EP3512767A1 - Vorrichtung zum anschlagen einer kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes objekt - Google Patents

Vorrichtung zum anschlagen einer kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes objekt

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EP3512767A1
EP3512767A1 EP17764815.1A EP17764815A EP3512767A1 EP 3512767 A1 EP3512767 A1 EP 3512767A1 EP 17764815 A EP17764815 A EP 17764815A EP 3512767 A1 EP3512767 A1 EP 3512767A1
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    • B66C23/52—Floating cranes

Definitions

  • the load-receiving end of the lifting device, the load-bearing connection and the coupling device form the load branch, which can carry the dynamic tensile load of the object.
  • the load branch is unloaded if the coupling unit is not coupled to an object.
  • the load branch is loaded when the coupling unit is coupled to one or more objects and the load of the object or objects is picked up via the load branch.
  • the position of the object 101 may be determined, for example, relative to the coupling device 100, relative to the lifting device 120 or relative to the foundation 122 of the lifting device.
  • the position of the free-floating object can be determined according to an embodiment by a motion capture method.
  • the object and / or the coupling device is provided with optical markers.
  • the markers are detected by optical cameras of the detection device and processed in the recorded images. Based on the marker movements in the individual camera images, the position and / or position of the markers in 3D can be calculated by means of triangulation. Alternatively, the markers can be dispensed with if the object or the coupling device can be tracked by pattern recognition.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung (100) an ein freischwimmendes Objekt (101), beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen, vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist mindestens ein erstes Verbindungsende (102), das mit einem lastaufnehmenden Ende (121) einer Hebevorrichtung (120) verbindbar ist; eine Kopplungsvorrichtung (100) zum Anschlagen an ein freischwimmendes Objekt; eine lastaufnehmende Verbindung (103) zwischen dem ersten Verbindungsende (102) und der Kopplungsvorrichtung (100); und eine zur lastaufnehmenden Verbindung (103) separate Führungsvorrichtung (104), welche das erste Verbindungsende (102) mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung (100) relativ zum ersten Verbindungsende (102) zu führen, auf.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG ZUM ANSCHLAGEN EINER KOPPLUNGSVORRICHTUNG AN EIN
FREISCHWIMMENDES OBJEKT
Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt, beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise auf einem Schiff oder einem Offshorebauwerk verwendet werden.
Vorbekannter Stand der Technik
[0002] Wasserfahrzeuge oder Schwimmgeräte werden zum Beispiel vom Deck eines Schiffes zu Wasser gelassen oder ausgesetzt und anschließend wieder geborgen. Eine solche Aussetz- und Bergevorrichtung (Launch and Recovery System, LARS) ist in der Regel mit einer Kopplungsvorrichtung ausgestattet, die an das Wasserfahrzeuge oder das Schwimmgerät koppelt, sodass es durch eine damit verbundene Hebevorrichtung ausgesetzt oder eingeholt werden kann.
[0003] Das sichere Bergen von freischwimmenden Objekten wie Wasserfahrzeugen oder Schwimmgeräten wird durch die relativen Bewegungen des Schiffes und des freischwimmenden Objektes zueinander erschwert. Das Anschlagen eines Kranhakens oder Anpicken einer vergleichbaren Kopplungsvorrichtung ist ein derzeit nicht zu friedenstellend gelöstes Problem. Um Beschädigungen durch Kollisionen zu vermeiden, befindet sich das freischwimmende Objekt in einem sicheren Abstand zum Schiff. Das Anschlagen der Kopplungsvorrichtung geschieht manuell zum Beispiel durch einen Matrosen auf dem Schiff, der die Kopplungsvorrichtung mit einer Stange zum freischwimmenden Objekt führt.
[0004] Alternativ können Schiffe ein Netz oder einen Unterwasserkäfig, auch Garage genannt, auslegen. Das Schwimmgerät manövriert dann selbstständig in das Netz oder die Garage. Das Schwimmgerät wird also nicht gegriffen sondern eingefangen und eingeholt. Dazu ist jedoch eine geeignete Manövrierfähigkeit des Schwimmgerätes nötig. [0005] Eine andere Möglichkeit des Bergens ist das Abstoßen einer Bergungsleine vom Schwimmgerät. Diese treibt an die Oberfläche und kann mit einem Haken oder ähnlichem vom Bord des Schiffes gefangen und eingeholt werden. Hierbei benötigt das Schwimmgerät eine entsprechende Vorrichtung zum Abstoßen einer Bergungsleine.
[0006] Bei der manuellen Methode wird eine Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt beispielsweise von einem Matrosen auf einem Schiff angeschlagen. Dieser benötigt oft mehrere Versuche und die Arbeit ist körperlich belastend und zeitaufwändig. Des Weiteren ist diese Methode mit einem hohen Risiko verbunden, da die ausführende Person über Bord gehen kann, oder von schwingenden Lasten auf dem Schiff, zum Beispiel Teilen der Hebevorrichtung, getroffen werden kann.
[0007] Die speziellen Lösungen zum Einfangen in einem Unterwasserkäfig oder Bergen durch eine Bergungsleine stellen hohe Anforderungen an das zu bergende Schwimmgerät. Es gibt keine sichere allgemeine Lösung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt. Des Weiteren sind diese Lösungen relativ groß und schwer und belegen viel Laderaum bzw. Zuladung.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt anzuschlagen, sodass es durch eine Hebevorrichtung geborgen werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
[0009] Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Wasserfahrzeug nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
[0010] Gemäß einer Ausführungsform wird das Problem gelöst durch eine Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt, beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen, aufweisend: mindestens ein erstes Verbindungsende, das mit einem lastaufnehmenden Ende einer Hebevorrichtung verbindbar ist, eine lastaufnehmende Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsende und der Kopplungsvorrichtung, und eine zur lastaufnehmenden Verbindung separate Führungsvorrichtung, welche das Verbindungsende mit der Kopplungsvorrichtung verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende zu führen.
[0011] Die Vorrichtung dient dazu, die Kopplungsvorrichtung gezielt an ein freischwimmendes Objekt, beispielsweise freischwimmende Gegenstände, Wasserfahrzeuge, Schwimmgeräte oder Personen, heranzuführen und ein Ankoppeln, oder Anschlagen, der Kopplungsvorrichtung an das freischwimmende Objekt herbeizuführen. Durch das Anschlagen der Kopplungsvorrichtung wird das Objekt mit der Hebevorrichtung verbunden.
[0012] Typischerweise ist die Führungsvorrichtung funktionell separat zur lastaufnehmenden Verbindung ausgebildet. Die Führungsvorrichtung kann als ein Führungszweig der Vorrichtung beschrieben werden, der eine zu einem Lastzweig parallele Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsende und der Kopplungsvorrichtung bildet. Der Begriff „parallele Verbindung" ist hier funktional und nicht geometrisch zu verstehen. Der Lastzweig wird von der lastaufnehmenden Verbindung gebildet. Die Führungsvorrichtung bildet damit gleichsam einen „Bypass" zur lastaufnehmenden Verbindung.
[0013] Diese beiden Zweige ermöglichen eine funktionale Trennung zwischen den Funktionen Tragen der Last durch die lastaufnehmende Verbindung und der Funktion Führen der Kopplungsvorrichtung zum freischwimmenden Objekt.
[0014] Die Kopplungsvorrichtung bildet typischerweise ein zweites Verbindungsende der Vorrichtung. Das zweite Verbindungsende der Vorrichtung dient zum Ankoppeln an das freischwimmende Objekt. Das erste Verbindungsende der Vorrichtung dient zum Ankoppeln und zum Verbinden mit der Hebevorrichtung.
[0015] Der Lastzweig, gebildet durch die lastaufnehmende Verbindung, dient im Wesentlichen dazu, die Last des an die Kopplungsvorrichtung gekoppelten Objekts aufzunehmen. Im einfachsten Fall kann die lastaufnehmende Verbindung ein Lastseil sein, das ausreichend dimensioniert ist, um die Last des Objekts aufzunehmen und das Objekt beispielsweise aus dem Wasser zu ziehen. Die lastaufnehmende Verbindung kann aber auch eine Kette sein, und allgemein durch ein flexibles Verbindungselement gebildet werden, welches einerseits ausreichend dimensioniert ist, um insbesondere die Gewichtslast des Objekts aufzunehmen, und andererseits eine freie Bewegung der Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende gestattet.
[0016] Die lastaufnehmende Verbindung verbindet daher das erste Verbindungsende mit dem zweiten Verbindungsende. Zusätzlich und typischerweise separat dazu verbindet die Führungsvorrichtung das erste Verbindungsende mit dem zweiten Verbindungsende. Die Position und ggf. die Lage des zweiten Verbindungsende, d.h. der Kopplungsvorrichtung, relativ zum ersten Verbindungsende, wird zumindest teilweise durch die Führungsvorrichtung gesteuert definiert. Dabei kann die Führungsvorrichtung das zweite Führungsende relativ zum ersten Führungsende führen.
[0017] Damit ist es möglich, die Kopplungsvorrichtung mittels der Führungsvorrichtung zum noch freischwimmenden Objekt zu bewegen und eine Kopplung der Kopplungsvorrichtung mit dem freischwimmenden Objekt zu ermöglichen. Die Führungsvorrichtung muss dabei, im Gegensatz zur lastaufnehmenden Verbindung, nicht die Last des freischwimmenden Objekts aufnehmen oder tragen. Dies wird von der lastaufnehmenden Verbindung übernommen. Die Führungsvorrichtung muss lediglich so ausgestaltet sein, dass sie die Last, d.h. das Gewicht, der Kopplungsvorrichtung sicher tragen und die Kopplungsvorrichtung kontrolliert zum freischwimmenden Objekt führen kann. Dadurch ist es möglich, die Führungsvorrichtung kompakt und leicht auszubilden.
[0018] Da die Führungsvorrichtung lediglich die Kopplungsvorrichtung bewegen muss, treten nur relative geringe Reaktionsmomente auf. Es ist daher möglich, die Kopplungsvorrichtung relativ schnell zu bewegen, sodass die Kopplungsvorrichtung auch der Bewegung des freischwimmenden Objekts relativ leicht nachgeführt werden kann.
[0019] Die Führungsvorrichtung gestattet mindestens eine kontrollierte eindimensionale Bewegung der Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende. Typischerweise ist die Führungsvorrichtung mindestens für eine kontrollierte zweidimensionale Bewegung der Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende, und bevorzugt für eine kontrollierte dreidimensionale Bewegung, d.h. in alle Raumrichtungen, ausgelegt.
[0020] Die kontrollierte eindimensional Bewegung der Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende ist im Allgemeinen bezogen auf ein Bezugssystem, indem die Hebevorrichtung ruht. Wenn beispielsweise das erste Verbindungsende das Ende eines Kranseils ist und die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung daran befestigt ist, dann entspricht das Auslenken des Kranseils inklusive der Vorrichtung ebenfalls einer kontrollierten Bewegung gemäß einer Ausführungsform.
[0021] Die Führungsvorrichtung umfasst daher mindestens einen ersten Aktor. Dieser kann beispielsweise zum Ausüben einer gesteuerten Linearbewegung oder Rotation ausgebildet sein. Beispielsweise können pneumatische Linearaktuatoren wie pneumatische Muskeln als Aktoren verwendet werden, da sie ein vergleichsweise geringes Gewicht haben und ein hohes Kraft-Gewicht-Verhältnis aufweisen. Dadurch können solche Aktuatoren auch relativ schnelle Bewegungen ausüben, was für das gesteuerte Nachführen und Heranführen der Kopplungsvorrichtung zum freischwimmenden Objekt von Vorteil ist.
[0022] Als freischwimmende Objekte werden dabei insbesondere solche Objekte betrachtet, die nicht dauerhaft mit der Hebevorrichtung mechanisch verbunden sind.
[0023] Freischwimmende Objekte können an der Wasseroberfläche, teilweise im oder komplett unter Wasser schwimmen. Das können beispielsweise sein: bemannte oder unbemannte Boote oder U-Boote, Schwimmgeräte oder Messinstrumente, Frachtgut, Kisten, Container, Fässer, Treibgut oder Personen. Die freischwimmenden Objekte können eine Masse von einigen Kilogramm bis hin zu einigen Tonnen besitzen.
[0024] Freischwimmende Objekte können manövrierfähig sein und beispielsweise einen eigenen Antrieb besitzen. Sie können aber auch nicht manövrierfähig sein. Sie sind der Strömung, den Wellen und dem Wind ausgesetzt und ändern ihre Position und ihre Lage relativ zur Hebevorrichtung und zu der Kopplungsvorrichtung.
[0025] Aufgrund beispielsweise einer Wellenbewegung bewegt sich das freischwimmende Objekt. Zusätzlich kann sich auch die Hebevorrichtung, beispielsweise befestigt am oder Teil eines Schiffes, durch die Wellenbewegung bewegen. Dadurch bewegen sich das freischwimmende Objekt und die Hebevorrichtung relativ zueinander. Die Amplitude und Frequenz dieser relativen Bewegung kann schwanken. Durch ein kontrolliertes Führen der Kopplungsvorrichtung durch die Führungsvorrichtung wird es ermöglicht, dass dieser relativen Bewegung entgegengewirkt wird und die Bewegung der Kopplungsvorrichtung in Einklang mit der Bewegung des freischwimmenden Objekts gebracht wird, oder zumindest dessen Bewegung angeglichen wird. D.h. auch wenn die Hebevorrichtung und das freischwimmende Objekt eine große Relativbewegung zueinander ausführen, kann durch die Führungsvorrichtung gewährleistet werden, dass die Relativbewegung zwischen Kopplungsvorrichtung und dem freischwimmenden Objekt relativ gering ist. Durch eine gewichtsmäßig leicht aufgebaute Führungsvorrichtung wird dies unterstützt.
[0026] Die Führungsvorrichtung selbst trägt nicht die Last des Objekts, sondern lediglich die Last der Kopplungsvorrichtung. Die Führungsvorrichtung kann daher entsprechend kompakt aufgebaut sein. Dadurch werden Kosten gespart.
[0027] Zum Vergleich soll dazu auf eine Lösung verwiesen werden, bei der beispielsweise ein Roboterarm sowohl das Anpicken als auch das Heben des freischwimmenden Objekts übernimmt. Dieser Roboterarm muss daher entsprechend massiv ausgebildet werden, um die große Last des Objekts zu tragen. Dadurch wird der Roboterarm aber auch träge und lässt keine schnellen Bewegungen zu.
[0028] Im Gegensatz muss die Führungsvorrichtung nur die Kopplungsvorrichtung sicher bewegen. Daher kann die Führungsvorrichtung mit kleineren, leichteren und kostengünstigeren Komponenten ausgestattet werden. Außerdem lässt eine solche Führungsvorrichtung auch schnellere Bewegungen zu, sodass die Führungsvorrichtung auch einem sich stark durch den Wellengang bewegenden Objekt folgen und die Kopplungsvorrichtung besser und sicherer zum Objekt bewegen kann.
[0029] Gemäß einer Ausführungsform kann die Führungsvorrichtung eine Konfiguration annehmen, welche als Parkkonfiguration bezeichnet wird, bei der die Last des freischwimmenden Objekts praktisch vollständig von der lastaufnehmenden Verbindung aufgenommen wird, die Führungsvorrichtung aber weitgehend entlastet ist. Dadurch ist es möglich, dass nach erfolgter Kopplung die Führungsvorrichtung die Parkkonfiguration einnimmt und die Lastaufnahme durch die lastaufnehmende Verbindung erfolgt.
[0030] Beispielsweise kann die Parkkonfiguration so ausgestaltet sein, dass die Führungsvorrichtung eine Erstreckung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsende (Kopplungsvorrichtung) aufweist, die an sich größer ist als Erstreckung der lastaufnehmenden Verbindung zwischen diesen beiden Enden ist, wenn die lastaufnehmende Verbindung nicht vorhanden wäre. Weist beispielsweise die veränderbare Länge der Führungsvorrichtung eine Maximallänge auf, die größer ist als die Maximallänge der lastaufnehmenden Verbindung, kann die Führungsvorrichtung bis zur Maximallänge der lastaufnehmenden Führungsvorrichtung„entspannt" werden und trägt dann selbst keine Last mehr. Die Kopplungsvorrichtung, die dann typischerweise bereits am Objekt angeschlagen ist, wird dann auch von der lastaufnehmenden Verbindung getragen.
[0031] Eine denkbare Möglichkeit ist beispielsweise, die Führungsvorrichtung durch mindestens einen pneumatischen Muskel zu realisieren, der eine Maximalerstreckung aufweist, die größer ist als die Maximalerstreckung der lastaufnehmenden Verbindung, beispielsweise einem Seil. Der Muskel kann nach erfolgter Kopplung entspannt werden. Durch seine dadurch erfolgte Ausdehnung wird das Seil gespannt, der Muskel aber entlastet.
[0032] Alternativ ist es möglich, dass die lastaufnehmende Verbindung verkürzt wird, um die Last des Objekts einschließlich der Kopplungsvorrichtung aufzunehmen und die Führungsvorrichtung zu entlasten.
[0033] Die Flüssigkeit in der das freischwimmende Objekt schwimmt kann beispielsweise Salzwasser, Meerwasser, Süßwasser, Brackwasser aber auch Abwässer oder behandelte Wässer wie gechlortes Wasser sein. Auch schwimmende Objekte in Ölen oder Gemischen aus Wasser und Öl entsprechen der Erfindung. Der Einfachheit halber bezieht sich die Beschreibung auf freischwimmende Objekte in Wasser ohne darauf beschränkt zu sein.
[0034] Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung aufgebaut und abgebaut werden. Sie kann an eine geeignete Hebevorrichtung angebaut werden, und auch wieder abgebaut und verstaut werden. Die Vorrichtung kann daher auch als Nachrüstsatz für Hebevorrichtungen bereitgestellt werden.
[0035] Im einfachsten Fall kann die Vorrichtung beispielsweise an einem Kran befestigt werden, beispielsweise mit ihrem ersten Verbindungsende am Kranhaken angeschlagen werden. Mittels der Führungsvorrichtung wird dann die Kopplungsvorrichtung zum freischwimmenden Objekt geführt, bis die Kopplung erfolgt. Eine Bewegung des Kranhakens ist dabei nicht erforderlich, kann aber zur Unterstützung der Kopplung erfolgen. Nach erfolgter Kopplung wird entweder die Länge der lastaufnehmenden Verbindung gekürzt, oder die Führungsvorrichtung nimmt ihre Parkkonfiguration ein. Im Ergebnis wird die lastaufnehmende Verbindung gespannt und der Kranhaken gehoben. Dadurch kann das nun gekoppelte Objekt gehoben und geborgen werden.
[0036] Nach erfolgter Bergung kann die Vorrichtung demontiert und verstaut werden. [0037] Die Kopplungsvorrichtung kann an das Objekt angeschlagen werden und es koppeln. Die Kopplungsvorrichtung ist dann lastaufnehmend mit dem Objekt verbunden. Die Kopplungsvorrichtung ist auf das freischwimmende Objekt angepasst und kann beispielsweise einen Haken, einen Karabinerhaken, eine Schlinge, einen Ring, eine Kreisoder Zylinderkupplung, einen Pilzkopfverschluss, einen Greifer oder ein Netz beinhalten. Abhängig von der Art der Kopplungsvorrichtung ist das Anschlagen der Kopplungsvorrichtung beispielsweise ein Einhaken, Einrasten, Einfädeln, Umschließen, Ankuppeln, Andocken, Greifen oder Einfangen.
[0038] Gemäß einer Ausführungsform weist die Kopplungsvorrichtung einen Sicherungsmechanismus auf, die das unbeabsichtigte Lösen von dem Objekt nach dem Anschlagen verhindert. Der Sicherungsmechanismus kann selbstsperrend bei Kontakt der Kopplungsvorrichtung mit dem Objekt sein. Ein Sicherungsmechanismus ist derart gestaltet, dass er sich nur durch eine willentliche Entriegelung öffnen lässt.
[0039] Der Sicherungsmechanismus kann beispielsweise ein Schnappverschluss an einem Karabiner oder einem Pilzkopfverschluss sein.
[0040] Gemäß einer Ausführungsform kann die Führungsvorrichtung die Last der Kopplungsvorrichtung ohne ein daran gekoppeltes Objekt tragen.
[0041] Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Traglast der lastaufnehmenden Verbindung ein Vielfaches der Führungsvorrichtung. Die Traglast der lastaufnehmenden Verbindung kann beispielsweise mehr als das 5-fache oder mehr als das 10-fache der Traglast der Führungsvorrichtung entsprechen.
[0042] Die Vorrichtung schlägt eine Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt an, sodass ein lastaufnehmendes Ende einer Hebevorrichtung mit dem Gegenstand verbunden wird. Die Hebevorrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie die dynamische Zuglast des Objektes trägt.
[0043] Die Hebevorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass sie das Objekt aus dem Wasser heben beziehungsweise ziehen kann. Die Hebevorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform ein Kran, eine Hub- oder Zugwinde oder ähnliches sein. Die Tragkraft einer solchen Hebevorrichtung entspricht der Kraft mit der eine Masse von einigen Hundert Kilogramm oder einigen Tonnen an der Hebevorrichtung bei Seegang zieht. [0044] Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Traglast der Hebevorrichtung mindestens lt oder mindestens 5t oder mindestens 10t.
[0045] Die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung weist mindestens ein erstes Verbindungsende auf, das mit einem lastaufnehmenden Ende einer Hebevorrichtung verbindbar ist. Das lastaufnehmende Ende der Hebevorrichtung ist derart gestaltet, dass es mit dem ersten Verbindungsende der Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung verbindbar ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das lastaufnehmende Ende der Hebevorrichtung beispielsweise ein Haken, eine Öse, eine Platte oder das Ende eines stabilen Seiles.
[0046] Wie bereits weiter oben beschrieben, weist die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung eine lastaufnehmende Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsende und der Kopplungsvorrichtung auf. Die lastaufnehmende Verbindung ist derart gestaltet, dass sie die Zuglast des Objektes im Wasser trägt. Die lastaufnehmende Verbindung kann derart gestaltet sein, dass sie die Last trägt, die nötig ist, um das Objekt aus dem Wasser zu heben beziehungsweise zu ziehen.
[0047] Die lastaufnehmende Verbindung ist unbelastet, wenn sie durch keine Last eines Objektes belastet wird. Die lastaufnehmende Verbindung ist belastet, wenn sie durch die Last eines Objektes belastet wird.
[0048] Das lastaufnehmende Ende der Hebevorrichtung, die lastaufnehmende Verbindung und die Kopplungsvorrichtung bilden den Lastzweig, der die dynamische Zuglast des Objektes tragen kann. Der Lastzweig ist unbelastet, wenn die Kopplungseinheit nicht mit einem Objekt gekoppelt ist. Der Lastzweig ist belastet, wenn die Kopplungseinheit mit einem oder mehreren Objekten gekoppelt ist und die Last des Objektes oder der Objekte über den Lastzweig aufgenommen wird.
[0049] Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung separat zur lastaufnehmenden Verbindung und verbindet das erste Verbindungsende der Vorrichtung mit der Kopplungsvorrichtung. Die Führungsvorrichtung ist derart gestaltet, dass sie die Kopplungsvorrichtung relativ zum ersten Verbindungsende führen kann. Bevorzugt ist die Führungsvorrichtung daher separat zur lastaufnehmenden Verbindung und verbindet das erste Verbindungsende der Vorrichtung mit der Kopplungsvorrichtung. Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung parallel zur lastaufnehmenden Verbindung. [0050] Gemäß einer Ausführungsform führt die Führungsvorrichtung die Kopplungsvorrichtung bei unbelastetem Lastzweig. Dies kann in eine oder mehrere Raumdimensionen geschehen.
[0051] Der Bewegungsbereich, in dem die Führungsvorrichtung die Kopplungsvorrichtung bewegen kann, definiert einen Fangbereich für das freischwimmende Objekt. Durch das Führen der Kopplungsvorrichtung durch die Führungsvorrichtung kann das freischwimmende Objekt im Fangbereich eingefangen und gekoppelt werden.
[0052] Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung derart gestaltet, dass sie den Abstand zwischen dem erstes Verbindungsende und der Kopplungsvorrichtung erhöhen oder verringern kann. Die Führungsvorrichtung kann derart gestaltet sein, dass sie durch Verlängerung des Abstandes vom ersten Verbindungsende der Vorrichtung zur Kopplungsvorrichtung die lastaufnehmende Verbindung nach dem Ankoppeln der Kopplungsvorrichtung an das Objekt belastet. Dabei kann die Führungsvorrichtung die oben erwähnte Parkkonfiguration einnehmen.
[0053] Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung derart gestaltet, dass sie die Kopplungsvorrichtung in einer horizontalen Ebene, also einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zur Wasseroberfläche ist, bewegen kann. Die Kopplungsvorrichtung wird dann relativ zum ersten Verbindungsende geführt. Im Bezugssystem der relativen Bewegung ruht die Hebevorrichtung.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0054] Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne darauf beschränkt zu werden. Die angefügten Figuren stellen nur schematische Zeichnungen dar und sind nicht maßstabsgetreu.
[0055] Die Fig. 1A und 1B zeigen eine Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht und der Draufsicht.
[0056] Die Fig. 2A und 2B zeigen eine Ausführungsform der Erfindung bei belasteter und unbelasteter lastaufnehmender Verbindung.
[0057] Die Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Steuern einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt. Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
[0058] Gemäß einer Ausführungsform zeigen Fig. 1A und 1B eine Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 100 an ein freischwimmendes Objekt 101, beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen, aufweisend: mindestens ein erstes Verbindungsende 102 , das mit einem lastaufnehmenden Ende 121 einer Hebevorrichtung 120 verbindbar ist, eine lastaufnehmende Verbindung 103 zwischen dem ersten Verbindungsende 102 und der Kopplungsvorrichtung 100, und einer zur lastaufnehmenden Verbindung 103 separaten Führungsvorrichtung 104, welche das Verbindungsende 102 mit der Kopplungsvorrichtung 100 verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung 100 relativ zum ersten Verbindungsende 102 zu führen.
[0059] Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 100 an ein freischwimmendes Objekt 101, beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen, auf: mindestens ein erstes Verbindungsende 102 , das mit einem lastaufnehmenden Ende 121 einer Hebevorrichtung 120 verbindbar ist, eine lastaufnehmende Verbindung 103 zwischen dem ersten Verbindungsende 102 und der Kopplungsvorrichtung 100, und einer zur lastaufnehmenden Verbindung 103 separaten Führungsvorrichtung 104, welche das Verbindungsende 102 mit der Kopplungsvorrichtung 100 verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung 100 bei nicht belasteter lastaufnehmenden Verbindung 103 relativ zum ersten Verbindungsende 102 zu führen.
[0060] Gemäß einer Ausführungsform ist die Hebevorrichtung 120 auf einem Fundament 122 festgelegt. Das Fundament 122 der Hebevorrichtung 120 kann Teil eines Wasserfahrzeuges oder eines Offshorebauwerkes sein oder in der Nähe eines Gewässers festgelegt sein.
[0061] Gemäß einer Ausführungsform ist das Fundament 122 der Hebevorrichtung 120 Teil eines Schiffes. Die Hebevorrichtung 120 kann der A-Rahmen des Schiffes oder ein Kran sein.
[0062] Die Führungsvorrichtung 104 kann die Kopplungsvorrichtung 100 in mindestens eine und möglicher Weise in zwei oder drei Raumdimensionen bewegen. Die Führungsvorrichtung 104 führt die Kopplungsvorrichtung 100 relativ zum ersten Verbindungsende 102. [0063] Die Führungsvorrichtung kann die Position der Kopplungsvorrichtung 100 führen. Die Führungsvorrichtung 104 kann gemäß einer Ausführungsform ebenfalls die Lage der Kopplungsvorrichtung 100 relativ zum Objekt 101 verändern.
[0064] Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung 104 derart gestaltet, dass sie den Abstand zwischen dem erstes Verbindungsende 102 und der Kopplungsvorrichtung 100 variieren kann. Die Führungsvorrichtung 104 kann derart gestaltet sein, dass sie durch die Variation des Abstandes vom ersten Verbindungsende 102 der Vorrichtung zur Kopplungsvorrichtung 100 die lastaufnehmende Verbindung 103 nach dem Ankoppeln der Kopplungsvorrichtung an das Objekt belastet.
[0065] Die in Fig. 1A und 1B dargestellte Führungsvorrichtung 104 besteht aus mehreren Linearaktuatoren 104a, 104b, 104c. Der erste Linearaktuator 104a ist vertikal zur Wasseroberfläche angeordnet und verbindet die Kopplungseinheit 100 mit dem ersten Verbindungsende 102 der Vorrichtung separat zur lastaufnehmenden Verbindung 103. Der zweite Linearaktuator 104b und der dritte Linearaktuator 104c sind horizontal zur Wasseroberfläche angeordnet. Die horizontalen Aktuatoren verbinden die Kopplungseinheit 100 mit dem ersten Verbindungsende 102 der Vorrichtung separat zur lastaufnehmenden Verbindung 103 über das Fundament der Hebevorrichtung 122 und die Hebevorrichtung 120.
[0066] Gemäß einer Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung 104 mindestens einen ersten Linearaktuator 104a auf, welcher das Verbindungsende mit der Kopplungsvorrichtung verbindet.
[0067] Gemäß einer Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung 104 mindestens einen zweiten Linearaktuator 104b mit einem ersten und einem zweiten Ende auf, wobei das erste Ende ein zweites Verbindungsende der Vorrichtung zum Festlegen der Vorrichtung relativ zur Hebevorrichtung 120 bildet, und das zweite Ende mit der Kopplungsvorrichtung 100 verbunden ist.
[0068] Gemäß einer Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung 104, mindestens zwei Linearaktuatoren 104b, 104c mit jeweils einem ersten und einem zweiten Ende auf, wobei das erste Ende jedes Linearaktuators relativ zur Hebevorrichtung 120 festlegbar ist und das zweite Ende jedes Linearaktuators mit der Kopplungsvorrichtung 100 verbunden ist. [0069] Linearaktuatoren oder Linearaktoren können ausgewählt sein aus einer Gruppe umfassend: pneumatischer oder hydraulischer Muskel oder Zylinder, Linearmotor, Schrittmotor, und Kombinationen daraus.
[0070] Pneumatische Linearaktuatoren, zum Beispiel pneumatische Muskeln können auf Schiffen eingesetzt werden, da Schiffe oft schon eine geeignete Pneumatikvorrichtung, zum Beispiel eine herkömmliche Druckluftversorgung, aufweisen.
[0071] Je nach Eigenstabilität kann für die pneumatischen Muskeln eine Stützvorrichtung zum Beispiel aus Teleskoprohren nötig sein.
[0072] Gemäß einer Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung 104 einen Roboterarm auf, der die Kopplungsvorrichtung 100 führen kann. Dieser Roboterarm kann mehrere bewegliche Achsen aufweisen. Beispielsweise ist dieser Roboterarm ein Pick-and- Place-Roboter.
[0073] Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 100 an ein freischwimmendes Objekt 101 eine Erfassungsvorrichtung 105 auf. Die Erfassungsvorrichtung 105 ist derart gestaltet, dass sie die Position eines Objektes 101 oder deren Lage oder beides bestimmen kann. Das Objekt 101 bewegt sich im Wasser durch seine Eigenbewegung und den Seegang.
[0074] Die Position des Objektes 101 kann beispielsweise relativ zur Kopplungsvorrichtung 100, relativ zur Hebevorrichtung 120 oder relativ zum Fundament 122 der Hebevorrichtung bestimmt werden.
[0075] Die Erfassungsvorrichtung 105 ist derart gestaltet, dass sie die Position des Objektes oder die Lage des Objektes oder beides bestimmen kann. Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfassungsvorrichtung 105 derart gestaltet, dass sie Position der Kopplungsvorrichtung 100 bestimmen kann. Die relative Position des Objektes zur Kopplungsvorrichtung 100 kann daraus bestimmt werden.
[0076] Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Erfassungsvorrichtung einen oder mehrere optische Sensoren zum Erfassen der Position des freischwimmenden Objektes. Optische Sensoren können beispielsweise Kameras im optischen oder infraroten Bereich sein. [0077] Durch Bildauswertung der optischen Sensoren wird die Position des freischwimmenden Objektes im Fangbereich bestimmt. Die Position der Kopplungsvorrichtung kann bekannt sein oder ebenfalls bestimmt werden, um daraus die relative Position und/oder Lage zwischen freischwimmenden Objekt und Kopplungsvorrichtung zu ermitteln. Die Steuervorrichtung steuert dann die Führungsvorrichtung so an, dass die Führungsvorrichtung die Kopplungsvorrichtung zum freischwimmenden Objekt führt. Anschließend kann das Objekt angekoppelt werden.
[0078] Wenn das Objekt gekoppelt ist, kann es durch den Lastzweig aus Hebevorrichtung, lasttragender Verbindung und Kopplungsvorrichtung geborgen werden.
[0079] Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt eine Steuervorrichtung 106 zum Steuern der Führungsvorrichtung 104 auf. Die Steuervorrichtung 106 ist mit der Erfassungsvorrichtung 105 derart verbunden, dass sie die erfasste Position des freischwimmenden Objektes 101 und gegebenen Falls die Position der Kopplungsvorrichtung 100 verarbeiten kann.
[0080] Die Position des freischwimmenden Objektes 101 kann in der Erfassungsvorrichtung 105 bestimmt werden und an die Steuervorrichtung 106 übermittelt werden. Gemäß einer Ausführungsform sind Erfassungsvorrichtung 105 und Steuervorrichtung 106 in einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasst.
[0081] Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 106 zweiteilig aufgebaut. Der erste Teil der Steuervorrichtung 106a ist geeignet, die Daten der Erfassungsvorrichtung zu verarbeiten und eine Bewegungsprognose des Objektes 101 und/oder der Kopplungsvorrichtung 100 zu erstellen. Der zweite Teil der Steuervorrichtung 106b steuert die Führungsvorrichtung an.
[0082] Gemäß einer Ausführungsform werden in der Steuervorrichtung die Position und/oder Lage des freischwimmenden Objektes und gegebenenfalls die Position und/oder Lage der Kopplungsvorrichtung verarbeitet. Zusätzlich kann eine Prognose über die Bewegung und die zukünftige Position und/oder Lage des Objektes und/oder der Kopplungsvorrichtung bestimmt werden. Eine softwarebasierte Regelung der Führungsvorrichtung kann daraus in der Steuervorrichtung erstellt werden. [0083] Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung die Führungsvorrichtung mechanisch an. Das geschieht auf Grundlage der Regelung. Das mechanische Ansteuern der Führungsvorrichtung ist abhängig von der Art der Führungsvorrichtung und kann beispielsweise das Anlegen einer Spannung zum Verfahren eines elektrischen Motors oder das Öffnen beziehungsweise Schließen von Druckventilen einer Pneumatik- oder Hydraulikvorrichtung umfassen.
[0084] Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung die Führungsvorrichtung derart, dass die Führungsvorrichtung die Kopplungsvorrichtung bei nicht belasteter lastaufnehmenden Verbindung in Abhängigkeit von der von der Erfassungsvorrichtung erfassten Position zum freischwimmenden Objekt führt.
[0085] Gemäß einer Ausführungsform geschehen die Regelung und die mechanische Steuerung der Führungsvorrichtung durch die Steuervorrichtung automatisch, wenn das freischwimmende Objekt in Reichweite der Kopplungsvorrichtung ist.
[0086] Fig. 2A zeigt ein lastaufnehmendes Ende 221 einer Hebevorrichtung 220. Das lastaufnehmende Ende 221 ist mit einer Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 200 an ein freischwimmendes Objekt 201 an einem ersten Ende 202 verbunden. Weiterhin weist die Vorrichtung eine lastaufnehmende Verbindung 203 zwischen dem ersten Verbindungsende 202 und der Kopplungsvorrichtung 200 und eine zur lastaufnehmenden Verbindung 203 separaten Führungsvorrichtung 204, welche das Verbindungsende 202 mit der Kopplungsvorrichtung 200 verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung 200 relativ zum ersten Verbindungsende 202 zu führen, auf.
[0087] Gemäß einer Ausführungsform weist die die Führungsvorrichtung 204 in den Fig. 2A und 2B mindestens einen ersten Linearaktuator 204a auf. Der erste Linearaktuator 204a ist vertikal angeordnet und kann den Abstand zwischen dem erstes Verbindungsende 202 und der Kopplungsvorrichtung 200 erhöhen oder verringern. Dadurch wird die lastaufnehmende Verbindung 203 belastet oder entlastet. Weiterhin weist die Führungsvorrichtung 204 mindestens einen zweiten Linearaktuator 204b mit einem ersten und einem zweiten Ende auf, wobei das erste Ende ein zweites Verbindungsende der Vorrichtung zum Festlegen der Vorrichtung relativ zur Hebevorrichtung 220 bildet, und das zweite Ende mit der Kopplungsvorrichtung 200 verbunden ist. [0088] Weiterhin weist die Führungsvorrichtung 204 in den Fig. 2A und 2B mindestens zwei Linearaktuatoren 204b, 204c mit jeweils einem ersten und einem zweiten Ende auf, wobei das erste Ende jedes Linearaktuators relativ zur Hebevorrichtung festlegbar ist und das zweite Ende jedes Linearaktuators mit der Kopplungsvorrichtung 200 verbunden ist. Diese beiden sind horizontale Linearaktuatoren.
[0089] Gemäß der Ausführungsform aus den Fig. 2A und 2B weisen alle drei Linearaktuatoren 204a, 204b, 204c pneumatische Zylinder oder pneumatische Muskeln auf.
[0090] Gemäß einer Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung mindestens einen Gelenkarm oder mindestens zwei Gelenkarme auf, die jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, wobei das erste Ende jedes Gelenkarms mit dem ersten Verbindungsende verbunden ist und das zweite Ende jedes Gelenkarms mit der Kopplungsvorrichtung verbunden ist. Die Gelenkarme ermöglichen einer eindimensionale oder mehrdimensionale Bewegungsfreiheit der Kopplungsvorrichtung durch die Führungsvorrichtung.
[0091] Gemäß der Ausführungsform aus den Fig. 2A und 2B weist die Kopplungsvorrichtung 200 einen Pilzkopfverschluss und das freischwimmende Objekt 201 das entsprechende Pendant auf, sodass die Kopplungsvorrichtung 200 an das freischwimmende Objekt 201 koppeln kann.
[0092] Die Fig. 2A zeigt die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 200 an ein freischwimmendes Objekt 201 vor dem Ankoppeln der Kopplungsvorrichtung 200. Die Führungsvorrichtung 204 führt die Kopplungsvorrichtung 200 zum freischwimmenden Objekt 201. Der vertikale Muskel 204a ist Teil der Führungsvorrichtung 204. In Fig. 2A ist er kontrahiert und verringert den Abstand zwischen dem erstem Verbindungsende 202 und der Kopplungsvorrichtung 200. Der Lastzweig aus Hebevorrichtung 220, erstem Verbindungsende 202, lasttragender Verbindung 203 und Kopplungsvorrichtung 200 ist unbelastet.
[0093] Die Fig. 2B zeigt die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung 200 an ein freischwimmendes Objekt 201 nach dem Ankoppeln der Kopplungsvorrichtung 200. Das Objekt 201 ist jetzt gekoppelt und nicht mehr freischwimmend. Der vertikale Muskel 204a ist nicht kontrahiert und verlängert im Vergleich zur Fig. 2A den Abstand zwischen dem ersten Verbindungsende 202 und der Kopplungsvorrichtung 200. Der Lastzweig aus Hebevorrichtung 220, erstem Verbindungsende 202, lasttragender Verbindung 203 und Kopplungsvorrichtung 200 ist belastet. Insbesondere ist die lastaufnehmende Verbindung 203 mit der Last des gekoppelten Objektes 201 belastet.
[0094] Die Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Betreiben einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an ein freischwimmendes Objekt. In dieser Ausführungsform ist die Erfassungsvorrichtung derart gestaltet, dass sie Bildaufnahmen sowohl von der Kopplungsvorrichtung als auch vom Objekt erstellen kann. Durch die anschließende Bildauswertung werden parallel Position und Lage der Kopplungsvorrichtung sowie des Objektes bestimmt. Computergestützt kann eine Prognose für die Position und die Lage des Objektes aus der aktuellen Bewegung bestimmt werden. Auf dessen Grundlage erfolgt eine computergestützte Regelung der Führungsvorrichtung.
[0095] Die Position des freischwimmenden Objektes kann gemäß einer Ausführungsform durch ein Motion Capture-Verfahren bestimmt werden. Das Objekt und oder die Kopplungsvorrichtung wird dabei mit optischen Markern versehen. Die Marker werden von optischen Kameras der Erfassungsvorrichtung erfasst und in den aufgenommenen Bildern verarbeitet. Anhand der Markerbewegungen in den einzelnen Kamerabildern kann mittels Triangulation die Position und/oder Lage der Marker in 3D berechnet werden. Alternativ kann auf die Marker verzichtet werden, wenn das Objekt beziehungsweise die Kopplungsvorrichtung durch Mustererkennung getrackt werden können.
[0096] Gemäß einer Ausführungsform finden die Bildaufnahme, die Bildauswertung, die Bestimmung der Position und der Lage, die Prognose der Position und der Lage und die Regelung der Führungsvorrichtung in einem gemeinsamen Bauteil statt. Dieses Bauteil umfasst dann sowohl mindestens Teile der Erfassungsvorrichtung als auch mindestens Teile der Steuervorrichtung.
[0097] Alternativ kann die Position und die Lage des Objektes beispielsweise durch einen Matrosen an Bord eines Schiffes manuell erfasst werden. Die Regelung der Führungsvorrichtung kann dann ebenfalls manuell durch eine Art Joystick oder andere geeignete Eingabegerät erfolgen. Der Matrose regelt dann die Führungsvorrichtung während er das Objekt und die Kopplungsvorrichtung beobachtet. [0098] Gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 steuert die Steuervorrichtung die Führungsvorrichtung mechanisch an. Sie wandelt dabei die Anweisungen durch die Regelung in mechanische Tätigkeiten um. Die Führungsvorrichtung führt die Kopplungsvorrichtung dann zum Objekt. Nachdem die Kopplungsvorrichtung angeschlagen wurde, kann die lastragende Verbindung mit der Last des Objektes belastet werden. Abschließend kann das Objekt durch die Hebevorrichtung über die lasttragende Verbindung gehoben werden.
[0099] Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung abgebaut und wird erst bei Bedarf mit einer Hebevorrichtung verbunden. Die abgebaute Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung an Bord eines Schiffes verstaut und wird bei Bedarf an einer Hebevorrichtung befestigt. Die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung kann beispielsweise in einen Schiffs-Container verstaut sein.
[00100] Weitere Ausführungsformen ergeben sich durch diverse Kombinationen einer Hebevorrichtung und einer Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung wie in den vorigen Abschnitten beschrieben. Die Hebevorrichtung weist ein lastaufnehmendes Ende auf, das mit dem ersten Verbindungsende der Vorrichtung verbunden werden kann.
[00101] Eine Hebevorrichtung mit einem lastaufnehmenden Ende kann beispielsweise einen Haken aufweisen, an den die Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung gehangen werden kann.
[00102] Weitere Ausführungsformen ergeben sich bei einem Wasserfahrzeug mit einer Hebevorrichtung und einer Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung durch diverse Kombinationen der Ausführungsformen der Vorrichtung wie zuvor beschrieben.
[00103] Gemäß einer Ausführungsform ist die Hebevorrichtung des Wasserfahrzeuges mit der Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung verbindbar. Zum Nutzen der Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung wird die Hebevorrichtung mit der Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung verbunden.
[00104] Beispielsweise kann die Hebevorrichtung des Wasserfahrzeuges ein Kran oder ein A-Rahmen sein. Bezugszeichen
100, 200 - Kopplungsvorrichtung
101, 201 - freischwimmendes Objekt
102, 202 - erstes Verbindungsende
103, 203 - lastaufnehmende Verbindung
104, 204 - Führungsvorrichtung
104a/b/c; 204a/b/c - Linearaktuatoren
105 - Erfassungsvorrichtung
106 - Steuervorrichtung
106a, 106b - Teile der Steuervorrichtung
120, 220 - Hebevorrichtung
121, 221 - lastaufnehmendes Ende der Hebevorrichtu 122 - Fundament der Hebevorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung (100) an ein
freischwimmendes Objekt (101), beispielsweise freischwimmende Gegenstände oder freischwimmende Personen, aufweisend:
- mindestens ein erstes Verbindungsende (102), das mit einem lastaufnehmenden Ende (121) einer Hebevorrichtung (120) verbindbar ist;
- eine Kopplungsvorrichtung (100) zum Anschlagen an ein freischwimmendes Objekt (101);
- eine lastaufnehmende Verbindung (103) zwischen dem ersten Verbindungsende (102) und der Kopplungsvorrichtung (100); und
- eine zur lastaufnehmenden Verbindung (103) separate Führungsvorrichtung (104), welche das erste Verbindungsende (102) mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbindet und ausgestaltet ist, die Kopplungsvorrichtung (100) relativ zum ersten Verbindungsende (102) zu führen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend:
- eine Erfassungsvorrichtung (105) zum Erfassen der Position und/oder der Lage des Objektes (101); und
- eine Steuervorrichtung (106) zum Steuern der Führungsvorrichtung (104), wobei die Steuervorrichtung (106) so eingerichtet ist, dass die Führungsvorrichtung (104) die Kopplungsvorrichtung (100) bei nicht belasteter lastaufnehmenden Verbindung (103) in Abhängigkeit von der von der Erfassungsvorrichtung (105) erfassten Position zum freischwimmenden Objekt führt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Erfassungsvorrichtung (105) optische
Sensoren aufweist und aus dem Signal der optischen Sensoren die relative Position des freischwimmenden Objektes (101) bestimmt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Führungsvorrichtung (104) mindestens einen ersten Linearaktuator (104a, 104b, 104c) aufweist, welcher das erste Verbindungsende (102) mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Führungsvorrichtung (104) mindestens einen zweiten Linearaktuator (104a, 104b, 104c) mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende ein zweites Verbindungsende der Vorrichtung zum Festlegen der Vorrichtung relativ zur Hebevorrichtung (120) bildet, und das zweite Ende mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Führungsvorrichtung (104) mindestens zwei Linearaktuatoren (104a, 104b, 104c) mit jeweils einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende jedes Linearaktuators (104a, 104b, 104c) relativ zur Hebevorrichtung (120) festlegbar ist und das zweite Ende jedes Linearaktuators (104a, 104b, 104c) mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Linearaktuatoren (104a, 104b, 104c) ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend pneumatischer oder hydraulischer Muskel oder Zylinder, Linearmotor, Schrittmotor, und Kombinationen daraus.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Führungsvorrichtung (104) mindestens einen Gelenkarm oder mindestens zwei Gelenkarme aufweist, die jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, wobei das erste Ende jedes
Gelenkarms mit dem ersten Verbindungsende (102) verbunden ist und das zweite Ende jedes Gelenkarms mit der Kopplungsvorrichtung (100) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kopplungsvorrichtung (100) einen Sicherungsmechanismus zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Lösens der Kopplungsvorrichtung (100) von dem freischwimmenden Objekt (101) nach dem Koppeln aufweist, beispielsweise einen Schnappverschluss.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kopplungsvorrichtung (100) einen Pilzkopfverschluss aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kopplungsvorrichtung (100) einen Ring, eine Schlinge, einen Greifer oder ein Netz aufweist.
12. Hebevorrichtung (120) mit einem lastaufnehmenden Ende (121) und einer
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vorrichtung mit ihrem ersten Verbindungsende (102) am lastaufnehmenden Ende (121) befestigt ist.
13. Wasserfahrzeug mit einer Hebevorrichtung (120), die ein lastaufnehmendes Ende (121) aufweist, und mit einer Vorrichtung zum Anschlagen einer
Kopplungsvorrichtung (100) nach den Ansprüchen 1 bis 12 , wobei das
lastaufnehmende Ende (121) der Hebevorrichtung mit der Vorrichtung zum
Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung (100) lösbar verbindbar ist oder relative zur Hebevorrichtung (120) lösbar festlegbar ist.
14. Wasserfahrzeug nach Anspruch 13, wobei das lastaufnehmende Ende (121) der
Hebevorrichtung mit der Vorrichtung zum Anschlagen einer Kopplungsvorrichtung (100) verbunden ist.
15. Wasserfahrzeug nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Hebevorrichtung (120) einen A-Rahmen oder einen Kran des Wasserfahrzeuges aufweist.
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