der Trommel 5 verlaufen
kann, wo es parallel zum Seil 1 zur Ebene der unteren Haupttrommel 51 läuft. Es
verläuft
durch die Wand der Haupttrommel 51 und auf die Spule, von
der es durch das Spulgetriebe auf dem Dreharm 9a auf fast
die gleiche Weise abgewickelt wird, wie vorher beschrieben worden
ist. Das Kabel kann auf die Trommel 5 mit Vordrall angelegt
werden, um Knicken des Kabels während
seiner Verwendung zu vermeiden.
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Weitere Signalkabel können auf
das Seil angelegt werden, indem die Einrichtung aus 20 verwendet wird.
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Bei anderen Ausführungsformen kann die Kabeltrommel
zur Drehung um das Seil angeordnet sein und/oder sie kann sich auf
ihrer eigenen horizontalen Achse drehen, so dass das Seil in ähnlicher Weise
wie bei anderen Ausführungsformen
abgespult werden kann.
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21 stellt
eine weitere Ausführungsform dar,
bei der das Anschlusskabel 2 auf eine Trommel 3 aufgerollt
ist und die Trommel 3 selbst um das Hubseil 1 gedreht
wird, um ein spiralförmiges
Wickeln und Abwickeln zu erreichen. Die Anschlusskabeltrommel 3 kann
aus einer Trommel 12 bestehen, die abnehmbar auf einem
Nabenmotor 11 montiert ist, der auf dem Ende eines Arms 18 getragen
wird, der drehbar auf einem ortsfesten Rahmen 20 montiert
ist und von einem Motor 10 angetrieben wird. Der Arm 18 weist
ein Scharnier 18h, das ihn mit dem Rahmen 20 verbindet,
und einen Stoßheber 18r auf, um
den Arm 18 um das Scharnier 18h relativ zum Rahmen 20 von
der in 2 gezeigten unteren
Position zu der höheren
Position zu schwenken, um die Kabeltrommel 3 aus dem Weg
großer
Lasten die durch das Hubseil 1 gehoben werden, heraus zu
bewegen.
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Weitere Anschlusskabeltrommeln können hinzugefügt werden,
um durch den Motor 10 gedreht zu werden.
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22 zeigt
eine weitere Ausführungsform, die
der Ausführungsform
aus 2 ähnelt, bei
der die Anschlusskabeltrommel 3 auf dem unteren Teil des
Rahmens 20 drehbar montiert ist, wobei das Seil 1 durch
eine axiale Bohrung in des Kabeltrommel 3 verläuft und
von einem Motor 6 in Drehung angetrieben wird. Der Arm
des Montierrahmens 9 weist ein Scharnier 9h und
einen Stoßheber 9r,
der zwei Schultern auf entgegengesetzten Seiten des Scharniers 9h verbindet,
auf. Der Kolben kann aktiviert werden, um den Seilscheiben tragenden
Teil des Arms 9 nach oben aus dem Weg großer Objekte,
die gehoben werden, zu ziehen.
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23 zeigt
eine weitere Ausführungsform, bei
der das Anschlusskabel 2 auf einer Trommel 5a, die
an einem Arm 30 fixiert ist, der sich um die Achse des
Seils 1 drehen kann, gehalten wird. Die Trommel 5a muss
nicht drehbar auf dem Arm 30 montiert werden, so dass sie
sich auf ihrer eigenen Achse dreht, sondern weist stattdessen einen
weiteren Arm 31 auf, der sich um die Achse der Trommel 5a dreht
und das Kabel über
das Spulgetriebe 32 zum Seil 1 trägt.
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Die Trommel 5a kann eine
sich verjüngende Fläche aufweisen,
und dies stellt einen anderen Aspekt der Erfindung bereit.
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Andere Modifikationen können innerhalb
des Bereichs der Erfindung vorgenommen werden.