KR20140045495A - 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비 - Google Patents

하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR20140045495A
KR20140045495A KR1020147000334A KR20147000334A KR20140045495A KR 20140045495 A KR20140045495 A KR 20140045495A KR 1020147000334 A KR1020147000334 A KR 1020147000334A KR 20147000334 A KR20147000334 A KR 20147000334A KR 20140045495 A KR20140045495 A KR 20140045495A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
compensation
moment
float
compensating
Prior art date
Application number
KR1020147000334A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101817531B1 (ko
Inventor
헬무트 로데
Original Assignee
호페 보드메스테크닉 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호페 보드메스테크닉 게엠베하 filed Critical 호페 보드메스테크닉 게엠베하
Publication of KR20140045495A publication Critical patent/KR20140045495A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101817531B1 publication Critical patent/KR101817531B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/02Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses
    • B63B39/03Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses by transferring liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/52Floating cranes
    • B66C23/53Floating cranes including counterweight or means to compensate for list, trim, or skew of the vessel or platform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/10Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of cranes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

본 발명은 하중 모멘트를 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트를 발생시킴으로써, 하중에 의해 부유체(float)에, 특히 선박(1)에 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 경우 하중은 특히 부유체(1) 상에 배치된 적재 장치(2)의 지브(5)(jib)에 의해서 지지가 되고, 상기 지브는 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있다. 본 발명에 따른 방법이 더욱 신속하고도 안전하게 실시될 수 있도록 이 방법을 개선하기 위하여, 부유체(1)에 대하여 상대적인 하중(7)의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치에 의존해서 보상 모멘트를 결정하는 방식이 제안된다.

Description

하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비 {METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING FOR A LOAD MOMENT AND METHOD AND MEASURING EQUIPMENT FOR DETERMINING THE POSITION OF A LOAD}
본 발명은 하중 모멘트를 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트를 발생시킴으로써, 하중에 의해 부유체(floating body)에, 특히 선박에, 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 경우 하중은 특히 부유체 상에 배치된 적재 장치의 지브(jib)에 의해서 지지되고, 상기 지브는 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있다. 본 발명은 또한 하중에 의해 부유체에, 특히 선박에, 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치와도 관련이 있다. 이 경우 하중은 특히 부유체 상에 배치된 적재 장치의 지브에 의해서 지지되고, 상기 지브는 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있으며, 상기 보상 장치는,
- 쌍으로 마주 놓이도록 배치된 적어도 두 개의 보상 탱크,
- 보상 탱크를 쌍으로 연결하는 하나의 보상 라인, 및
- 보상 액체를 보상 라인을 통해 보상 탱크들 사이로 이동시키기 위한 이동 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과도 관련이 있으며, 이 경우 하중은 특히 부유체 상에 배치된 적재 장치의 지브에 의해서 지지되고, 상기 지브는 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있다.
또한, 본 발명은 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 측정 장비와도 관련이 있으며, 상기 측정 장치는 적어도
- 부유체 측 기준 측정점의 글로벌 위치(global position)를 결정하기 위해 부유체 상에 배치하기 위한 부유체 측 기준 센서,
- 하중 영역에 배치하기 위한 하중 위치 측정점의 글로벌 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 하중 측 부하 센서, 및
- 센서에 의해 결정된 위치 데이터를 판독 출력하기 위한 그리고 상기 위치 데이터에 의존해서 하중 모멘트를 검출하기 위한 평가 수단을 포함한다.
마지막으로, 본 발명은 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치와 관련이 있으며, 상기 장치는 적어도
- 하중에 의해 부유체에, 특히 선박에, 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 보상하기 위해 필요한 보상 모멘트를 발생시키기 위한 장치, 및
- 부유체에 대하여 상대적인 하중의 위치를 검출하기 위한 측정 장비를 포함한다.
이 경우 바람직하게 상기 측정 장비는 제 26 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 따라서, 그리고/또는 상기 보상 장치는 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따라서 형성되었다.
부유체를 선박에 적재 및 하적할 때에 상기 적재 및 하적 과정은 통상적으로 세로 면을 통해서, 더 상세하게 말하자면 좌현(larboard) 또는 우현(starboard)을 통해서 이루어진다. 이 목적을 위해 선박에 배치된 로딩 크레인(loading crane)이 사용되면, 수용되는 하중의 질량이 선박의 힐링(heeling) 변경을 야기하는 모멘트를 발생시킨다는 문제가 존재한다. 이와 같은 상황은 특히, 예컨대 바다 위에 해양-장비를 설치하기 위한 선박에 무거운 해양-구조물이 적재되는 경우에 나타난다. 예를 들어 해양-구조물은 수천 미터 톤(metric ton)의 질량을 가질 수 있다. 지브를 구비한 크레인을 통해 상기와 같은 해양-구조물을 선박에 적재할 때에는, 선박 유형에 따른 대응 조치가 없다면 예컨대 35° 이상의 위험한 힐링 변경이 발생할 수 있다.
상기와 같은 이유에서 선행 기술에는, 적재 과정에서 하중에 의해 야기되는 힐링 변경 및/또는 트림(trim) 변경을 보상하기 위한 수단을 사용하는 것이 공지되어 있다. 상기 수단은 앵글로색슨 명칭인 안티-힐링-시스템(Anti-Heeling-System)으로 공지되어 있고, 실질적으로는 쌍으로 배치된 보상 탱크들 사이로 밸러스트 액체를 이동시킴으로써 대응 모멘트가 발생된다는 사실에 기초하고 있다. 하지만, 적재 동안에 선박을 안정화시키기 위한 상기와 같은 공지된 조치는, 예컨대 전술된 바와 같이 수천 톤에 달하는 무거운 해양-구조물을 좌현 또는 우현으로부터 적재하는 것과 같은 극도의 상황에서는 최상의 조치가 될 수 없다. 그 이유는, 특히 선회 가능한 지브를 구비한 로딩 크레인을 통상적으로 사용하는 경우에는 적재 과정 중에, 하지만 특히 선회 과정 중에 매우 강한 모멘트 변경이 나타난다. 이와 같은 변경은 종래의 안티-힐링-시스템에 의해서는 단지 불충분하게만 해결될 수 있다. 그렇기 때문에, 발생하는 모멘트 변경을 안티-힐링-시스템의 반응 시간을 고려해서 보증하기 위한 적재 과정은 일반적으로 수동으로 실시되고, 그런 이유로 해서 매우 느리게 실시될 수밖에 없다. 이 경우 선행 기술에 따르면, 측정 기술적으로 확인된 경사 변경들이 예를 들어 1 또는 2°의 사전에 결정된 범위 밖에 있는 경사를 야기하는 경우에, 선박 경사의 조절은 상기 측정 기술적으로 확인된 경사 변경들, 예컨대 부유체의 힐링 또는 트림 변경에 대한 반응으로 이루어진다. 공지된 방법의 전술된 부적합성으로 인해, 선행 기술에 따른 적재 과정은 바람직하지 않게 시간 집약적이고, 불리한 조건하에서는 안전하지 않을 수도 있다.
하중에 의해 부유체에 작용하는, 특히 선박에 작용하는 서문에 언급된 유형의 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치는 전술된 사용 분야에서는 단지 상당한 시간적 지연만을 야기하는 단점을 갖고서 적재 또는 하적의 경우에, 특히 선회의 경우에 나타나는 경사 변경을 보상할 수 있다. 공지된 장치에 의해서는 경사 변경을 처음부터 방지하는 것은 완전히 불가능하다. 그렇기 때문에, 반응 시간의 단축 그리고 안전의 개선 측면에서 개선된 보상 장치에 대한 요구가 존재한다.
하중 모멘트를 검출하기 위한 종래의 방법들은 실제로 로딩 크레인에 있는 측정 센서에 의해서 제공되는 데이터를 기초로 한다. 특히 로딩 크레인의 타워와 지브 사이의 각을 측정하기 위한 각도 검출기를 사용하는 것이 공지되어 있다. 하지만, 이와 같은 방법에는 부정확하다는 단점이 있다. 그렇기 때문에, 공지된 방법에 의해 검출된 하중 모멘트는 선박의 현 시스템(board system)에 의한 추가 가공을 위해서는 최상으로 적합하지 않은 경우가 많다.
상기와 같은 내용은 하중 모멘트를 검출하기 위한 방법을 실시하기 위한 종래의 측정 장비에도 적용된다.
본 발명의 과제는, 이상에서 언급된 유형의 보상 방법 그리고 이와 같은 방법을 실시하기 위한 해당 장치를 적재 또는 하적이 더욱 신속하고도 안전하게 실시될 수 있을 정도까지 개선하는 것이다.
하중의 위치를 결정하기 위한 방법 및 그에 상응하는 이상에서 언급된 유형의 측정 장비와 관련된 본 발명의 과제는, 하중의 위치를 조절 회로를 위한 입력 값으로서 사용할 수 있기 위하여 더욱 정확한 위치 결정을 가능하게 하는 것이다.
이상에서 언급된 유형의 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법에 초점 맞추어진 과제는 본 발명에 따라, 이와 같은 방법에서 부유체에 대하여 상대적인 하중의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치에 의존해서 보상 모멘트를 결정함으로써 해결된다. 다시 말해 본 발명에 의해서는, 부유체에 대하여 상대적인 하중 위치의 결정을 참조함으로써 모멘트의 보상이 개선될 수 있다는 장점을 얻을 수 있다. 그 이유는, 선행 기술에서 통상적인 바와 같이 대응 모멘트를 발생시킴으로써 사전에 측정 기술적으로 검출할 수 있는 경사 변경에 비로소 반응하는 대신에, 본 발명에 따른 방법에서는 하중 위치에 대한 정보를 통해서 이미 필요한 보상 모멘트를 조기에 발생시키기 위해 경사 변경을 야기하는 모멘트 변경을 이용할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따르면 하중 모멘트의 변경에 대하여 반응할 때에는 부유체의 관성 모멘트가 아무런 역할을 하지 못한다. 이와 같은 방식에 의해서는 경사 변경을 보상하기 위한 수단이 바람직하게 조기에 작동될 수 있음으로써, 결과적으로 가장 유리한 경우에는 적재 과정이 더욱 신속하고도 안전하게 진행될 수 있다.
본 발명의 특별한 실시 예에서는, 하중의 위치가 카메라에 의해 이미지 처리와 연관해서 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시 예에서는, 부유체의 회전 축에 대하여 상대적인 하중 모멘트를 결정하기 위하여 하중의 질량이 검출되고, 그 다음에 이어서 하중 모멘트에 의존하여 보상 모멘트가 결정된다. 따라서, 하중의 위치 및 질량으로부터는 부유체의 회전 축에 대하여 상대적인 하중 모멘트가 산출되며, 상기 하중 모멘트는 보상 모멘트를 발생하기 위한 장치를 활성화할 목적으로 사용된다. 본 발명의 틀 안에서는 예를 들어 하중을 수용할 때의 흘수(draught) 변경이 하중의 질량을 검출하기 위하여 이용된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시 예에서는 하중 위치 및/또는 하중 모멘트의 시간적인 변경이 검출되면, 본 발명에 따라 경사 보상을 위한 반응 시간을 더욱 줄이기 위하여, 예상되는 경사 변경을 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트가 조기에 결정될 수 있다.
특히 본 발명에 따르면, 보상 모멘트를 발생시키기 위하여 보상 액체는 쌍으로 마주 놓이도록 배치된 적어도 두 개의 보상 탱크 사이에서 상기 보상 탱크를 쌍으로 연결하는 보상 라인을 통해 이동될 수 있다. 이때 이동될 보상 액체의 필요한 유량은 본 발명에 따라 검출된 하중의 위치를 참조해서 검출된다.
보상 탱크의 설계에 따라서 그리고 적재될 하중의 질량에 따라서, 본 발명의 틀 안에서는 대응 모멘트를 발생시키기 위해서 필요한 보상 액체의 유량을 준비하기 위하여 여러 쌍의 보상 탱크가 사용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 보상 액체는 압축 공기에 의해서 이동된다. 이 목적을 위해서는 특히 보상 탱크의 내용물을 보상 라인을 통해 마주 놓인 탱크 내부로 밀어 넣기 위하여 공기가 보상 탱크 안으로 송풍될 수 있다. 이와 관련해서는 압축 공기의 사용이 바람직한데, 그 이유는 부유체의 하중 변경에 대한 신속한 반응이 가능하기 때문이다. 또한, 보상 액체의 유량을 연속으로 조절할 수 있기 위하여 압축 공기의 압력을 변경시키는 작업도 비교적 간단하게 이루어질 수 있다. 더 나아가 압축 공기 시스템 내에 있는 제어 장치를 통해서는, 예컨대 조절 반응 시간을 본 발명에 따라 전체적으로 더욱 줄이기 위하여 보상 라인 내부에 있는 보상 액체 흐름의 차단도 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 바람직한 실시 예에서는, 보상 액체가 펌핑 과정에 의해서 이동된다.
상기 실시 예와 관련해서는, 가변적인 유량으로써 펌핑이 이루어지는 경우가 바람직하다. 그에 비해 종래의 안티-힐링-시스템에서는 단지 펌프가 접속되고, 그 다음에 이어서 펌프가 결정된 고정 회전수로 작동되며, 그리고 사전에 결정된 힐링에 도달한 경우에는 보상 탱크들 중에 일 보상 탱크 내에서 재차 스위치-오프가 이루어지는 방식만이 제시되었다. 본 발명에서는 가변적인 유량에 의한 작동이 제시됨으로써, 적재 및 하적 과정 중에 하중 모멘트의 보상이 균일하게 개선되고 반응 시간도 단축된다.
본 발명에 따른 방법은 보상 액체 흐름을 지연시킴으로써 더욱 개선되며, 이 경우 제동 에너지는 바람직하게 전기식으로 소멸되고 또는 소멸되거나 역으로 공급된다. 이와 같은 과정은 본 발명의 틀 안에서 바람직하게 펌프가 터빈 모드에서 사용되고 이때 보상 액체 흐름을 지연시킴으로써 이루어질 수 있다.
펌프는 본 발명에 따라 특히 비동기 기계로서 형성될 수 있고, 주파수 변환기를 통해서 트리거링될 수 있으며, 이 경우 중간 회로 내에는 단지 터빈 모드에서만 접속되는 전기식 브레이크 저항(brake resistance)이 배치되어 있다. 펌프는 가역적으로 작동될 수 있어야만 하고, 본 발명의 틀 안에서는 바람직하게 축류 펌프(axial flow pump)로서 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 개선 예에서는, 보상 모멘트를 발생시키기 위해서 필요한 보상 액체의 유량이 결정된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시 예에서는, 적어도 한 쌍의 보상 탱크의 순간적인 충전 상태의 일시적인 변경 및/또는 보상 라인을 통해서 흐르는 유량이 측정된다. 이와 같은 충전 상태의 일시적인 변경 및/또는 유량은 바람직하게 보상 모멘트를 발생시키기 위해서 고려될 수 있다. 상기 충전 상태를 참조해서 그리고 부유체에 대하여 상대적인 하중의 순간적인 위치와의 비교에 의해서, 선박의 경사를 사전에 결정된 각도 범위 안에 유지하기 위해서는 어떤 추가의 보상 모멘트가 필요한지를 산출하기 위하여 순간적인 보상 모멘트가 결정된다.
본 발명에 따라 상기 보상 모멘트가 추가로 부유체의 흘수를 특징짓는 적어도 한 가지 값에 의존해서 결정되면, 본 발명에 따른 방법은 무거운 짐을 더욱 안전하게 그리고 신속하게 적재하는 측면에서 더욱 개선된다. 그 이유는, 하중을 수용하는 동안에 이루어지는 흘수 변경의 검출이 재차 하중 모멘트를 결정하기 위해서 사용될 수 있는 하중 질량의 결정을 가능하게 하기 때문이다.
본 발명에 따른 보상 방법을 위한 타당성 통제를 얻기 위하여, 본 발명에 따라 검출된 보상 모멘트는 기준 방법에 의해서 검출된 비교 값과 비교될 수 있고, 편차가 있는 경우에는 상기 편차가 주어진 허용 오차 범위 밖에 있는지의 여부가 확인될 수 있으며, 이 경우 상기 기준 방법은 바람직하게 회전 축을 중심으로 하는 부유체 경사각의 직접적인 측정 과정을 포함한다. 기준 방법과의 비교가 이루어짐으로써, 예컨대 위치 결정을 위해서 사용되는 위성 시스템에 장애가 있는 경우에는 추후에 결함이 있는 것으로 결정된 하중 모멘트가 보상 모멘트를 검출하기 위해서 이용된다. 부유체 경사각의 측정이 기준 방법으로서 사용되는 경우에는, 특히 바람직하게 초기 각도 센서에 의해서 경사가 측정될 수 있다. 더 상세하게 말하자면, 예를 들어 적재 과정에서 각도 센서가 부유체의 경사 변경을 확인하게 되면, 이와 같은 상황은 본 발명에 따라 잘못된 보상 모멘트가 결정되었다는 사실에 대한 암시(notice)로서 해석될 수 있다.
본 발명의 개선 예에서는, 사전에 결정된 하중 경로로부터 계획에 따른 미래의 하중 위치가 검출되며, 이 경우에는 상기 검출된 미래의 위치에 의존해서 보상 모멘트가 결정된다. 예를 들어 본 발명의 틀 안에서는 - 전술된 하중 경로가 그 내부에 규정으로서 저장되어 있고, 이와 같은 규정에 따라 로딩 크레인이 하중을 이동시켜야만 하는 - 로딩 크레인-제어 장치로부터 하중 경로를 얻어낼 수 있다. 상기 하중 경로에서의 방위는 조기 계획을 가능하게 하고, 보상 모멘트가 적시에 발생할 수 있게 해준다.
서문에 언급된 유형의 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치에 초점 맞추어진 과제는 본 발명에 따라, 이동 수단이 보상 라인을 통해 흐르는 가변적인 유량을 발생하도록 형성됨으로써 해결된다. 펌프가 일정한 회전수를 갖는 2-점-제어 모드에서 스위치-오프 값에 도달할 때까지 작동되는 종래의 안티-힐링-시스템과 달리, 유량이 가변적인 방식으로 작동되는 본 발명에 따른 펌프 형상은 더욱 짧은 반응 시간에서 보상 모멘트의 더욱 정확한 발생을 가능하게 한다. 이와 같은 의미에서 상기 이동 수단은 본 발명에 따라 공기 송풍기도 포함할 수 있으며, 상기 공기 송풍기도 마찬가지로 보상 탱크 내부의 수위(water line) 위에서 발생하는 압축 공기의 변동에 의해서 보상 라인을 통해 흐르는 가변적인 유량을 발생시키기에 적합하다.
본 발명에 따른 장치의 실시 예에서, 이동 수단은 보상 탱크들 사이에서 보상 액체의 흐름을 차단하도록 형성되었다. 이와 같은 본 발명에 따른 조치도, 보상 모멘트가 더욱 신속하고도 정확하게 적응될 수 있음으로써, 적재 과정 중에 변경된 하중 모멘트의 더욱 신속한 보상을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시 예에서, 이동 수단은 주파수 가변적으로 트리거링 될 수 있는, 바람직하게는 4분원 모드로 작동될 수 있는 펌프를 포함하며, 상기 펌프는 특히 중간 회로 내에 있는 브레이킹 저항 및/또는 보드 회로망(board network) 내부로 역-공급하기 위한 수단을 구비한다. 상기 브레이킹 저항은 본 발명에 따라 펌프가 터빈 모드로 작동되어야만 하는 경우에 접속될 수 있다.
서문에 언급된 유형의 하중 위치를 결정하기 위한 방법에 초점 맞추어진 과제는 본 발명에 따라, 바람직하게 위성 시스템을 사용해서 부유체 상에 배치된 부유체 측 기준 측정점의 글로벌 위치 결정 단계 및 하중 측에 배치된 적어도 하나의 하중 지점 측정점의 글로벌 위치 결정 단계를 포함하는 방법에 의해서 해결된다. 상기 위치 결정은 특히 GPS-센서에 의해서 이루어질 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 측정 방법은, 본 발명에 따른 방법에 의해서 검출된 하중의 위치가 바람직하게 상이한 조절기를 위한 입력으로서 사용될 수 있을 정도로 신뢰할만한 위치 결정을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 동시적인 글로벌 위치 결정, 다시 말하자면 지면에 대하여 상대적인 공간 좌표의 위치 결정, 부유체 상에 있는 기준 측정점의 위치 결정 및 하중 영역에 있는 하중 지점 측정점의 위치 결정은 부유체에 대하여 상대적인 혹은 하중에 대하여 상대적인 측정점의 위치에 대한 정보를 통해서는 특히 하중의 레버 암의 결정을 가능하게 하고, 그와 더불어 하중 질량에 대한 정보를 통해서는 부유체에 작용하는 모멘트의 결정을 가능하게 한다. 이와 같은 글로벌 위치 결정은 특히 GPS-센서에 의해서 이루어질 수 있다. GPS-센서는 예를 들어 기준점에 대한 하중의 간격이 안티-힐링-시스템의 입력 값으로서 고려될 수 있게끔 하는 매우 정확한 값들을 제공해준다.
바람직하게 적어도 하나의 부유체 측 기준 측정점은 부유체의 적재 면으로부터 돛대(mast)의 형태로 연장되는 적재 장치의 타워 상에 배치되어 있다.
본 발명의 틀 안에서는, 제 1 부유체 측 기준 측정점과 제 2 부유체 측 기준 측정점의 간격이 가급적 큰 경우가 바람직하다. 그에 상응하게, 하나의 부유체 측 기준 측정점은 가급적 크레인의 타워 피크에 배치되어야만 하고, 다른 부유체 측 기준 측정점은 가급적 부유체의 커버에 배치되어야만 한다. 이와 같은 방식에 의해서는 하중 모멘트를 결정할 때에 나타나는 상대적인 에러가 최소로 된다.
본 발명에 따른 위치 결정 방법의 추가의 바람직한 실시 예에서는 하중 지점 측정점이 하중 자체에 및/또는 지브에 배치되어 있는 경우가 특히 유리하다. 특히 글로벌 위치 결정을 위한 센서를 하중 자체에 설치하는 경우에는 또한 하중이 예를 들어 바다의 출렁임으로 인해 로딩 크레인에서 진동하는지의 여부도 확인할 수 있다. 하중 현가 점의 글로벌 위치를 검출하는 것은 바람직한데, 그 이유는 상기 점에서는 하중의 중력이 작용하여 부유체에 영향을 미치기 때문이다.
본 발명에 따른 방법의 개선 예에서, 이 방법은 하중에 의해 부유체에 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 검출하기 위하여 사용된다. 이와 같은 본 발명에 따른 방식으로 검출되는 하중 모멘트는 바람직하게 하적 과정을 제어하기 위하여 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 위치 결정 방법의 추가의 바람직한 실시 예에서는, 하중 모멘트를 검출하기 위하여 기준선 상에 간격을 두고 배치된 제 2 부유체 측 기준 측정점의 글로벌 위치 결정이 실행되며, 이 경우에는 바람직하게 상기 기준선으로부터 하중 지점 측정점까지의 간격이 산출된다. 이와 같은 조치에 의해서는, 부유체에 대하여 상대적으로 나타나는 질량의 위치 변경으로 인한 하중 변경을 이와 같은 하중 변경으로부터 결과적으로 야기되는 부유체의 경사 변경과 무관하게 결정할 수 있게 된다.
본 발명의 일 변형 예에 따라, 선회 가능한 지브에 의해 지지가 되는 하중이 적재 장치에 의해서 통과하게 되는 원하는 하중 경로를 유지하기 위하여, 위치 결정으로부터 얻어진 위치 데이터가 적재 장치를 제어하기 위해 사용되면, 적재 과정이 최상으로 이루어질 수 있다. 특히 본 발명에 따른 방법에 의해서 검출된 하중의 위치 데이터의 높은 품질, 특히 하중 현가 지점의 높은 품질에 의해서는 하중이 제어 장치에 의해 하중 경로를 따라 이동할 수 있게 되며, 이 경우 하중 모멘트의 변경은 적재 또는 하적 과정이 적재될 또는 하적될 부유체를 위해서 특히 안전하게 실행될 수 있도록 선택되었다.
본 발명의 실시 예에서 하중이 적재 장치에 의해 수평으로 및/또는 수직으로 이동되며, 이때 특히 지브가 수직 축을 중심으로 선회 되고/선회 되거나 수평 축을 중심으로 조정되면, 하중 경로는 특히 하중 모멘트의 변경과 관련해서 최상으로 될 수 있다.
하중 경로는 바람직하게 본 발명에 따라, 하중이 하중 경로를 따라서 움직일 때에 하중 모멘트가 부유체의 회전 축을 중심으로 균일하게 변경되도록 선택되었다. 이와 같은 방식에 의해서는, 적재 및 하적 과정을 수동으로 실행할 때에 실제로 나타나는 지그재그 형태의 하중 경로 및 그로 인해 야기되는 하중 모멘트의 불균일한 변경이 피해진다. 이와 같은 상황은 보상 모멘트에 의한 하중 모멘트의 보상을 간단하게 해주며, 그에 따라 적재 및 하적 과정의 안전을 개선시킨다.
본 발명의 실시 예에서 하중 경로는 들어올릴 때의 하중의 위치와 내려놓을 때의 하중의 위치 간 최단 경로로서 선택되는 것이 특히 유리하다. 이때 하중을 이동시키기 위해 크레인을 사용하는 경우에는 다른 무엇보다도 하중의 중력이 가해지는 하중 현가 지점이 통과하게 되는 경로가 중요하다. 그와 반대로 로프 길이의 변경에 의한 하중 자체의 수직 위치의 변경은 더 적은 영향을 미친다. 그렇기 때문에 본 발명의 틀 안에서 '하중 경로'란 특히 하중의 중력이 가해지는 점이 통과하게 되는 경로로도 이해될 수 있다. 다수의 경우에 이것은 로프가 하중까지 뻗는 일 지브의 점이다. 이와 같은 의미에서, 상기 경로 상에서 예컨대 선박 구조물 또는 다른 화물과 같은 장애물이 방해가 되지 않는 한, 상기 최단 하중 경로는 수평선을 기준으로 들어올릴 때의 하중의 위치와 내려놓을 때의 하중의 위치 간 직선 형태의 연결선이 된다.
측정 장비에 초점 맞추어진 과제는 서문에 언급된 유형의 측정 장비에 의해서 해결되며, 상기 측정 장비는 적어도
- 부유체 측 기준 측정점의 글로벌 위치를 결정하기 위해 부유체 상에 배치하기 위한 부유체 측 기준 센서,
- 하중 영역에 배치하기 위해 하중 지점 측정점의 글로벌 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 하중 측 하중 센서, 및
- 상기 센서들에 의해 결정된 위치 데이터를 판독 출력하기 위한 평가 수단을 포함한다.
상기 센서들은 본 발명의 틀 안에서는 특히 위성 시스템, 특별히 GPS의 신호를 수신 및 평가하도록 형성될 수 있다. 바람직하게 상기 센서들은 GPS-센서로서 형성되었다.
상기 평가 수단은 본 발명에 따라 특히 위치 데이터에 의존해서 하중 모멘트를 검출하도록 형성될 수 있다. 이 목적을 위하여 하중의 질량은 파라미터로서 기초가 되거나 또는 적합한 방법으로 측정된다.
제 1 부유체 측 기준 센서에 대하여 간격을 두고 기준선 상에 배치하기 위한 제 2 부유체 측 기준 센서가 제공되면, 본 발명에 따른 측정 장비는 더욱 개선되며, 이 경우 평가 수단은 바람직하게 기준선으로부터 하중 지점 측정점까지의 간격을 산출하도록 형성되었다.
본 발명에 따른 측정 장비가 추가의 부유체 측 및/또는 하중 측 측정점에 배치하기 위해 글로벌 위치 결정을 위한 추가의 센서들을 포함하는 경우에는, 본 발명에 따른 측정 장비가 추가로 개선된다. 특히 하중 크레인의 지브의 외측 단부에 및 하중 자체 상에 설치하기 위한 센서들이 제공될 수 있다. 하중 자체 상에 있는 센서를 참조해서는 바람직하게 본 발명에 따라 하중의 진동 여부를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 개선 예에서 위치 결정 데이터를 적재 장치의 제어 장치로 전달하기 위한 수단이 제공되면, 상기 적재 장치는 위치 데이터를 참조해서 적재 과정을 자동으로 전개할 수 있다. 이 경우에는 특히 제어 장치에 의해서 유지되는 원하는 하중 경로가 사전에 결정될 수 있다.
마지막으로, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 초점 맞추어진 과제는, 적어도
- 하중 모멘트를 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트를 발생시키기 위한 장치, 및
- 부유체에 대하여 상대적인 하중의 위치를 검출하기 위한 측정 장비를 포함하는 장치에 의해서 해결되며,
이 경우에는 바람직하게 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 측정 장비 및/또는 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 보상 장치가 형성되었다.
본 발명은 바람직한 일 실시 예에서 도면을 참조하여 예로 기술되며, 이 경우 추가의 바람직한 세부 사항은 도면 부분의 각각의 도면들로부터 끌어낼 수 있다.
각각의 도면에서 기능적으로 동일한 부분에는 동일한 도면 부호가 제공되어 있다.
도 1은 회전할 수 있는 로딩 크레인 및 상기 로딩 크레인에 현가되는 하중을 선박의 개략도로서, 도 1(a)는 선미를 바라본 방향에서 도시한 측면도이고, 도 1(b)는 본 발명에 따른 방법에 따라 경사를 조절하기 위해 사용되는 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시 예에 따라 위치 결정을 실시하기 위한 측정점을 도시하기 위하여 위로부터 바라보고 도시한 평면도이며; 그리고
도 2는 무거운 하중에 의해서 야기되는 힐링 변경을 보상하기 위한 본 발명에 따른 장치의 바람직한 일 실시 예를 선박의 종축을 바라본 방향에서 도시한 개략도이다.
도 1은 선박(1)의 선미에 대한 측면도를 개략적으로 보여주고 있다. 선박(1)은 우현 측에 마찬가지로 단지 개략적으로만 도시된 로딩 크레인(2)을 구비한다. 로딩 크레인(2)은 타워(3)에 의해 선박(1)의 적재 면(4) 상에 고정되어 있다. 지브(5)를 구비한 타워(3)는 자신의 종축을 중심으로 회전할 수 있다. 로딩 크레인(2)의 타워(3)로부터 상세하게 도시되어 있지 않은 로프 가이드부를 구비한 지브(5)가 연장된다. 로딩 크레인(2)의 지브(5)의 외측 단부에서 지지 로프(6)에는 무거운 하중(7)이 상세하게 도시되지 않은 방식으로 고정되어 있다. 지브(5)는 통상적인 방식으로 타워(3)의 수직 축에 대하여 상대적으로 각도 조정될 수 있다. 개략적으로 도시된 선박(1)은 수위(8)에 의해 규정된 흘수를 갖는 물속에 떠있다. 선박(1)은 좌현 측에서 중심선(9)에 의해 수직선(10)에 대하여 힐링 각(11)만큼 기울어져 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)에 도시된 상황에서 하중(7)은 전체 중력이 로딩 크레인(2)에 인가되도록 지브(5)를 통해 지지 로프(6)에 고정되어 있다.
타워(3)의 피크 영역에는 단지 개략적으로만 도시되어 있는 제 1 GPS-기준 센서(12)가 배치되어 있다. 또한, 지브(5)의 외측 단부에서 지지 로프(6)의 영역에는 추가의 GPS-기준 센서(14)가 배치되어 있다. 그밖에, GPS-하중 센서(15)가 하중(7)에 직접 고정되어 있다. 추가로, 도 1(b)에서 알 수 있는 바와 같이, 뱃머리 근처에는 제 3 GPS-기준 센서(17) 그리고 제 4 GPS-기준 센서(18)가 설치되어 있다.
도 2는 안티-힐링-시스템(19)의 형태로 형성된, 힐링 변경을 보상하기 위한 장치의 바람직한 일 실시 예를 개략적으로 보여주고 있다. 상기 안티-힐링-시스템(19)은 실제로 좌현 측 보상 탱크(20) 및 동일한 형태의 우현 측 보상 탱크(21)로 이루어진다. 상기 보상 탱크(20, 21)는 쌍으로 선체에 배치되어 있다. 좌현 측에 있는 보상 탱크(20)는 보상 라인(22)을 통해서 우현 측에 있는 보상 탱크(21)에 연결되어 있다. 상기 보상 라인(22)은 탱크 바닥 근처에 있는 개구를 통해 보상 탱크(20, 21)를 연결한다. 두 개의 보상 탱크(20, 21)에는 충전 레벨 측정기(23, 24)가 제공되어 있다. 보상 라인(22) 내부에는 가역적으로 작동될 수 있는 프로펠러 펌프(25)가 배치되어 있다. 상기 가역적으로 작동될 수 있는 프로펠러 펌프(25)는 주파수 변환기(26)에 연결되어 있고, 상기 주파수 변환기를 통해 주파수 가변적으로 트리거링 될 수 있다. 주파수 변환기(26)는 단지 개략적으로만 지시된 브레이킹 저항(27)을 중간 회로 내부에 구비한다. 상기 주파수 변환기(26)에 의해서는 프로펠러 펌프(25)가 4분원 모드로 작동될 수 있다. 이와 같은 내용이 의미하는 바는, 보상 탱크(20, 21) 사이에서 보상 라인을 통해 흐르는 가변적인 유량을 발생시키기 위하여 프로펠러 펌프(25)가 가변적인 회전수로 작동될 수 있다는 것이다. 더 나아가 상기 프로펠러 펌프(25)는, 보상 라인(22) 내부에서의 유량을 차단하기 위하여 그리고 이와 같은 방식으로 안티-힐링-시스템(19)의 보상 라인을 통해 흐르는 유량을 조절하기 위하여, 프로펠러 펌프(25)는 주파수 변환기(26)의 특성을 토대로 하여 또한 터빈 모드에서도 작동될 수 있다. 보상 라인(22)을 통해 흐르는 유량의 정지는 또한 차단용 플랩 밸브(28)의 폐쇄에 의해서도 가능하다.
주파수 변환기(26)는 제어- 및 조절 장치(29)에 연결되어 있고, 상기 제어- 및 조절 장치는 주파수 변환기(26)를 통해 프로펠러 펌프(25)를 제어한다. 상기 제어- 및 조절 장치(29)는 하중(7)에 의해서 발생하는 하중 모멘트를 산출하도록 그리고 이를 위해서 필요한 제어 명령을 프로펠러 펌프(25)로 전달하도록 형성되었다. 이 목적을 위하여 상기 제어- 및 조절 장치(29)는 또한 GPS-센서(12, 13, 14, 15, 17, 18)의 측정 데이터에도 액세스하고, 상기 측정 데이터로부터 당업자에게 자명하게 공지된 적합한 방식으로 로딩 크레인(2)에서의 하중(7)의 하중 모멘트를 산출한다.
본 발명에 따른 적재 방법을 실시하기 위하여 바람직한 실시 예에서는 다음과 같은 조치가 취해질 수 있다. 우선, 선박(1)이 안티-힐링-시스템(19)에 의해서 중심선(9)과 수직선(10) 사이의 힐링 각(11)만큼 좌현으로 기울어진다. 이 목적을 위해서는 GPS-센서(12, 14, 15, 17, 18)의 신호가 전혀 필요치 않다. 다음 단계에서는 지지 로프(6)가 하중(7)에 고정되어 팽팽해진다. 팽팽하게 하기 위하여 로딩 크레인(2)의 로프 장치는 선박(1)이 대략 힐링 각(11)의 양만큼 우현으로 기울어질 때까지 작동된다. 이때 하중(7)은 땅에 있거나 부교 또는 그와 유사한 설비 위에 있다. 그 다음에 이어서 안티-힐링-시스템(19)이 보상 액체에 의해 상응하는 모멘트를 발생시킴으로써, 하중은 상기 안티-힐링-시스템(19)에 의해서 들어 올려지게 된다. 하중(7)이 들어 올려지는 동안, 흘수의 변경이 자명하게 공지된 방식으로 측정된다. 상기 측정된 흘수 변경으로부터 상기 들어 올려진 하중(7)의 질량이 산출된다. 본 방법 단계는 하중(7)이 로딩 크레인(2)의 지지 로프(6)에 완전히 매달릴 때까지 실행된다. 흘수의 변경으로부터 결정된 하중(7)의 질량은 하중 모멘트를 결정하기 위해서 조절 장치(29)에 제공된다. 그 결과 하중은 로딩 크레인(2)의 로프 장치에 의해서 더욱 들어 올려지게 된다. 이 경우에는 기본적으로 안티-힐링-시스템(19)의 활성화가 필요치 않은데, 그 이유는 하중 모멘트가 변경되지 않기 때문이다.
충전 레벨 측정기(23, 24)를 통해 각각의 경우에 필요한 충전 레벨에 도달될 때까지 프로펠러 펌프(25)가 각각 스위치-온 됨으로써, 선행하는 좌현으로의 기울어짐을 위해서뿐만 아니라 하중의 들어 올려짐을 위해서도 제어- 및 조절 장치(29)는 실제로 프로펠러 펌프(25)를 위한 2-점-제어부로서 작동된다.
그 다음 단계에서는, 로딩 크레인(2)이 타워(3)의 종축을 중심으로 선회한다. 이 단계에서는 제어- 및 조절 장치(29)가 하중 모멘트 모드로 작동된다. 상기 하중 모멘트 모드에서는 제어- 및 조절 장치(29)가 GPS-센서(12, 13, 14, 15, 17, 18)의 측정값 및 하중(7)의 질량을 참조해서 필요한 보상 모멘트를 결정하고, 주파수 변환기(26)를 통해 프로펠러 펌프(25)를 상응하게 조절한다. 이와 같은 방식에 의해서는, 선박(1)이 힐링 각(11)의 변경에 의해서 반응하기 전에 미리 안티-힐링-시스템(19)이 하중 모멘트의 변경에 대하여 반응할 수 있게 된다.
본 발명의 원리는 가로 축을 중심으로 측정된 선박의 경사를 조절 및 제어하기 위해서도 동일하게 사용될 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 보상 시스템을 조기에 반응시키기 위하여, 가로 축을 기준으로 해서 이루어지는 하중 모멘트의 평가가 바람직한 방식으로 사용될 수 있다.
하중(7)을 적재 및 하적할 때에 하중 경로를 최적화하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시 예는 재차 도 1(b)를 참조하여 아래에서 설명된다. 도 1(b)에 도시된 본 발명에 따른 방법의 적용 예에 따르면, 하중(7)은 이 하중(7)이 로딩 크레인(2)에 의해서 들어 올려지는 상승 지점(34)으로부터 선박(1)의 적재 면(4) 상에 있는 하강 지점(31)으로 이동되어야만 한다.
상기 이동 과정은 다양한 경로로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하중은 도 1(b)에 도면 부호 (30)으로 표기된 하중 경로를 따라서 이루어질 수 있다. 상기 하중 경로(30)에서는 제일 먼저 타워(3)의 축을 중심으로 하는 로딩 크레인(2)의 지브(5)의 선회 동작이 이루어진다. 그에 상응하게 상기 하중 경로(30)는 처음에는 원호 섹션의 형태로 진행한다. 그 다음에 이어서 지브(5)의 선회 각이 일정한 경우에는 상기 지브(5)와 타워(3) 사이의 각도 변경에 의해서 하중(7)이 방사 방향으로 타워(3)의 축을 향해 이동한다. 로프의 연장에 의해서 하중(7)이 적재 면(4) 상에 내려지는 그 다음 상황은 도 1(b)에 따른 평면도에서는 알 수가 없다.
하지만, 하중 경로(30)는 최상이 아니다. 한 편으로, 방사 방향으로 선회 축을 향해 이동하는 동작 및 선회 동작이 일시적으로 해제되는 경우에 하중 경로(30)는 필수적인 길이보다 더 길다. 다른 한 편으로, 하중(7)에 의해서 선박(1)에 가해지는 하중 모멘트는 하중 경로(30)를 따라서 불균일하게 변경된다. 이와 같은 상황은 적재 과정 동안 보상 모멘트의 발생을 어렵게 한다.
그렇기 때문에 실제로 로딩 크레인(2)을 수동으로 작동시키는 경우에는 하중 경로(32)가 자주 선택된다. 하중 경로(32)의 경우에도 마찬가지로 선회 동작 및 방사 방향 이동 동작이 해제되기는 하지만, 작은 각도만큼의 선회 동작 후에는 항상 짧은 거리만큼의 방사 방향 이동 동작이 이어짐으로써, 결과적으로 상기 하중 경로(32)는 전술된 하중 경로(30)에 대하여 현저하게 단축된다. 따라서, 하중 경로(32)는 하중 경로(30)보다 짧다. 하지만, 하중(7)이 하중 경로(32)를 따라서 이동하는 경우에 야기되고 상기 하중(7)이 선박(1)에 가하는 하중 모멘트의 일시적인 변경은 불균일하다. 그에 상응하게, 더욱 안전한 적재 과정을 위해서 필요한 하중 모멘트의 보상은 비교적 어렵게 구현될 수 있다.
경로 길이와 관련해서뿐만 아니라 하중 모멘트의 일시적인 변경의 균일성과 관련해서도 최적화된 하중 경로는 도 1(b)에 따른 하중 경로(31)이다. 상기 하중 경로(31)의 경우에는 타워(3)를 향한 방사 방향 이동 동작 및 타워의 축을 중심으로 하는 선회 동작이 동시에 실행됨으로써, 하중은 들어올리는 지점(34)으로부터 내려놓는 지점(33)까지 직선 경로로 이동하게 된다. 따라서, 하중 경로(31)의 경우에는 특히 안티-힐링-장치에 의해서 간단하게 보상되는 하중 모멘트의 균일한 변경이 이루어진다. 그렇기 때문에 하중(7)이 하중 경로(31)를 따라서 이동하는 경우에는, 적재 과정이 특히 안전하고도 신속하게 실행될 수 있다. 하지만, 최적화된 하중 경로(31)를 유지할 수 있기 위해서는, 정확하게 결정된 하중의 위치를 입력 값으로서 필요로 하는 크레인 제어부가 필요하다. 상기 위치는 특히 GPS-기준 센서(12)에 대하여 상대적인 GPS-하중 지점 센서(14)의 위치를 결정함으로써 얻어질 수 있다. 본 발명에 따른 위치 결정 방법에 의해서는, 상기 위치 데이터가 제시되고 바람직하게는 로딩 크레인(2)을 제어하기 위한 입력 값으로서 이용될 수 있다. 이와 같은 방식으로 로딩 크레인(2)의 제어부는 하중(7)을 상기 최적화된 하중 경로(31)를 따라서 들어올리는 지점(34)으로부터 내려놓는 지점(33)으로 보낼 수 있게 된다.
따라서, 검출된 위치에 의존해서 안티-힐링-시스템을 위한 목표 값을 결정하기 위하여, 부유체에 대하여 상대적인 하중의 위치를 검출하고 세로 면을 통해 적재하기 위한 본 발명에 따른 방법은 도면을 참조하여 설명되었다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 보상 장치의 바람직한 일 실시 예도 설명되었다.
마지막으로, 부유체에 대하여 상대적인 하중 모멘트를 검출하기 위한 방법 및 이와 같은 방법을 실시하기 위한 관련 측정 장치가 설명되었다. 한 측면에서는 하중 모멘트를 조절에 편입시킴으로써 그리고 다른 측면에서는 가변적인 유량을 형성하기 위한 및 유량을 차단하기 위한 보상 시스템의 능력에 의해서, 적재시에 특히 임계적인 본 발명에 따른 로딩 크레인의 선회 과정에서는 바람직하게 상기와 같은 사용 분야를 위한 종래의 안티-힐링-시스템에서 문제를 야기했던 관성이 피해질 수 있다.
1: 선박 2: 로딩 크레인
3: 타워 4: 적재 면
5: 지브 6: 지지 로프
7: 하중 8: 수위
9: 중심선 10: 수직선
11: 힐링 각 12: 제 1 GPS-기준 센서
14, 15: GPS-하중 지점 센서 16: 뱃머리
17: 제 3 GPS-기준 센서 18: 제 4 GPS-기준 센서
19: 안티-힐링-시스템 20, 21: 보상 탱크
22: 보상 라인 23, 24: 충전 레벨 측정기
25: 프로펠러 펌프 26: 주파수 변환기
27: 브레이킹 저항 28: 차단용 플랩 밸브
29: 제어- 및 조절 장치 30, 31, 32: 하중 경로
33: 내려놓는 지점 34: 들어올리는 지점

Claims (31)

  1. 하중 모멘트를 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트를 발생시킴으로써, 하중에 의해 부유체에, 특히 선박(1)에 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 상기 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법으로서,
    상기 하중은 상기 부유체(1) 상에 배치된 적재 장치(2)의 지브(5)에 의해서 지지가 되고, 상기 지브는 특히 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있으며,
    상기 부유체(1)에 대한 상기 하중(7)의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치에 따라 상기 보상 모멘트를 결정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부유체(1)의 회전축에 대한 상기 하중 모멘트를 결정하기 위하여 상기 하중의 질량을 검출하고, 다음으로 상기 하중 모멘트에 따른 상기 보상 모멘트를 결정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하중(7) 및/또는 상기 하중 모멘트의 일시적인 위치 변경을 검출하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상 모멘트를 형성하기 위하여, 쌍으로 마주 놓이도록 배치된 적어도 두 개의 보상 탱크(20, 21) 사이로 상기 보상 탱크(20, 21)를 쌍으로 연결하는 보상 라인(22)을 통해 보상 액체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보상 액체를 압축 공기를 이용해서 이동시키는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상 액체를 펌핑 과정을 이용해서 이동시키는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    가변적인 유량으로 상기 펌핑이 이루어지는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 보상 액체의 흐름이 지연되며, 이때 제동 에너지는 바람직하게 전기식으로 소멸되고/소멸되거나 역으로 공급되는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보상 모멘트를 형성하기 위해서 필요한 상기 보상 액체의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 한 쌍의 상기 보상 탱크(20, 21)의 순간적인 충전 상태의 일시적인 변화 및/또는 상기 보상 라인을 통해서 흐르는 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부유체(1)의 흘수를 특징짓는 적어도 하나의 값에 따라 상기 보상 모멘트를 추가로 결정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정된 보상 모멘트를 기준 방법에 의해서 검출된 비교 값과 비교하고, 편차가 있는 경우에는 상기 편차가 주어진 허용 오차 범위 밖에 있는지의 여부를 확인하며, 이때 상기 기준 방법은 바람직하게 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 하는 경사각(11)의 직접적인 측정 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사전에 결정된 하중 경로로부터 미래의 하중 위치를 검출하며, 상기 검출된 미래의 하중 위치에 따라 상기 보상 모멘트를 결정하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법.
  14. 하중에 의해 부유체(1)에, 특히 선박(1)에 상기 부유체의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치(19)로서,
    상기 하중은 상기 부유체(1) 상에 배치된 적재 장치(2)의 지브(5)에 의해서 지지가 되고, 상기 지브는 특히 하나의 축을 중심으로 선회할 수 있으며,
    - 쌍으로 마주 놓이도록 배치된 적어도 두 개의 보상 탱크(20, 21),
    - 상기 보상 탱크(20, 21)를 쌍으로 연결하는 보상 라인(22), 및
    - 보상 액체를 상기 보상 라인(22)을 통해 상기 보상 탱크(20, 21) 사이로 이동시키기 위한 이동 수단(25)을 포함하고,
    상기 이동 수단은 상기 보상 라인을 통해 흐르는 가변적인 유량을 발생하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 이동 수단(25)은 상기 보상 탱크(20, 21) 사이에서 상기 보상 액체의 흐름을 제동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 이동 수단은 주파수 가변적으로 트리거링될 수 있는, 바람직하게는 4분원 모드로 작동될 수 있는 펌프(25)를 포함하며, 상기 펌프는 특히 중간 회로 내에 있는 브레이킹 저항(27) 및/또는 보드 회로망 내부로 역-공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 모멘트를 보상하기 위한 장치.
  17. 하중의 위치를 결정하기 위한 방법으로서,
    상기 하중(7)은 특히 부유체(1) 상에 배치된 적재 장치(2)의 지브(5)에 의해서 지지가 되고, 상기 지브는 특히 바람직하게 하나의 축을 중심으로 선회가능하며,
    바람직하게 위성 시스템을 사용하여 상기 부유체(1) 상에 배치된 부유체 측 기준 측정점(12)의 글로벌 위치 결정 단계 및 상기 하중 측에 배치된 적어도 하나의 하중 지점 측정점(14, 15)의 글로벌 위치 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 부유체 측 기준 측정점(12)은 상기 부유체(1)의 적재 면(4)으로부터 돛대의 형태로 연장되는 상기 적재 장치(2)의 타워(3) 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 하중 지점 측정점은 상기 하중(7) 자체에 및/또는 상기 지브(5)에, 바람직하게는 하중 현가 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하중(7)에 의해 상기 부유체에, 상기 부유체(1)의 회전 축을 중심으로 작용하는 하중 모멘트를 검출하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하중 모멘트를 검출하기 위하여 기준선(9) 상에 간격을 두고 배치된 제 2 부유체 측 기준 측정점(13)의 글로벌 위치 결정을 실행하며, 이때에는 바람직하게 상기 기준선(9)으로부터 상기 하중 지점 측정점(14, 15)까지의 간격을 산출하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선회 가능한 지브(5)에 의해 지지가 되는 상기 하중이 상기 적재 장치(2)에 의해서 통과하게 되는 원하는 하중 경로를 유지하기 위하여, 상기 위치 결정으로부터 얻어진 위치 데이터를 상기 적재 장치를 제어하기 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 하중을 상기 적재 장치를 이용해서 수평으로 및/또는 수직으로 이동시키며, 이때에는 특히 상기 지브를 수직 축을 중심으로 선회시키고/선회시키거나 수평 축을 중심으로 조정하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 하중이 상기 하중 경로를 따라서 움직일 때에 상기 하중 모멘트가 상기 부유체(1)의 회전 축을 중심으로 균일하게 변경되도록 상기 하중 경로를 선택하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    들어올릴 때의 상기 하중의 위치와 내려놓을 때의 상기 하중의 위치 간 최단 경로로서 상기 하중 경로를 선택하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 방법.
  26. 제 17 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 측정 장비로서, 적어도
    - 부유체 측 기준 측정점의 글로벌 위치를 결정하기 위해 상기 부유체 상에 배치하기 위한 부유체 측 기준 센서(12),
    - 상기 하중(7) 영역에 배치하기 위해 하중 지점 측정점의 글로벌 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 하중 측 하중 센서(14, 15), 및
    - 상기 센서(12, 14, 15, 17, 18)에 의해 결정된 위치 데이터를 판독 출력하기 위한 평가 수단(29)을 포함하는 하중의 위치를 결정하기 위한 측정 장비.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 평가 수단(29)은 상기 위치 데이터에 의존해서 상기 하중 모멘트를 검출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 측정 장비.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 부유체 측 기준 센서(12)에 대하여 간격을 두고 기준선 상에 배치하기 위한 제 2 부유체 측 기준 센서(13)가 제공되며, 이때 상기 평가 수단(29)은 바람직하게 상기 기준선으로부터 상기 하중 지점 측정점까지의 간격을 산출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 측정 장비.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가의 부유체 측 및/또는 하중 측 측정점에 배치하기 위해 글로벌 위치 결정을 위한 추가의 센서(17, 18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 측정 장비.
  30. 제 26 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 결정 데이터를 상기 적재 장치의 제어 장치로 전달하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 하중의 위치를 결정하기 위한 측정 장비.
  31. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치로서, 적어도
    - 하중 모멘트를 보상하기 위해서 필요한 보상 모멘트를 발생시키기 위한 장치, 및
    - 부유체(1)에 대하여 상대적인 하중(7)의 위치를 검출하기 위한 측정 장비를 포함하는 장치에 있어서,
    이 경우에는 바람직하게 제 26 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 따른 측정 장비 및/또는 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 보상 장치(19)가 형성된 장치.
KR1020147000334A 2011-06-06 2012-06-06 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비 KR101817531B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011050857.0A DE102011050857B4 (de) 2011-06-06 2011-06-06 Verfahren zum Ausgleichen eines Lastmoments
DE102011050857.0 2011-06-06
PCT/EP2012/060770 WO2012168340A1 (de) 2011-06-06 2012-06-06 Verfahren und vorrichtung zum ausgleichen eines lastmoments sowie verfahren und messausrüstung zur positionsbestimmung einer last

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140045495A true KR20140045495A (ko) 2014-04-16
KR101817531B1 KR101817531B1 (ko) 2018-01-11

Family

ID=46317357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147000334A KR101817531B1 (ko) 2011-06-06 2012-06-06 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2718177B1 (ko)
KR (1) KR101817531B1 (ko)
CN (1) CN103732489B (ko)
DE (1) DE102011050857B4 (ko)
WO (1) WO2012168340A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009316A (ko) * 2014-07-16 2016-01-26 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015044898A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Rolls-Royce Canada, Ltd. Two body motion compensation system for marine applications
DE102013219693A1 (de) * 2013-09-30 2015-04-02 Blg Logistics Solutions Gmbh & Co. Kg Schwimmfähiger Lastenträger zum Transport von Ladegütern
KR101541063B1 (ko) * 2013-10-18 2015-07-31 삼성중공업 주식회사 선박의 횡경사 저감 장치 및 저감 방법
CN104943825A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 孙玉清 船舶重物吊装机械式防摇方法
EP2927110B1 (en) * 2014-04-02 2016-07-06 MacGregor Sweden AB Vessel comprising cargo transloading system
KR101690924B1 (ko) * 2015-02-27 2016-12-29 삼성중공업 주식회사 밸러스트 장치
CN107323631B (zh) * 2016-06-23 2019-05-31 淮北市相山区宏基专利转化中心 注水式船舶的防翻船装置的使用方法
CN107215437B (zh) * 2017-06-05 2019-02-05 大连海事大学 一种全回转起重船压载水调配系统及其工作方法
CN108482580B (zh) * 2018-05-23 2020-03-10 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) 压载系统、浮船坞和浮船坞系统
DE102020213322A1 (de) * 2020-10-22 2022-04-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung System mit einer Bewegungskompensationseinrichtung und Verfahren
CN113706752B (zh) * 2021-09-01 2023-03-14 深圳市大道至简信息技术有限公司 一种防跟车的停车场门禁系统及防跟车方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1579191A (en) 1976-02-19 1980-11-12 Varitrac Ag Stabilizing system on a semi-submerisible crane vessel
NL170940C (nl) 1977-01-20 1983-01-17 Varitrac Ag Stabilisatie-inrichting voor een kraanvaartuig met onderwaterrompen.
SU766956A1 (ru) 1977-10-05 1980-09-30 Предприятие П/Я Р-6109 Система компенсации крена плавучего средства
SU719085A1 (ru) 1977-12-15 1981-09-07 Предприятие П/Я В-2156 Плавучий кран
JPS5914599A (ja) * 1982-07-16 1984-01-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船体動揺エネルギ−回収装置
GB2169570B (en) * 1984-12-12 1988-10-26 Brown & Root Const Improvements in and relating to vessels
US6257165B1 (en) * 1999-12-20 2001-07-10 Allen Danos, Jr. Vessel with movable deck and method
KR100552939B1 (ko) * 2004-06-02 2006-02-17 김용경 튜브를 이용한 자동 밸러스트 시스템과 그 작동방법
US8960116B2 (en) * 2005-12-14 2015-02-24 Gustomsc Resources B.V. Dual draft crane vessel
US7367464B1 (en) 2007-01-30 2008-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pendulation control system with active rider block tagline system for shipboard cranes
DE102009016366A1 (de) 2008-04-11 2009-12-17 Terex-Demag Gmbh Kran sowie Verfahren und System zum Betreiben eines Krans mit Hilfe von GPS
DE202008008174U1 (de) 2008-06-18 2009-11-05 Liebherr-Werk Ehingen Gmbh Kran, vorzugsweise Mobil- oder Raupenkran
IT1397319B1 (it) 2008-07-16 2013-01-10 Acca2O Di Pizzi Paolo Imbarcazione multiscafo da lavoro

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009316A (ko) * 2014-07-16 2016-01-26 삼성중공업 주식회사 부유식 구조물

Also Published As

Publication number Publication date
CN103732489A (zh) 2014-04-16
WO2012168340A1 (de) 2012-12-13
KR101817531B1 (ko) 2018-01-11
DE102011050857B4 (de) 2024-06-20
DE102011050857A1 (de) 2012-12-06
CN103732489B (zh) 2018-03-16
EP2718177A1 (de) 2014-04-16
EP2718177B1 (de) 2017-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101817531B1 (ko) 하중 모멘트를 보상하기 위한 방법과 장치, 및 하중의 위치를 결정하기 위한 방법과 측정 장비
US9981719B2 (en) Apparatus and method for providing active motion compensation control of an articulated gangway
US9068855B1 (en) Counter-porpoising watercraft attitude control system
RU2722326C2 (ru) Кран, а также способ контроля предохранения от перегрузок такого крана
BR102016018139B1 (pt) Método para ajustar automaticamente a posição de um implemento de um conjunto de elevação para um veículo de trabalho e sistema para controlar a operação de um veículo de trabalho
US20170334687A1 (en) Crane and method for monitoring the overload protection of such a crane
CN110790142B (zh) 起重机变幅挠度补偿方法、系统及起重机
KR101453539B1 (ko) 해양 구조물의 스키딩 로드아웃 방법
EP2700605A1 (fr) Stabilisateur de câble de manoeuvre d 'une charge, telle qu'une embarcation, et installation de manutention de charge intégrant un tel stabilisateur
KR101814539B1 (ko) 선박의 평형계측 장치 및 평형계측 방법
KR20110139870A (ko) 중력을 이용한 안티 힐링 시스템
EP2205517B1 (en) Method for controlling a hoisting or paying out movement and hoisting frame having tiltable cable shreave for use therein
JP2001055190A (ja) 非自航船の位置制御装置及びその位置制御方法
JP2005280550A (ja) パラメトリック横揺れ防止装置
KR102680375B1 (ko) 레이저를 이용한 자동차 운반선 램프 위치결정 시스템
KR101411489B1 (ko) 로드아웃 제어시스템 및 로드아웃 제어방법
KR20150021373A (ko) 선박의 안티 롤링 기능을 가지는 안티 힐링 시스템
CN213265423U (zh) 距离获取装置、起重机变幅挠度补偿系统及起重机
CN117818830B (zh) 船舶压载系统及控制方法
NL2033189B1 (en) Non-contact motion compensation of suspended loads
JP2536053B2 (ja) 船体位置検出装置
KR20190094693A (ko) 해양구조물용 동요감소장치
CN216969965U (zh) 一种下水工作船对岸高度差自动反馈装置
JP2536054B2 (ja) 岸壁位置検出装置
KR20240024452A (ko) 레이더 마스트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant