EP0776819A1

EP0776819A1 - Vorrichtung zum Bergen einer schwimmenden Ladung

Info

Publication number: EP0776819A1
Application number: EP96117725A
Authority: EP
Inventors: Martin Dipl.-Phys. Pfitzner
Original assignee: STN Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1997-06-04
Also published as: DE19544656C1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bergen eines an der Wasseroberfläche (12) schwimmenden Geräts (10) mit einer Bergeöse (13) weist einen Bordkran mit Kranarm (14) auf, an dessen Kranarmende ein an einem Kranseil (15) befestigter Kranhaken (16) zum Einhaken in die Bergeöse (13) ausfierbar ist. Zwecks zuverlässiger Bergung ohne Funktionsstörungen wird zum Hinführen des Kranhakens (16) zur Bergeöse (13) eine Fangleine (17) verwendet, die endseitig am Kranhaken (16) befestigt und mittels eines am Kranarmende abstehenden Auslegers (19) in einem bis zur Wasseroberfläche (12) reichenden Leinenbogen (171) ausgelegt ist. Die Fangleine (17) ist dabei durch einen am Ausleger (19) über ein längbares, elastisches Dehnungselement (21) befestigten Greifer (22) hindurchgeführt, der so ausgebildet ist, daß er zum Freigeben der Fangleine (17) selbsttätig öffnet, wenn die in die Bergeöse (13) eingefädelte Fangleine (17) durch Auftrommeln eine geradlinige Streckung erreicht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bergen eines an der Wasseroberfläche schwimmenden Geräts der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer solchen Vorrichtung zum Bergen oder Einholen eines an der Wasseroberfläche schwimmenden Geräts, z. B. eines angetriebenen Unterwasserlaufkörpers, dient die Fangleine dazu, den Kranhaken ohne Personeneinsatz außenbords auch bei Seegang in die Bergeöse einzuhaken, um das Gerät dann durch die Seilwinde des Bordkrans an Bord hieven zu können. Der bis zur Wasserfläche reichende Bogenabschnitt der Fangleine wird dabei von einer an Bord stehenden Person in die Bergeöse des Geräts eingeschwenkt oder das mit einem eigenen Antrieb ausgestattete Gerät läuft mit seiner Bergeöse in den Bogenabschnitt ein. Danach wird die Fangleine durch die Winde aufgetrommelt und straff gezogen und der Fanghaken bei ständigem Zug an der Fangleine durch Fieren zur Bergeöse geführt und in die Bergeöse eingehakt. Damit die Fangleine aufgetrommelt und straff gespannt werden kann, muß zu einem bestimmten Zeitpunkt die Halterung am Ausleger die Fangleine freigeben, so daß diese sich vom Ausleger, der ja nur der Herstellung des Leinenbogens dient, lösen kann.
Bei einer bekannten Bergevorrichtung dieser Art besteht die lösbare Halterung aus einer Mehrzahl von über den Ausleger verteilt angeordneten, elastischen Halteklipsen, die die Fangleine längs der Unterseite des Auslegers halten und beim Straffziehen der Fangleine nacheinander, beginnend am freien Ende des Auslegers, aufgerissen werden. Beim Lösen des letzten Halteklips am Ausleger fällt die Fangleine im freien Fall und mit Längenüberschuß als schlappes Seil nach unten auf die Wasserfläche. Hierbei kann insbesondere bei unruhiger See der Fall eintreten, daß die Fangleine nochmals ungewollt in die Bergeöse einfädelt. Je nach Art des Einfädelns führt das entweder dazu, daß die Fangleine wieder gänzlich von der Bergeöse freikommt, oder dazu, daß die Fangleine die Bergeöse einmal vollständig umschlingt. In beiden Fällen kann die Bergeprozedur nicht erfolgreich abgeschlossen werden, sondern muß wieder ganz von vorn begonnen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bergevorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß Fehlfunktionen in der Bergeprozedur vermieden werden und das zu bergende Gerät auch bei starkem Seegang zuverlässig eingeholt werden kann.
Die Aufgabe ist bei einer Bergevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Bergevorrichtung hat den Vorteil, daß die Fangleine während ihres Auftrommelns stets straff gespannt bleibt und zu keinem Zeitpunkt eine aureichend große Lose entsteht, so daß ein Teil der Fangleine als Schlappseil ins Wasser fallen könnte. Strafft sich beim Auftrommeln die Fangleine, so wird der Greifer unter Längen des elastischen Dehnungselements in Richtung Kranhaken gezogen. Wenn dabei der Greifer weg von dem Ende des Auslegers so weit zur Verbindungslinie zwischen Kranhaken und Bergeöse hingezogen ist, daß der durch den Greifer hindurchführende Leinenabschnitt annähernd geradlinig verläuft, öffnet der Greifer automatisch und gibt die Fangleine frei, die aber zu diesem Zeitpunkt bereits zwischen Bergeöse und Kranhaken weitgehend gespannt ist und keine überschüssige Länge aufweist. Der von der Fangleine jetzt freigegebene Greifer wird von dem Dehnungselement wieder in seine Ausgangslage am Ende des Auslegers zurückgezogen und der Kranhaken durch Fieren am straff gespannten Fangleinenabschnitt zur Bergeöse geführt.
Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bergevorrichtung mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt sich der Greifer konstruktiv vorteilhaft durch zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Greifbacken realisieren, die an einem mit dem Dehnungselement verbundenen Tragstück schwenkbar so angeordnet sind, daß sie längs der Mittellinie des Greifers aneinanderliegen und voneinander abspreizbar sind. Die Fangleine liegt im geschlossenen Greifer auf einer Leinenführung auf, die sich aus zwei aneinanderliegenden, auf jeweils einer der Greifbacken unterhalb deren Schwenkpunkt am Tragstück angeordneten Führungsteilen zusammensetzt. Die beiden Greifbacken sind durch ein Verschlußglied in gegenseitiger Anlage verriegelt, das relativ zu dem durch den geschlossenen Greifer hindurchgeführten Leinenabschnitt so angeordnet ist, daß es durch Streckung des Leinenabschnitts unter Aufhebung der Verriegelung nach oben verschiebbar ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dabei bevorzugt das Verschlußglied als Verschlußring ausgebildet, der zur Greifbackenverriegelung in einer an die Greifbacken umlaufenden Außennut einliegt. An die Oberkante der Außennut schließt sich nach oben in Richtung zu den Schwenkpunkten der Greifbacken eine umlaufende Verjüngung der Greifbacken an. Der Abstand der Oberkante der Außennut zu einer zur Oberkante parallelen Tangente, die an den Scheibenumfang der die Leinenführungsteile bildenden Scheibe gelegt ist, ist kleiner bemessen als der Durchmesser der Fangleine, so daß der bei zunehmendem Auftrommeln der Fangleine aus einer abgewinkelten Lage in eine Strecklage übergehende Fangleinenabschnitt im Greifer den Verschlußring nach oben in die Verjüngung schiebt. Der damit entriegelte Greifer wird durch den Zug der Fangleine unter Abschwenken der Greifbacken voneinander geöffnet.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: ausschnittweise eine schiffsgestützte Bergevorrichtung zum Bergen eines angetriebenen Unterwasserlaufkörpers,
Fig. 2: eine Seitenansicht eines Greifers der Bergevorrichtung in Fig. 1, teilweise geschnitten,
Fig. 3: einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 ausschnittweise und schematisch dargestellte Bergevorrichtung dient zum Einholen eines an der Wasseroberfläche schwimmenden Geräts 10, hier eines angetriebenen Unterwasserlaufkörpers, an Bord eines Schiffes, dessen Bordwand in Fig. 1 schematisch mit 11 angedeutet ist. Das in Fig. 1 strichliniert angedeutete Gerät 10 mit seinen beiden Antrieben 101 und 102 schwimmt an der Wasseroberfläche 12 und trägt auf seiner Oberseite eine sog. Bergeöse 13 mit einer von einem federbelasteten Schließglied verschlossenen Einfädelöffnung. Am Bord des Schiffes ist ein Bordkran installiert, der mit einem Kranarm 14 über die Bordwand 11 auszuschwenken vermag. In Fig. 1 ist lediglich das Ende des Kranarms 14 dargestellt. Am Kranarmende ist ein an einem Kranseil 15 befestigter Kranhaken 16 mittels einer Kranwinde 23 soweit ausfierbar, daß der Kranhaken 16 in die Bergeöse 13 des an der Wasseroberfläche 12 schwimmenden Geräts 10 eingehängt werden kann. Durch Einziehen des Kranseils 15, was wiederum durch die Kranwinde 23 erfolgt, wird das Gerät 10 mit dem Kranseil 15 bis zum Kranarmende hochgezogen, um dann mit dem Kranarm 14 an Bord geschwenkt zu werden.
Zum Einführen des Kranhakens 16 in die Bergeöse 13 dient eine Fangleine 17, die mit ihrem einen Ende am Kranhaken 16 befestigt ist und mit ihrem anderen Ende auf die Aufwickeltrommel einer an Bord des Schiffes befindlichen Motorwinde auf- und abwickelbar ist. Auf die Darstellung der Motorwinde ist in Fig. 1 verzichtet. Die Zugrichtung der Fangleine 17 bei deren Auftrommeln auf die Aufwickeltrommel der Motorwinde ist in Fig. 1 mit Pfeil 18 gekennzeichnet. Am Ende des Kranarms 14 steht ein Ausleger 19 etwa horizontal ab, und zwar weg von der Bordwand 11 gerichtet. Am freien Ende des Auslegers 19 ist eine Umlenkrolle 20 angeordnet, über die ein auf der Oberseite des Auslegers 19 verlegtes Gummiseil 21 geführt ist. Das Gummiseil 21 endet unmittelbar hinter der Umlenkrolle 20, kann aber auf ca. das Doppelte seiner Länge gedehnt werden. Am Ende des Gummiseils 21 ist ein zangenartiger Greifer 22 befestigt, der die Fangleine 17 von oben her übergreift und im einzelnen in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. In direkter Ausrichtung mit dem Ausleger 19 ist auf der vom Ausleger 19 abgekehrten Seite des Kranarmendes 14 ein horizontal abstrebender Baum 24 angeordnet, der zur Bordwand 11 hinweist und an seinem freien Ende eine Führungsrolle 25 für die Fangleine 17 trägt.
Für die Bergeprozedur oder das Bergemanöver wird die am Kranhaken 16 befestigte Fangleine 17 in den Greifer 22 eingelegt und der Kranarm 14 über die Bordwand 11 in seine in Fig. 1 dargestellte Lage ausgeschwenkt. Dabei wird die Fangleine 17 im Bereich vor der Führungsrolle 24 von einer an Bord stehenden Person gegriffen. Dies ist in Fig. 1 durch eine die Fangleine 17 haltende Hand 26 illustriert. Mittels des Auslegers 19 und der an Bord stehenden Person wird ein bis zur Wasseroberfläche 12 reichender Leinenbogen 171 ausgelegt, der sich zwischen dem Greifer 22 am Ende des Auslegers 19 und der Hand 26 der an Bord stehenden Person ausbildet. Das angetriebene Gerät 10 wird mit seiner Bergeöse 13, die Einfädelöffnung voran, in den Leinenbogen 171 eingefahren, so daß sich die Fangleine 17 in die Bergeöse 13 einfädelt. Die Einfädelprozedur kann durch Manipulationen an der Fangleine 17 der an Bord stehenden Person unterstützt werden. Ist die Fangleine 17 in der Bergeöse 13 eingefädelt, so wird sie mittels der Motorwinde aufgetrommelt. Die Fangleine 17 wird von der an Bord stehenden Person freigegeben und die Lose der Fangleine 17 im Leinenbogen 171 verschwindet, so daß sich die Fangleine 17 zwischen Kranhaken 16, Greifer 22, Bergeöse 13 und Führungsrolle 25 jeweils straff spannt. Bei weiterem Auftrommeln der Fangleine 17 wird diese durch die Bergeöse 13 hindurchgezogen, wobei der Greifer 22 unter Dehnung des Gummiseils 21 in Richtung zum Kranhaken 16 hingezogen wird. Ist der Greifer 22 so weit in Richtung zur vertikalen Verbindungslinie zwischen Bergeöse 13 und Kranhaken 16 hin verlagert, daß der durch ihn hindurchlaufende Leinenabschnitt eine annähernd geradlinige Streckung erfährt, öffnet der Greifer 22, wie im einzelnen noch nachstehend beschrieben wird, und gibt die Fangleine 17 frei. Die Fangleine 17 wird nunmehr zwischen Kranhaken 16 und Bergeöse 13 straff gespannt und bildet ein Dreieck zwischen Kranhaken 16, Bergeöse 13 und Führungsrolle 25. Durch Fieren des Kranhakens 16 bei ständigem Zug auf der Fangleine 17 wird der Kranhaken 16 zur Bergeöse 13 geführt und hakt schließlich in die Bergeöse 13 ein. Dieser Zustand ist in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnet. Nunmehr wird durch Einholen des Kranseils 15 das Gerät 10 bis an das Ende des Kranarms 14 angehoben und durch Einschwenken des Kranarms 14 an Bord gebracht.
Die konstruktive Ausführung des Greifers 22 ist im einzelnen aus Fig. 2 und 3 ersichtlich. Der Greifer 22 weist ein Tragstück 30 mit einem Auge 31 zur Befestigung am Gummiseil 21 auf. Am Tragstück 30 sind zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Greifbacken 32, 33 schwenkbar gelagert, und zwar so, daß sie längs der Mittellinie des Greifers 22 aneinanderliegen und aus dieser Position heraus voneinander abspreizbar sind, wie dies durch die Pfeile 34 und 35 in Fig. 2 angedeutet ist. Die Greifbacken 32, 33 sind auf jeweils einem im Tragstück 30 gehaltenen Bolzen 36 bzw. 37 drehbar angeordnet. In dem von dem Tragstück 30 abgekehrten unteren Bereich der Greifbacken 32, 33 ist in jedem Greifbacken 32, 33 ein Wellenstummel 38 bzw. 39 gehalten. Bei aneinanderliegenden Greifbacken 32, 33 fluchten die Wellenstummel 38, 39 miteinander, und die aus den Greifbacken 32, 33 vorstehenden Stummelenden sind einander zugekehrt. Auf jedem Wellenstummelende ist eine Scheibe 40 bzw. 41 drehbar gehalten. Bei geschlossenem Greifer 22, also bei aneinanderliegenden Greifbacken 32, 33, bilden die beiden Scheiben 40, 41 eine Leinenführung 42 für die durch den Greifer 22 hindurchgeführte Fangleine 17, die in Fig. 2 und 3 strichliniert angedeutet ist. Die beiden Greifbacken 32, 33 sind in gegenseitiger Anlage durch ein Verschlußglied 43 verriegelt, das relativ zu dem durch den Greifer 22 über die Leinenführung 42 hindurchgeführten Abschnitt der Fangleine 17 so angeordnet ist, daß es durch Streckung dieses Leinenabschnitts, d. h. annähernd geradliniger Ausrichtung, nach oben verschoben wird und dadurch die Verriegelung der Greifbacken 32, 33 aufhebt.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verschlußglied 43 als geschlossener Ring 44, nachfolgend Verschlußring 44 genannt, ausgebildet, der zur Greifbackenverriegelung in eine an den Greifbacken 32, 33 umlaufende Außennut 45 einliegt. An die Oberkante 451 der Außennut 45 schließt sich nach oben eine umlaufende Verjüngung 46 der Greifbacken 32, 33 in Form einer umlaufenden Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt an. Die Außennut 45 ist relativ zu den die Leinenführung 42 bildenden Scheiben 40, 41 so angeordnet, daß der Abstand der Oberkante 451 der Außennut 45 von einer zur Oberkante 451 parallelen Tangente am Scheibenumfang kleiner ist als der Durchmesser der Fangleine 17. Die Fangleine 17 umschließt bei ihrem Durchtritt durch den Greifer 22 die Scheiben 40, 41 mit einem Umschlingungswinkel, der sich je nach Lage des Greifers 22 zwar ändert, im Grunde aber zunächst ein spitzer Winkel ist (Fig. 1). Mit zunehmender Annäherung des Greifers 22 an die vertikale Verbindungslinie zwischen Bergeöse 13 und Kranhaken 16 verändert sich der Umschlingungswinkel des über die Scheiben 40, 41 laufenden Leinenabschnitts hin zu stumpfen Winkeln bis schließlich der Fangleinenabschnitt eine annähernd geradlinige Strecklage einnimmt. Mit zunehmender Veränderung des Umschlingungswinkels hin zu stumpfen Winkeln stößt die Fangleine 17 an den Verschlußring 44 an und verschiebt ihn mit zunehmender Streckung nach oben. Durchläuft die Fangleine 17 annähernd geradlinig den Greifer 22, so liegt der Verschlußring 44 im Bereich der Verjüngung 46. Damit ist die Verriegelung der beiden Greifbacken 32, 33 aufgehoben, und durch den radialen Zug der Fangleine 17 auf die Scheiben 40, 41 nach unten werden die beiden Greifbacken in Richtung der Pfeile 34, 35 in Fig. 2 voneinander abgespreizt. Die Tiefe der Verjüngung 46 ist größer gewählt als der Radius der Fangleine 17, so daß die beiden nach außen schwenkenden Greifbacken 32, 33, bevor sie mit dem Grund der Verjüngung 46 an dem Verschlußring 44 anschlagen, zwischen den Scheiben 40, 41 einen Spalt freigeben, der größer ist als der Durchmesser der Fangleine 17. Die Fangleine 17 wird aus dem Greifer 22 herausgezogen und die Bergeprozedur nimmt mit Ausfieren des Kranhakens 16 ihren vorstehend beschriebenen weiteren Verlauf.
Für eine erneute Bergungsaktion eines weiteren Geräts 10 wird der Greifer 22 von Hand durch Hochschieben des Verschlußringes 44 geöffnet, die endseitig am Kranhaken 16 befestigte Fangleine 17 in die Führung 42 eingelegt und die Greifbacken 32, 33 geschlossen. Der Verschlußring 44 fällt aufgrund seines Eigengewichts selbsttätig in die Außennut 45 ein und verriegelt den Greifer 22.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann anstelle des Gummiseils 21 jedes andere längbare, elastische Dehnungselement zur Befestigung des Greifers 22 an der Spitze des Auslegers 19 verwendet werden. Wesentlich ist nur, daß das elastische Dehnungselement sich ausreichend längen kann, damit der Greifer 22 beim Auftrommeln der Fangleine 17 bis in Nähe der vertikalen Verbindungslinie zwischen Bergeöse 13 und Kranhaken 16 gezogen werden kann. Auch ist es nicht erforderlich, die beiden Scheiben 40, 41 drehbar auf den Wellenstummeln 38, 39 anzuordnen. Sie können auch feststehend ausgebildet werden. Die Drehbarkeit der Scheiben 40, 41 erleichtert aber die Durchführung der Fangleine 17 durch den Greifer 22 und vermindert Reibungsverluste.

Claims

Vorrichtung zum Bergen eines an der Wasseroberfläche (12) schwimmenden Geräts (10), das auf seiner Oberseite eine Bergeöse (13) mit Einfädelöffnung trägt, mit einem Bordkran mit Kranarm (14), an dessen Kranarmende ein an einem Kranseil (15) befestigter Kranhaken (16) zum Einhaken in die Bergeöse (13) ausfierbar ist, mit einer mittels einer Winde auftrommelbaren Fangleine (17), die endseitig am Kranhaken (16) befestigt und mittels eines am Kranarmende abstehenden Auslegers (19) in einem bis zur Wasseroberfläche (12) reichenden Leinenbogen (171) ausgelegt ist, wobei die Fangleine (17) am Ausleger (19) in einer Halterung lösbar aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen die Fangleine (17) von oben her übergreifenden, zangenartigen Greifer (22) aufweist, der über ein längbares, elastisches Dehnungselement (21) am freien Ende des Auslegers (19) befestigt ist, und daß der Greifer (22) so ausgebildet ist, daß er zum Freigeben der Fangleine (17) selbsttätig öffnet, wenn die in die Bergeöse (13) eingefädelte Fangleine (17) durch Auftrommeln eine unter Längung des Dehnungselements (21) annähernd geradlinige Streckung im Bereich zwischen Bergeöse (13) und Kranhaken (16) erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (22) ein zur Befestigung am Dehnungselement (21) ausgebildetes Tragstück (30) sowie zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Greifbacken (32, 33) aufweist, die am Tragstück (30) schwenkbar so angeordnet sind, daß sie längs der Mittellinie des Greifers (22) aneinanderliegen und voneinander abspreizbar sind, daß die Fangleine (17) im geschlossenen Greifer (22) auf einer Leinenführung (42) aufliegt, die sich aus zwei aneinanderliegenden, auf jeweils einem der Greifbacken (32, 33) unterhalb deren Schwenkpunkt (36, 37) angeordneten Führungsteilen (40, 41) zusammensetzt, und daß die beiden Greifbacken (32, 33) durch ein Verschlußglied (43) in gegenseitiger Anlage verriegelt sind, das relativ zu dem durch den geschlossenen Greifer (22) hindurchgeführten Leinenabschnitt so angeordnet ist, daß es durch Streckung des Leinenabschnitts unter Aufhebung der Verriegelung nach oben verschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leinenführungsteile von jeweils einer Scheibe (40, 41) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (40, 41) auf einem im Greifbacken (32 bzw. 33) befestigten Wellenstummel (38 bzw. 39) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (43) als Ring (44) ausgebildet ist, der zur Greifbackenverriegelung in einer an den Greifbacken (32, 33) umlaufenden Außennut (45) einliegt, daß an die Oberkante (451) der Außennut (45) sich nach oben hin eine umlaufende Verjüngung (46) der Greifbacken (32, 33) anschließt und daß der Abstand der Oberkante (451) der Außennut (45) zu einer am Scheibenumfang anliegenden, zur Oberkante (451) parallelen Tangente kleiner ist als der Durchmesser der Fangleine (17).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Verjüngung (46) größer ist als der Radius der Fangleine (17).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dehnungselement als Gummiseil (21) ausgebildet ist, das auf der Oberseite des Auslegers (19) verlegt und über ein am freien Ende des Auslegers (19) angeordnetes Führungsglied (20) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied als Umlenkrolle (20) ausgebildet ist.