EP0228050B1

EP0228050B1 - Compensation device

Info

Publication number: EP0228050B1
Application number: EP86117769A
Authority: EP
Inventors: Hans Ing.-grad. Kühn
Original assignee: Menck GmbH; Bomag Menck GmbH
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG; Menck GmbH
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1990-07-18
Anticipated expiration: 2006-12-19
Also published as: NO163051C; NO865297L; DE3546277A1; EP0228050A3; JPS62157184A; NO865297D0; NO163051B; US4724970A; DE3546277C2; EP0228050A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompensatorvorrichtung zur Verminderung seegangsbedingter Relativbewegungen zwischen einer an einem Uberwasser-Kran hängenden Last und einer Lastabsetzfläche bzw. dem Kranhaken und einer aufzunehmenden Last, mit einem am Kranhaken anzuhängenden oder mit der Last zugfest zu verbindenden Hydraulikzylinder, einem darin dichtend verschiebbaren, dessen Innenraum in eine im Betrieb mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Lasttragkammer und eine zweite Kammer unterteilenden Kolben, einer mit diesem verbundene, aus der Lastkammer abgedichtet herausragenden Kolbenstange mit Vorrichtungen zum Aufhängen der Last bzw. am Kranhaken sowie einem mit der Lasttragkammer verbundenen Hydrospeicher zur Aufnahme eines vorgespannten Gaspolsters, wobei die zweite Kammer im Betriebszustand mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist, mindestens ein mit der zweiten Kammer verbundener Hydrospeicher zur Aufnahme eines auf einen niedrigeren Druck vorgespannten Gaspolsters vorgesehen ist.The invention relates to a compensator device for reducing sea-related relative movements between a load hanging on a surface crane and a load setting surface or the crane hook and a load to be picked up, with a hydraulic cylinder to be attached to the crane hook or to be connected to the load in a tensile manner, a seal-displaceable therein Interior into a load-bearing chamber filled with hydraulic fluid during operation and a second chamber dividing pistons, a piston rod connected to it and protruding from the load chamber in a sealed manner with devices for suspending the load or on the crane hook, and a hydraulic accumulator connected to the load-bearing chamber for receiving a prestressed gas cushion, wherein the second chamber is filled with hydraulic fluid in the operating state, at least one hydraulic accumulator connected to the second chamber is provided for receiving a gas cushion biased to a lower pressure.

Bei der Errichtung maritimer Bauwerke, insbesondere im offenen Meer zu errichtenden oder zu verankernden Bohrinseln oder dergleichen werden immer größere und schwerere Strukturen mit zunehmend größeren und teureren Arbeitsschiffen mit entsprechend größeren Kranen höherer Tragfähigkeit von festen oder schwimmenden Basen aufgenommen und auf immer höher herausragenden Bohrinseln abgesetzt oder in zunehmende Wassertiefen abgesenkt. Die dabei durch Seegang, Wind, etc. verursachten unregelmäßigen Bewegungen von Arbeitsschiffen, Pontons oder Versorgungsschiffen werden durch die großen Abmessungen der verwendeten Kranausleger so vergrößert daß es schon bei mittlerem Seegang schwierig oder unmöglich wird, die mit dem Kran zu bewegenden, vielfach empfindlichen Strukturen bei den heftigen Schiffs- und Kranbewegungen unbeschädigt aufzunehmen und über Wasser oder in unter Umständen großer Meerestiefe abzusetzen. Da wegen der sehr hohen täglichen Kosten eines Arbeitsschiffs jede Verschiebung der Arbeiten enorme Mehrkosten verursacht, besteht ein starkes Bedürfnis, derartige Arbeiten auch noch bei weniger günstigem Wetter und mittlerem Seegang ohne Beschädigung der zu bewegenden Strukturen durchführen zu können.When erecting maritime structures, in particular in the open sea to be built or anchored drilling rigs or the like, ever larger and heavier structures with increasingly larger and more expensive work ships with correspondingly larger cranes with a higher load-bearing capacity are taken up by solid or floating bases and placed on increasingly high-standing drilling rigs or lowered into increasing water depths. The irregular movements of work ships, pontoons or supply ships caused by swell, wind, etc. are increased by the large dimensions of the crane booms used, so that even in medium swell it becomes difficult or impossible to move the often sensitive structures with the crane to take up the violent ship and crane movements undamaged and set them down over water or in deep sea. Since, because of the very high daily costs of a work ship, any postponement of the work causes enormous additional costs, there is a strong need to be able to carry out such work even in less favorable weather and medium sea conditions without damaging the structures to be moved.

Bei einer aus US-A 3 842 603 bekannten Kompensatorvorrichtung gattungsgleicher Art wird durch das Zusammenwirken des Hydraulikzylinders und des mit der lastbeaufschlagten Kammer verbundenen Hydrospeicher eine die Last abstützende Federwirkung erzielt. Zur Vermeidung einer sofortigen Entlastung der Hydraulikflüssigkeit in der Lastkammer beim beabsichtigten oder unbeabsichtigten Aufsetzen der Last auf eine tragende Fläche, was leicht zu Beschädigungen oder zu einer Zerstörung der Dichtungen oder sonstiger Teile der Kompensatorvorrichtung infolge einer sehr heftigen Relativbewegung von Kolben und Hydraulikzylinder führen könnte, ist ein zweiter Hydrospeicher vorgesehen, der auf der der Lastkammer entgegengesetzten Seite des Kolbens wirkt und die Relativbewegung mit geringer Vorspannung dämpft.In a compensator device of the same type known from US Pat. No. 3,842,603, the interaction of the hydraulic cylinder and the hydraulic accumulator connected to the load-bearing chamber achieves a spring effect which supports the load. To avoid immediate relief of the hydraulic fluid in the load chamber when the load is intended or inadvertently placed on a supporting surface, which could easily lead to damage or destruction of the seals or other parts of the compensator device due to a very violent relative movement of the piston and hydraulic cylinder a second hydraulic accumulator is provided, which acts on the side of the piston opposite the load chamber and dampens the relative movement with a low preload.

Desweiteren ist aus der DE-A 3 430 085 bekannt, (gemäß Art. 54.3 EPÜ), einen lasttragkammerseitig aufgeschalteten Hydrospeicher wahlweise konzentrisch um den Zylinder oder aber in einem zum Hydraulikzylinder konzentrischen Mantelgehäuse anzuordnen. Diese vorbekannte Kompensatorvorrichtung weist aber keinen Hydrospeicher niedrigerer Spannung auf, der der Lasttragkammer gegenüberliegenden Seite aufgeschaltet ist. Statt dessen ist zur Vermeidung eines harten Auftreffens des Kolbens auf den Zylinderboden eine mechanische Feder zur Dämpfung vorgesehen.Furthermore, it is known from DE-A 3 430 085 (according to Art. 54.3 EPC) to arrange a hydraulic accumulator connected on the load carrier side either concentrically around the cylinder or in a jacket housing concentric with the hydraulic cylinder. However, this known compensator device does not have a hydraulic accumulator of lower voltage, which is connected to the side opposite the load-carrying chamber. Instead, a mechanical spring for damping is provided to prevent the piston from hitting the cylinder base hard.

Der Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist, daß sie zum Absetzen von Bauteilen in den heute vielfach üblichen großen Wassertiefen von 300 bis 800 Metern ungeeignet sind, da in solchen Tiefen dem Ausfahren der Kolbenstange eine deren Querschnitt und der beim Absenken ständig zunehmenden Wassertiefe entsprechende hohe Druckkraft entgegensteht. Hierdurch wird sowohl die abfedernde Wirkung selbst, als auch die Schnelligkeit ihrer Wirkung beeinträchtigt, so daß kurzzeitig gefährlich hohe Stoßkräfte entstehen können, zumal die Last dabei mit dem Kran über sehr lange Tragelemente verbunden ist.The disadvantage of the known devices is that they are unsuitable for depositing components in the large water depths of 300 to 800 meters, which are common today, since at such depths the extension of the piston rod is opposed by a cross-section and the correspondingly high pressure force when the water depth is lowered . As a result, both the cushioning effect itself and the speed of its action is impaired, so that dangerously high shock forces can arise for a short time, especially since the load is connected to the crane by very long support elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kompensatorvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln auch bei beträchtlichem Seegang und großer Arbeitstiefe eine rasche und wirksame Dämpfung unerwünschter Relativbewegungen zwischen Last und Auflagefläche bzw. Kranhaken sicherstellt.The object of the invention is to provide a compensator device of the type mentioned which, with simple means, ensures rapid and effective damping of undesired relative movements between the load and the support surface or crane hook even with considerable swell and a large working depth.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kompensatorvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgestattet.To achieve this object, the compensator device of the type mentioned is equipped according to the invention with the features of claim 1.

Diese Kompensatorvorrichtung gestattet bei relativ einfacher, unaufwendig zu fertigender Konstruktion einen wirksamen selbsttätigen Ausgleich unerwünschter Relativbewegungen auch in großer Arbeitstiefe. Die Vorrichtung kann dabei je nach der Art und dem Gewicht des zu bewegenden Bauteils, dem Einsatz über oder unter Wasser und der beabsichtigten Arbeitstiefe sehr leicht durch entsprechende Einstellung der Gasdrucke in den Hydrospeichern den gewünschten Bedingungen optimal angepaßt werden. Die Ausgestaltung und die räumliche Anordnung der Hydrospeicher am Hydraulikzylinder kann je nachdem, ob eine besonders schlanke oder eine besonders kurze Bauweise wünschenswert ist, zweckentsprechend angepaßt werden.This compensator device allows an effective automatic compensation of undesirable relative movements even in a large working depth with a relatively simple, inexpensive construction. Depending on the type and weight of the component to be moved, the use above or below water and the intended working depth, the device can very easily be optimally adapted to the desired conditions by adjusting the gas pressures in the hydraulic accumulators. The design and the spatial arrangement of the hydraulic accumulators on the hydraulic cylinder can be adapted appropriately depending on whether a particularly slim or a particularly short construction is desirable.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Kompensatorvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.Advantageous further developments of the compensator device are described in the dependent claims 2 to 10.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kompensatorvorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer von einem Kranschiff mittels eines Kompensators abgesenkten Last,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Absenkens einer derartigen Last auf eine bewegte Wasseroberfläche,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kompensatorvorrichtung,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Kompensatorvorrichtung,
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine abgewandelte Kompensatorvorrichtung,
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere abgewandelte Kompensatorvorrichtung,
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kompensatorvorrichtung und
Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine Kompensatorvorrichtung gemäß Figur 6 mit zusätzlicher Absperrvorrichtung.

Preferred exemplary embodiments of the compensator device according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 is a schematic view of a load lowered from a crane ship by means of a compensator,
2 shows a schematic illustration of the lowering of such a load onto a moving water surface,
3 shows a schematic longitudinal section through a compensator device,
4 shows a schematic longitudinal section through another embodiment of the compensator device,
5 shows a schematic longitudinal section through a modified compensator device,
6 shows a schematic longitudinal section through a further modified compensator device,
Fig. 7 is a schematic longitudinal section through a compensator device and
8 shows a partial section through a compensator device according to FIG. 6 with an additional shut-off device.

Wie Fig. 1 zeigt, ist auf einem Arbeitsschiff S ein Auslegerkran A angeordnet, dessen Kranhaken H mit dem Tragseil unter Wasser abgesenkt ist. Am Kranhaken hängt der Kompensator C, an dessen abwärts herausragender Kolbenstange eine stoßempfindliche Last L angehängt ist, die sanft auf dem Meeresboden abgesetzt werden soll. Infolge des in der Figur nicht dargestellten Seeganges unterliegt das Arbeitsschiff S unregelmäßigen Schwankungen, die durch den langgestreckten Ausleger des Kranes A noch erheblich vergrößert werden. Da die Krane moderner Arbeitsschiffe Auslegerlängen von über 100 Metern aufweisen und Bauteile im Gewicht von mehreren hundert Tonnen in Wassertiefen bis 800 m und darüber absetzen, werden schon bei relativ geringem Seegang sehr große vertikale Relativbewegungen des Kranhakens H und der Last L erreicht, die sich der beabsichtigten Absenkgeschwindigkeit überlagern. Da ein zu hartes Aufsetzen der Last L auf den Meeresgrund das Bauteil beschädigen oder sogar zerstören kann, wird durch die zwischen dem Kranhaken H und der Last L zugfest eingeschaltete Kompensatorvorrichtung C selbsttätig ein weitgehender Ausgleich der seegangsbedingten Relativbewegungen erreicht. Während der Kranhaken H bzw. der Aufhängungspunkt der Kompensatorvorrichtung C am Kranhaken H die den gestrichelt wiedergegebenen Stellungen des Kranauslegers entsprechenden großen vertikalen Verlagerungen erleiden, verlagert sich die Last L bzw. deren Aufhängungspunkt am unteren Ende der Kolbenstange der Kompensatorvorrichtung C nur geringfügig. Hierdurch werden unerwünschte Aufsetzstöße der Last L auf dem Meeresgrund und heftige Belastungen des Kranseils und des Auslegers durch seegangsbedingtes abruptes Wiederanheben der Last L vermieden.As shown in FIG. 1, a jib crane A is arranged on a work ship S, the crane hook H of which is lowered under water with the supporting rope. The compensator C hangs on the crane hook, to whose downwardly protruding piston rod a shock-sensitive load L is attached, which is to be placed gently on the sea floor. As a result of the swell, not shown in the figure, the working ship S is subject to irregular fluctuations, which are further increased considerably by the elongated boom of the crane A. Since the cranes of modern work ships have boom lengths of over 100 meters and deposit components weighing several hundred tons at water depths of up to 800 m and above, very large vertical relative movements of the crane hook H and the load L are achieved even in relatively shallow swell, which is the same overlay the intended lowering speed. Since placing the load L too hard on the seabed can damage or even destroy the component, the compensator device C, which is switched on in a tension-proof manner between the crane hook H and the load L, automatically compensates for the relative movements caused by the sea state. While the crane hook H or the suspension point of the compensator device C on the crane hook H undergo the large vertical displacements corresponding to the positions of the crane boom shown in dashed lines, the load L or its suspension point at the lower end of the piston rod of the compensator device C is shifted only slightly. In this way, undesired impact impacts of the load L on the sea floor and heavy loads on the crane rope and the jib due to the sudden lifting of the load L due to the sea state are avoided.

Fig. 2 zeigt schematisch die schwierige Situation des Eintauchens der Last L in die bewegte Wasseroberfläche. Im Gegensatz zum Meeresboden zeigt die Wasseroberfläche normalerweise eine dem herrschenden Seegang entsprechende Relativbewegung zur Last L, wobei sich die seegangsbedingte Schwankungen des auf dem Arbeitsschiff S angeordneten Kranausleger mit den vertikalen Verlagerungen der Wasseroberfläche addieren können, so daß wiederholt einem tiefen Eintauchen der Last L mit entsprechend großem Gewichtsverlust im nächsten Augenblick ein vollkommenes Abheben von der Wasseroberfläche bei voller Gewichtsbelastung aller Tragorgane folgen kann. Auch hierbei wird durch die Kompensatorvorrichtung C ein weitgehender Ausgleich unerwünschter Relativbewegungen erzielt.Fig. 2 shows schematically the difficult situation of immersing the load L in the moving water surface. In contrast to the sea floor, the water surface normally shows a relative movement to the load L corresponding to the prevailing swell, whereby the swell-related fluctuations of the crane jib arranged on the work ship S can add up with the vertical displacements of the water surface, so that repeated deep immersion of the load L corresponds accordingly great weight loss in the next moment a complete lift off the water surface with full weight load of all supporting organs can follow. Here too, the compensator device C largely compensates for undesired relative movements.

Die in Fig. 3 dargestellte Kompensatorvorrichtung weist einen zentralen Hydraulikzylinder 1 auf, der durch einen Kolben 2 in eine mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Lasttragkammer 6 und eine ebenfalls mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte zweite Kammer 5 unterteilt ist. Der Kolben 2 ist mit einer sich nach beiden Richtungen erstreckenden Kolbenstange 3 versehen, die beide Kammern 5 und 6 durchsetzt und durch die axialen Endwände des Hydraulikzylinders 1 mittels Dichtungen 7 beiderseits abgedichtet nach außen ragt. Bei der dargestellten Ausführungsform hat die Kolbenstange in beiden aus den Hydraulikzylinder 1 austretenden Abschnitten den gleichen Durchmesser. Hierdurch wird erreicht, daß beim Einsatz unter Wasser durch den der jeweiligen Wassertiefe entsprechenden Wasserdruck keine wesentlichen Kräfte auf den Kolben 2 ausgeübt werden, weil der aus der Bauhöhe des Hydraulikzylinders 1 resultierende Abstand zwischen dessen Oberseite und dessen Unterseite nur einen geringfügigen Druckunterschied bewirkt. Auch dieser kann erforderlichenfalls dadurch beseitigt werden, daß man den nach oben austretenden Abschnitt der Kolbenstange 3 um einen diesem Druckunterschied entsprechenden, geringen Betrag stärker ausbildet. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher nicht nötig, eine den mit fortschreitender Tauchtiefe steigenden Wasserdruck entsprechende Kraftkompensation vorzunehmen, um das angestrebte Kräftegleichgewicht permanent beizubehalten. Natürlich kann im Bedarfsfalle auch durch Wahl verschiedener Durchmesser der austretenden Abschnitte der Kolbenstange 3 absichtlich ein vorbestimmtes Ungleichgewicht hergestellt werden.The compensator device shown in FIG. 3 has a central hydraulic cylinder 1, which is divided by a piston 2 into a load-carrying chamber 6 filled with hydraulic fluid and a second chamber 5 also filled with hydraulic fluid. The piston 2 is provided with a piston rod 3 extending in both directions, which passes through both chambers 5 and 6 and projects outwards on both sides in a sealed manner through the axial end walls of the hydraulic cylinder 1 by means of seals 7. In the embodiment shown, the piston rod has the same diameter in both sections emerging from the hydraulic cylinder 1. This ensures that when used under water no significant forces are exerted on the piston 2 by the water pressure corresponding to the respective water depth, because the resulting distance from the height of the hydraulic cylinder 1 between its top and bottom causes only a slight pressure difference. If necessary, this can also be eliminated by making the upwardly emerging section of the piston rod 3 stronger by a small amount corresponding to this pressure difference. In the device according to the invention, it is therefore not necessary to carry out a force compensation corresponding to the increasing water pressure as the diving depth increases in order to permanently maintain the desired balance of forces. Of course, if required, a predetermined imbalance can also be deliberately produced by selecting different diameters of the emerging sections of the piston rod 3.

Die Lasttragkammer 6 ist über Verbindungskanäle 9 mit einem den Hydraulikzylinder 1 konzentrisch umschließenden Hydrospeicher 8 verbunden, dessen ringförmiger Innenraum durch einen darin verschiebbaren Ringkolben 10 in einen Gasraum 11 und einem mit der Lasttragkammer 6 kommunizierenden Flüssigkeitsraum 12 unterteilt ist. Je nach dem Gewicht der am unteren Ende der Kolbenstange 3 mittels eines Tragauges 13 angehängten Last L wird der im Gasraum 11 bestehende Gasdruck P_i auf einen solchen Wert eingestellt, daß der Kolben 2 die in der Lasttragkammer 6 eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit nur so weit über die Verbindungskanäle 9 in den Flüssigkeitsraum 12 des Hydrospeichers 8 hineindrücken kann, daß sich der Kolben 2 etwa in der Mitte des Hydraulikzylinders 1 befindet. Aus der Größe des Gasraumes 11 und dem darin eingestellten Gasdruck Pi ergibt sich die Federkonstante dieses Systems. Bei hinreichend groß bemessenem Gasraum kann der Kranhaken H des beispielsweise vom Seegang angehobenen Arbeitsschiffes S an den am oberen Ende des den Hydraulikzylinder 1 enthaltenden Gehäuses 15 angeordneten Tragaugen 14 mit großer Heftigkeit ziehen, ohne daß sich dies dem Kolben 2 und der an der Kolbenstange 3 über das Tragauge 13 angehängten Last L mitteilt, weil das im Gasraum 11 enthaltene vorgespannte Gaspolster ohne großen Kraftanstieg einfedert. Durch entsprechende Bemessung des Gasraumes 11 kann unter Berücksichtigung der übrigen Gegebenheiten bestimmt werden, innerhalb welcher Grenzen die Last L bei vorgegebenem Seegang an den über den Kranhaken H übertragenen Bewegungen des Arbeitsschiffes S teilnimmt. Dabei wurde noch nicht berücksichtigt, daß das zum Kranhaken H führende Tragseil auch eine von seiner Länge abhängige Federkonstante aufweist, die zur Beruhigung der Last beiträgt.The load-carrying chamber 6 is connected via connecting channels 9 to a hydraulic accumulator 8 concentrically enclosing the hydraulic cylinder 1, the annular interior of which is subdivided into a gas space 11 and a liquid space 12 communicating with the load-carrying chamber 6 by an annular piston 10 which can be displaced therein. Depending on the weight of the load L attached to the lower end of the piston rod 3 by means of a support eye 13, the gas pressure P _i existing in the gas space 11 is set to such a value that the piston 2 only travels the hydraulic fluid enclosed in the load-bearing chamber 6 via the connecting channels 9 can press into the liquid chamber 12 of the hydraulic accumulator 8 that the piston 2 is located approximately in the middle of the hydraulic cylinder 1. The spring constant of this system results from the size of the gas space 11 and the gas pressure Pi set therein. With a sufficiently large gas space, the crane hook H of the working ship S, which has been raised, for example, by the sea, can be attached to the support structure arranged at the upper end of the housing 15 containing the hydraulic cylinder 1 gen 14 pull with great force, without this informing the piston 2 and the load L attached to the piston rod 3 via the support eye 13 because the prestressed gas cushion contained in the gas space 11 deflects without a large increase in force. By appropriate dimensioning of the gas space 11, taking into account the other circumstances, it can be determined within which limits the load L takes part in the movements of the working ship S transmitted via the crane hook H in a given sea state. It was not yet taken into account that the suspension cable leading to the crane hook H also has a spring constant which is dependent on its length and which contributes to calming the load.

Die zweite Kammer 5 des Hydraulikzylinders 1 ist über Verbindungskanäle 17 mit einem das nach oben aus dem Hydraulikzylinder 1 herausragende Ende der Kolbenstange 3 konzentrisch umgebenden Hydrospeicher 16 verbunden, dessen ringförmiger Innenraum durch einen darin dichtend verschiebbaren Ringkolben 18 in einen oberen Gasraum 19 und einen unteren Flüssigkeitsraum 20 unterteilt ist. Die zweite Kammer 5 des Hydraulik zylinders 1, die Verbindungskanäle 17 und der Flüssigkeitsraum 20 sind im Betrieb vollständig mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Bei dieser Anordnung wird je nach der Bewegung des Kolbens 2 nach oben oder unten aus der zweiten Kammer 5 Hydraulikflüssigkeit gegen den Gasdruck im Gasraum 19 in den Flüssigkeitsraum 20 verdrängt bzw. unter der Wirkung des Gasdruckes im Gasraum 20 in die zweite Kammer 5 nachgefördert.The second chamber 5 of the hydraulic cylinder 1 is connected via connecting channels 17 to a hydraulic accumulator 16 which concentrically surrounds the end of the piston rod 3 projecting upward from the hydraulic cylinder 1, the annular interior of which is sealed by an annular piston 18 which can be moved therein to an upper gas chamber 19 and a lower liquid chamber 20 is divided. The second chamber 5 of the hydraulic cylinder 1, the connecting channels 17 and the liquid chamber 20 are completely filled with hydraulic fluid during operation. In this arrangement, depending on the movement of the piston 2 upwards or downwards, hydraulic fluid is displaced from the second chamber 5 against the gas pressure in the gas space 19 into the liquid space 20 or is conveyed into the second chamber 5 under the effect of the gas pressure in the gas space 20.

Um die beschriebene Dämpfungswirkung bei der Übertragung seegangsbedingter Relativbewegungen auf die Last L auch dann nicht zu stören, wenn diese absichtlich oder unvermutet auf einer tragfähigen Auflagefläche aufsetzt und der Kolben 20 wegen der plötzlichen Gewichtsentlastung zum Hochschnellen neigt, wird der Gasdruck P₂ im Gasraum 19 auf einen relativ zu dem beispielsweise zwischen 100 und 400 bar gewählten Gasdruck p_i im Gasraum 11 erheblich niedriger bemessenen Wert zwischen 0,5 und 50 bar eingestellt, der so gewählt ist, daß bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 2 hinreichend schnell Hydraulikflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum 20 nachgefördert wird, dabei jedoch auf die Federkonstante des unter sehr hohem Gasdruck P₁ stehenden Gasraumes 11 nicht störend beeinflußt wird, wenn sich der Kolben 2 unter Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit in den Flüssigkeitsraum 20 und entsprechender Erhöhung des Gasdruckes im Gasraum 19 aufwärts bewegt. Wenn der Gasraum 19 hinreichend groß bemessen ist, ergibt sich bei seiner Verkleinerung nur ein geringer Druckanstieg. Druch geeignete Wahl seiner Größe und der Höhe seines Gasdruckes P₂ kann der Gasraum 19 die Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 vor Erreichen der oberen Endlage dadurch abbremsen, daß der steigende Gasdruck P₂ im Gasraum 19 der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 zunehmenden Widerstand entgegensetzt. Hierdurch wird bei einem unerwarteten Aufsetzen der Last L ein gefährlich rasches Hochschießen des Kolbens 2 im Hydraulikzylinder 1 verhindert, das sonst zu Beschädigungen der Dichtungen 7 und der Dichtungen am Kolben 2 oder gar des Hydraulikzylinders 1 führen könnte.In order not to disturb the described damping effect during the transfer of relative movements due to the sea state to the load L, even if the load is placed on a load-bearing surface intentionally or unexpectedly and the piston 20 tends to skyrocket due to the sudden weight relief, the gas pressure P ₂ in the gas space 19 rises a value between 0.5 and 50 bar, set to a considerably lower value relative to the gas pressure p _i in the gas space 11, for example between 100 and 400 bar, which is selected such that hydraulic fluid is supplied sufficiently quickly from the fluid space 20 when the piston 2 moves downward is, however, is not adversely affected by the spring constant of the gas space 11 under very high gas pressure P ₁ when the piston 2 moves upward with displacement of hydraulic fluid into the liquid space 20 and a corresponding increase in the gas pressure in the gas space 19. If the gas space 19 is sufficiently large, there is only a slight increase in pressure when it is reduced. By suitable choice of its size and the level of its gas pressure P ₂ , the gas space 19 can brake the upward movement of the piston 2 before reaching the upper end position in that the increasing gas pressure P ₂ in the gas space 19 opposes the upward movement of the piston 2 increasing resistance. This prevents the piston 2 in the hydraulic cylinder 1 from shooting up dangerously quickly in the event of an unexpected application of the load L, which could otherwise damage the seals 7 and the seals on the piston 2 or even the hydraulic cylinder 1.

Um die Gasdrücke P₁ und P₂ in den Gasräumen 11 und 19 zweck entsprechend einstellen zu können, sind diese jeweils mit Füllkanälen und Absperrventilen 21 und 22 versehen, über die je nach den Anforderungen Druckgas abgelassen oder nachgefüllt werden kann. Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform mit ringförmigen Hydrospeichern 8 bzw. 16 ergibt bei möglichst geringem Baudurchmesser die relativ zur Baulänge optimale Speicherkapazität.In order to be able to set the gas pressures P ₁ and P ₂ in the gas spaces 11 and 19 appropriately, they are each provided with filling channels and shut-off valves 21 and 22, via which compressed gas can be discharged or refilled, depending on the requirements. The embodiment shown in FIG. 3 with annular hydraulic accumulators 8 and 16, with the smallest possible construction diameter, results in the optimal storage capacity relative to the construction length.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind anstelle der ringförmigen Hydrospeicher jeweils einzelne Hydrospeicher 23 bzw. 24 um den Hydraulikzylinder 1 bzw. das aus diesem austretende obere Ende der Kolbenstange 3 herum angeordnet. Die Hydrospeicher 24 enthalten jeweils einen Gasraum 25 und einen von diesem über einen verschiebbaren Trennkolben 26 getrennten Flüssigkeitsraum 12, der jeweils über einen Verbindungskanal 9 mit der Lasttragkammer 6 des Hydraulikzylinders 1 kommuniziert. Die Hydrospeicher 24 enthalten einen über einen Verbindungskanal 17 mit der zweiten Kammer 5 des Hydraulikzylinders 1 kommunizierenden Flüssigkeitsraum 20 sowie einen hiervon durch eine flexible Membran 28, beispielsweise eine Gummiblase, abgetrennten Gasraum 27. In der unteren Endstellung des Kolbens 2 füllt das von der Membran 28 eingeschlossene Gas den ganzen Innenraum des Hydrospeichers 24 und schließt dann ein an der Einmündung des Verbindungskanales 17 angeordnetes Tellerventil 29, damit die Membran 28 nicht unter der Wirkung des Gasdruckes P₂ in den Verbindungskanal 17 gerät.In the embodiment shown in FIG. 4, instead of the annular hydraulic accumulators, individual hydraulic accumulators 23 and 24 are arranged around the hydraulic cylinder 1 and the upper end of the piston rod 3 emerging therefrom. The hydraulic accumulators 24 each contain a gas chamber 25 and a liquid chamber 12 separated from the latter by a displaceable separating piston 26, each communicating with the load-carrying chamber 6 of the hydraulic cylinder 1 via a connecting channel 9. The hydraulic accumulators 24 contain a liquid space 20 communicating via a connecting channel 17 with the second chamber 5 of the hydraulic cylinder 1 and a gas space 27 separated therefrom by a flexible membrane 28, for example a rubber bubble. In the lower end position of the piston 2, this fills the membrane 28 Included gas the entire interior of the hydraulic accumulator 24 and then closes a poppet valve 29 arranged at the mouth of the connecting channel 17 so that the membrane 28 does not get into the connecting channel 17 under the action of the gas pressure P ₂ .

Die Hydrospeicher 23 sind jeweils zwischen oberen und unteren Ringflanschen des Hydraulikzylinders 1 in gleichen Abständen um dessen Umfang herum zu diesem parallel angeordnet und nach außen durch eine zylindrische Gehäusewand 59 abgedeckt. Jeder Hydrospeicher 23 wird durch ein in eine Gewindebohrung des oberen Ringflansches eingeschraubtes hohlzylindrisches Druckstück 30 fest gegen seinen Sitz am unteren Ringflansch angepreßt gehalten. Jeder Hydrospeicher 23 besitzt zur Einstellung des Gasdruckes P_i im Gasraum 25 ein im lichten Innenraum des rohrförmigen Druckstücks 30 liegendes Füllventil 31. Die Hydrospeicher 24 sind in entsprechender Weise mittels Druckstücken 30 zwischen Ringflanschen eines vom Hydraulikzylinder 1 aufwärts vorstehenden Rohrstutzens angebracht und nach außen von einer Gehäusewand umschlossen, wobei jedes Füllventil 31 wiederum über die Öffnung des rohrförmigen Druckstücks 30 zugänglich sind.The hydraulic accumulators 23 are arranged in parallel between the upper and lower ring flanges of the hydraulic cylinder 1 at equal intervals around its circumference and are covered on the outside by a cylindrical housing wall 59. Each hydraulic accumulator 23 is held firmly pressed against its seat on the lower ring flange by a hollow cylindrical pressure piece 30 screwed into a threaded bore in the upper ring flange. Each hydraulic accumulator 23 has a filling valve 31 in the gas interior 25 for adjusting the gas pressure P _i in the gas space 25. The hydraulic accumulators 24 are attached in a corresponding manner by means of pressure pieces 30 between ring flanges of a pipe socket projecting upwards from the hydraulic cylinder 1 and to the outside of one Enclosed housing wall, each filling valve 31 is in turn accessible through the opening of the tubular pressure piece 30.

Die in Fig. 4 dargestellte Kompensatorvorrichtung ist einfacher zu fertigen und kann zur Handhabung verschieden schwerer Lasten noch flexibler angepaßt werden, da nicht nur der Gasdruck jedes Hydrospeichers 23 bzw. 24 individuell einstellbar ist, sondern durch Befüllen ausgewählter Hydrospeicher mit besonders hohem Gasdruck erreicht werden kann, daß diese nur noch in Extremfällen oder gar nicht mehr an der Bewegungsdämpfung teilnehmen. Hierdurch kann auch die Größe der insgesamt zur Bewegungsdämpfung wirksamen Gasräume in einfacher Weise verändert werden.The compensator device shown in Fig. 4 is easier to manufacture and can be adapted even more flexibly to handle different heavy loads, since not only the gas pressure of each hydraulic accumulator 23 or 24 can be individually adjusted, but can be achieved by filling selected hydraulic accumulators with a particularly high gas pressure that they only participate in the movement damping in extreme cases or not at all. This can also change the size of the ins total gas spaces effective for movement damping can be changed in a simple manner.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen stellen die unter Berücksichtigung der erforderlichen Ausfahrlänge der Kolbenstange 3 nach oben und unten kürzestmögliche Bauweise dar, wie sie für Kräne mit relativ kleiner Kranhakenhöhe vorteilhaft ist.The embodiments shown in FIGS. 3 and 4 represent the shortest possible construction taking into account the required extension length of the piston rod 3 up and down, as is advantageous for cranes with a relatively small crane hook height.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Kompensatorvorrichtung längerer Bauart sind die über Verbindungskanäle 9 mit der Lasttragkammer 6 kommunizierenden Hydrospeicher 23 und die über Verbindungskanäle 17 mit der zweiten Kammer 5 des Hydraulikzylinders 1 kommunizierenden Hydrospeicher 24 auf einer gemeinsamen Kreislinie um den Hydraulikzylinder 1 alternierend angeordnet. Die einzelnen Hydrospeicher können je nach den Anforderungen wahlweise mit den Gasraum 25 abtrennenden Trennkolben oder den Gasraum 27 abtrennender Membran ausgebildet sein. Diese Ausführungsform Ist sehr kompakt und wirtschaftlich, jedoch ist dabei das unterzubringende Speichervolumen und damit auch die zu handhabende Last begrenzt.5, the hydraulic accumulators 23 communicating via connection channels 9 with the load-carrying chamber 6 and the hydraulic accumulators 24 communicating via connection channels 17 with the second chamber 5 of the hydraulic cylinder 1 are arranged alternately on a common circular line around the hydraulic cylinder 1. Depending on the requirements, the individual hydraulic accumulators can optionally be designed with a separating piston separating the gas space 25 or a membrane separating the gas space 27. This embodiment is very compact and economical, however, the storage volume to be accommodated and thus the load to be handled are limited.

An den Endflächen des Hydraulikzylinders 1 sind bei dieser Ausführungsform jeweils die herausragenden Enden der Kolbenstange 3 konzentrisch umgebende Mantelrohre 32 und 33 angebracht. Das Mantelrohr 32 ist am oberen Ende geschlossen und trägt dort ein Tragauge 14 für das Kranseil 4. Das untere Mantelrohr 33 besitzt an seinem unteren Ende eine Durchtrittsöffnung für eine mit der Kolbenstange 4 verbundene Verlängerungsstange 35, die an ihrem unteren Ende ein Tragauge 13 zur Befestigung der Last aufweist. Beide Mantelrohre 32 und 33 besitzen seitlichen Durchlaßöffnungen 37 durch die bei Arbeiten unter Wasser durch die ausfahrende Kolbenstange 3 verdrängtes Wasser ausströmen oder bei einfahrender Kolbenstange 3 Wasser nachströmen kann. Da die Mantelrohre 32 und 33 jeweils sich konisch verjüngende Endabschnitte 39 aufweisen und die Kolbenstange 3 an ihren Enden Konsuabschnitte 38 trägt, die beim Ausfahren der Kolbenstange 3 nach dem Passieren der Durchlaßöffnungen 37 in den konisch verjüngten Endabschnitt 39 des jeweiligen Mantelrohres 32 bzw. 33 eindringen, muß das in diesen befindliche Wasser über einen zunehmend enger werdenden Ringspalt zu den Durchlaßöffnungen 37 hin verdrängt werden, was einen die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 dämpfenden Wasserstau ergibt, der einen harten Anschlag des Kolbens 2 an der Endfläche des Hydraulikzylinders 1 verhindert.In this embodiment, the protruding ends of the piston rod 3 concentrically surrounding jacket tubes 32 and 33 are attached to the end faces of the hydraulic cylinder 1. The casing tube 32 is closed at the upper end and there carries a support eye 14 for the crane rope 4. The lower casing tube 33 has at its lower end a passage opening for an extension rod 35 connected to the piston rod 4, which has a support eye 13 for fastening at its lower end the load has. Both jacket tubes 32 and 33 have lateral passage openings 37 through which water displaced by the extending piston rod 3 can flow out when working under water or 3 water can flow in when the piston rod retracts. Since the casing pipes 32 and 33 each have conically tapered end sections 39 and the piston rod 3 carries at their ends consumption sections 38 which penetrate into the conically tapered end section 39 of the respective casing pipe 32 and 33 when the piston rod 3 extends after passing through the passage openings 37 , The water in this must be displaced through an increasingly narrow annular gap to the passage openings 37, which results in a damping of the extension movement of the piston rod 3, which prevents a hard stop of the piston 2 on the end face of the hydraulic cylinder 1.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind in der Lasttragkammer 6 und der zweiten Kammer 5 des Hydraulikzylinders 1 jeweils nahe deren Endwänden zusätzlich Stoßdämpfvorrichtungen 40 angeordnet, die zweckmäßig einen in einem Zylinder dichtend verschiebbar geführten Kolben mit auswärts vorstehendem Stößel aufweisen, der durch den Kolben 2 gegen ein in der Stoßdämpfvorrichtung 40 eingeschlossenes, hoch vorgespanntes Gaspolster einwärts zurückgedrängt werden kann. Je nach den Anforderungen können aber auch in anderer Weise ausgebildete Stoßdämpf vorrichtungen benutzt werden, sofern diese bei hinreichend geringem Platzbedarf eine ausreichende Stoßdämpfung ermöglichen.In the illustrated embodiment, shock-absorbing devices 40 are arranged in the load-bearing chamber 6 and the second chamber 5 of the hydraulic cylinder 1, each near their end walls, which advantageously have a piston, which is sealingly displaceably guided in a cylinder and has an outwardly projecting tappet, which piston 2 against an in the highly cushioned gas cushion enclosed by the shock-absorbing device 40 can be pushed back inward. Depending on the requirements, other types of shock-absorbing devices can also be used, provided that they allow sufficient shock-absorbing in a sufficiently small space.

Mit einer derart ausgebildeten Kompensatorvorrichtung kann auch ein sehr schwerer Hohlkörper, der beim Eintauchen unter Wasser durch seinen großen Auftrieb nur noch einen kleinen Bruchteil seines Überwassergewichts wiegt, ohne besondere Regelungsmaßnahmen hinsichtlich des Volumens oder des Druckes der Hydrospeicher unter Wasser abgesenkt werden. Solange der Hohlkörper dabei noch über Wasser am Kranhaken H hängt, liegt der Kolben 2 im Hydraulikzylinder 1 auf den Stoßdämpfvorrichtungen 40 auf und drückt deren Stößel praktisch vollkommen ein. Sobald der Hohlkörper auf der Wasseroberfläche aufsetzt, wird er in dem Maße leichter, wie er in das vom Seegang bewegte Wasser eintaucht. Dabei wird der Kolben 2 unter der Wirkung der Stoßdämpfvorrichtungen 40 und der mit der Lasttragkammer 6 in Verbindung stehenden Hydrospeicher entsprechend aufwärts gedrückt. Wenn dann beim nächsten Wellental der Hohlkörper wieder ganz oder weitgehend aus dem Wasser herausgelangt und somit sein Gewicht abrupt stark zunimmt, wird die heftige Abwärtsbewegung des Kolbens 2 durch die gemeinsame Wirkung der Stoßdämpfvorrichtungen 40 und des Wasserstaus im konisch verjüngten Endabschnitt 39 des unteren Mantelrohren 33 so abgefangen, daß ein harter Anprall des Kolbens 2 mit zerstörerischer Wirkung vermieden wird. Diese Ausgestaltung bietet gleichzeitig auch hinreichenden Schutz gegen unvorhersehbar höhere Einzelwellen und gegen unvermutet aufkommenden höheren Seegang während länger dauernder Absenkarbeiten unter Wasser. Die Stoßdämpfvorrichtungen 40 können zweckmäßig zur Anpassung an die Anforderungen des Einzelfalles mit nicht dargestellten herkömmlichen Vorrichtungen zur Einstellung des Vorspanndruckes ausgestattet sein.With a compensator device designed in this way, a very heavy hollow body, which weighs only a small fraction of its surface weight when immersed under water due to its large buoyancy, can be lowered without special regulating measures with regard to the volume or the pressure of the hydraulic accumulators under water. As long as the hollow body still hangs on the crane hook H over water, the piston 2 rests in the hydraulic cylinder 1 on the shock-absorbing devices 40 and presses in their plunger practically completely. As soon as the hollow body touches the surface of the water, it becomes lighter as it dips into the water moved by the swell. The piston 2 is pressed accordingly upwards under the action of the shock-absorbing devices 40 and the hydraulic accumulators connected to the load-carrying chamber 6. Then, when the hollow body completely or largely gets out of the water again at the next wave trough and thus its weight increases abruptly, the violent downward movement of the piston 2 becomes so due to the combined action of the shock absorbing devices 40 and the water accumulation in the conically tapered end section 39 of the lower jacket pipes 33 intercepted that a hard impact of the piston 2 is avoided with a destructive effect. At the same time, this configuration also offers adequate protection against unpredictably higher individual waves and against unexpectedly occurring higher seas during longer subsidence work under water. The shock absorbing devices 40 can expediently be equipped with conventional devices (not shown) for adjusting the preload pressure in order to adapt to the requirements of the individual case.

Sobald der Hohlkörper vollständig in das Wasser eingetaucht ist, wird der Kolben 2 durch den im vorhinein auf das entsprechend verringerte Gewicht eingestellten Gasdruck in den Hydro speichern 23 in eine mittlere Lage im Hydraulikzylinder 1 hochgedrückt. Im weiteren Verlaufe des Absenkens mittels des Kranes pendelt der Kolben 2 und die Last L dann nur noch geringfügig um diese mittlere Lage.As soon as the hollow body is completely immersed in the water, the piston 2 is pushed up into a central position in the hydraulic cylinder 1 by the gas pressure in the hydro 23, which is set in advance to the correspondingly reduced weight. In the further course of lowering by means of the crane, the piston 2 and the load L then only oscillate slightly around this middle position.

Die in Fig. 6 dargestellte bevorzugte Ausführungsform ähnelt derjenigen gemäß Fig. 5, wobei jedoch jetzt im Inneren der hohlen Kolbenstange 3 ein mit der zweiten Kammer 5 kommunizierender Hydrospeicher angeordnet ist. Dies ist nicht nur platzsparend, sondern auch deshalb wirtschaftlich günstig, weil dadurch einige der den Hydraulikzylinder umgebenden Hydrospeicher eingespart werden können oder aber das insgesamt zur Dämpfung verfügbare Volumen der Gasräume entsprechend vergrößert werden kann.The preferred embodiment shown in FIG. 6 is similar to that according to FIG. 5, but now a hydraulic accumulator communicating with the second chamber 5 is arranged inside the hollow piston rod 3. This is not only space-saving, but also economically advantageous because it can save some of the hydraulic accumulators surrounding the hydraulic cylinder or the total volume of the gas spaces available for damping can be increased accordingly.

Bei der dargestellten Ausführungsform enthält die hohle Kolbenstange 3 zwei Gasräume 44 und 45, die jeweils durch dichtend verschiebbare Trennkolben 46 und 47 von einer mittleren Flüssigkeitskammer abgetrennt sind, die über einen Verbindungskanal 48 mit der zweiten Kammer 5 des Hydraulikzylinders 1 kommuniziert. Dabei können um den Hydraulikzylinder 1 herum nur mit der Lasttragkammer 6 kommunizierende Hydrospeicher 23 vorgesehen werden, was ohne Vergrößerung des Durchmessers der Gesamtvorrichtung ein optimales Speichervolumen ergibt.In the illustrated embodiment, the hollow piston rod 3 contains two gas spaces 44 and 45, each of which is separated from a central liquid chamber by sealingly displaceable separating pistons 46 and 47, which are connected to the second chamber 5 of the Hy via a connecting channel 48 draulikzylinders 1 communicates. In this case, only hydraulic accumulators 23 communicating with the load-bearing chamber 6 can be provided around the hydraulic cylinder 1, which results in an optimal accumulator volume without increasing the diameter of the overall device.

An den Enden der Kolbenstange 3 sind jeweils Füllventile 50 zum Befüllen der Gasräume 44 und 45 angeordnet. In Fig. 6 befindet sich der Kolben 2 nahezu in seiner untersten Endstellung im Hydraulikzylinder 1. Dabei ist das untere Ende der Kolbenstange 3 mit seinem Konusabschnitt 38 entsprechend tief in den sich konisch verjüngenden Endabschnitt 39 des Mantelrohres eingedrungen, so daß die Verdrängung des in dem sich konisch verjüngenden Endabschnitt 39 eingeschlossenen Wassers durch den verbleibenden schmalen Ringspalt bei schneller Ausfahrbewegung der Kolbenstange 3 eine abbremsende Stauwirkung ergibt.Filling valves 50 for filling the gas spaces 44 and 45 are arranged at the ends of the piston rod 3. In Fig. 6, the piston 2 is almost in its lowest end position in the hydraulic cylinder 1. The lower end of the piston rod 3 with its conical section 38 has penetrated correspondingly deep into the conically tapered end section 39 of the casing tube, so that the displacement of the in the the conically tapering end section 39 of the water enclosed by the remaining narrow annular gap with a rapid extension movement of the piston rod 3 produces a braking effect.

Bei der in Fig. 7 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform steht der durch den Trennkolben 46 vom Gasraum 44 abgetrennte Flüssigkeitsraum 49 über Verbindungsöffnungen 51 mit der zweiten Kammer 5 des Hydraulikzylinders in Verbindung, während der getrennte, durch einen Trennkolben 52 vom Gasraum 45 im unteren Teil der hohlen Kolbenstange 3 abgeteilte Flüssigkeitsraum 57 über Verbindungsöffnungen 53 mit der Lasttragkammer 6 des Hydraulikzylinders 1 kommuniziert. Dabei ist der Gasraum 45 mit auf einen hohen Gasdruck Pi vorgespannten Gas gefüllt, während im Gasraum 44 ein niedrigerer Gasdruck P₂ eingestellt ist. Zur Begrenzung der Bewegung der Trennkolben 46 bzw. 52 sind im Bereich des Kolbens 2 Anschläge 54 bzw. 55 vorgesehen. In der unteren Endlage des Kolbens 2 kann der Trennkolben 46 höchstens bis in eine am Anschlag 54 anliegende Stellung gelangen, in welcher die in der Kammer 5 enthaltene Druckflüssigkeit drucklos wird, weil sich der Druck des im Gasraum 44 enthaltenen Gaspolsters dann über den Trennkolben 46 gegen den Anschlag 54 abstützt. Umgekehrt kann in der oberen Endstellung des Kolbens 2 der Trennkolben 52 höchstens bis zur Anlage an Anschlag 55 gelangen, wobei der Gasdruck im Gasraum 45 ebenfalls über den Trennkolben 52 und den Anschlag 55 abgefangen wir. In der Praxis werden jedoch in die Lasttragkammer 5 und die zweite Kammer 6 Überschußmengen an Hydraulikflüssigkeit eingefüllt, so daß die Trennkolben 46 und 52 auch in den Endlagen des Kolbens 2 noch nicht an den entsprechenden Anschlägen 54 bzw. 55 anliegen. Das hat den Vorteil, daß die Trennkolben auch bei Leckverlusten nicht vorzeitig gegen den zugeordneten Anschlag zur Anlage kommen, wodurch sich in der Lasttragkammer 5 bzw. in der zweiten Kammer ein Vakuum bilden könnte, wenn der Kolben 2 noch eine weitere Wegstrecke zurückzulegen hätte, ohne daß Hydraulikflüssigkeit durch das Gas nachgedrückt werden kann. Hierdurch kann selbst im Falle einer Leckage die Arbeit ohne Reparaturunterbrechung zu Ende geführt werden.In the preferred embodiment shown in FIG. 7, the liquid space 49 separated from the gas space 44 by the separating piston 46 is connected to the second chamber 5 of the hydraulic cylinder via connecting openings 51, while the separated one is separated from the gas space 45 by a separating piston 52 in the lower part of the Hollow piston rod 3 separated liquid space 57 communicates with the load-bearing chamber 6 of the hydraulic cylinder 1 via connection openings 53. The gas space 45 is filled with gas biased to a high gas pressure Pi, while a lower gas pressure P _{2 is} set in the gas space 44. To limit the movement of the separating pistons 46 and 52, two stops 54 and 55 are provided in the region of the piston. In the lower end position of the piston 2, the separating piston 46 can at most reach a position in contact with the stop 54, in which the pressure fluid contained in the chamber 5 becomes depressurized, because the pressure of the gas cushion contained in the gas space 44 then counteracts via the separating piston 46 supports the stop 54. Conversely, in the upper end position of the piston 2, the separating piston 52 can at most come to rest against the stop 55, the gas pressure in the gas space 45 also being intercepted via the separating piston 52 and the stop 55. In practice, however, excess quantities of hydraulic fluid are filled into the load-carrying chamber 5 and the second chamber 6, so that the separating pistons 46 and 52 do not yet abut the corresponding stops 54 or 55 even in the end positions of the piston 2. This has the advantage that the separating pistons do not come into abutment against the assigned stop prematurely, even if there is a loss of leakage, as a result of which a vacuum could form in the load-bearing chamber 5 or in the second chamber if the piston 2 had to travel a further distance without that hydraulic fluid can be replenished by the gas. In this way, even in the event of a leak, the work can be completed without interrupting the repair.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ist wegen ihrer schlanken, gegen mechanische Beschädigungen besonders robusten Bauweise wirtschaftlich und fertigungstechnisch besonders gün stig. Dies gilt insbesondere, wenn der Durchmesser der Kolbenstange 3 und der darin enthaltenen Hydrospeicher zur Erzielung großer Gasräume 44 und 45 hinreichend groß bemessen werden kann oder aber die Ansprüche an die aufnehmbaren Lasten bzw. die erzielte Verminderung von Relativbewegungen nicht besonders hoch sind.The embodiment shown in Fig. 7 is because of its slim, particularly robust against mechanical damage design economically and technically gün stig. This applies in particular if the diameter of the piston rod 3 and the hydraulic accumulator contained therein can be dimensioned sufficiently large to achieve large gas spaces 44 and 45, or if the demands on the loads which can be absorbed or the reduction in relative movements achieved are not particularly high.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen ist die Kompensatorvorrichtung so ausgebildet, daß sie während ihres Einsatzes ohne zusätzliche Eingriffe vom Arbeitsschiff her die verschiedenen Arbeitsbedingungen einschließlich unvorhergesehener Abweichungen bewältigt, so daß eine sehr einfache Handhabung gegeben und nur ein Minimum an Überwachung und Wartung erforderlich ist. Zur Überwachung können beispielsweise an der aus dem unteren Mantelrohr 33 austretenden Verlängerungsstange 35 angebrachte farbliche Markierungen beobachtet werden, die Aufschluß über die Stellung und den Arbeitsweg des Kolbens 2 im Hydraulikzylinder 1 bzw. die entsprechenden Bewegungen der Last L geben. Bei Arbeiten unter Wasser kann dies durch die dabei meist ohnehin erforderliche Unterwasserkamera erfolgen. Stattdessen kann die relative Stellung der Verlängerungsstange 35 zum unteren Ende des Mantelrohres 33 auch mittels eines geeigneten Sensors erfaßt und mit herkömmlichen Mitteln zum Kran oder Arbeitsschiff signalisiert werden. Darüber hinaus ist es aber auch mit geringem Aufwand möglich, durch Signale vom Kran oder Arbeitsschiff die Betriebsweise der Kompensatorvorrichtung zu beeinflussen.In the embodiments explained above, the compensator device is designed such that it can cope with the various working conditions, including unforeseen deviations, during operation without additional intervention from the work ship, so that it is very easy to use and requires only a minimum of monitoring and maintenance. For monitoring purposes, colored markings can be observed, for example, on the extension rod 35 emerging from the lower casing tube 33, which provide information about the position and the travel distance of the piston 2 in the hydraulic cylinder 1 or the corresponding movements of the load L. When working underwater, this can be done using the underwater camera, which is usually required anyway. Instead, the relative position of the extension rod 35 to the lower end of the casing tube 33 can also be detected by means of a suitable sensor and signaled to the crane or work ship using conventional means. In addition, it is also possible with little effort to influence the operation of the compensator device by signals from the crane or work ship.

Bei der in Fig. 8 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform ist hierzu in den von der Lasttragkammer 6 zum Hydrospeicher 23 führenden Verbindungskanal ein fernbetätigbares Absperrventil 56 eingebaut, das über eine Steuerleitung 60 oder nicht dargestellte, über Funk fernbetätigbare Stellvorrichtungen gesteuert wird. Derartige Absperrventile 56 können im Verbindungskanal 9 bzw. 17 jedes Hydrospeichers 23 bzw. 24 vorgesehen sein. Auf diese Weise kann auch während des Arbeitseinsatzes über oder unter Wasser die Anzahl der wirksamen Hydrospeicher den wechselnden Arbeits- und Lastverhältnissen und dem gewünschten Dämpfungsausmaß angepaßt werden.In the modified embodiment shown in FIG. 8, a remotely operable shut-off valve 56 is installed in the connecting channel leading from the load-carrying chamber 6 to the hydraulic accumulator 23, which is controlled via a control line 60 or not shown actuating devices which can be remotely actuated by radio. Shut-off valves 56 of this type can be provided in the connecting channel 9 or 17 of each hydraulic accumulator 23 or 24. In this way, the number of effective hydraulic accumulators can be adapted to the changing working and load conditions and the desired degree of damping even during work above or below water.

Die vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen erläuterte Kompensatorvorrichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei die beiderseitige Beaufschlagung des im Hydraulikzylinder 1 verschiebbaren Kolbens 2 mit jeweils mit Hydrospeichern zusammenwirkender Hydraulikflüssigkeit erhalten bleibt. Wenn man dabei für nur zum Einsatz über Wasser bestimmte Vorrichtungen auf die Anwendung einer mit beiden Enden austretenden Kolbenstange verzichtet, wird immer noch eine erheblich verbesserte Betriebssicherheit gegenüber abrupten Belastungsänderungen beim unvermuteten Aufsetzen einer hängenden Last oder plötzlichem Abheben einer ruhenden Last erreicht.The compensator device explained above with reference to preferred embodiments can be modified by the person skilled in the art in various ways depending on the requirements, provided that the mutual action of the piston 2 displaceable in the hydraulic cylinder 1 with hydraulic fluid interacting with hydraulic accumulators is retained. If you do not use a piston rod with both ends for devices intended for use over water only, you will still achieve significantly improved operational safety compared to abrupt changes in load when an unexpected load is placed on a suspended load or a stationary load is suddenly lifted off.

Claims

1. Compensator device for reducing relative movements caused by the motion of the sea between a load suspended on an above-water crane and a load-depositing surface or between the crane hook and a pickup load, having a hydraulic cylinder to be appended on the crane hook or connected in an extension-resistant manner to the load, a piston sealingly displaceable in said cylinder and dividing its interior into a load-bearing chamber which is filled during operation with hydraulic fluid and a second chamber, a piston rod which is connected to said piston, projects in a sealed-off manner from the load-bearing chamber and has devices for suspension of the load or on the crane hook, and a hydraulic accumulator connected to the load-bearing chamber for absorbing a prestressed gas bolster, the second chamber being filled in the operating state with hydraulic fluid, at least one hydraulic accumulator connected to the second chamber being provided for absorbing a gas bolster prestressed to a lower pressure, characterised in that the piston rod (3) passes through both chambers (5, 6) of the hydraulic cylinder (1) and projects outwards, sealed off on both sides, through end faces.

2.-Device according to claim 1, characterised in that at least one of the hydraulic accumulators (or 16) is constructed as an annular cylinder which is disposed on the hydraulic cylinder (1) concentrically around the piston rod (3) and has an annular piston (10 or 18) sealingly displaceable therein for separating an annular gas chamber (11 or 19) from an annular fluid chamber (12 or 20).

3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the load-bearing chamber (6) and/or the second chamber (5) is connected to a plurality of hydraulic accumulators (23 or 24) of predetermined individual volume disposed in a jacket housing (15, 57), which is concentric to the hydraulic cylinder (1), and distributed over its periphery.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterised in that the piston rod (3) is hollow and has in its interior at least one hydraulic accumulator connected to the load-bearing chamber (6) or the second chamber (5) and having a gas chamber (44, 45), preferably separated by a piston (46, 47) sealingly displaceable therein, for absorbing a gas bolster (44) which is prestressed in operation.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterised in that the hydraulic accumulators (8, 16, 23, 24) have devices (21, 22, 31, 50) for adjusting the gas pressure of the gas chamber (11, 19, 25, 27, 44, 45).

6. Device according to one of claims 1tio 5, characterised in that at least one hydraulic accumulator is connected to the associated chamber (5 or 6) by means of a, preferably remote-controlled, shut-off device (36).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterised in that at least one chamber (5 or 6) has adjustably resilient shock-absorbing devices (40) for preventing the piston (2) from striking hard against the end wall of the hydraulic cylinder (1).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterised in that tubular casings (32, 33) which concentrically enclose the piston rod (3) are disposed on the hydraulic cylinder (1).

9. Device according to claim 8, characterised in that one end of the piston rod (3) projects through an opening located at the end of the associated tubular casing (33) and has devices (13) for connection to the load (L) or to the crane hook (H), while the other tubular casing (32) is closed at its end and has lateral transfer ports (37) and devices (14) for connection to the crane hook (H) or the load (L).

10. Device according to claim 9, characterised in that at least one tubular casing (32 or 33) has a conically tapering end section (39) and the piston rod (3) has an associated conical end section (38) which, during extension underwater, produces in the conical end section (39) of the tubular casing (32 or 33) an accumulation of water which damps the extension movement.