JP4828756B2 - 荷を取り扱うことに使用するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、荷を上げ下げ、又は牽引することができ、そしてまた荷に接続されているサービスケーブル及び／又はホースを取り扱うことができる、荷を取り扱うことに使用するための装置に関するものである。本発明は、特に、しかし排他的ではなく、グラブのような海中装置を取り扱うのに用いることができる。
【０００２】
今まで、水中装置にサービスを提供するには、それぞれの用途に合った特別なケーブル及び／またはホースの束を準備する必要があった。ある用途では、外装ホイストロープの中にサービスの束を組み込ませることが知られている。このアプローチには、いくつかの欠陥がある。結果としてそのロープは、コストがかかり、引き上げ特性が劣り、そして扱うことのできるロープの直径が制限されることにより、組み込まれるサービスが制限される。さらに、実際にこの仕様では、ロープの長さをつけ足したり、又は例えばワイヤーロープにファイバーロープのような、異なるタイプの素材を接続することが不可能になる。
【０００３】
本発明の一態様では、荷を取り扱うことに使用するための装置は、負荷ロープと、該ロープを送り出しそして回収するための機構と、サービスケーブルを保持しそして送り出すための機構と、該サービスケーブルの周りで前記ロープを回転し、そのケーブルが送り出される時にはサービスケーブルの周りにロープを巻き付け、それらのどちらかが回収される時には一方を他方から解くためのラッピング装置とを備える。
【０００４】
本発明の別の態様では、荷を取り扱う方法は、サービスケーブルを送り出すこと、及び送り出される時に該サービスケーブルの周りに負荷ロープを巻き付け、続けてそれらのどちらかが回収される時に一方を他方から解くことを含む。
【０００５】
ケーブルが、静止したケーブルウインチから送り出される時に、該ケーブルの周りに負荷ロープを巻き付けることは、大直径のケーブルの使用を可能にする。その巻き付けられたケーブルとロープが装置を出ていく時に、該ロープのより大きい張力が、ロープを軸としてロープの周りにらせん状に巻き付けられたサービスケーブルの形状になるようにロープを引き、荷重がケーブルでなくてロープで支えられるのを確かにする。
【０００６】
ここで“サービスケーブル”の語は、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、あるいは空気圧又は水圧ホースのような、動力又はデーターを運ぶために使われる柔軟な伸長部材を示すために使われている。
【０００７】
好ましくは、ロープは、送り出される時にサービスケーブルの周りにらせん状に巻き付けられる。ロープとサービスケーブルは、送り出される時に両方ともぴんと張られるのが好ましく、負荷ロープに通常加えられる張力は、サービスケーブルに加えられる張力よりも大きいのが典型的である。
【０００８】
ロープとサービスケーブルが装置を出ていくと、サービスケーブルの周りに巻き付けられるロープのより大きい負荷が、サービスケーブルを真っ直ぐにし、ロープの周りにらせん状にサービスケーブルを巻き付ける。これは、より大きい直径のサービスケーブルを、軸となるサービスケーブルの周りにロープを巻き付けるために用いられる巻き付け装置に変形を加えることなく、いずれのタイプの負荷ロープと共に使用されるのを可能にする。その結果、サービスケーブルは、軸の周りを回転するように配置された一定サイズのドラムに搭載される必要があるよりもむしろ、装置の静止メインウインチの大きなドラムから送り出されることができ、それにより、送り出されるサービスケーブルの直径及び長さの制限を減じている。また、メインウインチのサービスケーブルは、送り出される時にサービスに接続されていることが可能であり、それにより、荷が下げられ、あるいは上げられる時に、サービスが提供されることを許し、例えば電気が、サービスケーブルのリールを換えることによる供給中断なしで、ＲＯＶに供給され得る。一方ロープは、これも荷へのサービスの提供を中断させずに、サービスケーブルに分配し、必要な時に追加のロープを接続することができる。
【０００９】
ロープを送り出すためのドラムは、典型的にはロープがケーブルに横向きの力をかけないように、ケーブルの軸又はその付近でロープがそのドラムを出ていくように配置される。ローラー又は他のそのような装置が、ロープが軸に沿って、あるいはその付近で送り出されるのを可能とすべく、軸から一時的にケーブルを反らすために使われることができる。
【００１０】
典型的には、負荷ロープは荷を上げ下げするために用いられるホイストロープであるだろう。代わりに、負荷ロープは、海洋センサーアレーのような荷を送り出し、牽引し、回収するために用いられる牽引ロープであって良い。
【００１１】
装置は、それぞれのドラムからそれぞれ延びる複数のサービスケーブルを含む。
【００１２】
ロープは、サービスケーブルの軸の周りを回転するよう配置されたドラムから送り出されるのが好ましい。
【００１３】
好ましくは、サービスケーブルを送り出し、回収するための機構はケーブルウインチを含み、そこからケーブルはケーブルシーブを通り、その後実質的に真っ直ぐな軸に沿って荷へと延びて良い。
【００１４】
ラッピング装置は、サービスケーブルの軸と一致するドラム軸の周りで回転するように配置されたロープドラムを含んで良く、該ドラムはサービスケーブルが通過するのに、中央に穴を有するのが典型的であり、ロープは前記軸の周りを円軌道で動かすために取り付けられたロープシーブを通るのが好ましい。
【００１５】
代わりに、ロープドラムは、前記軸の周りを円軌道で動かすために配置される構造部材上で回転可能であって良い。
【００１６】
代わりに、ロープドラムは静止していて良く、巻き付け装置がロープを送り出す時にその周りで回転可能である。
【００１７】
サービスケーブルウインチ、ロープドラム、ラッピング装置は、それぞれの駆動モーターを有するのが便利である。しかし、それらは、適当な機械的リンク機構を通じ、単一の動源で駆動され得る。
【００１８】
ある態様は、大直径又は重いシグナル／パワーのものが使われる時に有用でありそうで、ケーブルを大きなウインチケーブルビンに収容するか、又は長さを数本に分断し、後で連結されるのがより便利である。より小さい負荷ロープは、その機構に収容されることができ、またホース及び通信ケーブルのために用いられることができる。
【００１９】
ホイストロープウインチは、ケーブルとロープを互いに撚り合わせるため、それらが送り出される時に中央のシグナル／パワーケーブルの周りで回転させられ、荷が引き上げられる時にはそれらを解くのに反対方向に回転させられる。なぜならば重さはホイストロープにかかるので、結果として、シグナル／パワーケーブルがホイストロープの周りに巻き付けられている外見を有することになるだろう。
【００２０】
ホイストロープウインチドラムが、ロープが中央線近くで送り出されるように中央近くに配置されて良く、ならびにダブルテーパーローラーが、中央付近にホイストロープを維持するのを助けるように、ある方向へシグナル／パワーケーブルを反らすのに使われて良い。
【００２１】
他の態様では、ホイストロープウインチは、スプーリングギアを支持する回転アームと組み合わされて回転させられる。このアームは、２つのケーブルを互いに撚り合せるために、それらが送り出される時には中心のシグナル／パワーケーブルの周りで回転し、それらが引上げられる時にはケーブルを解くのに反対方向に回転させられる。
【００２２】
この回転アームは、中央付近にホイストロープを配置するのにガイドシーブを有して良く、中央にホイストロープを維持するのを助けるため、一方へシグナル／パワーケーブルを反らすのに、ダブルテーパーローラーがガイドシーブに装着されて良い。
【００２３】
一つ以上の追加のロープが提供可能であり、もし望まれるなら、それぞれのロープドラム及びシーブとともにそれぞれがサービスケーブルの軸の周りを回転するように配置される。あるいは、他のサービスケーブルが、ホイストロープシーブと同じ方法でメインのサービスケーブルの周りに巻き付けられることもできる。
【００２４】
本発明による荷を取り扱うのに使用するための装置及び方法の実施例が、以下に図を参照して記載される。
【００２５】
図１を参照すると、電力等のケーブル１がケーブルウインチ１３からケーブルシーブ４を通って延び、例えばＲＯＶ等（不図示）に動力を供給する。ホイストロープ２は、ロープドラム３に巻き取られており、ロープシーブ５を通って荷へと延びる。ホイストロープ１は、弾性スチールワイヤーロープ、又は例えば“ケブラー”のような合成繊維ロープのように、いずれか適当な形状のホイストロープであって良い。
【００２６】
サービスケーブル１はホイストロープドラム３の中央の穴を通り、そしてロープシーブ５はサービスケーブル１の軸の周りを円軌道で動かされるように配置される。ケーブルウインチ１３、ロープドラム３、及びロープシーブ５の動作を協働することにより、ホイストロープ２は、荷を下げる時にはケーブル１の周りにらせん状に巻き付けられ、荷が上げられる時には解かれる。このように、いずれかの所望特性のホイストロープが、いずれかの必要とされるサービスとの関係で組合せて用いられることができる。
【００２７】
図２は、ロープドラム３と関連部分をより詳細に示している。ケーブルシーブ４は、いずれか適当な支持構造（不図示）に固定される固定フレーム２０にジャーナル軸受けされている。ロープドラム３は、フレーム２０の下部に回転可能に取り付けられ、モーター６で回転駆動させられる。
【００２８】
ロープ２の内側末端は、もし必要とされるなら不図示のいずれかの便利な方法でいずれか適当なサービスに接続されることができ、さもなければウインチドラム３に接続される。
【００２９】
ロープシーブ５は、モーター７により固定フレーム２０の周りで回転可能である据え付けフレーム９にジャーナル軸受けされている。
【００３０】
モーター６及び７は、ケーブル１の送出の軸速度に相関した速度で駆動される。その速度の相関は固定されて良い。しかし好ましくは、この相関は、ケーブル１上でのロープ２の撚りの巻きの長さ（ピッチ）と、それぞれの張力との両方を変えるべく制御するのがよい。
【００３１】
図３は、第２のサービスケーブル１７がホイストロープ２と共に第１のサービスケーブルに巻き付けられる変形を示している。この変形では、サービスケーブル１７は、ケーブル収容ドラム１６と、ロープドラム１５の周りでホイストロープシーブ５と同調して回転するため共通の支持フレームに設置されるケーブルシーブ１４とで提供される。
【００３２】
この装置は、より多くのサービス又はホイストロープを取り扱うのに、さらなるドラム及びシーブを追加することによりさらに変形されて良い。
【００３３】
図４は、ロープ２がドラム３に巻き取られ、ドラム３自体はらせん状の巻き付け及び解きを為すがためにサービスケーブル１の周りで回転させられる第２の実施例を示している。図５に詳細に示されているように、固定フレーム２０に回転可能に取り付けられたアーム１８の末端に設置されるとともにモーター１０で駆動されるハブモーター１１に、回転可能に取り付けられたドラム１２により、ロープドラム３は構成される。
【００３４】
第１の実施例と同様に、図４及び５で示される実施例は、モーター１０で回転させられる、さらなるサービスケーブルドラムを追加することにより変形できる。
【００３５】
図６は、海洋での牽引の用途で使用するために変形された図１の実施例を示しており、例えば、ソナーセンサー又は地震観測センサーのようなセンサーアレーを送り出し、牽引し、回収する際に、該センサーアレーは水面下又は水面を引かれる。ロープドラム３は、曳航船（不図示）の主構造にヒンジで取り付けられ、水圧又は他の機構により所望の牽引角度に傾けることができる。同様に、図７は上記と同じ使用をするための図４の実施例の変形を示しており、ロープドラム３のための取り付けアームを支持するフレームは、船にヒンジで取り付けられ、水圧又は他のメカニズムにより所望の角度に傾けられる。
【００３６】
本発明は、その耐荷の機能を満たすことに加え、それ自体がサービスチャンネルを伝えることができる負荷ロープに、一つ以上のサービスケーブルが用いられるシステムに適用されて良い。例えば負荷ロープは、電気信号を伝えるスチールワイヤーロープ、又は光ファイバーケーブルとの組合せで“ケブラー”負荷ストランドを含むロープであり得る。
【００３７】
図８は、荷（不図示）へ向かう軸上のケーブルシーブ４を通過するシグナル／パワーケーブル１を有する別の態様を示している。ロープ２はロープドラム１２ａに保持されており、ロープドラム１２ａは、ハブモーター１１ａに取り付けられ、そしてフレーム２０ａに回転可能に取り付けられるとともにモーター１０ａで駆動されるアーム１８ａに支持されている。ロープ２は、ケーブル１の軸に近接して送り出されるために、ドラム１２ａの先端から出ていく。
【００３８】
アーム１８ａは一対のダブルテーパーローラー２５を有し、これは、ケーブル１の軌道をその軸から反らし、軸方向に下方向へと荷へ延びるロープ２のための軌道をつくる。より大きい張力がロープ２に加えられ、そしてケーブル１とロープ２の集合点の前にはロープ２がケーブル１の周りに巻き付けられるが、ロープがドラム１２ａを出ていった後には重い荷がロープを軸方向に真っ直ぐ下へと引き、これはケーブル１をロープ２の外周面にらせん状に巻き付けさせる。
【００３９】
図９の態様では、ロープ２は、ケーブル１がケーブルシーブ４から延びて通る軸穴を有するドラム１２ｂに保持される。ロープドラム１２ｂは静止状態に保持され、回転アーム１８ｂの形状のウインチがロープ１をドラム１２ｂからある方向に送り出す。該アーム１８ｂは、ドラム１２ｂの縁周りで及び荷の上のその回転軸に対してロープ２の軌道をガイドするスプーリングローラー、滑車、あるいはガイドシーブ２６を有する。従って、ロープ２は、送り出される時にはケーブル１の周りに巻かれ、そしてアーム１８ｂはロープを巻き戻す時には反対方向に回転する。その装置は、前記のようにケーブル１の軌道を反らすのにダブルテーパーローラー２５を有して良い。様々な変形において、ドラム１２ｂは巻き込み、あるいは巻き出して良い。
【００４０】
他の変形が本発明の範囲内でなされて良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の動作原理を図示している概略斜視図である。
【図２】 図１の実施例で用いられる装置のより詳細な側面図、そして部分的には断面図である。
【図３】 図１の配置の変形を図示している図１と同様の図である。
【図４】 本発明の第２の実施例を図示している概略斜視図である。
【図５】 図４の実施例で用いられる装置の側面図である。
【図６】 図１のものと類似であるが、引き上げるよりもむしろ牽引するために変形された第３の実施例を図示している概略斜視図である。
【図７】 図４のものと類似であるが、引き上げるよりもむしろ牽引するために変形された第４の実施例を図示している。
【図８】 さらなる態様を示している。
【図９】 さらなる態様を示している。
【符号の説明】
１、１７…ケーブル、 ２…ロープ、 ３、１２、１２ａ、１２ｂ、１５…ロープドラム、 ４、１４…ケーブルシーブ、 ５…ロープシーブ、 ６、７、１０、１０ａ…モーター、 ９、２０、２０ａ…フレーム、 １１、１１ａ…ハブモーター、 １３…ケーブルウインチ、 １６…ケーブル収容ドラム、 １８、１８ａ、１８ｂ…アーム、 ２６…スプーリングローラー、滑車、又はガイドシーブ、 ２５…ダブルテーパーローラー。

Claims (31)

1. 荷を取り扱う方法であって、サービスケーブルを送り出し、それが送り出される時にはサービスケーブルの周りに負荷ロープを巻き付け、続けてそれらのどちらかが回収される時には一方を他方から解くことを含む荷を取り扱う方法。
2. 前記サービスケーブルが、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、空気圧ホース、又は水圧ホースを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記ロープが、送り出される時にサービスケーブルの軸の周りにらせん状に巻き付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記ロープ及び前記サービスケーブルが、送り出されている時にそれぞれぴんと張られることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記負荷ロープにかけられた張力が、前記サービスケーブルにかけられた張力よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記サービスケーブルが、静止したウインチから送り出されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ロープを送り出すためのドラムが、該ロープがケーブルの軸又はその付近でドラムから出ていくように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記サービスケーブルが、前記荷とシーブの間の軸の軌道上の前記シーブを通過し、前記サービスケーブルが、前記シーブの下方に配置されたローラーによって前記軸の軌道から反らされることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記負荷ロープは、荷を上げ下げするために用いられるホイストロープとすることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記負荷ロープは、荷を送り出し、牽引し、そして回収するために用いられる牽引ロープとすることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の方法。
11. 一つ以上のサービスケーブルが提供されることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記ロープが、サービスケーブルの周りを円軌道で動くことのできる部材から送り出されることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記ロープが、静止したロープドラムの周りを回転する巻き付け装置から送り出されることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ロープが、サービスケーブルの軸の周りを回転可能なドラムから送り出されることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記サービスケーブルを送り出し、そして回収するための機構が、ケーブルウインチを含み、該ケーブルウインチからサービスケーブルがケーブルシーブを通り、実質的に真っ直ぐな軸に沿って荷へと延びることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 荷を取り扱うことに使用するための装置であって、負荷ロープと、該ロープを送り出し、そして回収するための機構と、サービスケーブルを保持し、そして送り出すための機構と、該ケーブルが送りだされる時にはそのサービスケーブルの周りにロープを巻き付け、それらのどちらかが回収される時には一方から他方を解くのに、サービスケーブルの周りで前記ロープを回転するためのラッピング装置とを含むことを特徴とする荷を取り扱うことに使用するための装置。
17. 前記ロープを送り出し、そして回収するための機構が、ロープドラムを含むことを特徴とする請求項１６記載の装置。
18. 前記ロープドラムが、サービスケーブルの軸の周りを円軌道で動作するように配置されたものであることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記ロープドラムは静止しており、巻き付け装置が、ロープを送り出すのに該ロープドラムの周りで回転することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
20. 前記ロープドラムが、該ロープドラムの軸の周りで回転可能であることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の装置。
21. 前記ロープドラムが、サービスケーブルの軸と一致する軸を有し、該ドラムは、該サービスケーブルが通る中央の穴を有し、ロープは、そのサービスケーブルの軸の周りを円軌道で動作するように取り付けられたロープシーブを通ることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
22. サービスケーブルウインチ、ロープドラム、及びラッピング装置のそれぞれが、それぞれの駆動モーターを有していることを特徴とする請求項１７ないし請求項２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記ロープが、サービスケーブルの軸付近で送り出されることを特徴とする請求項１６ないし請求項２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記サービスケーブルが、ローラーにより該サービスケーブルの軸から反らされていることを特徴とする請求項１６ないし請求項２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記負荷ロープが、回転アームにより送り出されることを特徴とする請求項１６ないし請求項２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 前記アームが、サービスケーブルの周りで回転することを特徴とする請求項２５に記載の装置。
27. 前記回転アームが、サービスケーブルの軸付近にホイストロープを配置するのにガイドシーブを有していることを特徴とする請求項２５又は請求項２６に記載の装置。
28. 前記サービスケーブルは、電気ケーブル、光ファイバーケーブル、空気圧ケーブル、又は水圧ホースを含むことを特徴とする請求項１６ないし請求項２７のいずれか一項に記載の装置。
29. 前記負荷ロープが、荷を上げ下げするために用いられるホイストロープであることを特徴とする請求項１６ないし請求項２８のいずれか一項に記載の装置。
30. 前記負荷ロープが、荷を送り出し、牽引し、回収するために用いられる牽引ロープであることを特徴とする請求項１６ないし請求項２８のいずれか一項に記載の装置。
31. 一つ以上のサービスケーブルが具備されたことを特徴とする請求項１６ないし請求項３０のいずれか一項に記載の装置。

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