KR20230171890A

KR20230171890A - 선박용 크레인 및 상기 크레인을 구비하는 선박

Info

Publication number: KR20230171890A
Application number: KR1020230075567A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 토마스; 기세 얀; 모셸 토르스텐; 파베 마티아스
Original assignee: 리브헤르-맥테크 로스탁 게엠베하
Priority date: 2022-06-14
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-12-21
Also published as: JP2023182542A; EP4292972A1; CN117228554A; DE202022103336U1

Abstract

본 발명은 선박용 크레인에 관한 것이며, 선박에 연결될 수 있고 호이스트를 지지하는 지지 구조물을 포함하고, 선박에 대한 구동력 및/또는 선박의 사용자에게 공급하기 위한 에너지가 생성될 수 있는 구동 및/또는 에너지 공급원을 구비하며, 구동 및/또는 에너지 공급원은 구동 및/또는 에너지 공급원과 독립적으로 호이스트에 의하여 적재물이 이동될 수 있는 방식으로 지지 구조물에 연결된다.

Description

선박용 크레인 및 상기 크레인을 구비하는 선박{Crane for a ship and ship having said crane}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 크레인 및 상기 크레인을 구비한 선박에 관한 것이다.

크레인은 육상에서만 사용되는 것이 아니라 크레인 선박이나 플로팅 크레인 또는 플로팅 플랫폼과 같은 워트크래프트(watercraft)에서도 사용된다. 이하에서, 본 발명과 관련된 모든 종류의 워터크래프트는 단순히 선박으로 지칭될 것이며, 이것은 또한 플로팅 플랫폼, 드릴링 플랫폼 등과 같은 다른 플로팅 물체들을 포함한다.

이러한 선박에 풍력 터빈 또는 풍력 구동 시스템과 같은 추가 구동 장비 또는 에너지 공급원을 장착하려면, 지금까지 이를 위해 선박에 형성되는 설치 위치를 제공해야만 했다. 이를 위해서는 추가 구동 장비 또는 에너지 공급원을 위한 기반으로 세워야 하는, 별도의 장소 또는 추가의 토대가 필요했다. 이것의 단점은 추가 구동 장비 또는 에너지 공급원이 차지하는 공간이 더 이상 화물 보관 또는 기타 선박 구성 요소에 사용될 수 없으며/없거나 화물 운송 및 화물 취급 시 물류 장애로 이어질 수 있다는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 사용 가능한 공간의 전체적인 최적 활용이 달성되는 방식으로 추가 구동 장비 또는 추가 에너지 공급원을 크레인에 배치하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1의 특징들을 갖는 크레인 및 청구항 15의 특징들을 갖는 선박에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들 및 다음의 설명으로부터 얻게 된다.

따라서, 한편으로는, 선박에 연결될 수 있는 지지 구조물을 포함하는 선박용 크레인이 제안되며, 이 지지 구조물은 호이스트(즉, 적재물을 어느 정도까지 들어 올려 이동시키는 장치, 좁은 의미의 크레인)를 지지한다. 따라서 이 지지 구조물은 예를 들어 마스트(mast), 메인스테이(mainstay) 또는 갠트리(gantry)일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 호이스트를 위한 토대를 형성한다.

본 발명에 따르면, 크레인은 구동 및/또는 에너지 공급원을 포함하며, 이에 의해 선박용 구동력 및/또는 선박 사용자에게 공급하기 위한 에너지가 생성될 수 있다. 구동력은 특히 추진력일 수 있다. 이것은 선박의 하나 이상의 기본 구동 장치 외에 구동 공급원이 될 수 있다. 에너지 공급원의 경우, 이것은 특히 재생 에너지 공급원이다.

본 발명에 따르면, 구동 및/또는 에너지 공급원은 적재물이 구동 및/또는 에너지 공급원과는 독립적으로 호이스트에 의해 이동될 수 있는 방식으로 크레인의 지지 구조물에 연결된다. 따라서 구동 및/또는 에너지 공급원은 크레인에 연결되고 지지 구조물에 의해 지지된다. 이를 통해 구동 및/또는 에너지 공급원을 위해 선박에 별도의 장착 위치를 제공하고 자체 토대 상에 이를 배치할 필요가 없다. 대신, 크레인은 구동 및/또는 에너지 공급원을 고정하기 위한 지원 기능을 수행한다. 크레인의 지지 구조물은 호이스트와 구동 및/또는 에너지 공급원의 기초와 동일한 방식으로 기능한다.

구동 및/또는 에너지 공급원은 그 기능이 손상되지 않는 방식으로 크레인에 배치된다. 따라서 구동 및/또는 에너지 공급원은 예를 들어 적재물 대신에 호이스트의 붐 또는 적재물 후크에 의해 단순히 지지되지 않으며, 이는 크레인이 더 이상 적재물을 이동할 수 없지만 호이스트 또는 실제 크레인 기능은 구동 및/또는 에너지 공급원과 관계없이 계속 사용할 수 있음을 의미한다.

하나의 가능한 실시예에서는, 크레인이 갠트리 크레인으로서 설계되고, 지지 구조물은 선박에 연결될 수 있는 레일들 및 브리지를 구비한 레일들을 따라 이동될 수 있는 지지 프레임을 포함하는 것이 제공된다. 레일들에서 이동될 수 있는 브리지와 나머지 지지 프레임은, 예를 들어 화물 또는 화물 공간에 걸쳐 있는 갠트리를 형성한다. 호이스트와 구동 및/또는 에너지 공급원은 브리지에 연결되며/되거나 그 위에 배치된다.

다른 가능한 실시예에서는, 호이스트가 브리지의 바닥에 배치되는, 브리지를 따라 이동될 수 있는 트롤리를 포함하는 것이 제공된다. 트롤리는 호이스팅 로프 또는 호이스팅 기어를 위한 하나 이상의 풀리를 직접 포함할 수 있다. 구동 및/또는 에너지 공급원은 바람직하게는 브리지의 상부에 배치된다. 따라서, 트롤리는 구동 및/또는 에너지 공급원과 독립적으로 브리지를 따라 이동할 수 있으며, 브리지는 구동 및/또는 에너지 공급원에 대한 지지대로서 사용된다. 대안적으로, 구동 및/또는 에너지 공급원은 브리지 또는 브리지가 연장되는 측면 지지부들 중 하나에 측면 방향으로 배치될 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 및/또는 에너지 공급원이 제 1 회전 유닛을 통해 브리지에 연결되며, 제 1 회전 유닛에 의해 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 것이 제공된다. 이를 통해 구동 및/또는 에너지 공급원이 지지 구조물 또는 브리지 및 호이스트에 대해 회전할 수 있으며; 예를 들어, 현재 우세한 바람 조건에 맞춰 정렬할 수 있게 된다.

다른 가능한 실시예에서, 크레인이 붐 장착 선회 크레인으로서 설계되며, 여기서 지지 구조물은 선박에 연결될 수 있는 메인스테이를 포함하고, 호이스트는 구동 및/또는 에너지 공급원과 독립적으로 이동될 수 있는 붐을 포함한다. 특히, 메인스테이는 강성이 되도록 설계된다. 래티스 타워 마스트가 메인스테이 대신에 사용될 수도 있다. 붐은 바람직하게는 적재물을 들어올리고 이동시키기 위한 호이스팅 로프용 하나 이상의 풀리를 포함한다.

붐은 바람직하게는 수평축을 중심으로 선회 가능하게 장착되고 바람직하게는 액추에이터(예를 들어, 하나 이상의 유압 실린더 또는 케이블 당김 시스템 또는 길이 조절 가능 브레이싱)에 의해 위아래로 로킹(rocking)될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 육상 기반 선회 타워 크레인에서와 같이 로킹 없이 수직 축에 대해서만 회전될 수 있는 붐이 제공될 수도 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 유닛이 메인스테이에 연결되며, 이에 의해 붐이 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 것이 제공된다. 제 1 회전 유닛은 특히 선회 링을 가진 선회 기어를 포함한다. 제 1 회전 유닛은 메인스테이에 직접 배치되거나 편심 아암(이 경우 제 1 회전 유닛은 메인스테이에 간접적으로 연결됨)과 같이 메인스테이에 연결되는 중간 부품에 배치될 수 있다. 그러나 바람직하게는, 이러한 편심 아암은 제 1 회전 유닛에 의해 회전될 수 있고, 추가적인 회전 유닛들이 편심 아암에 제공될 수 있다. 이상적으로는, 이것은 구동 및/또는 에너지 공급원과 붐이 함께 움직일 수 있게 하며, 바람직하게는 구동 및/또는 에너지 공급원과 붐은 하나의(또는 동일한) 회전축을 중심으로 서로 독립적으로 회전될 수 있다. 이를 통해 구동 및/또는 에너지 공급원의 위치를 붐 또는 호이스트의 위치에 맞출 수 있으므로 이들은 서로 방해가 되지 않고 충돌이 방지된다.

다른 가능한 실시예에서는, 붐과 구동 및/또는 에너지 공급원이 제 1 회전 유닛에 의해 수직 회전축을 중심으로 함께 회전 가능하며, 바람직하게는 적어도 하나의 제 2 회전 유닛이 제공되고, 이에 의해 붐이 구동 및/또는 에너지 공급원과 독립적으로 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있거나 그 반대의 경우도 가능하며 이에 따라 구동 및/또는 에너지 공급원이 붐과 독립적으로 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 제 1 및 제 2 회전 유닛들의 수직 회전축은 동일 선상에 배치되거나(즉, 2개의 회전 유닛이 서로 위 아래로 배치됨) 또는 서로 오프셋될 수 있다. 또한 구동 및/또는 에너지 공급원과 붐 각각이 자체 회전 유닛을 통해 회전할 수 있으며, 이에 따라 높은 자유도를 제공하여 크레인의 다양한 구성 요소의 위치들 또는 배향들이 유연하게 조정될 수 있다.

특히 풍력 터빈, 세일 또는 윈드 베인과 같은 풍력 기반 구동 및/또는 에너지 공급원의 경우, 구동 및/또는 에너지 공급원의 독립적으로 가능한 회전이 특히 중요하며, 그 이유는 최적의 구동 및/또는 에너지 생성을 위해, 선박의 위치 또는 배향과 현재 바람 조건들에 따라 올바른 정렬이 필요하기 때문이다. 따라서, 구동 및/또는 에너지 공급원은 바람직하게는 추가 회전 유닛을 통해 제 1 회전 유닛에 더하여, 크레인 구조물의 나머지 부분, 특히 붐과 독립적으로 회전되거나 정렬될 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 메인스테이가 붐 및/또는 구동 및/또는 에너지 공급원을 지지하는 편심 아암에 연결되는 것이 제공된다. 편심 아암은 구동 및/또는 에너지 공급원 및/또는 붐이 제 1 회전 유닛의 수직 회전축으로부터 측면 방향으로 오프셋되는 것, 즉 항상 이 회전축으로부터 특정 거리를 갖는 것을 보장한다. 편심 아암은 바람직하게는 제 1 회전 유닛에 의해 회전 가능하며, 즉 제 1 회전 유닛에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 편심 아암은 제 1 회전 유닛 바로 위에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 붐 또는 구동 및/또는 에너지 공급원을 회전시키기 위한 적어도 하나의 제 2 회전 유닛이 편심 아암에 배치된다. 편심 아암은 메인스테이에서 한쪽 또는 양쪽으로 돌출될 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 크레인이 구동 및/또는 에너지 공급원의 유압 및/또는 전기 및/또는 공압 라인이 연결될 수 있거나 연결되는 적어도 하나의 인터페이스를 포함하는 것이 제공된다. 적어도 하나의 인터페이스를 통해, 유압 및/또는 전기 및/또는 공압 에너지가 구동 및/또는 에너지 공급원과 선박 사이에서 바람직하게 전달될 수 있다. 따라서 구동 및/또는 에너지 공급원은 크레인 인터페이스를 통해 에너지를 공급받으며/받거나 구동 및/또는 에너지 공급원에 의해 생성된 에너지가 크레인 인터페이스를 통해 선박 및 각각의 저장소들 또는 사용자들에게 전달된다. 따라서, 구동 및/또는 에너지 공급원을 위한 별도의 인터페이스 또는 공급 인프라스트럭처를 제공할 필요가 없지만, 크레인을 통한 연결이 이루어지며, 궁극적으로 선박의 전기 및/또는 유압 및/또는 공압 시스템에 연결된다. 크레인의 각각의 회전 유닛들은 이러한 목적을 위한 해당 회전 유니온들 및/또는 슬립 링 바디들을 구비한다. 전기 에너지, 유압 장치 및/또는 공기용 인터페이스뿐만 아니라 또는 대안적으로 인터페이스들은, 다른 매체, 예를 들어 수소, 연료 등에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 파이프라인, 케이블 및/또는 기계 부품에 대한 연결이 제공될 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 및/또는 에너지 공급원이 지지 구조물에 해제 가능하게 연결되는 것이 제공되며, 즉 구동 및/또는 에너지 공급원이 지지 구조물 또는 크레인으로부터 분리될 수 있다. 이를 위해, 지지 구조물과 구동 및/또는 에너지 공급원은 분리 가능한 연결을 생성하기 위한 연결 수단을 각각 가지고 있다. 구동 및/또는 에너지 공급원은 이 연결 수단을 통해 지지 구조물에 연결될 수 있으며, 서스펜션 연결 또는 단순한 쉘프(shelf) 형태의 연결 수단도 생각할 수 있다. 이를 위해 구동 및/또는 에너지 공급원이 지지 구조물에 안전하고 안정적으로 연결될 수 있으며 크레인 작동 중에 낙하 또는 미끄러짐이 발생하지 않는 방식으로 연결 수단이 설계되어야 한다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 및/또는 에너지 공급원이 재생 에너지 공급원, 특히 태양열 발전소 및/또는 풍력 터빈인 것이 제공된다. 바람직하게는, 에너지 생성의 효율성을 최적화하기 위해 태양의 현재 위치 및/또는 선박의 위치 및 배향에 따른 현재 바람 조건들에 따라 에너지 공급원을 자동으로 정렬하는 활성 태양 및/또는 바람 추적 장치가 제공된다. 추적 장치는 크레인의 하나 이상의 회전 유닛에 커플링될 수 있다. 크레인에는 추적을 제어 및/또는 조절하는 제어 유닛이 있을 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 및/또는 에너지 공급원이 연료 전지 및/또는 에너지 저장소 및/또는 연소 엔진을 포함하는 것이 제공된다. 연료 전지의 경우, 크레인은 바람직하게는 연료 전지에 필요한 매체를 위한 적절한 인터페이스들을 포함한다.

다른 가능한 실시예에서는, 구동 및/또는 에너지 공급원은 풍력 구동 시스템, 특히 세일(sail) 및/또는 윈드포일(windfoil) 및/또는 플레트너 로터(Flettner rotor) 및/또는 윈드 프로파일(wind profile) 및/또는 윈드 베인(wind vane)을 포함하는 것이 제공된다. 바람직하게는, 풍력 구동 시스템을 최적으로 정렬할 수 있도록 하는, 전술한 바와 같은, 수동 또는 능동 추적 장치가 제공된다.

구동 및/또는 에너지 공급원은 동시에 복수의 에너지 공급원 및/또는 구동 공급원, 예를 들어 풍력 구동 시스템, 풍력 발전소 및 에너지 저장소를 포함할 수 있다.

다른 가능한 실시예에서는, 지지 구조물은 풍력 구동 시스템에 의해 생성된 구동력을 선박에 전달하도록 설계되는 것이 제공된다. 따라서 지지 구조물은 호이스트와 구동 및/또는 에너지 공급원의 토대로 사용될 뿐만 아니라 작동 중에 생성되거나 흡수되는 힘과 모멘트를 전달하는 데에도 사용된다.

일반적으로, 크레인은 현재 환경 변수, 특히 바람 방향 및/또는 강도를 검출하기 위한 검출 유닛을 포함할 수 있다. 이를 통해 구동 및/또는 에너지 공급원이 예를 들어 위에서 설명한 회전 유닛들 중 하나를 통해 바람 조건, 태양의 위치, 습도 등과 같은 현재의 우세한 조건들에 따라 자동으로 정렬될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 크레인을 구비한 선박 또는 플로팅 크레인 또는 플로팅 플랫폼에 관한 것이다. 크레인은 지지 구조물을 통해 선박에 연결된다. 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 크레인과 동일한 특성, 장점 및 가능한 실시예가 여기에서 이루어지므로 이에 대한 설명은 반복하지 않는다. 원칙적으로, 선박은 본 발명에 따라 각각 자체 구동 및/또는 에너지 공급원을 포함하는 2개 이상의 크레인을 갖는 것을 생각할 수 있다.

본 발명의 추가 특징, 세부 사항 및 이점은 도면을 참조하여 설명되는 다음의 예시적인 실시예로부터 얻어진다.
도 1-2는 위에서 본 단면도 및 사시도로 본 발명에 따른 크레인의 제 1 실시예를 도시한 것이다.
도 3-4는 위에서 본 단면도 및 사시도로 본 발명에 따른 크레인의 제 2 실시예를 도시한 것이다.
도 5-6는 측면도 및 위에서 본 단면도로 본 발명에 따른 크레인의 제 3 예시적인 실시예를 도시한 것이다.
도 7-8은 측면도 및 위에서 본 단면도로 본 발명에 따른 크레인의 제 4 예시적인 실시예를 도시한 것이다.
도 9-10은 측면도 및 위에서 본 단면도로 본 발명에 따른 크레인의 제 5 예시적인 실시예를 도시한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 크레인(10)의 제 1 예시적인 실시예를 사시도로 도시한 것이다. 크레인(10)은 붐 장착 선회 크레인으로 설계되고, 호이스트(13) 및 메인스테이(14)가 있는 지지 구조물(12)을 구비하며, 이를 통해 크레인(10)이 선박(미도시)에 고정된다. 메인스테이(14)는 이에 따라 크레인(10) 및/또는 호이스트(13)를 위한 토대로서 사용된다. 여기에 도시된 예시적인 실시예에서는, 메인스테이(14)가 속이 찬(solid) 원통 형태를 갖지만, 다른 구성들(예를 들어, 메인스테이의 래티스 타워 마스트 구조 또는 직사각형 형상)도 생각할 수 있다.

선회 기어에 의해 구동될 수 있는 선회 링을 갖는 제 1 회전 유닛(31)이 메인스테이(14)의 상부에 배치된다. 지지 부재(18)는 제 1 회전 유닛(31)에 연결되며 이에 의해 메인스테이(14)에 대해 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있으며, 따라서 선박에 고정된다. 지지 부재(18)는 붐(16)용 관절 부재로서 사용되며, 지지 부재(18)에 장착되어 수평축을 중심으로 피봇팅(pivoting)되거나 위아래로 로킹(rocking)될 수 있다. 붐(16)을 위아래로 로킹하는 것은 2개의 유압 실린더(17)에 의해 제 1 실시예에서 달성된다. 호이스팅 로프는 붐(16)의 단부에서 편향 풀리를 통해 안내되며 여기에 도시된 예시적인 실시예에서 쉘 그랩(shell grab)을 지지한다. 물론 후크 블록, 다른 그랩 또는 기타 적재물 취급 장치가 호이스팅 로프에 대신에 연결될 수도 있다. 특히, 호이스팅 로프는 붐(16)에 장착된 호이스팅 로프 윈치에 장착되어 권취 및 풀림이 가능하다. 붐(16)은 제 1 회전 유닛(31)과 함께 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

또 다른 메인스테이(15)가 지지 부재(18)에 연결되며(또한 일체로 형성될 수도 있음), 여기에 도시된 예시적인 실시예의 메인스테이(15)는 메인스테이(14)보다 더 작은 직경을 가지며, 제 1 회전 유닛(31)의 회전축에 대해 후방으로 오프셋되게 배치된다(즉, 붐(16)으로부터 멀어지는 방향). 이를 통해 붐(16)은 추가 메인스테이(15)와 접촉됨 없이 위아래로 로킹될 수가 있다.

메인스테이(15)는 구동 및/또는 에너지 공급원(20)을 지지하며, 여기에 도시된 예시적인 실시예에서 이것은 풍력 추력 시스템(20)으로서 설계되고, 이에 의해 풍력이 추진력으로 변환될 수 있으며 따라서 선박을 위한 추진력이 생성될 수 있다. 풍력 추력 시스템(20)은 제 2 회전 유닛(32)을 통해 메인스테이(15)에 연결되고, 제 1 회전 유닛(31)의 회전축으로부터 측방향으로 오프셋된 수직 회전축을 중심으로 회전 가능하다. 또한 제 2 회전 유닛(32)은, 특히, 선회 링 및 선회 기어 또는 선회 드라이브를 포함한다.

도 2는 풍력 추력 시스템(20)을 통한 수평 단면의 평면도로 도 1의 크레인(10)을 도시한 것이며, 여기서 제 2 회전 유닛(32)도 도시되어 있다. 이 도면은 제 2 회전 유닛(32)의 오프-센터 또는 편심 위치를 명확하게 보여준다. 메인스테이(14)는 제 1 회전 유닛(31)과 함께 호이스트(13) 및 풍력 시스템(20)을 위한 리셉터클 및 회전 베어링으로서 사용되며, 메인스테이(15)는 제 2 회전 유닛(32)과 함께 풍력 추력 시스템(20)을 위한 리셉터클 및 회전 베어링으로서 기능한다.

호이스트(13) 또는 붐(16) 및 풍력 추력 시스템(20)을 포함하는 크레인(10)의 전체 상부 구조는 제 1 회전 유닛(31)을 통해 함께 회전될 수 있다. 제 2 회전 유닛(32)을 통해, 풍력 추력 시스템(20)은 예를 들어 선박의 최대 추진력을 생성하기 위해 풍력 추력 시스템(20)과 최적으로 정렬하도록, 호이스트(13) 또는 붐(16)에 대해 제 1 회전 유닛(31)과 독립적으로 회전될 수 있다. 이를 위해, 풍력 추력 시스템(20)의 능동적 또는 수동적 정렬을 보장하는 액추에이터 유닛이 제공될 수 있다. 이러한 정렬은 크레인(10)에 배치된 하나 이상의 센서(예를 들면, 풍속계)에 의해 기록되며, 필요한 경우, 액추에이터 유닛 또는 해당 제어 시스템에서 사용할 수 있는 센서 데이터를 기반으로 수행될 수 있다.

따라서 풍력 추력 시스템(20)은 선박의 별도 위치에서 자신의 토대를 통해 배치됨 없이, 크레인(10)에 통합되며, 이에 따라 크레인(10)의 지지 구조물(12), 특히 메인스테이(14)가 제 1 회전 유닛(31) 및 지지 부재(18)와 함께 동시에, 풍력 추력 시스템(20)을 위한 토대 또는 베이스 역할을 한다. 이를 통해 공간 절약형 설계가 달성됨으로써 획득된 공간을 예를 들어 추가 선박 구성 요소들의 보관 또는 배치에 사용할 수 있다.

또한, 크레인 자체 공급 시스템과 결합하여 시너지 효과를 얻을 수가 있다. 따라서, 바람직하게는, 유압 오일(예를 들어, 제 2 회전 유닛(32)을 통한 풍력 추력 시스템(20)의 회전을 위한) 및 전기와 같은 풍력 추력 시스템(20)에 필요한 작동 자원들이 대응하는 크레인 인터페이스를 통해 제공된다. 크레인(10)은 예를 들어 전기 에너지를 공급하기 위해 대응하는 인터페이스들을 통해 선박의 공급 라인에 이미 연결되어 있다. 풍력 추력 시스템(20)(또는 제 2 회전 유닛(32))은 바람직하게는 대응하는 인터페이스들을 통해 크레인(10)의 이러한 공급 라인들에 연결된다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 회전 유닛들(31, 32)은 바람직하게는 전기 및/또는 유압 및/또는 공압 에너지를 위한 대응하는 회전 피드-스루 또는 슬립 링 바디들을 구비한다.

도시된 실시예에 대안적으로, 복수의 동일하거나 상이한 풍력 추력 시스템(20)이 예를 들어 각각 자신의 메인스테이(15) 및 회전 유닛(32)을 갖는 크레인(10)에 연결되거나 통합될 수 있다. 마찬가지로, 다른 구동 공급원 또는 특히 재생 에너지 공급원이 풍력 추력 시스템(20)에 추가로 또는 대신에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 크레인(10)의 제 2 예시적인 실시예가 도 3(사시도) 및 도 4(풍력 추력 시스템(20)을 통한 수평 단면의 평면도)에 도시되어 있다. 도 1 내지 도 2의 실시예와의 유일한 차이점은 붐(16)이 유압 실린더들(17)을 통해 로킹될 수 없고, 케이블 풀 시스템을 통해 로킹될 수 있다는 점이다. 이를 위해, 예를 들어 길이 조절이 가능한 가이 와이어를 사용할 수 있으며, 이것이 가이 와이어 윈치에 장착될 수 있다.

지지 컬럼(11)은 풍력 추력 시스템(20) 위에 배치되며, 가이 와이어가 안내되는 추가 풀리를 지닌다. 지지 컬럼(11)은 제 4 회전 유닛(34)을 통해 풍력 추력 시스템(20)에 연결되며, 수직 회전축에 대해 상대적으로 회전될 수 있다. 이를 통해 풀리와 함께 붐(16)은 풍력 추력 시스템(20)에 대해 또는 그 반대로 회전될 수가 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 크레인(10)의 제 3 실시예를 도시한 것이며, 여기서 도 5는 측면도를 나타내고 도 6은 풍력 추력 시스템(20)을 통한 수평 단면의 평면도를 나타낸다. 여기서, 메인스테이(14)와 지지 부재(18) 사이에는, 편심 아암(19) 형태의 또 다른 중간 부재가 메인스테이(14)로부터 한쪽으로부터 돌출되어 있으며 그 단부가 풍력 추력 시스템(20)을 위한 메인스테이(15)를 지지한다. 편심 아암(19)은 붐(16)과 함께 지지 부재(18)가 연결되는, 중앙 영역에서 제 2 회전 유닛(32)을 지지한다. 제 2 회전 유닛(32)의 회전축은 제 1 회전 유닛(31)의 회전축과 동일 선상에 있다.

여기에 도시된 예시적인 실시예에서는, 풍력 추력 시스템(20)을 위한 메인스테이(15)가 편심 아암(19)(다른 회전 유닛이 그 사이에 배치될 수도 있음)에 견고하게 연결되며, 편심 아암(19) 및 붐(16)에 대하여 풍력 추력 시스템(20)을 상대적으로 회전시키기 위한 제 3 회전 유닛(33)이 메인스테이(15)의 상부 영역에 배치된다.

편심 아암(19)은 제 1 회전 유닛(31)을 통해 메인스테이(14)에 대해 회전될 수 있다. 제 2 회전 유닛(32)이 작동되지 않으면, 붐(16)과 풍력 추력 시스템(20)은 제 1 회전 유닛(31)에 의해 정의되는 수직축을 중심으로 함께 회전한다. 제 2 회전 유닛(32)이 제 1 회전 유닛(31)과 동시에 작동되면, 편심 아암(19)은 붐(16)이 정지 상태를 유지하거나 함께 회전하지 않는 동안 회전하게 된다. 이것에 독립적으로, 풍력 추력 시스템(20)은 제 3 회전 유닛(33)을 통해 회전될 수 있다.

제 3 회전 유닛(33)의 회전축은 편심 아암(19)의 외팔보 형상(cantilevered geometry)으로 인해 제 1 및 제 2 회전 유닛들(31, 32)의 수직 회전축들로부터 측면 방향으로 이격된다. 이를 통해 메인스테이(15) 또는 풍력 추력 시스템(20)은 이를 테면, 지지 부재(18) 주위에서 이동될 수 있게 된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 크레인(10)의 제 4 실시예를 도시한 것이다. 도 5 내지 도 6의 제 3 예시적인 실시예와 대조적으로, 여기서는 풍력 추력 시스템(20)이 아니라, 지지 부재(18)가, 한쪽이 돌출된 편심 아암(19)의 단부에 붐(16)과 함께 배치된다. 여기서도, 지지 부재(18)는 제 2 회전 유닛(32)을 통해 회전될 수 있지만, 그 수직축은 이제 제 1 회전 유닛(31)의 회전축으로부터 오프셋된다. 이 실시예에서는, 풍력 추력 시스템(20)을 위한 메인스테이(15)가 편심 아암(19)의 중앙 영역에 견고하게 연결되고 궁극적으로 제 3 회전 유닛(33)을 지지하며, 이에 의해 풍력 추력 시스템(20)이 제 1 회전 유닛(31)의 회전축과 동일 선상에 있는 축을 중심으로 회전될 수 있다. 제 1 회전 유닛(31)을 회전시킴으로써, 연장 아암(16)을 가진 지지 부재(18)가 이제 메인스테이(15) 주위로 이동될 수 있다.

본 발명에 따른 크레인(10)의 제 5 예시적인 실시예가 도 9 및 도 10에 도시되어 있으며, 여기에서는 편심 아암(19)이 메인스테이(14)의 한쪽이 아니라 양쪽(더 정확하게는 서로 반대편의 쪽들, 여기서 180° 이외의 각도가 편심 아암(19)의 돌출 지지 아암들에 대해 생각될 수도 있음)에서 돌출하지 않는다. 이러한 날개형 편심 아암(19)에서, 풍력 추력 시스템(20)을 위한 지지 부재(18)와 메인스테이(15) 모두가 제 1 회전 유닛(31)의 회전축에 대해 편심 배치된다. 그렇지 않으면, 이 구성은 제 4 실시예의 구성에 대응하며, 즉 메인스테이(15)가 편심 아암(19)의 한쪽 외팔보 단부에 견고하게 연결되고, 다른 외팔보 단부는 지지 부재(18)를 위한 제 2 회전 유닛(32)을 지지한다.

크레인 구조물 또는 지지 구조물(12)은 특히 구동 및/또는 에너지 공급원(이 경우에는 풍력 시스템(20))으로부터 생성된 힘과 모멘트가 아무런 문제없이 선박 또는 플로팅 플랫폼으로 전달될 수 있도록 설계된다.

10 크레인
11 지지 컬럼
12 지지 구조물
13 호이스트
14 메인스테이
15 메인스테이
16 붐
17 유압 실린더
18 지지 부재
19 편심 아암
20 구동 및/또는 에너지 공급원
31 제 1 회전 유닛
32 제 2 회전 유닛
33: 제 3 회전 유닛
34: 제 4 회전 유닛

Claims

선박에 연결될 수 있고 호이스트(hoist)(13)를 지지하는 지지 구조물(12)을 포함하는 선박용 크레인(10)으로서,
상기 선박에 대한 구동력 및/또는 상기 선박의 사용자에게 공급하기 위한 에너지가 생성될 수 있는 구동 및/또는 에너지 공급원(20)을 포함하며, 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)과 독립적으로 상기 호이스트(13)에 의하여 적재물이 이동될 수 있는 방식으로 상기 지지 구조물(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 크레인(10).
제 1 항에 있어서,
상기 크레인(10)은 갠트리 크레인(gantry crane)으로 설계되며, 상기 지지 구조물(12)은 상기 선박에 연결될 수 있는 레일들과 상기 레일들을 따라 이동될 수 있고 브리지(bridge)를 구비하는 지지 프레임을 포함하고, 상기 호이스트(13)와 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 상기 브리지에 연결되는, 크레인(10).
제 2 항에 있어서,
상기 호이스트(13)는, 상기 브리지를 따라 이동될 수 있고 상기 브리지의 하부에 배치되는 트롤리(trolley)를 포함하며, 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 바람직하게는 상기 브리지의 상부에 배치되는, 크레인(10).
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 제 1 회전 유닛을 통해 상기 브리지에 연결되고 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있는, 크레인(10).
제 1 항에 있어서,
상기 크레인(10)은 붐(boom) 장착 선회 크레인으로서 설계되고, 상기 지지 구조물(12)은, 상기 선박에 연결될 수 있고, 특히, 강성인 메인스테이(mainstay)(14)를 포함하며, 상기 호이스트(13)는 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)과 독립적으로 이동될 수 있는 붐(16)을 포함하고, 상기 붐(16)은 바람직하게는 수평축을 중심으로 선회 가능하게 장착되는, 크레인(10).
제 5 항에 있어서,
제 1 회전 유닛(31)이 상기 메인스테이(14)에 연결되고, 이에 의해 상기 붐(16)이 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있으며, 상기 제 1 회전 유닛(31)은 특히 선회 링(slewing ring)이 있는 선회 기어(slewing gear)를 포함하는, 크레인(10).
제 6 항에 있어서,
상기 붐과 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 상기 제 1 회전 유닛(31)에 의해 수직 회전축을 중심으로 함께 회전 가능하고, 제 2 회전 유닛(32)이 바람직하게 제공되며, 이에 의해 상기 붐(16)이 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)과 독립적으로 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있거나 또는 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)이 상기 붐(16)과 독립적인 수직 회전축을 중심으로 회전될 수 있는, 크레인(10).
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
바람직하게는 상기 제 1 회전 유닛(31)을 통해 회전될 수 있는 편심 아암(eccentric arm)(19)이 상기 메인스테이(14)에 연결되며, 상기 편심 아암(19)이 상기 붐(16) 및/또는 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)을 지지하고, 바람직하게는 상기 붐(16) 또는 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)을 회전시키기 위한 적어도 하나의 제 2 회전 유닛(32)이 상기 편심 아암(19) 상에 배치되는, 크레인(10).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)의 유압 및/또는 전기 및/또는 공압 라인이 연결될 수 있거나 연결되는 적어도 하나의 인터페이스를 더 포함하고, 유압 및/또는 전기 및/또는 공압 에너지가 바람직하게는 상기 적어도 하나의 인터페이스를 통해 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)과 상기 선박 사이에 전달될 수 있는, 크레인(10).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 상기 지지 구조물(12)에 해제 가능하게 연결되고, 상기 지지 구조물(12) 및 상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20) 각각은 해제 가능한 연결을 생성하기 위한 연결 수단을 구비하는, 크레인(10).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 재생 에너지 공급원, 특히 태양열 발전소 및/또는 풍력 터빈을 포함하는, 크레인(10).
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 연료 전지 및/또는 에너지 저장소 및/또는 연소 엔진을 포함하는, 크레인(10).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및/또는 에너지 공급원(20)은 풍력 구동 시스템, 특히 세일(sail) 및/또는 윈드포일(windfoil) 및/또는 플레트너 로터(Flettner rotor) 및/또는 윈드 프로파일(wind profile) 및/또는 윈드 베인(wind vane)을 포함하는, 크레인(10).
제 13 항에 있어서,
상기 지지 구조물(12)은 상기 풍력 구동 시스템(20)에 의해 생성된 구동력을 상기 선박에 전달하도록 설계되는, 크레인(10).
지지 구조물(12)을 통해 선박에 연결되는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 크레인(10)을 구비하는 선박, 특히 플로팅 크레인 또는 플로팅 플랫폼.