DE69205802T2

DE69205802T2 - Verfahren zur verteilung der belastungen, die zwischen einem schiff und einem tragenden dock entstehen.

Info

Publication number: DE69205802T2
Application number: DE69205802T
Authority: DE
Inventors: Iver Cayocca; George Green; Geoffrey Stokoe
Original assignee: Nei Syncrolift Inc
Current assignee: Nei Syncrolift Inc
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: JP3162712B2; EP0542994B1; NO930451D0; EP0542994A4; NO309136B1; USRE37061E1; GR3018453T3; AU2225792A; FI930533L; WO1992022457A1; US5314263A; ATE129681T1; FI109676B; DE69205802D1; EP0542994A1; ES2079196T3; NO930451L; AU651489B2; KR100247824B1; FI930533A0

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Verteilung von Belastungen, die zwischen einem Schiff und einer Tragkonstruktion erzeugt werden, auf welcher das Schiff ruht. Die Erfindung hat eine spezielle Effektivität auf dem Gebiet des Eindockens von Seeschiffen und wird in diesem Zusammenhang hierin detailliert beschrieben.

Technischer Hintergrund

Im US-Patent 3,073,125, jetzt abgelaufen, offenbarte und beanspruchte der Anmelder ein Patent für die vorliegende Erfindung auf ein Dock, welches zwecks Einsatz unter ein Schiff gebracht wurde, welches zwischen zwei Kais lag und dann mit Hilfe von Hebewinden auf den Kais zusammen mit dem Schiff bis auf eine Höhe angehoben wurde, welche das Schiff auf die Ebene der Kais brachte. Das Dock hatte auf Schienen montierte Laufwagen, mit deren Hilfe das Schiff auf den Kai bewegt werden konnte.
Das US-Patent 4,078,979, dessen Inhaber ebenfalls der Antragsteller ist und das noch gültig ist, offenbart und beansprucht Verbesserungen an dem Dock von 3,073,125, unter anderem dadurch, daß ein Bau in modularer Form fern vom Bauort ermöglicht wird und dadurch, daß ein gelenkiges Verbinden der Konstruktion an Stellen über ihre Länge erfolgt, um die schädliche Wirkung örtlicher Belastungskonzentrationen auf dem Schiffskörper zu reduzieren. Insgesamt sind einhundertundsechzig solche Docks in zweiundsechzig Ländern im Einsatz.
Beide Docktypen werden mit Hilfe von Hubwinden betrieben, welche ihrerseits durch WS-Synchronmotoren so angetrieben werden, daß ein Hub-Synchronismus gewährleistet ist. Die Steuerung erfolgt rechnergestützt und besitzt auch eine manuelle Umgehung.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Verfahren zum Verteilen der Belastungen zu sorgen, welche ein Schiff erfährt, wenn es sich in einem Dock der Art befindet, wie es in den vorstehend erwähnten Patenten offenbart und beansprucht wird.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Verfahrensschritte von Anspruch 1 definiert.
Die Vorrichtung, die bei der praktischen Ausführung des Verfahrens benutzt wird, sorgt für ein lastanzeigendes Mittel in dem Lastweg jeder Hubwinde bei einem System von Hubwinden auf gegenüberliegenden Kais.
Das lastanzeigende Mittel ist von der Art, welche elektrische Signale erzeugt, wenn durch eine solche Last darauf eingewirkt wird.
Es sind Mittel vorgesehen, welche die Signale empfangen und aufbereiten, und es sind weiterhin Mittel vorgesehen, welche die aufbereiteten Signale empfangen und sie verwenden, um auf das System zurückzuwirken und es dadurch zu steuern.
Das weitere Mittel benutzt die Signale, um visuelle Anzeigen von Belastungswerten, Stromwerten, Gewichtsverteilungen und Gesamtgewichten zu erzeugen, wie sie die Hubwinden erfahren.
Die Erfindung soll jetzt in der Form eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, bei welchen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Docks ist, in welches die vorliegende Erfindung eingebaut ist;
Fig. 2 eine schematische Ansicht entlang von Linie 2 - 2 von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine bildliche Darstellung einer Hubwinde ist, welche zwecks Steuerung durch die vorliegende Erfindung angeschlossen ist;
Fig. 4 eine Ansicht in der Richtung von Pfeil 4 in Fig. 1 ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Signal-Aufbereitungsschaltung ist, die in der vorliegenden Erfindung enthalten ist; und
Fig. 6 eine doppelte grafische Anzeige und eine solche des tatsächlichen Zahlenwertes der Gewichtsverteilung eines Schiffes bei einem Hubwindensystem ist, das sechs Paare gegenüberliegender Winden der Art wie in Fig. 3 dargestellt hat.

Bevorzugtes Verfahren zum Ausführen der Erfindung

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Plattform 13 der in dem US-Patent 4,087,979 beschriebenen Art trägt ein Schiff 9 zum Zweck einer vertikalen Bewegung bezogen auf einen Kai 10 (Fig. 2).
Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 2. Die Plattform 13 hat Haupt- Querträger 20, deren Enden innerhalb von Ausschnitten 16 in den gegenüberliegenden Seiten der Kais 10 (Fig. 1) und 12 (Fig. 4) liegen.
Die Enden der Träger 20 tragen Seilscheiben 18.
Eine Hubwinde 19, eine aus einer Reihe von Hubwinden 19, wie man sie in Fig. 4 sieht, ist auf dem Kai befestigt und trägt weitere Seilscheiben 21, die ungefähr vertikal mit den Seilscheiben 18 fluchten und hat weiterhin eine Seiltrommel 29.
Ein Drahtseil 27 ist init einem Ende an einer Kraftmeßdose 25 befestigt, welche sich auch als Gabelkopfstift dubliert und welche an dem Ende der Tragkonstruktion der Hubwinde 19 befestigt ist.
Das Seil 27 ist um die Seilscheiben 18 und 21 gewickelt, wobei das restliche Ende schließlich die Seilscheiben 18 verläßt und sich um die Windentrommel 29 herum aufwickelt. Eine Signalaufbereitungsschaltung 28 ist an der Tragkonstruktion der Winde 19 oder in der Nähe davon befestigt und ist mit dem Gabelkopfstift der Kraftmeßdose 25 verbunden.
Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 3. Jede Winde 29 wird durch einen WS-Synchronmotor 33 über eine Untersetzungsgetriebeanordnung 35 und ein Zahnrad 37 an dem Ende der Trommel 29 angetrieben. Ein vollkommen geschlossenes Getriebe könnte stattdessen verwendet werden.
Ein Grenzschalter 41 ist an der Tragkonstruktion der Hubwinde 19 befestigt, und ein Kontaktkissen 43 wird von dem Träger 20 getragen. Der Grenzschalter wird voreingestellt, und wenn sich die Plattform 13 während des Betreibens auf ihre gewünschte Höhe anhebt, dann kommt das Kissen 43 mit dem Grenzschalter 41 in Kontakt, welcher dann betätigt wird, um ein Anhalten der Plattform 20 zu bewirken.
(Nicht gezeigte) Vorrichtungen innerhalb des Systems werden genutzt, um die maximal gewünschte abgesenkte Stellung der Plattform 13 zu bestimmen.
Jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 4. Während des Betreibens der Hubwinden 19, um die Plattform 13 und das damit verbundene Schiff 9 anzuheben oder abzusenken, empfängt die Aufbereitungsschaltung 28 elektrische Signale von der Kraftmeßdose 26, die jener Winde 19 zugeordnet ist. Die Schaltung 28, welche in Fig. 4 als Kasten dargestellt ist, wird in Fig. 5 deutlicher veranschaulicht, auf welche jetzt kurz Bezug genommen wird. Ein GS- Eingang 60 wird bei 62 in eine Plus- und Minus-Sinuswellen- Gleichspannung umgewandelt. Der Ausgang 62 wird bei 64 geregelt, und die sich ergebende geregelte Erregungs-Gleichspannung wird zu der Kraftmeßdose 25 geleitet.
Die Ausgangsspannung aus der Kraftmeßdose 25 wird bei 66 verstärkt und dann bei 68 in einen Stromausgang für die Verwendung in einem Rechner umgewandelt, welchem sie über einen leistungsverarbeitenden MOSFET-Signalumwandler 70 zugeleitet wird.
Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 4. Der Rechner 47 sendet Steuersignale an die Schiffshebe-Schalttafel, welche die Hubwinden 19 stillsetzen oder deren Betreiben ermöglichen kann und sendet weitere Signale an eine Sichtanzeigeeinheit 49, um auf diese Weise Informationen sichtbar anzuzeigen, welche von den Signalen abgeleitet werden, die das Leistungsverhalten der Hubwinden betreffen, d.h. die Belastungen, welche abgefühlt werden und das Gewicht des jeweils getragenen Schiffes.
Fig. 6 zeigt sowohl als Histogramm, als auch in numerischer Form die Art und Weise, in welcher das Gewicht eines speziellen Schiffes über die Hubwinden 19 verteilt ist. Die gegenüberliegenden Windenstationen 1A und 1B erfahren jeweils eine Belastung von 73,8 Tonnen. Die Stationen 4A und 4B erfahren jeweils eine Belastung von 256 Tonnen, und die Stationen 6A und 6B erfahren jeweils eine Belastung von 72 Tonnen.
Die vorstehende Beschreibung offenbart die Verwendung einer Kraftmeßdose 25 in der Form eines Gabelkopfstiftes. Es können jedoch auch andere Kraftmeßdosenformen verwendet und irgendwo in der Lastbahn der Belastungen untergebracht werden, welche die Hubwinden 19 während des Betreibens erfahren. So können beispielsweise Kraftmeßdosen an der Tragkonstruktion 51 der Seilscheiben 21 der Hubwinden oder bei 53 zwischen den Hubwinden 19 und den Kais 10 und 12 oder an den Gabelstift-Auflagern angebracht werden, das heißt, ein normaler Gabelstift 25 wird verwendet und an einer Kraftmeßdose von entsprechend angepaßter Gestalt gehaltert.
Bei einem Beispielsbetrieb wird das Dock zuerst getaucht und ein Schiff darüber eingeschwommen. Dann werden die Hubmotoren 19 gleichzeitig in Gang gesetzt, um das Dock und das Schiff auf Dockhöhe oder zumindest bis auf eine Höhe anzuheben, in welcher das Schiff sich nicht mehr im Wasser befindet.
Eine Beobachten der Sichtanzeige zeigt über die numerischen Werte und das Histogramm an, ob das Schiff symmetrisch auf der Plattform 13 bezogen auf die Mittellängslinie derselben, angeordnet ist oder nicht. Bei dem Beispiel ist ein symmetrisches Positionieren erreicht worden, und das Ergebnis ist, daß gegenüberliegende Hubwindenpaare 19 anzeigen, daß sie identische Lasten tragen.
Wenn das Schiff bezogen auf die Länge der Plattform unsymmetrisch ist, während es absolut sicher gegen ein Herunterrollen oder -fallen ist, könnte dies dazu führen, daß auf den Schiffskörper unerwünschte asymmetrische Belastungen ausgeübt werden. Dies wird auf der Sichtanzeige angezeigt.
Wenn asymmetrische Belastungen angezeigt werden, z.B. wenn aus der Sichtanzeige hergeleitet wird, daß das System schwerere Belastungen auf einer Seite des Schiffes an einer gegebenen Stelle erfährt, dann können die Hubwinden 19 auf der stark belasteten Seite, entweder alle oder zum Teil, solange abgesenkt werden, bis die Belastung zwischen jedem gegenüberliegenden Hubwindenpaar gleichgemacht worden ist. Alternativ könnten die Hubwinden 19 auf der weniger belasteten Seite angehoben werden, damit sich dasselbe Ergebnis einstellt.
Wenn sich eine hohe Belastungskonzentration über die Schiffslänge ergibt, dann können einer oder mehrere Träger an jenem Punkt abgesenkt werden, an dem die Lastkonzentration am höchsten ist, so daß angrenzende Träger ihren Anteil an der Belastung durch das Schiff vergrößern können.
Eine solche hohe Konzentration kann zum Beispiel da auftreten, wo ein Teil der Plattform oder irgendeiner Ausfutterungskonstruktion, auf welcher das Schiff ruht, höher eingestellt ist, als die angrenzende Konstruktion; oder es kann alternativ eine hohe Belastungskonzentration da auftreten, wo irgendein Vorsprung aus dem Schiffskörper mit der Konstruktion in Kontakt kommt; alternativ können hohe Belastungskonzentrationen auch als Folge einer Anzahl anderer Gründe auftreten.
Wenn das Vorhandensein einer solchen hohen Belastungskonzentration aus den Informationen erkannt wird, die auf der Anzeige gegeben werden, und wenn es wünschenswert ist, die Belastungskonzentration herabzusetzen, dann wird ein oder werden mehrere Träger solange abgesenkt, bis angrenzende Träger einen größeren Anteil an der Last übernehmen. Die Träger werden in kleinen Zuwachsschritten nach unten verschoben, während man die Änderungen bei den angezeigten Belastungen bei jeder Hubwinde beobachtet, bis eine besser akzeptable Verteilung der Belastung erreicht worden ist.
Diese Einrichtung ermöglicht es auch dem Schiffbauer, Beanspruchungen und/oder Spannungen in dem Schiffskörper in der notwendigen Form zu induzieren oder abzumildern. Alternativ ist der Schiffbauer in der Lage, die Auflager einzustellen, die an den Heckabschnitt eines Schiffes angrenzen, damit die Antriebswellen des Schiffes erneut ausgerichtet werden können.
Alternativ ermöglicht die Vorrichtung es auch dem Schiffbauer, die Plattform als Manipulator zu verwenden, Teile eines Schiffskörpers miteinander zu verbinden, die getrennt worden sind, um ein Verlängerungsprojekt durchzuführen oder bei irgendeiner anderen Form eines Schiffsumbaus oder eines Schiffs-Neubaus.
Die gelenkig miteinander verbundene Plattformkonstruktion gestattet auch, daß sie so getrennt wird, daß bestimmte Abschnitte davon unabhängig voneinander betrieben werden können. Dies wandelt die Plattform effektiv in zwei oder mehrere voneinander unabhängige Plattformen um, welche zur Handhabung von zwei oder mehr Schiffen gleichzeitig verwendet werden können. Alternativ kann die Vorrichtung für das Entfernen der Antriebswelle (wobei die Welle unter einem nach unten gerichteten Winkel herausgezogen wird) oder zum Entfernen des Ruders eines Schiffes verwendet werden.
In unserer gleichzeitig anhängigen Anmeldung (Veröffentlichung Nr. EP-A-0542991) mit demselben Einreichungsdatum wird ein Verfahren für das Verwiegen eines Schiffes und das Analysieren der Ergebnisse beschrieben und beansprucht. Jene Ergebnisse ermöglichen es dem Schiffbauingenieur, dem Konstrukteur, einem Reparaturbetrieb oder Lademeister, entsprechende Korrekturen an der Konstruktion oder der Belastung vor dem Stapellauf des Schiffes vorzunehmen. In ähnlicher Weise können jene Ergebnisse dazu benutzt werden, die Hubwinden 19 als Reaktion auf Signale in Gang zu setzen, z.B. solche, welche eine Notwendigkeit anzeigen, örtliche Teile des Schiffes aus irgendeinem der Gründe zu manipulieren, die hierin in Beispielsform beschrieben worden sind.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen der Verteilung von Belastungen, die zwischen einem Schiff (9) und einem tragenden Trockendock entstehen, mit den Schritten:

a) Aufsetzen des Schiffes auf ein Trockendock, welches eine Anzahl von gelenkig verbundenen Plattformen (13) enthält, wobei die gesamte Anordnung durch eine Anzahl gegenüberliegender Paare von Seilwinden (19) gehalten wird und wobei die Seilwinden Vorrichtungen haben, die Einrichtungen zum Signalisieren der von den Seilwinden auf genommenen Belastungen, Einrichtungen zum Anzeigen der von den Seilwinden aufgenommenen Belastungen gemäß dieser Signale und Einrichtungen zum Steuern der Seilwinden gemäß dieser Signale enthalten,

b) Ansteuern von einer oder mehreren dieser Seilwinden, um einige Bereiche der Plattformen bezüglich der Umgebung anzuheben oder abzusenken und um dadurch eine Einstellung der auf einen Bereich des Schiffsrumpfes wirkenden Abstützung vorzunehmen, die ausreichend ist, um die Last des Schiffes zu verteilen.

2. Verfahren zum Einstellen der Verteilung von Belastungen nach Anspruch 1, mit dem Schritt der Ansteuerung der Seilwinde(n) (19) auf einer Seite des Schiffes (9), um die zugehörigen Seiten der Plattformen (13) anzuheben oder abzusenken und um so die Belastung zwischen jedem Paar von Seilwinden aus zugleichen.

3. Verfahren zum Einstellen der Verteilung von Belastungen nach Anspruch 1, mit dem Schritt der zusammenwirkenden Ansteuerung zumindest einiger der Seilwinden (19) in intermittierender Art und Weise, um so wirksam den durch einige Plattformen (13) gegen den Schiffsrumpf aufgebrachten Druck zu erhbhen und um so einen oder mehrere Bereiche des Schiffes (9) in die gewünschte Form zu bringen.

4. Verfahren zum Einstellen der Verteilung von Belastungen nach Anspruch 1, mit dem Schritt der Ansteuerung einiger der Seilwinden (19), um eine Ausrichtung der zusammenwirkenden Bereiche der Schiffskonstruktion zu bewirken.