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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen eines
länglichen
Körpers
und zum Aufbringen einer kontinuierlichen Längslast auf den Körper, wobei
dem Körper
eine gesteuerte Bewegung durch die Vorrichtung ermöglicht wird.
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Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung Spannvorrichtungen für Rohre
und/oder Kabel, insbesondere zum Offshore-Verlegen von Rohren oder Kabeln
und insbesondere (aber nicht ausschließlich) solche Spannvorrichtungen,
die für
sogenannte integrierte Service-Versorgungsleitungen (Integrated Service
Umbilicals = ISUs) eingesetzt werden.
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Spannvorrichtungen
als solche sind im Stand der Technik bekannt und werden zum Greifen von
Rohren oder Kabeln verwendet, wenn sie bei einer Offshore-Verlegung
von einem Schiff aus auf den Meeresboden ausgelegt werden. Die Spannvorrichtungen
erhalten in dem Rohr oder Kabel (nachstehend "Körper") eine konstante
Spannung aufrecht, wenn es über
die Seite des Schiffs ausgelegt wird. Herkömmliche Spannvorrichtungen
bestehen aus mehreren Zugeinrichtungen mit einer Raupe, wobei jede
Raupe mehrere Kontaktiereinrichtungen umfasst, die auf einem Endlosband
oder einer Endlosschleife angeordnet sind. Die Raupe wird so angetrieben,
dass die Kontaktiereinrichtungen, wenn sie mit dem Band oder der
Schleife bewegt werden, sich entlang einer Bahn oder eines Abschnittes
bewegen, in dem Kontaktflächen
der Kontaktiereinrichtungen an dem Körper anliegen und so das Durchführen des Rohrs
oder Kabels durch die Spannvorrichtung steuern. Typischerweise sind
zwei, drei oder vier Raupen vorhanden, die in gleichmäßigen Abständen um
den Körper
angeordnet sind. Durch das Bereitstellen einer höheren Anzahl von Raupen (beispielsweise
vier anstatt zwei) wird eine gleichmäßigere Verteilung der Belastung
auf dem von der Spannvorrichtung erfassten Körper erreicht und, bei einem
festgelegten Reibungskoeffizienten zwischen der Spannvorrichtung und
dem Körper,
wird die Länge
reduziert, über
die der Körper
erfasst werden muss, um eine wünschenswert
geringe Zugkraft zu erreichen.
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ISUs
sind verhältnismäßig steife,
aber empfindliche "Kabel", die aus mehreren
Elementen, wie zum Beispiel Schläuchen,
Energiekabeln und Signalkabeln in einem einzigen Paket bestehen,
das im Allgemeinen einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist. ISUs können
hohen Klemmbelastungen, die herkömmlicherweise
ausgeübt
werden, wenn beispielsweise Rohre verlegt werden, nicht standhalten.
Um solche hohen Klemmbelastungen zu vermeiden, erfordern ISUs äußerst lange
Rohrspannmaschinen (sogar wenn vier Raupen vorhanden sind), um den benötigten Griff
auf die ISU und gleichzeitig eine ausreichend hohe Rückhaltespannung
bereitzustellen (typischerweise in der Größenordnung von 60 Tonnen),
die erforderlich ist, um Kabel von einem Schiff aus in sehr tiefem
Wasser zu verlegen.
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Herkömmliche
Zugeinrichtungen sind so angeordnet, dass die Zugeinrichtungen selbst
den auf den Körper
aufgebrachten Klemmkräften
entgegenwirken, wobei gegenüberliegende
Zugeinrichtungen durch hydraulische oder mechanische Mittel auf
den Körper
gedrückt
werden, um die Greifkraft bereitzustellen. Die Zugeinrichtungen
müssen
daher sowohl der Zugkraft, die aus dem Verlegen des Körpers resultiert,
als auch den Greifkräften
normal zur Längsachse
des Körpers
standhalten. Dies bedeutet notwendigerweise, dass jede Zugeinrichtung
verhältnismäßig groß und schwer
ist und dieses Problem wird vervielfacht, wenn eine größere Anzahl
von Zugeinrichtungen benötigt
wird.
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US 3 638 288 lehrt eine
Aufrollvorrichtung mit einer aus einer Vielzahl von Greifern bestehenden
endlosen Kette. Die Greifer haben konturierte Greifflächen, die
für das
Greifen unterschiedlich großer
Rohre konturiert sind, und der Bewegungsgrad der Greifer zu Einrastpositionen
hin und von diesen weg wird wahlweise relativ zur Größe des zu
greifenden Rohrs gesteuert. Die Greifer sind auf Schwenkzapfen an
Positionen auf beiden Seite der Mittellinie des Kolbens, der die
Greifkraft aufbringt, montiert, um die von den Greifern ausgeübte resultierende Greifkraft
zu erhöhen.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, eine Spannvorrichtung
bereitzustellen, bei der die Kräfte,
denen Zugeinrichtungen standhalten müssen, minimiert sind, und so
zur Reduzierung der Größe der Spannvorrichtung
beizutragen und darüber
hinaus eine Greifanordnung für
eine Spannvorrichtung bereitzustellen, die die Anzahl benötigter Zugeinrichtungen
reduziert.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Spannvorrichtung zum Auslegen eines länglichen Körpers bereitgestellt, mit:
- i) einer Endlosraupe mit einer Vielzahl von
Zuggliedern, jedes Zugglied umfassend:
(a) eine Basiseinheit
(b)
mindestens eine erste Greiffläche
und
(c) einen ersten bewegbaren Arm und einen zweiten Arm,
jeweils mit einer weiteren Greiffläche, wobei die Arme an den
jeweiligen Seiten des Zugglieds angeordnet sind und der erste Arm
im Betrieb um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Position,
in der die weitere Greiffläche
des ersten Arms von dem Körper
beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der die weitere
Greiffläche des
ersten Arms den Körper
kontaktieren kann, bewegbar ist;
- ii) Antriebsmitteln zum Antreiben der Raupe, so dass die Zugglieder
entlang einer Endlosbahn bewegt werden, wobei die Endlosbahn ein
Bahnsegment aufweist, entlang welchem die weiteren Greifflächen im
Betrieb mit dem Körper
Kontakt haben;
- iii) einem ersten Führungsmittel,
das im Betrieb mit dem ersten Arm zusammenwirkt, um den ersten Arm
aus der ersten Position in die zweite Position zu drängen, so
dass der erste Arm die zweite Position beibehält, während die Zugglieder entlang
dem Bahnsegment bewegt werden; und
- iv) einem zweiten Führungsmittel,
das im Betrieb mit dem zweiten Arm zusammenwirkt, um in dem Bahnsegment
eine Reaktionsoberfläche
für eine Reaktionskraft
zu bilden, die im Wesentlichen normal auf die Oberfläche und
auf die Längsachse des
Körpers
wirkt.
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In
einer sehr bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der zweite Arm ebenfalls im Betrieb um eine Schwenkachse
bewegbar zwischen einer ersten Position, in der die weitere Greiffläche des zweiten
Arms von dem Körper
beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der die weitere
Greiffläche des
zweiten Arms den Körper
kontaktieren kann, und das zweite Führungsmittel wirkt im Betrieb
mit dem zweiten Arm zusammen, um den zweiten Arm aus der ersten
Position in die zweite Position zu drängen, so dass der zweite Arm
die zweite Position beibehält, während die
Zugglieder entlang dem Bahnsegment bewegt werden.
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Vorzugsweise
ist in dem Bahnsegment die Schwenkachse des oder jedes Arms im Betrieb
im Wesentlichen zur Längsachse
des Körpers
ausgerichtet.
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Wenn
nur der erste Arm bewegbar ist, weist das erste Führungsmittel
eine Führungsfläche auf, die
im Betrieb mit einer Kontaktfläche
des ersten Arms zusammenwirkt, wobei die Führungsfläche sich bezogen auf den Körper im
Wesentlichen in Längsrichtung
erstreckt und in einem dem Bahnsegment vorangehenden Abschnitt so
geformt ist, dass der erste Arm von der ersten Position zu der zweiten
Position bewegt wird und dass in einem dem Bahnsegment nachfolgenden
Abschnitt dem ersten Arm eine Bewegung von der zweiten Position
zu der ersten Position ermöglicht
wird.
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Wenn
sowohl die ersten, als auch die zweiten Arme bewegbar sind, weisen
die Führungsmittel vorzugsweise
jeweils erste und zweite Führungsflächen auf,
die im Betrieb mit einer Kontaktfläche der ersten und zweiten
Arme zusammenwirken, wobei die Führungsflächen sich
bezogen auf den Körper
im Wesentlichen in Längsrichtung
erstrecken und in einem dem Bahnsegment vorangehenden Abschnitt
so geformt sind, dass sie die Arme von der ersten Position zu der
zweiten Position bewegen, und wobei sie in einem dem Bahnsegment
nachfolgenden Abschnitt so geformt sind, dass den Armen eine Bewegung
von der zweiten Position zu der ersten Position ermöglicht wird.
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Vorzugsweise
sind die ersten und zweiten Führungsflächen auf
ersten und zweiten Führungsschienen
definiert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
dieses Aspekts der Erfindung bestehen die Kontaktflächen des
oder jedes Arms aus der Oberfläche
einer Walze, die auf dem Arm zur Drehung um eine Achse montiert
ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse des ersten
Arms angeordnet ist.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
dieses Aspekts der Erfindung umfasst die Basiseinheit zwei erste
Greifflächen,
so dass die vier Greifflächen
in gleichmäßigen Abständen angeordnet
sind, wenn die Arme in ihrer zweiten Position sind.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Spannvorrichtung sind die ersten und zweiten Arme jeweils an
gegenüberliegenden
Seiten des Zugglieds montiert und jeder Arm weist eine weitere Greiffläche auf,
die im Betrieb oberhalb der Längsachse
des Körpers
angeordnet ist und
dritte und vierte Arme sind ebenfalls jeweils
an gegenüberliegenden
Seiten des Zugglieds montiert und weisen jeweils eine erste Greiffläche auf,
die im Betrieb unterhalb der Langsachse des Körpers angeordnet ist,
wobei
jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Arme im Betrieb um
eine jeweilige Schwenkachse zwischen einer ersten Position, in der
die Greifflächen
von dem Körper
beabstandet sind, und einer zweiten Position, in der die Greifflächen den
Körper kontaktieren
können,
bewegbar ist;
wobei die Führungsmittel
im Betrieb mit den ersten und zweiten Armen zusammenwirken, um die
ersten und zweiten Arme aus der ersten Position in die zweite Position
zu drangen, so dass die ersten und zweiten Arme die zweite Position
beibehalten, während die
Zugglieder entlang dem Bahnsegment bewegt werden,
und bei der
jedes Zugglied ferner eine den ersten Arm und den vierten Arm verbindende
erste Kopplung aufweist und eine den zweiten Arm und den dritten
Arm verbindende zweite Kopplung, so dass eine Bewegung des ersten
und des zweiten Arms zwischen ihrer ersten und zweiten Position
eine entsprechende Bewegung des dritten und des vierten Arms zwischen
ihrer ersten und zweiten Position bewirkt.
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Vorzugsweise
sind in dem Bahnsegment die Schwenkachsen der Arme im Betrieb im
Wesentlichen zur Längsachse
des Körpers
ausgerichtet.
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In
einer sehr bevorzugten Anordnung verschwenken jeweils die ersten
und dritten Arme und die zweiten und vierten Arme um eine gemeinsame Achse.
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In
einer weiteren bevorzugten Anordnung liegen die gemeinsamen Achsen
der ersten und dritten und der zweiten und vierten Arme und die
Längsachse
des Körpers
im Betrieb in der gleichen Ebene.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen die ersten und zweiten Arme jeweils einen verlängerten
Abschnitt, der sich unterhalb ihrer Schwenkachse erstreckt und die
ersten und zweiten Kopplungen weisen einen Kopplungsarm auf, der
an einem ersten Ende schwenkbar an einem unteren Bereich des verlängerten
Abschnitts des jeweiligen ersten oder zweiten Arms angebracht ist
und der an einem zweiten Ende schwenkbar an einem unteren Bereich
des jeweiligen dritten oder vierten Arms angebracht ist.
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Vorzugsweise
weisen die Führungsmittel
jeweils erste und zweite Führungsflächen auf,
die im Betrieb mit einer Kontaktfläche der ersten und zweiten
Arme zusammenwirken, wobei die Führungsflächen sich
bezogen auf den Körper
im Wesentlichen in Längsrichtung
erstrecken und in einem dem Bahnsegment vorangehenden Abschnitt
so geformt sind, dass sie die Arme von der ersten Position zu der zweiten
Position bewegen, und wobei sie in einem dem Bahnsegment nachfolgenden
Abschnitt so geformt sind, dass den Armen eine Bewegung von der zweiten
Position zu der ersten Position ermöglicht wird. Vorzugsweise sind
die ersten und zweiten Flächen
auf ersten und zweiten Führungsschienen
definiert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bestehen die Kontaktflächen
der ersten und zweiten Arme aus der Oberfläche einer Walze, die auf dem Arm
zur Drehung um eine im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse
des Arms verlaufende Achse montiert ist.
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In
einer sehr bevorzugten Anordnung sind die Greifflächen der
Arme im Betrieb in gleichmäßigen Abständen um
den Umfang des Körpers
angeordnet, wenn sie in ihrer zweiten Position sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Endlosraupe erste und zweite Raupenbänder, die
im Betrieb gleichlaufend angetrieben werden, wobei jedes Zugglied
erste und zweite Befestigungsflügel
aufweist, die seitlich von der Basiseinheit abstehen und an einem
jeweiligen Raupenband fest montiert sind.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie diese in Einsatz gebracht werden
kann, wird – lediglich
beispielhaft – Bezug
genommen auf die folgenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
ist;
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2 eine
detailliertere Ansicht eines Endabschnitts der Spannvorrichtung
der 1 ist;
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3 eine
Stirnansicht der Spannvorrichtung der 1 und 2 ist;
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4 eine
Draufsicht eines Zugglieds der Spannvorrichtung der 1 ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht des Zugglieds der 4 ist;
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6 ein
Diagramm ist, das schematisch die auf eine typische Spannvorrichtung
des Standes der Technik wirkenden Kräfte darstellt;
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7 ein
Diagramm ist, das schematisch die Abwesenheit entsprechender Kräfte auf
der Spannvorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt;
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8 eine
Stirnansicht eines Zugglieds der Spannvorrichtung gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Spannvorrichtung der Erfindung in einem Greifzustand ist;
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9 eine
Ansicht ist, die derjenigen der 8 ähnelt und
die das Zugglied in einem freigegebenen Zustand zeigt;
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10 eine
Ansicht ist, die derjenigen der 9 ähnelt und
die ein teilweise demontiertes Zugglied zeigt.
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Im
Folgenden wird auf die 1 bis 5 Bezug
genommen. Die Spannvorrichtung 1 ist in einem Rahmen 3 gelagert
und umfasst eine Endlosraupe 5, die aus zwei parallelen
Raupenbändern 5a und 5b besteht,
die durch geeignete Antriebsmittel (nicht speziell dargestellt)
angetrieben werden. Auf den Raupenbändern 5a, 5b sind
jeweils mehrere beabstandete Zugglieder 7 montiert. Jedes
Zugglied 7 umfasst ein Paar seitliche Flügel 9, über die
es an einem jeweiligen Raupenband 5a, 5b befestigt
ist, um sich mit dem Raupenband zu bewegen. Die Raupe 5 ist so
angeordnet und wird so angetrieben, dass die Zugglieder 7 eine
Bahn in Form einer endlosen Schleife beschreiben. Die Bahn beinhaltet
ein Bahnsegment 11, in dem die Bahn im Wesentlichen gerade
und entsprechend der Längsachse 13 des
Körpers
(Rohr oder Kabel oder ISU etc) 15 ausgerichtet ist.
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Jedes
Zugglied 7 ist im Wesentlichen gleich aufgebaut und besteht
aus einer Basiseinheit 17, auf der Schuhe oder Polster 19 montiert
sind, welche Greifflächen 21 de finieren,
die den Körper
im Betrieb kontaktieren. Die beiden seitlichen Flügel 9 hängen von
den jeweiligen Seiten der Basiseinheit 17 ab und können einstückig mit
diesen ausgebildet sein. Die Arme 23a und 23b sind
an beiden Seiten der Basiseinheit 17 montiert. An jedem
Arm ist ein Schuh oder Polster 25 befestigt, der/das im
Wesentlichen den Schuhen oder Polstern 19 ähnlich ist
und der/das eine weitere Greiffläche 27a, 27b definiert.
Die Arme 23 sind auf der Basiseinheit so montiert, dass
sie bezogen auf die Basiseinheit 17 um die Achsen 29a und 29b verschwenkbar
sind. Die Achsen 29a und 29b liegen parallel zur
Längsachse
des Körpers 15,
wenn der Körper
in der Spannvorrichtung 1 gehalten wird. Das Verschwenken
der Arme 23a, 23b um die Achsen 29a, 29b ermöglicht es
den Armen 23a, 23b, sich zwischen einer Klemmposition,
in der der Körper 15 von
den weiteren Greifflächen 27a, 27b (zusammen mit
den Greifflächen 21 der
Basiseinheit 17) erfasst wird, und einer Freigabeposition
zu bewegen, in der die weiteren Greifflächen 27a, 27b von
dem Körper beabstandet
sind. Die 4 und 5 stellen
insbesondere die Klemmpositionen und Freigabepositionen der Arme 23a und 23b dar.
Diese Figuren zeigen den Arm 23a in der Klemmposition und
den Arm 23b in der Freigabeposition. (NB: die dargestellten
Positionen der Arme dienen lediglich dem Zweck der Darstellung und
Erläuterung.
Im normalen Betrieb werden die Arme im Tandem bewegt, so dass beide
in der Klemmposition oder beide in der Freigabeposition sind).
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Um
die Arme 23a, 23b von der Freigabeposition zu
der Klemmposition zu bewegen, sind Führungsmittel 31 vorgesehen,
die in der gezeigten Ausführungsform
die Form einer Führungsstange
oder Führungsschiene 33 annehmen.
In den 1, 2 und 3 wurde
die Führungsschiene
für die
Arme 23b aus Gründen
der Übersichtlichkeit
weggelassen. Die Führungsschienen 33 sind
im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Körpers 15 angeordnet, wenn
dieser durch die Spannvorrichtung geführt wird, und weisen eine glatte
Führungsfläche 35 auf, welche
die Arme 23a, 23b kontaktiert. Die Führungsfläche umfasst
einen gekrümmten
Eingangsabschnitt, der die Arme 23a, 23b von der
Freigabeposition zu der Klemmposition führt und einen entsprechend
gekrümmten
Ausgangsabschnitt, der den Armen 23a, 23b eine
Bewegung von der Klemmposition zu der Freigabeposition ermöglicht.
Zwischen dem Eingangs- und
dem Ausgangsabschnitt umfasst die Führungsfläche einen geraden Abschnitt,
der zur Längsachse
des Körpers 15 ausgerichtet
ist und der die Arme 23a, 23b in der Klemmposition
hält. Der
gerade Abschnitt entspricht und ist im Wesentlichen koextensiv zu
dem Bahnsegment 11 der Raupe 5, wobei dieses Segment
im Wesentlichen gerade und entsprechend der Längsachse 13 des Körpers 15 ausgerichtet
ist. Die Größe der Basiseinheit 17 und
der Arme 23a, 23b, der Abstand der Schuhe oder
Polster 19, 25, sowie die Position und der Abstand
der Führungsschienen 33 werden
in Abhängigkeit
von der Größe des auszulegenden
Körpers 15 und
der erforderlichen Klemmkraft gewählt.
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In
der gezeigten Ausführungsform
sind die Arme 23a, 23b mit Walzen 37 zum
Zusammenwirken mit der Führungsfläche 25 ausgestattet.
Die Walzen sind an den zu der Basiseinheit 17 distalen
Enden der Arme 23a, 23b montiert und drehen sich
um eine Achse, die normal zu den Schwenkachsen 29 der Arme
verläuft.
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Im
Betrieb der Spannvorrichtung 1 wird die Raupe 5 je
nach Zweckmäßigkeit
zum Bewegen der Zugglieder 7 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben. Der
Körper 15 wird
in die Spannvorrichtung 1 so eingeführt, dass er beim Eintritt
in und beim Durchgang durch das Bahnsegment 11 auf den Schuhen
oder Polstern 19 der Basiseinheiten 17 aufgenommen
ist. Bei Annäherung
aufeinanderfolgender Zugglieder an das Bahnsegment 11 bewegen
die Führungsschienen 33 die
Arme 23a, 23b von der Freigabeposition zu der
Klemmposition, so dass der Körper
in dem Bahnsegment 11 von den Schuhen oder Polstern 19 zusammen
mit den Schuhen oder Polstern 25 der Arme geklemmt wird.
Die Schuhe oder Polster 19, 25 sind so angeordnet,
dass, wenn die Arme 23a, 23b in der Klemmposition
sind, die Schuhe oder Polster 19, 25 in gleichmäßigen Abständen um
den Umfang des Körpers 15 angeordnet sind.
Am Ende des Bahnsegments 11 geben die Führungsschienen 33 die
Arme 23a, 23b frei. Daher wird, während der
Körper
in dem Bahnsegment 11 von den Schuhen oder Polstern 19, 25 geklemmt
ist, die Bewegung des Körpers 15 von
der Spannvorrichtung 1 gesteuert, so dass der Körper, wie
etwa beim Verlegen von Unterwasserkabeln, mit einer geeigneten Spannung
ausgebracht oder ausgelegt werden kann.
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Es
wird nun auf die 8 bis 10 Bezug genommen,
die ein Zugglied 107 für
die vorstehend genannte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
darstellen. Das Zugglied ist durch ein Paar seitlicher Flügel 109,
die von den jeweiligen Seiten einer Basiseinheit 117 abhängen, an
einer Raupe 5 (nicht dargestellt) montiert und kann einstückig mit
diesen ausgebildet sein. Die ersten, zweiten, dritten und vierten
Arme 123a, 123b, 123c und 123d sind
so auf der Basiseinheit montiert, dass sie um die Schwenkachsen 129a, 129b verschwenkbar
sind. Die ersten und zweiten Arme 123a, 123b sind
im Wesentlichen untereinander gleichartig und die dritten und vierten
Arme 123c, 123d sind im Wesentlichen untereinander
gleichartig. Die ersten und dritten Arme 123a, 123c sind
an einer Seite der Basiseinheit 117 montiert und die zweiten
und vierten Arme 123b, 123d sind an einer zweiten,
gegenüberliegenden
Seite der Basiseinheit 117 montiert. Die ersten und dritten
Arme 123a, 123c verschwenken um eine erste Schwenkachse 129a und
die zweiten und vierten Arme 123b, 123d verschwenken
um eine zweite Schwenkachse 129b.
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Jeder
der vier Arme 123a, 123b, 123c und 123d ist
mit einem Schuh oder Polster 125 ausgestattet, der/das
eine Greiffläche 127 für den Körper 15 definiert.
Der Schuh oder das Polster 125 der ersten und zweiten Arme 123a, 123b ist
an einem oberen Teil 122a, 122b des Arms, oberhalb
der Längsachse 13 des
Körpers 15 angeordnet.
Die dritten und vierten Anne 123c, 123d erstrecken
sich im Betrieb überwiegend
unterhalb der Längsachse 13,
so dass die Schuhe oder Polster dieser Arme unterhalb der Längsachse 13 angeordnet
sind.
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Die
ersten und zweiten Arme 123a, 123b umfassen eine
Walze 137, die mit Führungsschienen in
einer zu der ersten Ausführungsform
der Erfindung analogen Weise zusammenwirkt, um die ersten und zweiten
Arme 123a, 123b von einem ersten (freigegebenen)
Zustand (9) zu einem zweiten (greifenden)
Zustand (8) zu bewegen. Wie am besten aus 10 zu
erkennen ist, (die nur die zweiten und dritten Arme zeigt), umfasst
der zweite Arm 123b einen unteren Bereich 124b,
der sich unterhalb der Schwenkachse 129b erstreckt. Der
erste Arm 123a umfasst einen ent sprechenden unteren Bereich 124a,
der sich unterhalb der Schwenkachse 129a erstreckt. Ein
Kopplungsarm 139b erstreckt sich zwischen dem unteren Bereich 124c des
zweiten Arms 123b und einem unteren Bereich des dritten
Arms 123c und ist an seinen jeweiligen Enden 139' und 139'' schwenkbar an den dritten und
zweiten Armen 123c, 123b angebracht. Ein entsprechender
Kopplungsarm 139a koppelt den ersten Arm 123a und
den vierten Arm 123d. Die Kopplungsarme sorgen dafür, dass,
wenn die ersten und zweiten Arme 123a, 123b von
der Führungsschiene
von der ersten (freigegebenen) Position zu der zweiten (greifenden)
Position bewegt werden, die dritten und vierten Arme 123c, 123d sich
ebenfalls von einer Freigabeposition zu einer Greifposition bewegen.
Auf diese Weise können Körper 15 unterschiedlicher
Größe von der
Spannvorrichtung aufgenommen werden, wobei die Greifflächen 127 um
die Achse 13 des Körpers 15 zentriert bleiben.
Das heißt,
die relative Lage der Achse 13 des Körpers bezogen auf die Raupe 5 ist
unabhängig von
dem Durchmesser des Körpers.
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Ein
besonderer Vorteil der Bauweise gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass die normalen Greifkräfte von der Zugeinrichtung
isoliert werden, wodurch ermöglicht
wird, dass die Spannvorrichtung von einer einzigen Zugeinrichtung
angetrieben wird. Bei den bisher bekannten Konstruktionen sind Antriebsmittel
für jede
Raupe der Spannvorrichtung erforderlich. Außerdem sind bei der Bauweise
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Kräfte,
denen einzelne Zugeinrichtungen standhalten müssen, minimiert. Insbesondere
richtet die Bauweise gemäß der vorliegenden
Erfindung die Längskraft
auf dem Körper 15 mit
der Wirkungslinie der Gegenkraft der Zugeinrichtung aus, um die
resultierenden Kräftepaare,
die auf die Zugglieder aufgebracht werden, zu minimieren. Dies ist
insbesondere aus dem Vergleich der 6 und 7 zu
erkennen. In der Vorrichtung nach dem Stand der Technik aus 6 wird
einer von dem Körper 15 ausgeübten Kraft
F1 durch die Reaktionskraft F2 an
den Zuggliedern 7' der
Raupen 5' (die
Raupen 5' werden
nur teilweise gezeigt) entgegengewirkt. Demnach sind die Zugglieder 7' einem Kräftepaar,
das gleich (F2/2)·d ist, ausgesetzt. Dieses Kräftepaar
hat die Tendenz, die Kontaktflächen
zwischen den Zuggliedern und dem Körper zu neigen oder schrägzustellen
und dadurch den Kon taktbereich zu verkleinern. Wie aus 7 zu
erkennen ist, wird bei der erfindungsgemäßen Bauweise der von dem Körper 15 ausgeübten Kraft
FP durch die Reaktionskraft FR entgegengewirkt
und es ist kein resultierendes Kräftepaar vorhanden.