DE2829913A1

DE2829913A1 - Ausgleichsvorrichtung fuer einen kranhaken

Info

Publication number: DE2829913A1
Application number: DE19782829913
Authority: DE
Inventors: Raymond J Bromell; John N J Sideris
Original assignee: Automatic Drilling Machines Inc
Current assignee: Automatic Drilling Machines Inc
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1979-02-01
Also published as: NL7807337A; GB2001035B; GB2001035A; JPS5453453A; CA1100447A; FR2397360A1; FR2397360B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Lasten zwischen zwei in vertikaler Richtung gegeneinander beweglichen Plattformen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bewegungsausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Höhe eines an einem Kran hängenden Lasthaken bei auf einer Plattform montiertem Kran, der Lasten zwischen in der Höhe verstellbaren Plattformen übertragen soll.

Zur Übertragung von an einem Seil aufgehängten Lasten von einer ersten zu einer zweiten Plattform sind zahlreiche Arbeitsvorgänge erforderlich. Hierzu werden die Plattformen üblicherweise zueinander in eine bestimmte feste Lage gebracht, um die Übertragung zu erleichtern. In zahlreichen Fällen ist eine derartige Ruhigstellung der Plattformen jedoch nicht möglich, denn beispielsweise im Seebetrieb können sowohl eine als auch beide Plattformen schwanken. Soll beispielsweise ein Schiff von der Pier aus beladen oder entladen werden, dann ändert sich aufgrund des Seeganges oder des Hafenschwells die vertikale Lage des Schiffsdecks ständig, während die Pier unverändert bleibt. Dies bereitet beim Absetzen und Aufnehmen von Lasten wesentliche Schwierigkeiten. Im Offshore-Betrieb schwanken sowohl das Schiffsdeck als auch das Bohrinseldeck, so daß diese beiden Flächen

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vertikal gegeneinander beweglich sind. Bei schwankendem Kranunterbau und schwankendem Schiffsdeck ist die Lastübertragung aufgrund der komplizierten Bewegungsvorgänge äußerst schwierig. Hinzu kommt der verhältnismäßig hohe Seegang im Offshore-Bereich sowie die extrem schweren Lasten, die von und zu Bohrinseln übertragen werden und häufig in der Größenordnung von 1000 t liegen. Zusätzlich sind die im Offshore-Bereich eingesetzten schweren Geräte äußerst kostspielig, so daß eine Beschädigung in jedem Fall vermieden werden muß. Außerdem ist das Be- oder Entladen eines Schiffs oder eines Prahms wegen der schwankenden Decks äußerst gefährlich. Wird nämlich der Haken bei im Wellental befindlichem Prahm auf dessen Deck abgesenkt und hebt sich der Prahm mit dem nächsten Wellenkamm wieder, dann schlägt der Haken auf dem Deck auf, und das vom Kran herabhängende Seil fällt lose auf das Deck, wobei es sich in Schlingen um Aufbauten, andere Last oder gar Menschen legen kann. Beim nächsten Absinken des Prahms in das nächstfolgende Wellental sinkt der Haken mit ab und spannt das Seil, wodurch die vom Seil umschlungenen Gegenstände erfaßt werden. Da der Seegang im Offshore-Bereich mehrere Meter beträgt, würden zwischen den einzelnen Wellenbergen einige Meter Drahtseil auf das Prahmdeck fallen. Diese Schwierigkeiten sind allgemein bekannt, und man hat bislang versucht, den Haken synchron mit dem Prahmdeck abzusenken und anzuheben. Eine derartige Koordinierung der beiden Bewegungen von Haken und Deck ist von Hand aber praktisch nicht durchführbar.

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Die ähnlichen Schwierigkeiten treten natürlich bei der Lastübertragung zwischen zwei schwimmenden Plattformen, beispielsweise zwischen zwei Schiffen, auf. Da nebeneinanderliegende, Ladung löschende Schiffe nie an der gleichen Stelle eines Wellenzuges liegen können, führen sie zu jedem Zeitpunkt voneinander verschiedene Bewegungen durch, so daß die benachbarten Decks nie gleichsinnig bewegt werden. Dies gilt selbst bei ruhigem Wasser, da in jedem Hafen Schwell von vorbeifahrenden anderen Schiffen vorhanden ist. Die ähnlichen Schwierigkeiten treten bei anderen Seearbeiten auf, beispielsweise bei der Rohrverlegung auf dem Meeresgrund von einem schwimmenden Prahm oder bei der Auslegung von Unterwassereinrichtungen auf den Meeresboden oder auf versenkte Plattformen. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, hat man bislang versucht, eine konstante Spannung an das Kranseil zu legen. Dies löst jedoch nicht die auftretenden Schwierigkeiten, denn alle bekannten Kranseilspannvorrichtungen verwenden eine im Seil zwischen der Kranwinde und der Kranauslegerrolle liegende Spannvorrichtung. Bei der Verwendung eines mehrfach geschorenen Flaschenzuges zwischen dem Lasthaken und dem Kranausleger beträgt die Seillänge zwischen Kranwinde und Auslegerrolle, die als "schnelle Part" bezeichnet wird, ein Mehrfaches der auszugleichenden Vertikaldistanz, um eine konstante Spannung für das Lastseil zu erreichen. Da eine derartige Spannvorrichtung zusätzlich ein Abheben der Last von der beweglichen Plattform

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bei feststehendem Kran bewirkt, können die Bewegungen von am Kranhaken hängender Last und beweglicher Plattform nicht synchronisiert werden. Die Aufrechterhaltung einer konstanten
Spannung am Kranseil verhindert daher nicht das Aufknallen
der Last vor deren Aufsetzen auf ein sich schnell anhebendes Schiffsdeck. Außerdem müssen derartige Spannvorrichtungen bereits bei der Herstellung des Krans montiert werden, während bereits fertige Kräne auf einfache Art nicht umrüstbar sind. Ferner beschränken derartige Spannvorrichtungen die Verwendbarkeit des Kranes, wenn dieser in Bereichen mit feststehenden Plattformen zum Einsatz kommt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Ausgleich der Relativbewegungen von Kranhaken und
von diesem angesteuerter Plattform zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Vorrichtung gemäß Hauptanspruch. Diese ist ohne Veränderung des Krans an dessen
Kranhaken einhängbar, wenn eine vertikale Bewegungskompensation erforderlich ist. Sollte keine Kompensation notwendig
sein, dann wird die Vorrichtung einfach vom Haken abgehängt, und der Kran kann auf übliche Weise arbeiten. Da keine Veränderung an den Kränen vorgenommen zu werden braucht, kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung abwechselnd bei verschiedenen Kränen eingesetzt werden.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen in den Kranhaken einhängbaren Fluidzylinder, der an seinem unteren Ende einen Lasthaken aufweist. Die Ausgleichsvorrichtung hängt somit zwischen dem Kranhaken und der Last. Im Fluidzylinder ist eine Kolbenstange an einem Kolben befestigt, die aus dem unteren Ende des Zylinders ragt und den Lasthaken trägt. Der Zylinder trägt ferner eine Einrichtung zum Einspeisen und Abziehen von Fluid aus dem Zylinder, um den Kolben in Abhängigkeit von Vertikalbewegungen der Aufsetzplattform der Kranplattform anzuheben oder abzusenken. Bewegt sich demnach eine der Plattformen in vertikaler Richtung gegenüber der anderen, dann wird auch der Lasthaken zum Ausgleich dieser Vertikalbewegung in der Senkrechten bewegt. Auf diese Weise ist die Last bei Normalbetrieb des Krans sanft auf eine schwankende Plattform aufsetzbar. Bei Entladevorgängen, bei denen sich der Haken der zu transportierenden Last nähert, wird gemäß Erfindung im Kranseil eine konstante Spannung aufrecht erhalten, die unabhängig von den Vertikalbewegungen der beiden Plattformen ist, wodurch der Zylinder in geringem Abstand über dem sich bewegenden Deck hängenbleibt. Die Ausgleichsvorrichtung ist dabei derart steuerbar, daß der kompensierte Lasthaken unahängig von der Vertikalbewegung der beiden Plattformen in gewünschtem Abstand über der Aufsetzplattform verbleibt. Bei diesem festliegenden Abstand lassen sich Lasten leicht am kompensierten Lasthaken anhängen. Der Lasthaken berührt dabei niemals die

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sich bewegende Plattform, und sein Lastseil verbleibt daher immer unter Zug.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Darstellung einer an einen Kran angehängten Ausgleichsvorrichtung;

Figur 2 eine Schemadarstellung der Steuerung der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung; und

Figur 3 eine Schemadarstellung der Steuerung einer Ausgleichsvorrichtung für zwei schwankende Plattformen .

Es wird darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung überall dort einsetzbar ist, wo Lasten zwischen zwei Plattformen übertragen werden sollen, von denen eine bezüglich der anderen in vertikaler Richtung beweglich ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird die Erfindung im folgenden in Verbindung mit der Lastübertragung von einer feststehenden Plattform, beispielsweise einer Offshore-Bohrplattform oder einer Pier zu einem Schiff oder einem Prahm beschrieben. Der Ausdruck "Plattform" bezeichnet somit jede Fläche, zu der oder

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von der Ladung übertragen wird, wobei mit Plattform also beispielsweise eine Pier, eine Offshore-Plattform, ein Schiffsdeck, der Meeresgrund oder jede andere ünterstützungsflache gemeint ist. In gleicher Weise ist der Ausdruck "Kran" im weitesten Sinne des Wortes zu verstehen und umfaßt jede Art von Lastseil-Halterung, bei der ein Lastseil zum Anheben oder Absenken von Last auf und ab bewegbar ist. Kräne können natürlich die verschiedensten Formen haben. Ein üblicher Kran besitzt jedoch einen Ausleger, der vom Kranunterbau bis zu der Stelle über der Aufsetzplattform ragt, von der oder zu der die Last übertragen werden soll. Eine im Krangehäuse oder Kranunterbau untergebrachte Motorwinde wickelt das Kranseil auf oder rollt es ab, wobei das Kranseil zum Anheben oder Absenken des Kranhakens durch eine Auslegerrolle umgelenkt wird. Derartige Kräne sind allgemein bekannt, so daß ihr Betrieb nicht näher erläutert zu werden braucht.

Die zum Ausgleich von Plattformschwankungen vorgesehene und am Kranhaken eingehängte Ausgleichsvorrichtung ist in den Figuren 1 und 2 erkennbar, wobei Figur 1 einen auf einer Offshore-Plattform stehenden Kran 10 zeigt. Die Offshoreplattform 11 kann jede beliebige auf dem Meeresboden mit Hilfe von Beinen 12 verankerte oder befestigte Plattform 11 sein, die ein in bestimmter Höhe über der Wasserfläche 13 liegendes feststehendes Deck besitzt. Gemäß Figur 1 dient

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der Kran 10 zur übertragung einer Last 14 vom Deck 15 eines Prahms 16. Eine Horizontalbewegung der Last in bezug auf das Deck der Plattform 11 vermag der Kran 10 auszugleichen, so daß vom Deck 15 des Prahms abgehobene Lasten auf die Plattform 11 stellbar sind. Der umgekehrte Vorgang kann natürlich auch durchgeführt werden. Zum Ausgleich horizontaler Bewegungen ist der Kran entweder auf Schienen montiert oder schwenkbar angeordnet, so daß er in der Horizontalebene des Plattformdecks drehbar ist. Einen Horizontalbewegungsausgleich der Last 14 kann man auch auf verschiedene andere bekannte Weisen erreichen.

Der Kran 10 ist mit einem Ausleger 17 versehen, der über den Prahm 16 ragt. Der Kran 10 besitzt ferner eine nicht erkennbare Motorwinde zum Aufwickeln oder Abwickeln eines Kranseils 18, das über eine am Ende des Auslegers angebrachte Auslegerrolle 20 läuft. Am Ende des Kranseils 18 ist ein Kranhaken 19 zum üblichen Einhängen der Last vorgesehen. Bei bekannten Kränen ist die Auslegerrolle 20 ein einscheibiger Block, wobei der Kranhaken 19 am Ende des Kranseils befestigt ist. Bei schwereren Ladegeschirren sitzt am Ende des Auslegers ein mehrscheibiger Block, während ein ebenfalls mehrscheibiger zweiter beweglicher Block 21 zur Befestigung des Kranhakens 19 dient. Das Kranseil 18 ist dabei derart geschoren, daß die beiden mehrseheibigen Blöcke 20 und 21 zusammen mit dem Kran-

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seil einen Flaschenzug ergeben. Bei derartigen Ladegeschirren wird die zwischen der Motorwinde und der Auslegerrolle 20 laufende Part des Kranseils 18 als "schnelle Part" bezeichnet, da sie beim Anheben oder Absenken des Kranhakens 19 ein Vielfaches von dessen zurückgelegter Distanz durchlaufen muß.

Bei ruhiger See bereitet es natürlich keine Schwierigkeiten, Lasten von der Plattform 11 zum Deck 15 des Prahms 16 zu übertragen. Da der Kranhaken 19 jedoch an einem vom fest montierten Kran gespannten Kranseil hängt, erfolgt dessen Vertikalbewegung nur dann, wenn die schnelle Part von der Winde aufgespult wird. Durch die Meeresdünung hebt sich das Deck 15 des Prahms 16 jedoch regelmäßig, und der Lasthaken 19 kann bei unsynchronisierter Vertikalbewegung während seines Absenkens auf die Last oder auf das Deck 15 aufschlagen. Ferner muß ein Ausgleich für Arbeitszustände getroffen werden, in denen sich das Deck 15 nach oben bewegt und der Kranhaken 19 während des Hebevorganges einfach bei durchhängendem Kranseil auf Deck liegen bleibt.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist an den Kranhaken 19 die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung eingehängt, die ihrerseits an der Last 14 angreift. Die Ausgleichsvorrichtung umfaßt einen Hydraulikzylinder mit einem Kolben zur Aufnahme eines Lasthakens, wobei die Betätigung des Hydraulikzylinders

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durch eine Hydraulikpumpe erfolgt. Die Ansteuerung der Hydraulikpumpe erfolgt in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung des Prahmdecks 15. In dem dargestellten Ausführungsbeispiels ist der Hydraulikzylinder mit dem Bezugszeichen 22 versehen und mittels eines Auges 122 am Kranhaken 19 aufgehängt. Im Hydraulikzylinder 22 ist ein Kolben 100 angeordnet, der eine Kolbenstange 26 trägt. Die Kolbenstange 26 ragt durch den Boden des Hydraulikzylinders 22 und weist an ihrem freien unteren Ende einen Lasthaken 126 auf.

Man erkennt, daß bei in bezug auf den Hydraulikzylinder 2 2 festgehaltenem Kolben 100 der Kran 10 in üblicher Weise betreibbar ist. Der Lasthaken 126 liegt im Abstand zum Kranhaken 19, so daß sich dessen Gesamtgewicht vergrößert. Wird die schnelle Part festgehalten, dann ist der Lasthaken 126 dennoch in vertikaler Richtung bewegbar, indem eine Verschiebung des Kolbens 100 im Hydraulikzylinder 22 vorgenommen wird. Daher arbeiten der Hydraulikzylinder 22 und der Kolben 126 unabhängig von der schnellen Part des Kranseils 18 und verändern die vertikale Lage des Lasthakens 26 in bezug auf den Ausleger 17. Es ist klar, daß der Lasthaken 126 das gesamte Gewicht der Last hält. Der Hydraulikzylinder 22 und der Kolben 26 müssen daher zur Aufnahme der vorgesehenen Lasten hinreichend stark ausgelegt sein. Ferner erfolgt der Ausgleich mittels der Ausgleichsvorrichtung vollkommen automatisch. In

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der dargestellten Ausführung ist der Hydraulikzylinder 22 mit Trägern 142 versehen, die sich seitlich von diesem erstrecken und von Kabeln 143 abgestützt sind. Die Träger 142 tragen eine Hydraulikpumpe 105, einen Motor 140, einen Fluidspeicher 107 sowie eine Steuerung 144. Weitere periphere Bauteile und Versorgungseinrichtungen, wie beispielsweise nicht dargestellte Brennstofftanks, werden ebenfalls vom Hydraulikzylinder 22 getragen, so daß die Ausgleichseinrichtung mit Ausnahme von Fernfühlern und Signalerzeugungsschaltungen für die Erzeugung von Steuersignalen eine vollkommen unabhängige, selbständige Einheit bildet. Die Steuerung für die erfindungsgemäße Ausgleichsvorrichtung gemäß Figur 1 ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Man erkennt den im Hydraulikzylinder 22 auf und ab bewegbaren Kolben 100 mit angeschlossener Kolbenstange 26, die in den Lasthaken 126 übergeht. Unter dem Kolben 100 wird einer ersten Kammer 101 über eine Hochdruckleitung 102 Fluid zugeführt. Die über dem Kolben 100 liegende zweite Kammer 103 wird mittels eines Auslasses 104 an Atmosphäre belüftet. Falls gewünscht, kann die Auslaßöffnung 104 auch mittels einer nicht dargestellten Verbindungsleitung mit dem Hydraulikfluidspeicher zur Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks im Speicher verbunden sein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Zufuhr von Hydraulikfluid durch die Hochdruckleitung 102 mit Hilfe

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einer förderrichtungsumschaltbaren Pumpe 105, die außerdem unterschiedliche Fluidmengen fördern kann. Derartige Pumpen sind allgemein bekannt (over-center-Pumpen); sie fördern
Hydraulikfluid in beide Richtungen durch die Leitungen 102 und 106. Die Fördermenge und die Fördergeschwindigkeit hängen von der Kapazität der Pumpe und der Lage eines Steuerjochs ab. In einer ersten Stellung des Steuerjochs wird
Hydraulikfluid vom Behälter 107 über die Leitung 106 und
durch die Hochdruckleitung 102 in die erste Kammer 101 gepumpt. Durch Umsteuerung des Steuerjochs wird das Hydraulikfluid in entgegengesetzte Richtung gefördert. Dadurch wird der Lasthaken 126 entsprechend angehoben oder abgesenkt.

Befindet sich der Ausleger 17 über dem Prahm 16, dann wird die Bewegung des Lasthakens 126 mit der Vertikalbewegung der Aufsetzplattform 15 synchronisiert. Bei einer Kranaufstellung auf einer feststehenden Plattform gemäß Figur 1 wird
ein Fühler auf die schwankende Plattform gesetzt, der die
Vertikalbewegungen dieser Plattform in bezug auf die feststehende Plattform anzeigt. Hierzu dient vorzugsweise ein
Beschleunigungsmeßgerät 110, das auf die schwankende Plattform 15 gestellt wird. Das vom Beschleunigungsmeßgerät 110 erzeugte Bewegungssignal der Plattform 15 zeigt die Bewegungsrichtung und deren Beschleunigung an. Das erhaltene
Signal wird zu einem Prozessor 112 übertragen, der eine

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Integration zur Bestimmung der mittleren Geschwindigkeitsänderung der Plattformbewegung vornimmt und ein entsprechendes Signal an eine Steuerung 113 liefert. Die Steuerung 113 ist demnach von dem Prozessor oder Integrator 112 angesteuert und steuert die Lage des Steuerjochs der Pumpe 105. Erkennt das Beschleunxgungsmeßgerät 110 somit eine Vertikalbewegung, dann liefert der Integrator 112 ein die Steuerung 113 ansteuerndes Signal, das die Pumpe vorwärts laufen läßt. Dadurch fördert die Pumpe 105 Hydraulikfluid vom Behälter 107 in die erste Kammer 101 und hebt den Lasthaken 126 dabei an. Stellt das Beschleunxgungsmeßgerät umgekehrt eine nach unten gerichtete Vertikalbewegung fest, dann veranlaßt das vom Integrator 112 und der Steuerung 113 erhaltene Signal ein Umsteuern des Steuerjochs und eine Förderrichtungsumkehr der Pumpe, so daß Hydraulikfluid aus der ersten Kammer 101 abgepumpt und in den Behälter 107 gefördert wird. Der Lasthaken 126 wird dadurch abgesenkt.

Man erkennt aus der vorhergehenden Beschreibung, daß bei feststehender Kranplattform das allgemein als Fühler bezeichnete Beschleunxgungsmeßgerät 110 auf der Aufsetzplattform anzuordnen ist. Befindet sich der Kran jedoch auf einer schwankenden Plattform und soll die Last auf eine feststehende Plattform abgesetzt oder von dieser aufgenommen werden, dann muß der Fühler natürlich auf der Kranplattform angeordnet sein. Am

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zweckmäßigsten bringt man das Beschleunigungsmeßgerät dabei am Ausleger 17 an, und zwar möglichst nahe der Auslegerrolle 20. Das Beschleunigungsmeßgerät kann auch am Hydraulikzylinder 22 angeordnet sein. In letzterem Fall muß die Ausgleichsvorrichtung jedoch während des Anhebens oder Absenkens des Kranhakens 19 abgeschaltet sein. Daher ist es zweckmäßig, für die Bedienungsperson eine Fernsteuerung vorzusehen.

Steht der Kran selbst auf einer schwankenden Plattform und ist auch die Aufsetzplattform in senkrechter Richtung beweglich, beispielsweise bei Schiff-zu-Schiff-Verladung, dann müssen die Vertikalbewegungen beider Plattformen gemessen werden. Figur 3 zeigt eine dazu geeignete Einrichtung, wobei auf beiden beweglichen Plattformen A und B Fühler, beispielsweise Beschleunigungsmeßgeräte 110a und 110b, angeordnet sind. Im allgemeinen setzt man einen Fühler auf die Aufsetzplattform und den anderen Fühler auf den Ausleger in der Nähe von dessen Auslegerrolle, so daß die Vertikalbewegung der Auslegerrolle gemessen wird. Die von den Fühlern oder Beschleunigungsmeßgeräten 110a und 110b erzeugten Signale werden zu geeigneten Signalprozessoren, beispielsweise Integratoren 112a und 112b übertragen. Die Integratoren 112a und 112b steuern einen Komparator 114 an, der die Vertikalbewegung der Plattformen in bezug aufeinander mißt und ein entsprechendes Signal an die Steuerung 113 liefert. Diese steuert die Stellung des Steuer-

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jochs der Pumpe 105. Wahlweise kann der Vertikalbewegungsfühler der Kranplattform auch am Hydraulikzylinder 22 aufgehängt sein. Die Ausgleichsvorrichtung wird dabei nur dann aktiviert, wenn der Haken in einer festen Lage bezüglich der Aufsetzplattform hängen soll und nicht beim Absenken in Richtung auf die aufzunehmende Last. Sobald der Haken in die gewünschte Lage bezüglich der darunter liegenden Lastplattform gebracht worden ist, wird die Ausgleichsvorrichtung aktiviert, um den Lasthaken unabhängig von den Relativbewegungen von Baum und Lastplattform in fester Lage zu halten.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei beispielsweise auf einer feststehenden Plattform aufgestelltem Kran zur Lastübertragung von einer schwankenden Plattform zur feststehenden Kranplattform die Ausgleichsvorrichtung nach dem Abheben der Last von der schwankenden Plattform deaktiviert werden muß. Sonst würde sich die Last nämlich weiterhin entsprechend der Auf- und Abbewegung der Lastplattform am Kranseil auf und ab bewegen. Eine Ausgleichsvorrichtungssteuerung sollte daher für die Bedienungsperson des Krans zur Verfügung stehen, um eine Fernbedienung zu gestatten. Das gleiche gilt für die Lastübertragung zwischen einer ersten und einer zweiten Plattform, wenn sich der Kran auf einer dritten Plattform befindet und die erste und zweite Plattform in bezug auf die Kranplattform vertikal beweglich sind. Dies gilt beispielsweise für das Laden oder Löschen zwischen zwei Schiffen mittels eines auf der

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Pier stehenden Krans. Hierbei muß entweder der Fühler zwischen den Aufsetzplattformen hin und her getragen werden oder es muß auf beiden beweglichen Plattformen ein Fühler vorgesehen sein, wobei der Kranführer eine Steuerung zur Auswahl bzw. Ansteuerung eines der beiden Fühler haben muß.

Anstelle von Beschleunigungsmeßgeräten können natürlich auch andere Einrichtungen zur Feststellung der relativen Vertikalbewegungen verwendet werden. Diese sind dem Fachmann allgemein bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden. Die zur Signalverarbeitung erforderliche Elektronikschaltung ist von der Art des verwendeten Beschleunigungsmeßgerätes abhängig. Derartige Schaltungen sind dem Fachmann jedoch ebenfalls bekannt.

Verwendet man ein Beschleunigungsmeßgerät zur Feststellung der relativen Vertikalbewegung der Plattformen, dann muß dieses auf die bewegliche Plattform aufgesetzt werden. Sofern die Aufsetzplattform feststeht und die Kranplattform beweglich ist, wird das Beschleunigungsmeßgerät auf die Kranplattform gesetzt. Zweckmäßigerweise wird das Beschleunigungsmeßgerät in dem Fall nahe der Auslegerrolle am Kranausleger angebracht, so daß die Vertikalbewegung des Krans unmittelbar über der Aufsetzplattform gemessen wird. Steht der Kran jedoch auf einer feststehenden Plattform und schwankt die Aufsetzplattform ,

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dann muß das Beschleunigungsmeßgerat auf diese gesetzt werden. Vorzugsweise wird das vom Beschleunigungsmeßgerat erzeugte Signal in ein Sendesignal umgewandelt, das mittels einer Sendeantenne 130 vom Beschleunigungsmeßgerat 110 zu einer an der Ausgleichsvorrichtung angebrachten Empfangsantenne 125 drahtlos übertragbar ist. Die Signalübertragung vom Beschleunigungsmeßgerat zur Ausgleichsvorrichtung kann jedoch auch über ein von der Aufsetzplattform zur Ausgleichsvorrichtung gespanntes Kabel übertragen werden. Weitere Signalübertragungseinrichtungen sind dem Fachmann geläufig.

Wie zuvor erwähnt, trägt der Hydraulikzylinder das gesamte Gewicht der Last. Er muß daher so ausgelegt sein, daß er das gesamte vom Kran zu transportierende Gewicht anzuheben vermag. Außerdem muß der Kolbenhub groß genug sein, um die zu erwartenden Vertikalbewegungen auszugleichen. Die Parameter der Pumpe oder der Pumpen hängen von der Größe des Zylinders, der zu erwartenden Last und der zu erwartenden Bewegungsfrequenz ab. Die Größe und Kapazität der Pumpen, Zylinder etc. zur Erreichung der erforderlichen Hebeleistung sind leicht berechenbar und mit entsprechenden Meß- und Steuereinrichtungen abstimmbar, um den Lasthaken unmittelbar entsprechend dem aufgenommenen Bewegungssignal anzuheben oder abzusenken.

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Da die zum Betrieb des Hydraulikzylinders 22 erforderlichen Pumpen, Motoren etc. alle in einer geschlossenen Einheit untergebracht sind, können alle Hydraulikleitungen fest verlegte starre Leitungen sein, so daß flexible Druckschläuche überflüssig sind. Außerdem braucht der Kran zum Anhängen der Ausgleichsvorrichtung nicht verändert zu werden. Die erfindungsgemäße Ausgleichseinrichtung wird lediglich in den Kranhaken eingehängt. Sofern kein Bewegungsausgleich erforderlich ist, wird die Ausgleichsvorrichtung einfach abgehängt, und der Kran kann auf übliche Weise arbeiten. Ferner können die erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtungen an Bord der Prahme mitgeführt werden, so daß sie bei der Arbeit an Offshore-Plattformen oder anderen Hafenbauwerken sofort zur Verfügung stehen.

Die Pumpen brauchen nicht soviel Druck aufzubringen, um das gesamte Gewicht der Last aufzunehmen, wenn die Ausgleichsvorrichtung lediglich zur Bewegungskoordinierung eines freien Kranhakens gegenüber einem schwankenden Deck beim Versuch des Löschens mit feststehendem Kran erforderlich ist. Die Ausgleichsvorrichtung braucht in diesem Fall lediglich den freien Lasthaken 126 synchron mit der Auf- und Abbewegung des Decks zu bewegen. Nach dem Anpicken der Last sinkt der Kolben 100 demnach zum Boden des Hydraulikzylinders 22 und liegt auf diesem auf. Die Ausgleichsvorrichtung dient in dem Fall lediglich zum Spannen des Kranseils sowie zur Synchronisierung von Haken-

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und Decksbewegung während des Einhängens des Lasthakens in die zu hebende Last. Wenn der Kran die Last anhebt, liegt der Kolben 100 auf dem Boden des Hydraulikzylinders 22, und der Kran arbeitet auf übliche Weise.

Für geringe Lasten oder bei der Verwendung lediglich als Kabelspannvorrichtung braucht der Zylinder 22 nicht mit einem Hydraulikfluid gefüllt zu sein. Hierbei reicht eine Druckluftsteuerung für den Bewegungsausgleich aus.

Ein wesentlicher Vorteil der Ausgleichsvorrichtung liegt in ihrem großen Sicherheitsfaktor. Beim Löschen von Ladung aus einem schwankenden Schiffsdeck kommt es nämlich häufig vor, daß der Kranhaken beim Anheben des Schiffs oder Leichters in dessen Aufbauten einhakt, so daß beim nachfolgenden Absinken des Schiffs im nächsten Wellental eine extreme Belastung des gesamten Krans auftritt. Dies kann zu Zerstörungen auf dem Schiff und/oder am Kran führen. Bei der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung 102 kann ferner ein Druckablaßventil vorgesehen sein, welches die erste Kammer 101 zum Behälter abläßt, wenn das Gewicht am Lasthaken einen vorgegebenen Betrag überschreitet. Greift also bei angehängter Ausgleichsvorrichtung der Lasthaken in Aufbauten des Schiffs oder der schwankenden Plattform ein, dann öffnet da,s Entlastungsventil und der Kolben senkt sich im Zylinder, ohne daß übermäßige Zerstörungskräfte auf den Kran oder das Schiff wirken.

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Es wird darauf hingewiesen, daß die Ausgleichsvorrichtung auch am Kolben aufgehängt sein kann, so daß der Lasthaken am Boden des Zylinders sitzt. Ebenso kann die Schaltung der Beschleunigungsfühler umgekehrt werden, wenn es die Arbeitsverhältnisse erfordern. Dies liegt jedoch im Rahmen der Sachkunde des Fachmannes.

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Claims

Ansprüche

Ausgleichsvorrichtung für einen Kranhaken zum Einstellen eines konstanten Abstandes des Kranhakens über einer in
vertikaler Richtung auf und ab bewegbaren Plattform, gekennzeichnet durch einen an den Kranhaken (19) anhängbaren Fluidzylinder (22) mit im Inneren verschiebbarem Kolben (100) und am Kolben (100) befestigter, einen Lasthaken (126) tragender Kolbenstange (26); durch eine an den Fluidzy linder (22) angeschlossene förderrichtungsumkehrbare
Pumpe (105); durch einen Meßfühler (110) zur Erzeugung
eines die Relativbewegung der Lastplattform (15) gegen-

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über der Kranplattform (11) anzeigenden Fühlersignals; und durch eine vom Fühlersignal ansteuerbare und an die Pumpe (105) angeschlossene Steuerung für die Zufuhr und Entnahme von Fluid aus dem Fluidzylinder (22) in Abhängigkeit vom Fühlersignal.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (110) auf der sich bewegenden Lastplattform (15) sitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (110) auf der sich bewegenden Kranplattform (11) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Kranplattform (11) als auch auf der Lastplattform (15) Meßfühler angeordnet sind, die beide zur Ansteuerung der Steuerung (113) dienen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (110) an dem Fluidzylinder (22) hängt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (110) ein Beschleunigungsmeßgerät ist.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die umschaltbare Pumpe (105) über eine Leitung (106) an einen Behälter (107) und über eine Druckleitung (102) an den Fluidzylinder (22) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzylinder (22) ein mit dem Behälter (107) in Verbindung stehendes Druckabläßventil aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfänger (144) zur Aufnahme des gesendeten Fühlersignals vorgesehen ist.

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