DE69311128T2

DE69311128T2 - Orientierungsvorrichtung für eine last

Info

Publication number: DE69311128T2
Application number: DE69311128T
Authority: DE
Inventors: Peter Marc Fido
Original assignee: FIDO
Current assignee: FIDO
Priority date: 1992-11-07
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: FI952209A; US5632222A; NO951789L; AU5426694A; ATE153633T1; WO1994011294A1; EP0667833B1; CA2148832A1; NO309713B1; DE69311128D1; GB9223399D0; FI952209A0; AU669245B2; JPH08506077A; NZ257594A; NO951789D0; EP0667833A1; BR9307404A; JP3241730B2; ES2105345T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lastorientiervorrichtung.
Die DE-A-20 35 367 zeigt eine Lastorientiervorrichtung mit einem in einem Schwungradgehäuse um eine erste Achse drehbar gelagerten Schwungrad, so daß sich das Schwungrad im Betrieb drehen kann, einen Drehantrieb für das Schwungrad, einen schwenkbar mit dem Gehäuse verbundenen Drehteller zur gezielten Drehung um eine zweite Achse, wobei der Drehteller mit der Last verbindbar ist, sowie einen zweiten Drehantrieb für den Drehteller, welcher Drehantrieb bezüglich dem Gehäuse festgelegt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann sich das Schwungrad nur in einer einzigen Ebene drehen.
Die Drehebene des Schwungrads ist vorzugsweise im wesentlichen vertikal ausgerichtet, die erste Achse ist im wesentlichen horizontal ausgerichtet und die zweite Achse ist im wesentlichen vertikal und senkrecht zur ersten Achse ausgerichtet.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Schwungradgehäuse derart ausgebildet, daß es am Hebeseil eines Krans aufhängbar ist, so daß die zweite Achse koaxial bezüglich der Längsachse des Seils verläuft. Vorteilhafterweise weist der zweite Antrieb einen Motor und ein Getriebe auf, wobei der Drehteller ebenfalls entsprechende Mittel für den Eingriff in die genannten Getriebemittel aufweist, vorzugsweise in Form einer ringförmigen Zahnanordnung. In einem Ausführungsbeispiel weisen die Getriebemittel ein Schneckengetriebe auf.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Drehteller am Rumpf eines Wasserfahrzeugs befestigt, so daß die Rotation des Drehtellers die Orientierung des Rumpfes um die zweite Achse des Drehtellers verändert.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das Wasserfahrzeug ein unterwasserfahrzeug und der Rumpf umschließt die Lastorientiervorrichtung.
Es ist eine weitere bevorzugte Eigenschaft, daß eine weitere Lastorientiervorrichtung an dem Rumpf befestigt ist, wobei die zweite Achse senkrecht zu der zweiten Achse der ersten Lastorientiervorrichtung angeordnet ist, so daß der Rumpf gezielt in einer senkrechten Ebene bewegt werden kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lastorientiervorrichtung,
Fig. 2 eine schematische, teilgeschnittene Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische, geschnittene Sicht durch ein Wasserfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lastorientiervorrichtung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Lastorientiervorrichtung 10, die mit einem Kran verwendet werden kann oder auch mit einer Last, die in geeigneter Höhe, etwa an einem Gebäude oder einem Flugzeug, aufgehängt ist. Die folgende Beschreibung beschränkt sich jedoch auf die Anwendung mit einem Kran.
Die Vorrichtung 10 weist ein auf einer Welle 12 in Lagern 13 in einem Schwungradgehäuse 14 angeordnetes Schwungrad 11 auf, wobei das Gehäuse 14 bei diesem Ausführungsbeispiel aus Sicherheitsgründen vollständig geschlossen ist. Die Welle 12 wird durch einen nicht dargestellten Motor in eine schnelle Drehbewegung versetzt. Das Gehäuse 14 weist eine Öffnung 15 auf, durch die die Vorrichtung 10 an einem Hebeseil oder Kabeln eines Krans befestigt werden kann.
Im Bodenteil 16 des Gehäuses 14 ist ein eine Achse 18 aufweisender Drehteller 17 angeordnet. Der Drehteller 17 kann relativ zu dem Gehäuse 14 rotieren, wobei die Rotation durch Verwendung von ringförmigen Lagern 20 erleichtert wird. An dem freien Ende 21 der Achse 18 kann mit geeigneten Mitteln einelast befestigt werden. Der Drehteller 17 ist im wesentlichen rund und weist an seinem äußeren Umfang eine Verzahnung 22 auf.
Die Verzahnung 22 des Drehtellers 17 greift in ein Schneckengetriebe 23 ein, das im Bodenteil 16 des Gehäuses 14 drehbar angeordnet ist. Das Schneckengetriebe 23 wird durch einen zweiten Motor 24 angetrieben, der am Gehäuse 14 befestigt ist und der das Schneckengetriebe 23 in beide Drehrichtungen bewegend betätigbar ist, wodurch der Drehteller 17 in beide Richtungen relativ zum Gehäuse 14 bewegt werden kann.
Zur Benutzung der Vorrichtung 10 wird diese an das Kabel eines Krans befestigt. Der Schwungradmotor wird betätigt und das Schwungrad 11 wird in eine schnelle Drehbewegung versetzt. Die genaue Drehgeschwindigkeit hängt natürlich von der Last ab, die bewegt werden soll, und auch von der Geometrie des Schwungrads 11 selbst. Die schnelle Rotation des Schwungrads 11 bewirkt, daß das Schwungrad 11 aufgrund des viroskopischen Effekts die Neigung hat, in einer Ebene zu verharren. Die bogenförmige Bewegung des Auslegers des Krans bewirkt daher, daß das Schwungrad bei der Bewegung des Auslegers in parallelen Ebenen verbleibt. Wenn eine Last am Ende 21 der Drehtellerachse befestigt ist und der Ausleger bewegt wird, dann behält die Last ihre Orientierung relativ zu dem Gehäuse 14.
Die Trägheit des rotierenden Schwungrads 11 ist hinreichend groß, eine Reaktion des Schneckengetriebes 23 dagegen zu bewirken, so daß wenn das Schneckengetriebe gedreht wird, die Last in der Lage ist, sich relativ zu dem Schwungrad 11 und dessen Gehäuse 14 zu drehen. Diese relative Drehung der Last beeinflußt die Orientierung des Schwungrads 11 nicht merklich.
Die Trägheit des rotierenden Schwungrads 11 wirkt auch Bewegungen des Gehäuses aufgrund von äußeren Kräften, wie z.B. Wind, entgegen. Dies stellt sicher, daß das Krankabel, das Schwungrad und dessen Gehäuse sowie die Last beim Manövrieren ihre vertikale Ausrichtung behalten.
Die Stabilität und Orientiermöglichkeit der Vorrichtung bedeutet, daß es nicht notwendig ist, eine Last durch Menschen mit Führungsseilen zu führen und zu stabilisieren, wie es der heutigen Praxis entspricht. Die Vorrichtung 10 widersteht einer Bewegung des Schwungrads aus seiner Rotationsebene.
In Fig. 3 ist ein Unterwasserfahrzeug 30 mit einem Rumpf 31 und einem Antrieb 32 dargestellt. Derartige Fahrzeuge werden zur Beobachtung und zum Filmen der Meere oder sich unter Wasser befindlicher Gegenstände wie Ölplattformen und Pipelines oder sogar der Unterseite von Schiffen verwendet. Normalerweise verfügen derartige Fahrzeuge über eine Anzahl von Richtungsantrieben zur Anderung der Orientierung des Fahrzeugs. Derartige Antriebe neigen jedoch dazu, den Meeresboden auf zuwirbeln oder sehr starke Turbulenzen zu erzeugen.
Das Fahrzeug 30 beinhaltet daher eine Lastorientiervorrichtung 10, wobei der Rumpf 31 die Last darstellt, die an dem freien Ende 21 der Drehtellerachse 18 befestigt ist. Im Betrieb rotiert das Schwungrad 11 mit hoher Geschwindigkeit und der Rumpf 31 kann durch gezielte Rotation des Drehtellermotors 24 orientiert werden. Das Schwungrad 11 verbleibt in einer Ebene während der Rumpf 31 des Fahrzeugs sich dreht und eine andere Richtung einschlägt.
Es könnte auch eine zweite Vorrichtung 10 derart in dem Fahrzeug angeordnet werden, daß die Drehtellerachse 18 ebenfalls am Rumpf 31 befestigt ist, jedoch senkrecht zu der Achse 18 der ersten Vorrichtung. Auf diese Weise könnte die zweite Vorrichtung 10 zur Steuerung des Stampfens und Gierens des Fahrzeugs 30 verwendet werden.
Die Form, Größe und Drehgeschwindigkeit des Schwungrads sind eine Frage des Designs und hängen von den zukünftigen Anwendungen der Vorrichtung ab. Obwohl ein mittels Schneckengetriebe angetriebener Drehteller beschrieben worden ist, sind auch andere Antriebsmöglichkeiten sowohl für den Drehteller wie auch für das Schwungrad selbst möglich.

Claims

1. Eine Lastorientiervorrichtung (10), umfassend ein Schwungrad (11), das in einem schwungradgehäuse (14) zwecks Drehung in dem besagten Gehäuse um eine erste Achse angeordnet ist, so daß das Schwungrad im Betrieb in der Lage ist sich zu drehen, ein Antriebsmittel zum Drehen des Schwungrads, ein schwenkbar mit dem besagten Gehäuse (14) verbundenes Drehscheibenmittel (17) für selektives Drehen um eine zweite Achse, das zur Anbringung an der besagten Last eingerichtet ist, sowie ein zweites Antriebsmittel (24), das zwecks Drehung des besagten Drehscheibenmittels (17) im Verhältnis zu dem Gehäuse (14) fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schwungrad (11) nur in einer einzigen Ebene drehen kann.

2. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die besagte Drehebene des Schwungrades (11) im wesentlichen senkrecht ist, die besagte erste Achse im wesentlichen waagerecht ist und die besagte zweite Achse zu der besagten ersten Achse im wesentlichen normal und senkrecht ist.

3. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 2, bei der das besagte Schwungradgehäuse (14) zum Aufhängen an dem Hubseilmittel eines Krans eingerichtet ist, so daß die zweite Achse mit der allgemeinen Längsachse des Seilmittels koaxial ist.

4. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das besagte zweite Antriebsmittel einen Motor (24) und ein Getriebemittel (23) umfaßt, wobei das Drehscheibenmittel (17) auch mit einem entsprechenden Mittel (22) zum Ineingriffbringen mit dem besagten Getriebemittel (23) versehen ist.

5. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das besagte entsprechende Mittel (22) eine ringförmige Zahnreihe bildet.

6. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei der das Getriebemittel (23) ein Schneckenrad umfaßt.

7. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Drehscheibenmittel (17) an dem Rumpf (31) eines Wasserfahrzeugs (30) angeordnet ist, so daß Drehung des Drehscheibenmittels (17) die Orientierung des Rumpfes um die zweite Achse des Drehscheibenmittels (17) ändert.

8. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Wasserfahrzeug (30) ein Tauchfahrzeug ist und der besagte Rumpf (31) die Lastorientiervorrichtung (10) umschließt.

9. Eine Lastorientiervorrichtung nach Anspruch 8, bei der an dem Rumpf (31) eine weitere Lastorientiervorrichtung (10) angeordnet ist, wobei die besagte zweite Achse zu der zweiten Achse der ersten Vorrichtung (10) senkrecht ist, so daß sie den Rumpf (31) selektiv in einer senkrechten Ebene bewegt.