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Vorrichtung zum Ablassen, Schleppen und Einholen eines ozeanographischen
Schleppkörpers auf See
Vorrichtung zum Ablassen, Schleppen und Einholen
eines ozeanographischen Schleppkörpers auf See Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ablassen, Schleppen und Einholen eines ozeanographischen Schleppkörpers, die
aufweist einen Kranausleger, der drehbar an ein Schleppfahrzeug montierbar ist;
Antriebsmittel zur selektiven Schwenkung des Kranauslegers um eine praktisch horizontale
Achse; eine angetrielbe ne Windenanordnung mit einer Trommel zum Aufwinden und Abspulen
eines Kabels; ein Schleppkabel, das mit einem Ende an die Trommel befestigt und
um diese gewickelt ist und Mittel aufweist, mit deren Hilfe es an seinem äußeren
Ende mit einem zu schleppenden Körper verbunden werden kann; eine Rillenradeinrichtung
am Kranausleger, die mit dem Kabel im Eingriff steht während des Aufrollens des
Kabels auf die und Abrollens desselben von der Windentrommel; einen drehbar am Kranausleger
befestigten Schlitten, der mit einer konturierten Oberfläche versehen ist, die dem
Teil des zu schleppenden Körpers, der während des Ablassens und Rückholens desselben
damit im Eingriff steht, entspricht; ein Stos'deämpfersystem und eine Sannungskonstanthalttingsvorrichtung
für das Schleppkabel; Mittel zur Sicherstellung des gewünschten Anzugswinkels des
Kabels während des Auf- und Abrollens des Kabels auf die bzw. von der Windentrommel
zum Abspulen und Aufwinden des Schleppkabels; und einen Ausgleichsmechanismus zur
selektiven Halterung des Schlittens in einer üblichen horizontalen Lage unabhängig
von der Drehbewegung des Kranauslegers. (Hit "Anzugswinkelt' wird der Winkel bezeichnet
zwischen der Kabelführung unmittelbar vor dem Erreichen der Windentronmel und einer
theoretischen Linie, die bei Draufsicht rechtwinklig zu der Windentrommelachse gezogen
ist).
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Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit deren Hilfe der Schleppkörper leicht abgelassen und hochgehievt
und während der Schlep-operation gehandhabt
werden kann, die ferner
während des Schleppens Schäden am Schleppkabel und zu schleppendem Körper minimal
hält, und bei der das Stoßdämpfersystem und die Spannungskonstanthaltungseinrichtung
Spannungsänderungen in der Zuglinie, welche zwei voneinander getrennte, im Wasser
schwimmende Massen, z. B. einen untergetauchten, von einem fahrenden Schiff gezogenen
Echolot-oder Unterwasserortungskörper, miteinander verbindet,auf minimalen Werten
halten. Dabei zeigte sich, daß das Schleppkabel dazu neigt, schlaff zu werden und
dann wieder in einen straff gespannten Zustand überzugehen. Die Übergangsbelastung
des Kabels im Augenblick der Kabel straffung ist um mehrere Größenordnungen höher
als bei der nominalen Zugbelastung. Kabelbruch und -beschädigung kann daraus resultieren.
Beim Schleppen untergetauchter massiver Körper, z. B. eines an einem Schleppfahrzeug
befestigten Echolot- oder Sonargeräts, wird das Problem der Dämpfung von Stoßbelastungen
noch viel schwieriger. Bei rauher See kann die Intensität derartiger Übergangsbelastungen
des Kabels sehr stark sein, insbesondere wegen einer in der Zuglinie auftretenden
Umschnappwirkung von schlaffem auf straffen Zustand, die auf die beiden, relativ
zueinander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegten Körper zurückzuführen
ist.
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Erfindungsgemäß wird daher das aufgezeigte technische Problem gelöst
durch Schaffung einer mit Kranausleger ausgestatteten Schleppvorrichtung, die die
Möglichkeit hoher Übergangsbelastungen innerhalb einer Zuglinie wesentlich vermindert
und alle Federtiien der Anordnung praktisch ausschließt, um die Ablaß- und Rückholoperationen
zu erleichtern, was erreicht wird durch eine KabelführeinrXichtung, die am Kranausleger
drehbar befestigt und in solcher Weise ausgestaltet ist, daß eine gesteuerte Oberfläche
sichergestellt wird, um welche ein derartiges Kabel nach der einen oder anderen
Seite ausschwenken kann und dabei praktisch in einer Linie bleibt mit vorgesehenen
Rillenradeinrichtungen, sowie ferner durch Mittel zur elastischen Anlegung einer
Drehkraft an den Kranausleger über die am Schleppfahrzeug befindliche Anlenkverbindung
desselben, die angemessen ist und anspricht auf Änderungen einer auf den Kranausleger
ausgeübten Belastung und/
oder des Bewegungsmoments desselben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die
Kabelführeinrichtung einen Rahmenteil auf, der um eine.Drehachse rotierbar ist,
die praktisch die gleiche Ausdehnung hat wie die Drehachse der Rillenradeinrichtung
und praktisch parallel dazu verläuft, eine Gruppe von innerhalb des Rahmenteils
frei rotierbar montierten Seitenführungswalzen, gegen welche das Kabel während der
Schleppoperation drücken kann, eine vordere frei rotierbare Walze und eine rückwärtige
frei rotierbare Walze, die am Rahmenteil montiert sind in einer Ebene, die quer
zur Ebene der Seitenführungswalzen liegt, und eine Federvorspanneinrichtung zum
einseitigen Drücken der Kabelführungseinrichtung in eine solche Richtung, daß die
vordere Walze gegen das Kabel drücken kann unabhängig vom Schleppkabelwinkel. Die
Kabelführeinrichtung schafft somit eine gesteuerte Oberfläche, um welche das Kabel
nach der einen oder anderen Seite abbiegen kann und dabei in einer Linie bleibt
mit dem Rillenrad. Die gemäß dieser Ausführungsform vorliegenden Führungswalzen
werden dabei in einer praktisch konstanten Lage gehalten in bezug auf das Kabel
und folgen dessen Verhalten beim Zurück- und Vorschwenken, wenn die Geschwindigkeit
des Schiffes erhöht oder vermindert wird.
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Gemäß einem weiteren Isierkmal der Erfindung weisen die federnden
Drehkraftausübungsmittel folgende Komponenten auf: einen linearen Antriebsbetätiger
mit einem komprimierbaren Fluidum, das an dessen Kolbenstangenende eingefüllt ist,
wobei das Kopfende drehbar befestigt ist am Vorderende des Windenrahmens; eine frei
rotierbare Rillenscheibeneinrichtung, die am Hinterende des Windenrahmens montiert
ist; einen Dreharm, der am Kranausleger festgemacht ist an dessen Anlenkbefestigung;
und ein Kabel, das an einem Ende an der Kolbenstange befestigt ist, über die Rillenscheibe
läuft und am anderen Ende am Dreharm befestigt ist.
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Von Fachleuten wurde bereits erkannt, daß beim Windenbetrieb der Anzugswinkel
des Kabels vermindert werden sollte, um ein zufriedenstellendes Ablagern benachbarter
Kabelwindungen auf der Windentrommel zu erzielen. Zur genauen Aufspulung des Kabels
sollte das Kabel an die Trommel in rechtem Winkel herangeführt werden, d. h. der
Anzugswinkel sollte so nahe an null liegen, wie dies praktisch möglich ist.
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Zur Erzielung eines Anzugswinkels, der so nahe wie möglich bei null
liegt, gibt es zahlreiche Methoden in Anordnungen, die als Ausgleichsrvinden (level
winders) bekannt sind. Diese weisen eine Lauf-Führungs einrichtung auf, die sich
relativ zum Kabel seitlich bewegt, d. h. in einer Richtung parallel zur Vlindentrommel-Drehachse,
um jeweils einen Gang (Abstand zwischen den Windungen) bei jeder Umdrehung der Windentrommel,
wobei das Kabel durch diese Führungseinrichtung laufen muß vor Erreichen der Winde.
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Typische derartige Lauf-Führungskörper zur Verminderung des Aneugswinkelsliegen
in Anordnungen vor, wie sie z. B. in den canadischen Patentschriften 692 070 und
707 634 beschrieben werden.
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Im Falle von Kabeln zum Schleppen von Sonargeräten wird das Problem
des Aufspulens unter Verwendung der angegebenen Kabelführeinrichtungen noch schwieriger
aufgrund der Umkleidung, die sie zu hydrodynamischen Anti-Strömungswiderstandszwecken
tragen. Es wurde auch bereits versucht, derartige Kabelführungseinrichtungen auszuschalten,
nämlich durch Bewegung der Windentrommel während des Aufspulens des Kabels, wie
dies z. B. in der canadischen Patentschrift 655 052 beschrieben wird. In dieser
bekannten Vorrichtung ist die Bewegung der Windentrommel abhängig von der auf das
Kabel ausgeübten Zugspannung und demzufolge variiert der Anzugswinkel in derartigen
Anordnungen proportional den Änderungen in der Belastung. Eine derartige Anordnung
ist dann zufriedenstellend, wenn das Kabel praktisch konstanten Belastungen ausgesetzt
ist.
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Erfindungsgemäß werden die aufgezeigten technischen Probleme einer
automatischen Sicherstellung, daß der Anzugswinkel des Kabels so nahe wie möglich
dem praktisch erzielbaren Optimalwert liegt während des Aufwinden des Kabels auf
die oder des Abrollens desselben von der Windentrommel, sowie der Schaffung einer
Aufspuleinrichtung für eine Winde in der Schleppvorrichtung, die das Erfordernis
für Kabelführungseinrichtungen überflüssig macht und dadurch Abnutzungserscheinungen
an der Kabelumkleidung ausschaltet, dadurch gelöst, daß die horizontale Mittellinie
der Antriebsmittel um 2 bis 3 ° versetzt angeordnet wird von der horizontalen Mittelline
des Kranauslegers.
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Durch dieses spezielle Merkmal der Erfindung wird daher durch eine
sorgfältige Orientierung der Windentrommel relativ zum Auslegerrillenrad während
der gesamten Arbeitsbewegung, durch Begrenzung der Breite der Windentrommel und
durch Versetzen der Auslegeranordnung um 2 bis 3 °, vorzugsweise um 203O, die Notwendigkeit
der Verwendung irgend einer separaten Spulapparatur überflüssig.
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Durch dieses erfinderische Merkmal wird erreicht, daß zwischen den
beiden Extremen vom vollen Strecken des Kranauslegers, bei dem das gesamte Kabel
entweder aus oder abgerollt ist, bis zum vollen an Bord bringen des Kranauslegers,
bei dem das gesamte Kabel um die Trommel gewickelt ist, der Anzugswinkel unter dem
kritischen 3 0-Wert liegt. Dies bedeutet, daß ein separates Kabelspulen überflüssig
ist und daß sich das Kabel auf die mindentrommel wickelt ohne weitere Komplikationen.
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Auf dem Gebiete der Schleppsonartechnologie wird beim ins Wasser lassen
der Echolotkörper vom Deck des Schiffes hochgehoben, über das Heck geschwungen,
bis er weitgehend ins Wasser eingetaucht ist und danach vom Fördermechanismus freigegeben,
so daß er unter der Wasseroberfläche hinterher schwimmt. Die Einholoperation umfaßt
das Aufwinden des geschleppten Sonarerats, bis es im Förderkranschlitten
eingefangen
ist, und danach dessen Hochheben an Bord durch Inbetriebnahme des Förderkrans.
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Der Fachwelt ist das Problem des miteinander Verbindens des Sonargeräts
mit dem Kranausleger und der Kranschlittenanordnung nicht entgangen. Gemäß dem Stand
der Technik wurden jedoch Mittel entwickelt zum Einfangen des Sonargeräts in dem
Schlitten, sobald die Grenzfläche erreicht war. Unter Federspannung stehende und
hydraulisch freigesetzte Haken, hydraulisch betriebene Bolzen und ähnliche Mittel
waren in der Regel die Folge derartiger Entwicklungen. Obwohl theoretch funktionsfähig,
verursachten derartige Mittel beträchtiche Schwierigkeiten im Hinblick auf die Umgebungsbedingungen
unter denen sie arbeiten müssen.
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Derartige Einrichtungen müssen zu Zeiten funktionsfähig sein, wo sie
vollständig in Seewasser eingetaucht sind, sowie bei Temperaturen, die je nach Lage
des Schiffes von 60 bis -29 0C reichen.
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Ferner sind die bekannten mechanischen derartigen Mittel in der Regel
hochgradig abhängig von einer genauen Ausrichtung der Einpaßteile am Schlitten und
geschleppten Echolotkörper und jede mangelhafte Ausrichtung erhöht die Gefahr eines
fehlerhaften Arbeitens.
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Erfindungsgemäß wird das aufgezeigte technische Problem, das geschleppte
Sonargerät in festem Kontakt mit einem Kranschlitten zu halten, ohne von über die
Grenzfläche verteilten mechanischen Verriegelungen Gebrauch zu machen, und gleichzeitig
einen Träger für das geschleppte Sonargerät und/oder den Kranausleger zu schaffen,gleichgültig
ob sich der Kranausleger in seiner maximalen Innenbordstellung oder in seiner maximalen
Außenbordstellung befindet, dadurch gelöst, daß der Siiittmmit Rahmenteilen versehen
wird, die frei drehbar am Kranausleger befestigt sind und wobei der Schlitten ferner
eine Vielzahl von Halterungen aufweist, von denen jede in einer federnden Abschlußkappe
endigt, welche eine bogenförmige Oberfläche aufweist, die nach unten gerichtet und
in Eingriff zu bringen ist mit einem Teil der Oberfläche eines zu
schleppenden
Körpers, und wobei ferner eine Schleppkörperauflage vorgesehen ist, die am Kranausleger
befestigt und in solcher Weise ausgestaltet ist, daß sie den zu schleppenden Körper
zwangsläufig stützt, wenn sich der Ausleger in seiner maximalen Innenbordstellung
befindet, und/oder eine Halterung, die am Deck des Schiffes befestigt ist zur Stützung
des Kranauslegers, wenn sich der Ausleger in seiner maximalen Innenbordstellung
befindet, und/oder eine Halterung, die am Heck des Sdiffes befestigt ist und zur
Stützung des Kranauslegers dient, wenn sich der Ausleger in seiner maximalen Außenbordstellung
befindet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Vorrichtung
nach der Erfindung aus einer Windenanordnung, die am Deck eines Schiffes und am
Heck des Schiffes montiert ist. Ein Paar von Kranausleger- oder Ladebaumarmen, die
strukturell miteinander verbunden sind unter Bildung eines einheitlichen Ganzen
sind drehbar befestigt an der Windenanordnung hinter dem Heck des Schiffes zur Schwenkung
zwischen einer Verstaustellung, wo sie nach oben und über das Heck des Schiffes
ragen in einer Stellung, wo sie sich nach oben und über das Heck des Schiffes erstrecken,
und einer Schleppkörperablaß oder -ruckholstellung, wo sie nach unten vom Heck des
Schiffes wegragen. Ein Schlitten ist zwischen den Kranauslegerarmen drehbar gelagert
und ein Rillenrad ist auf der gleichen Achse wie der Schlitten drehbar gelagert.
Eine hydraulisch betriebene Antriebseinrichtung ist zwischen den Kranauslegerarmen
an den Auslegeranlenkpunkten montiert zur Bewegung des Kranauslegers. Ein Ausgleichsmechanismus
ist vorgesehen zur Halterung des Schlittens in einer horizontalen Lage, wenn der
Kranausleger bewegt wird und eine motorgetriebene Windentrommeleinrichtung ist vorgesehen
zum Abspulen und Aufrollen des Kabels.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen
Ausgestaltung weist der Ausgleichsmechanismus Rillenscheibeneinrichtungen auf, die
an der Antriebseinrichtung in solcher Weise befestigt sind, daß sie sich zusammen
mit der Antriebseinrichtung
drehen, ferner eine Rillenscheibenanordnung,
die koaxial mit dem Schlitten an den Kranausleger befestigt ist, sowie ein Kabel,
das die Rillenscheibeneinrichtung und die Rillenscheibenanordnung umläuft.
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In allen diesen Ausgestaltungen der Erfindung erweist es sich als
besonders vorteilhaft, wenn das Schleppkabel mit Umkleidungs- oder Ummantelungselementen
versehen ist, wobei jedes Ummantelungselement ein festes Bauteil darstellt, dessen
einander gegenüberliegende Enden Flächen bilden, die anstoßen an benachbart angeordnete
Ummantelungselemente, welche in einer Kopf-an Kopf-Ausrichtung vorliegen, wobei
das Kabel und die Ummantelungselemente einen Elektroleiter aufweisen, der am Schleppfahrzeug
befestigt ist und sich durch das Kabel erstreckt. Gemäß einer derartigen Ausführungsform
ist eine Elektroleiterwinde vorgesehen zur Führung eines Teils des Elektroleiters
zwischen dem Schleppfahrzeug und der angetriebenen Windentrommel während des Auf-
und Abspulens des Kabels. Die Elektroleiterwinde besteht aus einer ersten Speicherungstrommel,
die verbunden ist mit der angetriebenen Windentrommel und damit verbunden ist, um
mit dieser eine im Einklang stehende Drehbewegung zu erzielen, einer zweiten Speicherungstrommel,
die im Abstand von der ersten Trommel angeordnet ist, und einem Windenmechanismus,
der mit dem Elektroleiter an Stellen im Eingriff steht, die eine Überbrudning darstellen
in bezug auf die erste bzw. zweite Speicherungstrommel, und der beweglich ist über
die Außenfläche desselben zur Überführung des damit im Eingriff stehenden Elektroleiterteils
von einer Trommel auf die andere zwischen der ersten und zweiten Speicherungstrommel
und entsprechend der Drehbewegung der angetriebenen liindentrommel.
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Es handelt sich um ein zweckmäßiges erfindungsgemäßes Merkmal, daß
der Kranausleger in seine Extremstellung gesenkt wird während des Ablassens und
Einholens des Sonargeräts, um den Eckolotkörper voll einzutauchen während seiner
Ablaßphase, so daß
sich der Echolotkörper mit ;[asser füllen kann,
während er im Bereich des Schlittens verbleibt. Andererseits sollte der Echolotkörper
beim Einholen gut eingepaßt im Schlitten sitzen, xriahrend er sich noch unter der
Wasseroberfläche befindet und somit Kräften ausgesetzt ist, die ihn in eine Vor-
und Rückmrtsorientierung zu bringen trachten.
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während des Schleppens wird der Kranausleger möglichst nahe der horizontalen
Lage gehalten. Beim Heben und Senken des Schiffshecks v/ürde in Abwesenheit von
Kompensationsmitteln der geschleppte Echolotkörper nach oben gezogen oder absinken
gelassen um einen ähnlichen Betrag, der variiert durch die Schlangenlinie des Kabels
und den Winkel zwischen Echolotkörper und Schiff, der von der Schleppgeschwindigkeit
bestimmt wird. Da ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung darin besteht,
das Sonargerät einen geraden und in gleicher Höhe verlaufenden Jeg zurücklegen zu
lassen, sind äußere Kräfte der aufgezeigten Art unerwünscht, weshalb ein passives
Kabelerschlaffung-KomDensationssystem verwendet wird. Dieses System umfaßt Hebelarme
und lineare Antriebsbetätiger. Die Anordnung dient als Feder, wobei die "Antriebsbetätiger"
Gas/Federzylinder (einer auf jeder Seite) sind, die in solcher Weise arbeiten, daß
dann, wenn zusitzliche Kräfte auf das Schleppkabel ausgeübt werden, z. B.
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beim Hochgehen des Schiffshecks, der Dämpfungseffekt der Antriebsbetätiger
ein Heruntergehen des Kranauslegers ermöglicht.
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Umgekehrt wird beim Heruntergehen des Schiffshecks eine Verminderung
der Kabelbelastung von den Antriebsbetatigern registriert und der Kranausleger wird
gehoben. Damit soll eine Einrichtung geschaffen werden, die dafür sorgt, daß zwischen
bestimmten Grenzen der Schleppunkt, d. h. das Kranauslegerrillenrad, einen Weg zurücklegt,
der so gerade wie möglich ist in der Vertikalebene, unabhängig von der Bewegung
des Schleppfahrzeugs in der gleichen Ebene.
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Die Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung näher veranschaulicht,
in der darstellen: Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer vorteilhaften Ausführungsform, wobei das zu schleppende Sonargerät in seiner
vollständigen Außenbordlage gezeigt wird, Fig. 2 eine Ansicht der in Figur 1 dargestellten
Ausführungsform von hinten gesehen, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Kabelwindenmechanismus,
wie er in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, Fig. 4 eine Teilquerschnittsansicht
einer Windenanordnung, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Elektroleiterwindenanordnung, wie sie in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines
Details der in Fig. 5 dargestellten Elektroleiterwinde, Fig. 7 eine Ansicht des
Windengehäuses, das zur übersichtlicheren Darstellung teilweise aufgebrochen wiedergegeben
ist, Fig. 8 einen Partialquerschnitt einer Teilansicht von Fig.
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der die relative räumliche Lage der Mittellinien-Horizontalachsen
der Kranausleger-Antriebseinrichtung und des Kranauslegers selbst zeigt, Fig. 9
eine schematische Wiedergabe des hydraulischen Systems für die in Fig. 1 dargestellte
erfindungsgemäße Vorrichtung und
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht
von Kranauslegerstellungen, wie sie mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
möglich sind.
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Gemäß der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung ist ein in verschiedenen Tiefen zu schleppendes Sonargerät aus einer Innenbord-Verstaustellung
in eine Außenbord-Ablaßstellung überführbar. Aus seiner Ablaßstellung kann der Schleppkörper
freigegeben und an seinem Schleppkabel auf die erforderliche Operationstiefe herabgelassen
werden. Diese Tiefe wird gesteuert durch Anpassung der Länge vom Schleppkabel, das
von einer Kabelwinde abgerollt wird, sowie durch die Geschwindigkeit des Schleppfahrzeugs.
Nach Beendigung der Schleppoperationen kann der Schleppkörper zurückgeholt werden
durch Umkehr der Ablaßprozedur. Zusätzlich zu Mitteln für Ablaß-,Schlepp-, Tiefenänderungs-
und Einholoperationen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform ein Stoßdämpfungssystem auf, das übermäßige Änderungen der durch
Wogen verursachten Kabelspannung verhindert.
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Gemäß der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform liegt
eine Schleppwindenanordnung 10 vor, eine Hebekrananordnung 50, eine Schlitten/Kabelführungs/Rollenanordnung
100 und ein Stoßdämpfersystem 150. Zusätzlich sind auch noch eine hydraulische Antriebseinheit
und ein Motorregler vorgesehen.
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Die Schleppwindenanordnung 10 besteht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
aus einer Windentrommel 11, die auf einem Grundrahmen 12 montiert ist, der befestigt
ist auf dem Achteroberdeck 13 eines Schiffes 14. Die Windentrommel 11 wird angetrieben
von ganz allgemein mit 15 bezeichneten einem/ hydraulischen Motor der elne Bandbremse
16 solchen Typs, die mit Federkraft eingelegt und hydraulisch gelöst wird, aufweist.
Die Windentrommel 11 treibt eine Elektroleiterwinde 17 an, die auf der Steuerbordseite
der Windentrommel 11 montiert ist und eine kontinuierliche elektrische Leitung sicherstellt
von den (nicht gezeigten) Konduktoren des Schleppkabels 18 zu den (nicht
gezeigten)
Sonargerät-Innenstromkreisen des Schiffes 14.
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Die Windenanordnung 10 hat die Funktion, die gewünschte Länge an Schleppkabel
18 abzuspulen und einzuholen und den Kranausleger 51 sowie die Antriebseinrichtung
58 zu unterstützen beim ins Wasser lassen und Rückholen des Schleppkörpers 103.
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Gemäß einer bevorzugten, aus Figur 4 ersichtlichen Ausführungsform
ist die Windentrommel 11 aus Aluminiumplatten hergestellt, die aus einer äußeren
Hülle 19 bestehen und an der inneren Oberfläche sowie an den Enden Verstärkungsplatten
20 aufweisen. Die Verstärkungsplatten 20 sind alle vom offenen Konstruktionstyp
aus Gründen der Leichtigkeit und um einen Zugang zu ermöglichen zum elektrischen
Leiterkabel im Innern der Windentrommel 11. Die äußere Oberfläche der Windentrommel
11 ist eingekerbt mit Auskehlungen 21 zur Unterbringung der erforderlichen Länge
an ummanteltem Schleppkabel 18 in einer einzigen Schicht. In Abständen langs der
Außenfläche der Windentrommel 11 sind (nicht gezeigte) Löcher gebohrt, um einen
Wasserabfluß ZU ermöglichen.
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Die Verankerung 22 des Schleppkabels 18 ist innel;halb eines An-Backbord
kerblocks 23 festgeklemmt, der an die Innenseite der /Endplatte 24 der Windentrommel
11 geschraubt ist. Eine weitere Klemme 25 ist an der Innenseite der Windentrommel
11 an einer der Verstärkungsplatten 20 befestigt zur Halterung eines (nicht gezeigten)
elektrischen Verbindungsstücks, das sich am Ende des Elektroleiterkabels 36 befindet.
Eine Stummelwelle 27 ist an die beiden Endplatten 24 und 28 der Windentrommel 11
geschraubt. Jede Welle 27 rotiert innerhalb der Lagerbüchsen 29, bei denen es sich
vorzugsweise um faserverstärkte Phenollager handelt, die montiert sind in Lagerböcken
30, welche am Windenrahmen 12 befestigt sind.
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(Nicht gezeigte) Schmiernippel sind an den Lagerböcken 30 leicht zugänglich
zum Schmieren der Lager.
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Der Windenrahmen 12 besteht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
aus einer geschweißten Aluminiumstruktur, die die gesamte Hebeanlage trägt. Am Windenrahmen
12 sind geeignete Flächen vorgesehen zur Befestigung der Windenlagerungsanordnung
30, des Windenmotors 15 und der Bandbremsenanordnung 16, des Kranausle--rehrtntifjbw$ndeleiterinde
17 und der (nicht gezeigten) Gasflaschen sowie linearen Antriebsmitteln110 und Rillenscheiben
120 für das Stoßdämpfersystem 150.
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Gemaß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Windentrommel 11
durch eine Steuerbordstumrzelvrel1e 27 mit Hilfe eines niedrigtouren hydraulischen
rotors 15 hoher Drehkraft vom Radialkolbentyp angetrieben. Der Motor 15 bildet eine
integrale Einheit mit einer Bandbremse 16 vom Typ der mit Federkraft eingelegten
und hydraulisch freigesetzten Bremsen, die vervollständigt ist durch eine Befestigungsschelle.
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Wie aus den Figuren 3 und 5 bis 7 ersichtlich, ist eine Elektroleiterwinde
17 vorgesehen um Mittel zur Aufrechterhaltung einer durchgehenden elektrischen Leitung
zwischen denElektrieitern des Schleppkabels 18 und den inneren Sonarstromkreisen
des Schiffes zu schaffen ohne Verwendung von Schleifringen. Sie ist an der Backbordseite
der Windentrommel 11 angeordnet und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthalten
in einem wasserdichten Gehäuse 31, das vorzugsweise aus Aluminium besteht und zwei
Schaufenster 32 aufweist. Die Winde besteht aus einer Primärtrommel 33, einer Stationärspule
34 und einer Negatorfederanordnung 35 (vgl. Figur 3).
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Der Windenmechanismus 17 besteht aus einem Arm 521, der zwischen seinen
Enden an eine Welle 522 befestigt ist zur Rotation in der Nabe 541 und einen Teil
aufweist, der über die Seitenwände der Spule 34 hinausragt aus Gründen, die im folgenden
verständlich werden. Der Arm 521 endigt an einem Ende in einem gabelartigen Teil
523, der ein Rillenrad 39 aufweist,
das daran drehbar befestigt
ist, z. B. mit Hilfe eines Stifts 525. Am gegenüber liegenden Ende des Arms 521
sind eine Vielzahl von Gegengewichten 41 abnehmbar befestigt, z. B. mit Hilfe einer
Stiftschraube 527, die in das Ende des Arms 521 geschraubt ist. Der Arm 521 rotiert
daher um die Achse der Welle 522, die ihrerseitsenerLnielggt mit der Achse der Welle
27.
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Das Rillenrad 39 ist frei rotierbar um den Stift 525, dessen Achse
senkrecht zur Achse des Arms 521 steht.
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Der Windenmechanismus 17 ist verbunden mit einer Negatorfederanordnung
35, bestehend aus einer Trommel 671 die an einen Teil der Welle 522, der aus der
Gehäuseseitenwandj( teragsraggt,) befestigt ist, einer aufgerollten Bandfeder 672
und einer Verankerung für die Feder. Die Trommel 671 ist an der Welle festgemacht
und an ihrer Außenseite ist die Bandfeder 672 aufgewickelt, deren eines Ende an
der Trommel 671 verankert ist und deren anderes Ende um eine Vorratsspule gewickelt
ist, die drehbar gelagert ist auf einer Stummelwelle 673, welche an der Gehäuseseitenwand
befestigt ist. Die Bandfeder 672 hat eine ausgewählte Länge und ist auf eine Vorratsspule
673 gewickelt und die gespeicherte Aufrollfeder widersteht einem Abspulen. Das äußere
Ende der aufgerollten Feder ist festgemacht und in entgegengesetzter Richtung auf
die Trommel (Arbeitsspule) 671 gewickelt. Die Feder, die in der Weise wirkt, daß
sie sich im Uhrzeigersinn um die Vorratsspule zu wickeln trachtet, übt eine vergleichsweise
konstante, entgegen dem Uhrzeigersinn wirkende Drehkraft auf die Arbeitsspule (Trommel)
671 aus. Dies führt zu einer Vorspannung, die die Trommel 671 entgegen dem Uhrzeigersinn
zu drehen trachtet. Da die Trommel 671 an der Welle 522 befestigt ist, wird der
Windenarm 521 in entsprechender Weise durch Federkraft vorgespannt zur Drehung in
einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Bandfeder 672 zeichnet sich in besonders
vorteilhafter Weise durch praktisch konstante Drehkrafteigenschaften aus.
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Das Elektroleiterkabel 36 ist mit dem Schleppkabel 18 durch eine (nicht
gezeigte) Stecker-Kupplung-Anordnung verbunden, die an der Innenseite der Windentrommel
11 festgeklemmt ist. Das Kabel 36 wird durch die Trommelwelle 38 und die Backbordstummelwelle
27 auf die Primärtrommel 33 der Winde 17 geleitet. Sie geht dann über die Rolleneinrichtung
39 und auf die Stationärspule 34. Von dieser Spule 34 wird das Kabel 36 durch eine
Dichtungsbuchse 40 in den Boden des Windengehäuses 31 und zu den inneren Stromkreisen
des Schiffes 14 geführt. Die Drehung der Windentrommel 11 in irgendeiner Richtung
veranlaßt das Kabel 36 zum Zurück- und Vorlaufen zwischen der Primärtrommel 33 und
der Stationärspule 34 über die Rolleneinrichtung 39. Die Rolleneinrichtung 39, die
durch ein an einem Ende angebrachtes Gewicht 41 ausbalanciert ist, ist mit der Negatorfederanordnung
35 verbunden. Diese Federanordnung 35 erhält die Rolleneinrichtung 39 federvorgespannt
in einer Uhrzeigersinnrichtung (wenn nach Steuerbord geschaut wird) und hält damit
im Elektroleiterkabel 36 jederzeit eine Nominalspannung aufrecht.
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Ein Maximal-Kabelabspul-Endbegrenzungsausschalter 42 ist ebenfalls
innerhalb des Windengehäuses 31 montiert. Er wird betrieben durch eine Daumennocke
43, die angetrieben wird über ein Schneckenantriebuntersetzungsgetriebe 44 und Kettenantrieb
45 mit Hilfe eines Zahnrads 46, das befestigt ist an die Backbordstummelwelle 27
der Windentrommel 11. Das Windengehäuse 31 wird durch zwei Heizleisten 47 geheizt,
die noch vervollständigt sind durch eine fixierte thermostatische Steuerung um sicherzustellen,
daß das Elektroleiterkabel 36 jederzeit flexibel bleibt.
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Die Wirkungsweise des Windenmechanismus läßt sich wie folgt beschreiben.
Die Windentrommel 11 wird in geeigneter Weise gedreht zum Aufwinden und Abrollen
des Kabels 18. Ist das Schleppkabel 18 auf der Windentrommel 11 gelagert, d. h.
aufgewunden, so ist der Hauptanteil des über die Windentrommel 11 hinausragenden
Multileiterkabels 36 auf der Stationärspule 34 gespeichert. Wird die Windentrommel
11
im Uhrzeigersinn gedreht zur Abspulung des Kabels, so rotiert die Primärtrommel
33 bereinstimmend mit der Trommel 11 und bewirkt, daß das Leiterkabel 36 Windung
um Windung auf der Primärtrommel 33 aufgewickelt wird. Da sich der Nachschub des
Kabels auf der nicht-rotierbaren Stationärspule 34 befindet, verursacht der daraus
resultierende Zug auf das Kabel eine Drehbewegung, die auf den Windenstabmechanismus
17 wirkt. Diese Drehkraft führt wiederum dazu, daß der Stab oder Arm 521 in gleicher
Richtung wie die Windentrommel 11 gegen die Vorspannung der Feder 672 rotiert. Beim
Rotieren des Windenstabs 521 zieht er das Kabel von der Stationärtrommel 34 und
dadurch wird das Kabel wirksam von deiStstianartrommel/auf die Rotationsvorratstrommel
33 überführt. Die Vorspannung der Feder 672 verhindert ein Abrollen des schlaffen
Kabels und das von der Stationärspule 34 abgezogene Kabel läuft daher über das Rillenrad
39 und wickelt sich auf die Trommel 33, da der Windenstab 521 mit einer geringeren
Geschwindigkeit rotiert als die Trommel 33. Die Drehgeschwindigkeit des Windenstabs
521 sollte gerade ausreichen, um eine Spannung im gesamten Kabel aufrecht zu erhalten
und diese Geschwindigkeit stellt sich von selbst ein, da er von dem auf das mehradrige
Leiterkabel ausgeübten Zug im Kreis herumgezogen wird.
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Der angegebene Wirkungsmechanismus trifft auf den Fall zu, daß die
Winde Kabel abspult. Spult die Winde Kabel auf, so erfüllt die Elektroleiterkabelwinde
die gleiche Funktion, jedoch mit der Ausnahme, daß die Federvorspannung das von
der Trommel 33 abgezogene schlaffe Kabel aufnimmt und auf die Trommel 34 überführt.
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Zwei Anschlaglager 48 (vgl. Figur 4) sind am indenrahmen in solcher
Weise montiert, daß jedes Anschlaglager 48 einen geringen Spielraum mit den Seitenkanten
der Backbord- und Steuerbord-Windentrommelendplatten 24, 28 hat. Diese Anschlaglager
48 haben den Zweck, seitliche Stoßbelastungen von der Windentrommel 11 vom Windenrahmen
12 aufnehmen zu lassen und darin zu verteilen. An jedem Anschlaglager ist ein Schmiernippel
für Schmierzwecke
installiert.
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Wie insbesondere die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, sind am Windenrahmen
12 zwei Ladebaumarretierungen 59, 60, montiert zum Feststellen und Halten des Kranauslegers
50 in der Innenbord-Verstaustellung. Jede Arretierung 59, 60 besteht gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform aus einem Aluminiumschweißstück, das mit einem elastomeren
KautschukpufferDolster 62 versehen ist. Ferner ist eine untere Schleppkörperarretierung
63 am Windenrahmen 12 montiert, um den vorderen Teil 121 des Schleppkörpers 103
von unten her zu stützen, wenn er sich in der (nicht gezeigten) Innenbord-Verstaustellung
befindet. Sie besteht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform aus einem Aluminiumschweißstück,
das mit einem elastomeren Kautschukpufferpolster 65 versehen ist.
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Die Kranauslegeranordnung 50 weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
einen Kranausleger 51 auf, der aus den beiden Auslegerarmen 52, 53 konstruiert ist,
welche aus Aluminiumträgern und -platten bestehen, die fest verschraubt sind mit
einer Querverstrebung 54 unter Bildung einer "H"-Konfiguration. Zwei Lagerböcke
67, die vorzugsweise aus Stahl bestehen, sind mit den Innenbordenden 55 der Auslegerarme
52, 53, verschraubt und dann noch festgekeilt auf der Stummelwelle 68 des Drehantriebwindenmotors
158. Der Drehantriebwindenmotor 158 ist auf dem Grundrahmen 12 der Schleppwindenanordnung
montiert.
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Der Zweck der Kranausleger 51- und Drehantriebwindenmotor 158-anordnung
ist der, den Schleppkörper 103 von der (nicht gezeigten) Innenbord-Verstaustellung
in die (dargestellte) Außenbord-Startstellung zu überführen und umgekehrt mit Hilfe
der Windenanordnung 10.
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Der Kranausleger 51 wird von der (nicht gezeigten) Innenbord-Verstaustellung
in die Außenbord-Ausgangstellung (wie in Fig. 1 gezeigt) bewegt und umgekehrt mit
Hilfe des Drehantriebwindenmotors 158, bei dem es sich vorzugsweise um einen hydraulischen
Drehung trieb handelt. Der Antriebsmotor 158 ist an der Unterseite
desjenigen
Teils 66 des Windenrahmens 12 befestigt, der über das Heck des Schiffes 14 überhängt.
Die horizontale Mittellinie des Antriebsmotors 158 ist um 2 bis 3 °, vorzugsweise
um 2 1/2 °, von der dwarsschiffs-Mittellinie abweichend gelagert (vgl. Figur 8).
Dies führt dazu, daß sich das Auslegerrillenrad 123 mit einer leichten Seitwärtsbewegung
während der Ablaß- und Einholzyklen bewegt und auf diese Weise das korrekte Aufspulen
des Schleppkabels 18 auf der Windentrommel 11 unterstützt.
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Quer zwischen den Auslegerarmen 522 53 ist ein H-förmiges Trägerarretierteil
61 befestigt. Wenn sich der Kranausleger in seiner Außenbordablaß- oder -ausgangsstellung
befindet, kommt das Arretierteil 61 auf Kautschukpuffer 64 zu liegen, die am Heck
des Schiffes befestigt sind.
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Die Schlitten/Kabelführungs/Rillenradanordnung 100 wird von einer
horizontalen Welle 101 getragen, die gelagert ist an den Außenbordendteilen 56 des
Hebekranausleger s 51. Der Schlitten 102 bildet einen stabilen Sitz für den Schleppkörper
103, z. B.
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das Sonargerät, während des Ablassens und Einholens und wird in einer
fast horizontalen Stellung gehalten mit Hilfe eines Ausgleichsmechanismus 104. Er
bietet ferner dem Schleppkörper 103 einen Schutz durch vorzugsweise aus Polyurethan
gebildete Puffer 105, die an seiner Unterseite angebracht sind. Die Kabelführanordnung
106 umfaßt eine Reihe von Seitenführungsrollen 107, gegen welche das Schleppkabel
18 während der Schleppoperation gedrückt wird.Um die verschiedenen Schleppkabelwinkel
zu kompensieren, ist die Führungsanordnung 106 mit Federvorspannung ausgestattet
durch Verwendung von zwei Bandblattfedern 108 in solcher Richtung, daß sich die
Rollen 107 immer rechtwinklig zum Schleppkabel 18 befinden.
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Die Führungsradwelle 122 besteht vorzugsweise aus einem verchromten
Stahlrohr, das an den Außenbordenden 56 der Auslegerarme 52, 53 befestigt ist. Die
Führungsradwelle 122 trägt das Rillenrad 123, die Schlittenanordnung 102 und die
Kabelführanordnung
106.
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Beim Rillenrad 123 handelt es sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
um eine Aluminiumstruktur, die frei rotiert auf der Führungsradwelle 122 in den
Lagern 24 bei denen es sich vorzugsweise um faserverstärkte Phenollager handelt.
Es ist hergestellt aus einem Schweißstück 125, mit dem zwei Randfassungen 126 verschraubt
sind, die die Rille 127 des Rillenrads 123 bilden. In dieser Rille 127 sind eine
Vielzahl, z. B.
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acht bogenförmige Segmente aus plastischem Material, z. B.
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Polyurethanmaterial, eingebracht, die dazu dienen, die Nasenstücke
69 der Ummantelung 70 des Schleppkabels 18 zu schützen.
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Ein (nicht gezeigtes) Schmiernippel ist zum Schmieren der Lager leicht
zugänglich.
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Bei der Schlittenanordnung 102 handelt es sich gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform um eine aus Aluminiumplatten 128 hergestellte Schweißstruktur, deren
Zweck es ist, einen stabilen Sitz für den Schleppkörper 103 während des Ablassens
und Einholens zu schaffen. Die Anordnung 102 wird getragen auf der Führungsradwelle
122 in den Lagern 24, bei denen es sich vorzugsweise um faserverstärkte Phenollager
handelt. Ein (nicht gezeigtes) Schmiernippel ist auf jedem Lager zum Schmieren derselben
leicht zugänglich.
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Eine Vielzahl, z. B. acht halbkugelförmige Puffer 105, die vorzugsweise
aus Polyurethan bestehen, sind mit der Unterseite der Schlittenanordnung 102 verschraubt.
Sie sind in solcher Weise angebracht, daß sie konform sind mit der oberen Krümmung
des Schleppkörpers 103 und den Schleppkörper schützen während der Ablaß- und Einholoperationen.
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Die besondere Ausgestaltung der Kabelführanordnung 106 macht das Erfordernis
nach langen Seitenrollen, die genügend weit herausstehen, um eine Anpassung an die
verschiedenen Schleppkabelwinkel
zu ermöglichen, völlig überflüssig.
Die Kabelführanordnung 106 besteht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform aus
zwei geschweißten Aluminiumarmen 129, von denen jeder an einem Ende der Führungsradwelle
122 in Lagern 130 getragen wird, bei denen es sich vorzugsweise um faserverstärkte
Phenollager handelt. Ein (nicht gezeigtes) Schmiernippel ist auf jedem Lager zum
Schmieren leicht zugänglich. Die Anordnung ist am andern Ende jedes Arms 129 querverbunden
mit drei Abstandshülsen 131.
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Auf zwei dieser Hülsen 131 sind frei rotierbar Walzen 132, 133 montiert,
bei denen es sich vorzugsweise um faserverstärkte Phenolwalzen handelt, wobei sich
die eine Walze 132 vor dem SiLeppkabel 18 und die andere Walze 133 hinter demselben
befindet.
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Ähnliche Walzen 134 sind auf der Seite jedes Armes 129 angebracht,
so daß das Schleppkabel 18 durch die Mitte der Walze garnitur 107 läuft. Die Kabelführanordnung
106 ist mit der Schlittenanordnung 102 durch zwei Bandfedern 108 mit konstanter
Drehkraft verbunden. Diese Federn verleihen der Kabelführung eine Federvorspannung
in einer solchen Richtung, daß die vordere Walze 132 immer gegen die Nasenstücke
69 der Ummantelung 70 des Schleppkabels 18 drückt unabhängig vom Schleppkabelwinkel.
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Die Schlittenanordnung 102 brd bei allen Kranauslegerstellungen in
einer horizontalen Lage gehalten mit Hilfe einer Ausgleichseinrichtung 104. Diese
Einrichtung besteht aus zwei Bauteilsätzen 135 aus jeweils zwei Seilscheiben, wobei
der eine Bauteilsatz an der Backbordseite und der andere an der Steuerbordseite
angeordnet ist. Eine Seilscheibe 136 jedes Bauteilsatzes 135 ist am Gehäuse des
Kranauslegerantriebs 110 befestigt und die andere Seilscheibe 137 jedes Bauteilsatzes
ist an der Schlittenanordnung 102 befestigt. Jeder Satz 135 von Seilscheiben ist
verbunden durch ein Kabel 138, bei dem es sich vorzugsweise um ein Kabel aus rostfreiem
Stahl handelt, welches an jede Seilscheibe durch Halterungsstifte 139 fixiert ist.
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Das Stoßdämpfersystem 150 besteht aus zwei identischen Bauteilsatzkomponenten,
von denen ein Satz an der Backbordseite des indenrahmens und der andere Satz auf
der Steuerbordseite desselben angeordnet ist. Jeder Bauteilsatz besteht aus einem
linearen Antriebsteil 110, der an seinem Kopfende 112 durch Scharnierstifte 111
drehbar angelenkt ist an der äußersten Vor-Kolbens tangenderseite 113 des Windenrahmens
12. Nur das vénde 118 å edes Antriebsteils 110 ist mit einem komprimierbaren Fluidum
gefüllt, z. B. einem Gas, beispielsweise Stickstoffgas, das einem Vorratslager von
zwei Gasflaschen 207 entnommen wird, die am Vorderende des Windenrahmens 12 angebracht
sind. Der Gasdruck im Antriebsteil kann leicht geändert werden durch Bedienung von
zwei Ventilen 203, 204 an der hydraulischen Kraftmaschine 151.
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Die Kolbenstange 115 des Antriebsteils 110 ist mit einem Stück des
Kabels 116 verbunden, das über eine frei rotierbare Seilscheibe 120, welche am Windenrahmen
12 montiert ist, läuft. Das Kabel 116 ist sodann mit einem Dreharm 117 verbunden,
der am Kranausleger-Anlenkpunkt 57 befestigt ist.
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Wird ein geschlepptes Sonargerät in üblicher Weise an Bord gebracht,
so wird es auf das Deck des Schiffes herabgelassen in ein Lagergestell, das in geeignete
räumliche Stellung gebracht und an Deck befestigt ist. Auf kleineren Schiffen oder
auf einem überfüllten Deck ist es in der Regel nicht immer möglich, den geeigneten
Platz für ein Lagergestell zu schaffen.
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Wie aus Figur 10 ersichtlich, wird zur Lösung dieses Problems erfindungsgemäß
eine Schleppkörperauflage 71 geschaffen, die am Kranausleger 51 in solcher Weise
befestigt ist, daß der Schleppkörper 103 automatisch zum Sitzen kommt in dieser
Schleopkörperaflage 71, wenn der Kranausleger seine äußerste Innenbordstellung (wie
durch ausgezogene Linien angezeigt) erreicht.
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Diese Schleppkörperauflage 71 kann den Schleppkörper vollständig tragen
oder auch nur teilweise, in welch letzterem Falle eine zusätzliche, an Deck montierte
Halterung 63 vorhanden ist.
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Das Schleppsystem wird hydraulisch betrieben und wird manuell und
elektrisch gesteuert von einer hydraulischen Kraftmaschine. Ein besonderes Merkmal
gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß während
der Ablaß-und Einholoperationen der Schleppkörper 103 im Schlitten 102 festgehalten
wird durch Spannung im Schleppkabel 18. Diese Spannung wird praktisch konstant gehalten
mit Hilfe eines druckkompensierten hydrostatischen Antriebssystems mit geschlossener
Leitung, das weiter unten näher beschrieben wird.
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Eine Bewegung des Kranauslegers 51 um seinen mittleren Anlenkpunkt
57 während der Schleppoperation bewirkt je nach Größe der Kabelbelastung eine Kompresskion
oder Expansion des Gases und der (nicht gezeigten) Federn innerhalb des Antriebsteils
110. Diese Kompression oder Expansion reicht nur aus, auf den Kranausleger ein Kraftmoment
auszuüben, um dem durch die Kabelbelastung verursachten Kraftmoment entgegenzuwirken.
Während der Schleppoperation wird der Kranausleger bei einem Winkel von 0 ° gehalten
und der Gasdruck in den Antriebsteilen wird in solcher Weise eingestellt, daß bei
einem konstanten Kabelzug der Kranausleger vergleichsweise ruhig bleibt. Erhöht
sich der Kabelzug, so fällt der Kranausleger herunter und das Gas und die Federn
innerhalb des Antriebsteils werden komprimiert. Der Kranausleger fällt jedoch nur
um einen solchen Betrag, daß das auf Grund der Antriebsteile auf den Kranausleger
ausgeübte Kraftmoment genügend ansteigt, um dem durch den erhöhten Kabelzug verursachten
Kraftmoment entgegenzuwirken. Läßt der Kabel zug nach, so hebt sich der Kranausleger
und das Gas und die Federn expandieren. Auch in diesem Falle erhebt sich der Kranausleger
nur um einen solchen Betrag, daß das aufgrund der Antriebsteile auf den Kran ausleger
ausgeübte Kraftmoment genügend abnimmt, um dem durch den verminderten Kabelzug verursachten
Kraftmoment entgegenzuwirken.
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Eine hydraulische Kraftmaschine 151 ist zum Betrieb des Systems vorgesehen.
Es umfaßt ein variables Verdrängungs-Axialkolbenpumpensystem,
das
als Einheit 154 schematisch gezeigt ist (vgl.
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Figur 9) und sowohl manuelle als auch Druckkompensations-Steuermittel
aufweist. Eine geschlossene Ringleitung 155, die einen elektrischen Doppelwellenmotor
156 und die Pumpe 157 umfaßt, liefert ein hydrostatisches Antriebssystem, das den
Windenmotor 158 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und in beiden Richtungen antreibt.
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einheit In der hydraulischen Kraftmaschinen /ebenfalls eingeschlossen
ist eine fest montierte Verdrängungs-Reihengetriebepumpe 160.
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Ein Auslaß der Pumpe liefert Öl, das durch 10-Mikron-Filter 162 filtriert
wird'zum Kranauslegerkreislauf und der andere Auslauf 163 liefert Öl, das durch
10-Mikron-Filter 164 filtriert wird, zur Auskupplung der Windenbremse und für die
Flutungssteuerungen der variablen Verdrängungspumpe 157.
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Die angegebenen Komponenten sind zusammen mit verschiedenen Ventilen
auf einem Behälter 165 mit einem Fassungsvermögen von etwa 210 Liter (55 gallon)
montiert. Beim Behälter 165 handelt es sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
um eine geschweißte Aluminiumstruktur, die mit den üblichen bekannten Mechanismen
versehen ist, z. B. Reinigungsdeckeln, einer Einfüll-Entlüftungskappe, einem Ölstandsmesser
und einem Abflußventil (die alle nicht gezeigt sind). Er ist ferner versehen mit
Ölfiltern von 250 Mikron Größe 166, 167 zum Schutze der Pumpen 160 bzw. 157 vor
Verunreinigungen.
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Die Windenanordnung 10 wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
angetrieben durch einen niedrigtourigen hydraulischen Radialkolbenmotor 15 mit hoher
Drehkraft vom Rotationsgehäuse typ. Die Bandbremse 16, die durch Federkraft eingelegt
und hydraulisch entkuppelt wird durch einen linearen Antriebsteil 168, wirkt auf
die äußere Oberfläche des Motorgehäuses. Der Motor 15, die Bandbremse 16 und der
Antriebsteil 168 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 169 montiert.
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Der Kranausleger wird vorzugsweise bewegt durch einen hydraulischen
Rotationsantriebwindenmotor 158, vom Doppelflügeltyp, der eine maximale Winkelauswanderung
von 155 ° hat.
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Wie aus Figur 9 ersichtlich, umfaßt das hydraulische System ein variables
Verdrängungs-Axialkolbenpumpensystem 154 mit manuellen und Druckkompensations-Steuerungsmitteln.
Während der manuellen Steuerung liefert es Öl zum Antrieb des Windenmotors 158 mit
variabler Geschwindigkeit und in beiden Richtungen. Während des Ablassens und Einholens
hält es unabhängig vom Ölfluß einen konstanten Druck auf der Aufspulseite des Windenmotors
158 aufrecht. Die Nachfüllpumpe 224 sorgt für einen Leitdruck zur Bedienung des
Richtungssteuerungsventils 159 im Windenkreislauf 155.
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Das System umfaßt ferner ein Ölfilter 167 (z. B. von 250 Mikron Größe)
und ein Filter 217 (z. B. von 10 Mikron Größe) zum Schutze der Nachfüllpumpe 224
vor Verunreinigungen aus dem Behälter 165, und zur Filterung des Öls aus der Nachfüllpumpe
224.
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Das System weist ferner eine feststehende Verdrängungs-Reihengetriebepumpe
160 auf. Ein Auslaß 161 liefert Öl in den Kranauslegerkreislauf. Der andere Auslaß
163 liefert Öl für die Freigabe der Windenbandbremse 16 und für die ganz allgemein
mit 183 bezeichneten Schrägsitzsteuerventile (swash controls) der Pumpe 157. Dieser
Teil des Systems umfaßt ferner einen Ölseiher 166 (z. B. von 250 Mikron Größe) und
ein Filter 162 (z. B. von 10 Mikron Größe) zum Schutze der Pumpe 160 vor Verunreinigungen
aus dem Behälter 165 und zur Filterung des Öls aus dem Auslaß 161 der Pumpe 160.
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Das System, das von der Pumpe 160 zum Kranauslegerwinden-auf- und
-abrollsystem führt, ist versehen mit einem manuell zu betätigenden Richtungssteuerungsventil
173 zum Leiten von Öl zum und vom Kranausleger-Drehwindenmotor 158, sowie mit einem
Solenoid-betätigten Richtungssteuerungsventil 171 zum Leiten von Öl zu und von der
Windenbandbremse 16. Ebenfalls vorgesehen in diesem System ist ein durch Leitdruck
gesteuertes Überströmventil 182,
um den Druck im Bremskreislauf
und zu den Schrägsitzsteuerventilen 183 der Pumpe 157 auf etwa 49 kg/cm2 (700 psi)
zu begrenzen.
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Im mindenkreislauf 155 ist ein Solenoid-gesteuertes, durch Leitdruck
betriebenes Richtungssteuerungsventil 159 angeordnet.
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Im energielosen Zustand sperrt es hydraulisch den indenmotor 158 und
leitet das Öl von der Pumpe 157 derart, daß der Motor 158 völlig umgangen wird.
Im eingeschalteten Zustand füllt es den geschlossenen Beitungskreislauf 155 der
Pumpe 157 und den Windenmotor 158.
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Ein Fernsteuergerät 174 ist im System zwischen Pumpe 160 und Pumpensystem
154 angeordnet. Dieses steuert das Ölabflußvolumen der Pumpe 157.
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Der Kranausleger wird betrieben durch einen Doppelflügel-Rotationsantriebwindenmotor
158, der den Kranausleger aus der Innenbord-Verstaustellung in die Außenbord-Ablaßstellung
(vgl. Fig. 1) bewegt und umgekehrt. Ein Überzentrumsventil 180 ist im Kranauslegersteuerungskreislauf
vorgesehen. Dieses Ventil verhindert ein Davonlaufen des Kranauslegers 51. Im Kranauslegersteuerungskreislauf
befindet sich ferner ein Leitdruck-gesteuertes Überströmventil 218, um den Druck
des Kranauslegerkreislaufs auf etwa 63 kg/cm2 (soo psi) zu begrenzen. Ein Kugelventil
205 ist im Kranauslegerkreislauf vorgesehen, um einen Ölfluß von einer Seite des
Kranausleger-Drehwindenmotors 158 auf die andere Seite während der Stoßabdämpfung
zu ermöglichen. Ein Doppelüberströmventil 219 ist im Kranauslegerkreislauf angeordnet,
um den Druck in der Bremsenentkuppelung und im schrägsitzventilgesteuerten Drehwindenmotor
158 auf 105 kg/cm2 (1500 psi) zu begrenzen und das Antriebsmotorgehäuse zu schützen.
Ein Filter 164 (z. B.
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von 10 Mikron Größe) ist im Kranauslegerkreislauf ebenfalls angeordnet,
um Öl aus dem Auslaß 163 der Pumpe 160 zu filtrieren.
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Im Windensteuerungskreislauf 155 ist ein Druckschalter 220 angeordnet,
der von einer Anzeigelampe vervollständigt wird, die bei Druckanstieg aufleuchtet.
Erlischt die Anzeigelampe, so bedeutet dies eine Warnung, daß der Ladedruck für
den Windenkreislauf niedrig ist, z. B. unter etwa 2,8 kg/cm2 (40 psi).
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Das Drosselventil 198, das im Druckkreislauf von der Pumpe 160 angeordnet
ist, beschränkt den Ölfluß zu den /SchrRsitzventil 183 und hält dadurch einen konstanten
Druck zur Fernsteuerung 174 aufrecht.
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Das variable Verdrängungspumpensystem umfaßt ein Solenoid-betriebenes
Richtungssteuerungsventil 172. Während des Ablassens und Einholens ist es energielos
und verbindet eine Abtastleitung von der Aufspulseite des geschlossenen Windenleitungskreislaufs
155 zum Druckkompensator 184 der Pumpe 157. Der Kompensator 184 stellt sodann den
Abfluß aus Pumpe 157 automatisch auf einen praktisch zu allen Zeiten konstanten
Druck ein. Während der Windensteuerung ist das Ventil 172 in Betrieb und unterbricht
die Abtastleitung vom Kompensator 184, wodurch die Pumpe 157 bei variierenden Drucken
je nach Wunsch des Bedienungsmannes zu arbeiten vermag.
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Der geschlossene Winiqnleiterkreislauf 155 umfaßt einen niedriginden
tourigen Radialkolberdmotor 158 mit hoher Drehkraft sowie einen Bandbremsenbetätiger
oder -antriebsteil 168. Der Motor 158 treibt die Windentrommel an. Ein durch Leitdruck
betätigtes Überströmventil 221 ist vorgesehen, um durch hohe Übergangsbelastungen
des Kabels verursachte Hochdruckstöße in der Aufspulseite des Windenkreislaufs 155
verhindern. Ferner ist eine Transmissionseinheit vorgesehen, die Querleitungs-Überströmventile
und Regulierventile aufweist. Die Querleitungs-Überströmventile begrenzen den Druck
auf jeder Seite des geschlossenen Windensystems 155.
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Ebenfalls vorgesehen ist ein durch Leitdruck betätigtes Überströmventil
178, um den Druck des Windenaufladekreislaufs auf 12 kg/cm2 (170 psi) zu begrenzen.
Ein Regulierventil 222 stellt sicher, daß
das Gehäuse des Windenmotors
158 jederzeit voll mit Öl ist.
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dämpfungs Das Stoßsteuerungssystem umfaßt lineare Antriebsteile oder
Be-Feder tätiger 110 vom/rückstelltyp (die an den Kolbenstangenenden mit Gas gefüllt
sind). Sie bewirken durch Vorschub oder Zurückziehung der Kolbenstangen einen Ausgleich
der auf den Kranausleger ausgeübten variierenden Kraftmomente, die verursacht sind
durch erhöhten oder verminderten Kabelzug während der Stoßdämpfung.
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Das Stoßdämpfungssystem umfaßt Stickstoffgasflaschen 207, die Gas
für die Stoßdämpfungsoperation liefern. Die Gasversorgung wird reguliert durch den
Stickstoffgasregulator 208, der, wie erwähnt, die Gaszufuhr zum Stoßdämpfersystem
steuert. Absperrventile 203 204 bzw. 223 sind vorgesehen zur Gaszufuhr von den Gasflaschen
207 zu den linearen Antriebsteilen oder -betätigern 110, zum Gasablaß aus den linearen
Antriebsbetätigern 110 und zum Schutz des Druckmanometers 202. Das Druckmanometer
202 zeigt den Gasdruck in den Kolbenstangenenden der linearen Antriebsbetätiger
110 an.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich im Neutralzustand, im Ablaß-
und Einholzustand, im Windensteuerungszustand und/oder im Stoßdämpferzustand befinden.
Im folgenden wird die Betätigung und Wirkungsweise des hydraulischen Systems in
diesen verschiedenen Zuständen beschrieben.
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Neutral zustand Solenoid-betätigte Ventile, nämlich das Richtungssteuerungsven
til 159 und die Solenoid-betätigten Ventile 171 im Kranausleger antriebssystem und
172 im variablen Verdrängungspumpensystem 154, sind energielos und abgeschaltet
und das manuell betätigte Ventil 173 und die Fernsteuerung 174 befinden sich in
der federzentrierten Neutral stellung.
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Sobald sich die Fernsteuerung 174 in der federzentrierten Stellung
befindet, hat die variable Verdrängungspumpe 157 null Verdrängung. Wird eine derartige
Pumpe 157 geflutet durch Bewegung des Handgriffs 175 der Steuerung 174 in irgend
eine Richtung, so fließt Öl durch das geschlossene Windenleitungssystem 155 durch
die Durchlässe 176, 177 des Ventils 159 unter vollständiger Umgehung des Windenmotors
158. Die Pumpe 157 zirkuliert das Öl im geschlossenen Leiterkreislauf 155 unter
Umgehung des Windenmotors 158 mit Hilfe des Richtungssteuerungsventils 159.
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Der Auslaß 161 der fest montierten Verdrängungspumpe 160 läßt das
Öl durch die Durchlässe 178, 179 des Ventils 173 fließen zum Überströmventilabschnitt
181 des Überzentrumsventils 181.
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Das Überströmventil 180 öffnet durch Leitdruck von dem Pumpenauslaß
161 bei etwa 7 kg/cm2 (100 psi) und dann strömt das Öl durch das Ventil 181 zum
Behälter 165.
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Der andere Auslaß 163 der feststehenden Verdrängungspumpe 160 verdrängt
Öl bei etwa 49 kg/cm2 (700 psi) durch das Überströmventil 182 zurück zum Behälter
165. Er liefert ferner Öl zum Fernsteuerungsgerät 174 und den /Schrygsitzventi 185
der variablen Verdrängungspumpe 157.
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Ablaß- und Einholzustand Das Solenoid-betätigte Ventil 172 ist energielos
und die Solenoid-betätigten Ventile 159 und 171 stehen unter Energie. Das geschlossene
Windenkreisleitungssystem 155 ist gefüllt durch Einschaltung des Richtungssteuerungsventils
159. Die Windensystemdruckleitung 155 auf der Aufspulseite ist durch das stromlose
Ventil 172 verbunden mit dem Druckkompensator 184 der variablen Verdrängungspumpe
157.
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Wird der Griff 175 des Fernsteuergeräts 174 vollständig über die WINDE
EIN-Richtung bewegt, so reguliert der Druckkompensator 184 den Druck des Öls aus
der variablen Verdrängungspumpe 157
auf einen fast konstanten Wert
von etwa 67 kg/cm2 (950 psi) unabhängig vom Ölvolumenbedarf und der Richtung des
Ölflusses.
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Dieser Druck bewirkt eine fast konstante Spannung im Schleppkabel
18, das den Schleppkörper 103 in festem Kontakt mit dem Schlitten 102 während des
Ablassens und Einholens hält.
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Der Hebel 186 des Ventils 173 wird zum ins Wasser lassen in die KRAN
AUS-Richtung bewegt und daraufhin fließt Öl vom Auslaß 161 der feststehenden Verdrängungspumpe
160 durch Ventil 173 und Durchlaß 179 zum Durchlaß 187 zu den ABSENKEN-Durchlässen
des Kranausleger-Drehwindenmotors 158. Sobald sich der Kranausleger 51 absenkt,
fließt Öl aus den ANHEBEN-Durchlässen 193, 194 des Drehwindenmotors 158 durch die
Durchlässe 192 und 178 des Ventils 173 und durch das offene Ventil 181 zurück zum
Behälter 165 durch Rückführleitung 195. Sobald der Kranausleger 51 die 90 °-vZinkelstellung
durchläuft, überwindet die Schwerkraft der kombinierten Gewichte allmählich den
Zug des Kabels 18, wenn der Ausleger 51 weiter ausschwenkt. Der Ausleger 51 neigt
zu einer Beschleunigung aufgrund des zunehmenden Kraftmoments, das durch die Anderung
der Lage der Schwerkraft verursacht wird, und der Druck im Drehwindenmotor 158 fällt
auf etwa 7 kg/cm2 (100 psi), wobei dieser Wert der Einstellung des Überzentrumsventils
181 entspricht. Bei diesem Druck sperrt das Ventil 181, das Leitdruck-betätigt ist
von der Antriebsmotor-Versorgungsleitung 190 und der Beschickungsleitung 191, den
Ölausfluß aus dem Drehwindenmotor 158 ab oder drosselt ihn. Es bildet sich daher
stromabwärts vom Drehwindenmotor 158 ein Rückdruck aus, so daß der Kranausleger
51 auf diese Weise vom Herabfallen gehindert wird, und seine Geschwindigkeit wird
gesteuert durch das Volumen des Öls, das in den Drehwindenmotor 158 gepumpt wird.
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Der Hebel 186 des Ventils 173 wird zum Einholen in die KRAN EIN-Richtung
bewegt und daraufhin fließt Öl aus dem Auslaß 161 der feststehenden Verdrängungspumpe
160 durch die Durchlässe 179 und 192 des Ventils 173 zu den AIßHEBEN-DurchlEissen
193, 1g4 des Drehwindenmotors 158. Sobald sich der Kranausleger hebt, fließt
Öl
von den ABSENKEN-Durchlässen 188, 189 des Drehwindenmotors 158 durch die Durchlässe
187 und 178 des Ventils 173 und durch das offene Ventil 181 zurück zum Behälter
165 durch die Rückführleitung 195. Sobald sich der Kranausleger 51 der 90 0Winkel
stellung nähert, überwindet der Zug des Kabels 18 die Schwerkraft der vereinigten
Gewichte. Wenn sich der Kranausleger 51 weiter in die Innenbord-Verstaustellung
bewegt, wirkt die Schwerkraft mit dem Zug des Kabels 18; das Überzentrumsventil
181 verhindert jedoch einen freien Fall des Kranauslegers 51 durch Ausbildung eines
Rückdrucks stromabwärts vom Drehwindenmotor 158.
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Vom anderen Auslaß 163 der feststehenden Verdrängungspumpe 160 durch
die Durchlässe 196, 197 des Ventils 171 wirkt der Öldruck auf den Windenbremsen-Antriebsbetätiger
168 und hält dadurch die Bandbremse 16 in der gelösten Stellung. Öl fließt auch
zum Fernsteuergerät 174 und durch das Drosselventil 198 zu den Schräg-/sieuerungeñ
183 der variablen Verdrängungspumpe 157. Ist der Ölbedarf zu diesen Komponenten
befriedigt, so fließt das überschüssige Öl bei etwa 49 k kg/cm2 2 (700 psi) durch
das Überströmventil 182 zurück zum Behälter 165 durch die Rückführleitung 199. Wird
das System zurückgeführt zur Neutralstellung, so wird das Ventil 171 abgeschaltet
und Öl fließt vom Windenbremsen-Antriebsbetätiger 168 durch die Durchlässe 197,
201 des Ventils 171 zurück zum Behälter 165 durch die Rückführleitung 199, wodurch
die Bandbremse 16 betätigt wird.
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Windenst eueruns zustand Bei Inbetriebnahme des Solenoid-betätigten
Ventils 159 wird das geschlossene Windenkreislaufsystem 155 geschlossen. Das Solenoidbetätigte
Ventil 171 wird mit Energie versorgt und gibt die Windenbandbremse 16 frei.
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Der Druckkompensator 184 an der variablen Verdrängungspumpe 157 wird
abgestellt durch das Einschalten des Solenoid-betätigten
Ventils
172. Wird der Griff 175 des Fernsteuerungsgeräts 174 in irgend einer Richtung bewegt,
so wird ein Drucksignal ausgesandt Schrägsitzventilvom Steuerungsgerät 174 zum /
steguerungs-Leitiruckventil 185, das die Schrägsitzventilsteuerung 183 der variablen
Verdrängungspumpe 157 steuert. Öl fließt sodann im geschlossenen litindenkreislaufsystem
155, wobei dessen Richtung und Volumen abhängt von der Richtung und dem Ausmaß,
in welchem der Griff 175 des Steuerungsgeräts 174 bewegt wurde.
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Stoßdämpferzustand Nachdem der Schleppkörper 103 herabgelassen ist
bis zur erforderlichen Schlepptiefe, wird der Kranausleger 51 auf 0 °-Auslegerwinkel
gestellt und das Ventil 173 in die Neutralstellung gebracht.
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Der Gasdruck im Antriebsbetätiger 110 wird sodann am Druckmanometer
202 abgelesen. Dieser Druck wird eingestellt entweder durch Zuführung von Gas durch
das Absperrventil 203 in den Antriebsbetätiger 110 oder durch Ablassen von vorhandenem
Gas durch das Ablaß-Absperrventil 204 aus dem Antriebsbetätiger 110 bis zu einem
Wert, der ausreicht, dem Kranausleger 51 ein Kraftmoment zu verleihen, das dem durch
die vorhandenen Belastungen auf das Schleppkabel 18 verursachten Kraftmoment annähernd
entgegen wirkt.
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Das Kugelventil 205 ist voll geöffnet und setzt dadurch das Stoßdämpfersystem
150 in Gang. Wenn der Kranausleger herabfällt und deutlich unter dem 0 °-Auslegerwinkel
steht, wird Gas zugeführt in den Antriebsbetätiger 110 durch das Ventil 203, um
den Kranausleger 51 auf den 0 °-Auslegerwinkel anzuheben. Wenn der Kranausleger
angehoben wird und eindeutig über dem 0 O-Auslegerwinkel steht, wird Gas abgelassen
aus dem Antriebsbetätiger 110 durch Ventil 204, um den Kranausleger 51 auf den 0
°-Auslegerwinkel zu senken. Wenn der Kranausleger 51 übermäßigen Erschütterungen
ausgesetzt ist, kann das Kugelventil 205 teilweise geschlossen
werden
mit Hilfe des Griffes 206, wodurch der Ölfluß gedrosselt und das System 150 gedämpft
wird.
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An diesem Punkt wird die durch den Motor 156 angetriebene Kraftanlage
gestoppt. Der Gasdruck im Antriebsbetätiger 110 wird sodann so eingestellt, daß
die Erschütterungen des Kranauslegers 151 ungefähr beim 0 O-Auslegerwinkel gehalten
werden. Faktoren, die eine Einstellung des die eine Einstellung des Gasdrucks erfordern,
sind/ basieckverlust aus dem System nach mehreren Betriebsstunden, was eine Zugabe
von Gas aus den Gasvorratsflachen 207 über den Gasregulator 208 erforderlich macht,
und eine Änderung der Schiffsgeschwindigkeit und/oder des Seezustands und/oder der
Schlepptiefe, die zu einer Änderung der Schleppkabelbelastungen führen. Die Schlepptiefe
kann geändert werden ohne Abschalten des Stoßdämpfersystems 150.
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Der Windenpumpensteuerungskreislauf kann sich ebenfalls im Neutralzustand,
im Ablaß- und Einholzustand und im Windensteuerungs zustand befinden. Im folgenden
werden diese Zustände ausführlicher beschrieben.
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Neutral zustand Ventil 172 ist abgeschaltet und das Fernsteuerungsgerät
174 ist federzentriert.
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Öl aus der Pumpe 160 fließt durch das Drosselventil 198 und wird gestoppt
am manuellen (Fern)-Steuerungsgerät 174, das sich in der Neutralmittelstellung befindet.
Leitungen werden miteinander verbunden zur Tankrückführleitung im manuellen (Fern)-Steuerungsgerät,
die keinen Verschiebungseffekt auf die Spule des Leitventils 185 haben und der en
freie Bewegung nach jeder Richtung ermöglichen.
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Öl wird ferner geleitet von der Pumpe 160 durch das Drosselventil
198 zum Kolbenstangenendendurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung 183 und zum Durchlaß
210 des Leitventils 185. Das Druckkompensatorventil 184 ist durch das Richtungssteuerventil
172 mit der HochdruckSeite 155 des hydrostatischen Windenantriebs verbunden. In
diesem Zustand liegen jedoch die Leitungsdrücke weit unter der Druckeinstellung
des Ventils 184 so daß dieses nicht in Aktion tritt; der Kolbenendedurchlaß der
Schrägsitzventilsteuerung 183 wird daher mit dem Leitventil 185 durch die Durchlässe
des Druckkompensators 184 verbunden.
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Die Rückkupplungsverbindung und Feder hält die Spule des Leitventils
geschlossen, solange sich die Pumpe 157 in einer fast Null-Flutungsstellung befindet,
wobei das Öl im Kolbenende des Servobetätigers gesammelt wird, so daß jede Änderung
der Flutung verhindert wird. Wird Pumpe 157 in irgendeiner Richtung geflutet, so
verschiebt die Rückktipplung die Spule des Leitventils 185 in der erforderlichen
Richtung, um Öl in den Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung 183 durch
das Leitventil 185 einæuspeisen oder Öl abzuziehen vom Kolbenendedurchlaß durch
das Leitventil 185, bis die Schrägsitzventilsteuerung die Flutung praktisch wieder
auf die Null-Stellung zurückstellt. Es verdient hervorgehoben zu werden, daß das
in den Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung 483 eingespeiste Öl denselben
Druck hat wie das am Kolbenstangenendedurchlaß zugeführte e Öl. Da der Kolbenende
bereich größer ist als der Kolbenstangenendebereich wird die Schrägsitzventilsteuerung
183 ausgefahren, was die Flutung der Pumpe 157 verändert.
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Die Rückkupplungverbindung ist innerhalb enger Grenzen einstellbar
(Nullflutungseinstellung), was eine besonders vorteilhafte Einstellung einer sehr
geringen Flutung der Pumpe 157 im Neutralzustand ermöglicht unter Erzielung einer
konstanten Schmierung und Kühlung für die Pumpe.
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Ablaß- und Einholzustand Ventil 172 ist nicht in Betrieb und Hebel
175 des manuellen (Fern-)Steuergeräts 174 ist voll oder teilweise auf WINDE EIN
gestellt.
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Ein vollständiges Verschieben des Steuerungshebels 175 führt zu einem
maximalen Leitdruck. Dieser Druck drückt die Spule des Leitventils 185 hinüber gegen
die Rückkupplungsbindungsfeder und damit wird Öl in den Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung
183 eingespeist von der Pumpe 160 durch das Drosselventil 198, das Leitvetil 185
und durch das Druckkompensatorventil 184.
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Der Kolben der Schrägsitzventilsteuerung 183 bewegt sich nach links
unter Flutung der Pumpe 157 für volles Volumen in Windenaufspulrichtung.
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In diesem Zustand ist das Ventil 159 ebenfalls in Betrieb und vervollständigt
den geschlossenen hydrostatischen Kreisleitungsantrieb durch die Windenpumpe 154
und den Windenmotor 158. Das eingestellte volle Volumen der Windenpumpe ist dazu
bestimmt, den Windenmotor mit voller Geschwindigkeit in der WINDE EIN-Richtung anzutreiben.
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Wird die Drehung des Windenmotors eingeschränkt, verhindert oder forciert
in der entgegengesetzten Richtung (wie beim Ablassen) durch Kabel spannung, so steigt
der Druck in der "Hochdruck"-Seite 155 des geschlossenen Leitungssystems sofort
an, bis er den eingestellten Druckwert des Druckkompensators 184 erreicht. In diesem
Moment überwindet der Leitungsdruck, der auf den Druckkompensator 184 durch die
Bezugsleitung und durch die Durchlässe 211 und 214 des abgeschalteten Ventils 172
wirkt, seine Federeinstellung und schaltet die Verbindung zwischen Leitventil 185
und schrägsitzventilsteuerung 183 ab. Die Schrägsitzventil
sitzventilsteuerung
stoppt seine Bewegung und hält die Flutung konstant. Steigt der Leitungsdruck noch
weiter an über die vorhandene Druckeinstellung des Kompensators 184, so bewegt dieser
Leitdruck die Spule des Kompensators 184 noch weiter gegen ihre Federkraft und stellt
eine Verbindung her zwischen den Kolbenendedurchlässen der Schrägsitzventilsteuerung
183 und der Behälterrückführleitung 216, so daß Öl ausströmt aus dem Kolbenendedurchlaß
der Schrägsitzventilsteuerung 183 in die Behälterrückführleitung 216. Der konstant
auf den Stangenendedurchlaß wirkende Hilfsdruck der Schrägsitzventilsteuerung 183
bewegt den Kolben nunmehr nach rechts unter Verminderung der Flutung der Pumpe 157,
bis der Leitungsdruck dem eingestellten Wert entspricht. In diesem Stadium schaltet
die Feder des Druckkompensators die Fließverbindung von der Schrägsitzventilsteuerung
183 ab und stoppt damit die Bewegung der Schrägsitzventilsteuerung und bringt die
Flutung auf einen konstanten Wert.
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Wenn die Kabelspannung eine erhöhte Geschwindigkeit für den Windenmotor
zuläßt (wie z. B. beim Einholen), ist die momentane Flutung der Pumpe für diese
neue Bedingung nicht länger adäquat und der Leitungsdruck fällt ab. Die Feder des
Druckkompensators 184 bewegt nunmehr die Spule gegen den verminderten Leitdruck
und öffnet damit erneut die Verbindung zwischen dem Leitventil 185 und der Schrägsitzventilsteuerung
183 so daß Öl eingespeist wird in den Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung
183 die sich nunmehr nach links bewegt unter Erhöhung der Flutung, bis ein Ausgleich
erreicht ist mit dem Leitungsdruck, der beim eingestellten Druckwert des Kompensators
184 gehalten wird.
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Diese Steuerungsmechanismen halten daher einen fast konstanten Druck
im Windenkreislauf aufrecht durch Regulierung des Ausflusses der Pumpe 157 je nach
Bedarf und selbst bis zu einem Ausmaß, wo die Strömung umgekehrt wird, wenn Kabelspannung
auf der Winde herrscht und der manuell zu betätigende (Fern-)Steuerungshebel 175
in der WINDE EIN-Stellung gehalten wird.
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Windenßt euerungszustand Ventil 172 ist energieversorgt und unterbricht
dadurch die Abtastleitung vom Windenkreislauf zum Druckkompensatorventil 184.
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Der manuelle (Pern-)Steuerungshebel 175 wird in einer Richtung für
riJINDE EIN und in die andere für WINDE AUS bewegt. Die Fließmenge in jeder Richtung
und damit di e die Windengeschwindigkeit hängt ab von der Größe der Drucksignale
in den Ausflußleitungen des Steuerungsgeräts 174 zum Leitventil 185. Diese Drucksignale
(und iXindengeschwindigkeiten) variieren proportional dem Winkelweg, den der manuelle
Steuerungshebel 175 zurücklegt.
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Wird der Steuerungshebel 175 nach WINDE EIN bewegt, so wird ein regulierter
Leitdruck auf das linke Ende der Spule des Leitventils 185 ausgeübt und verschiebt
sie nach rechts gegen die Federung der Rückkupplungsfederkraft.
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Öl aus der Pumpe 160 fließt durch das Leitventil 185 und durch den
Druckkompensator 184 in den Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung 183.
Der Kolben der Schrägsitzventilsteue rung 183 bewegt sich nach links unter Erhöhung
der Flutung und des Volumenausstoßes der Pumpe 157 in der gewünschten Richtung,
bis die zunehmende Federspannung der Rückkupplungsfederung den auf die Spule ausgeübten
Leitdruck überwindet und damit die Spule nach links verschiebt in ihre Neutral stellung.
Der Kolben der Schrägsitzventilsteuerung 183 stoppt seine Bewegung und die Pumpe
157 hält ein konstantes Ausstoßvolumen, d. h. eine konstante Windengeschwindigkeit,
aufrecht.
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Wird der Steuerungshebel 175 nach WINDE AUS bewegt, so wird nunmehr
ein regulierter Leitdruck auf das rechte Ende der Leitspule 185 ausgeübt unter Verschiebung
derselben nach links gegen die Federkraft der Rückkupplungsfederung. Öl strömt nun
vom Kolbenendedurchlaß der Schrägsitzventilsteuerung 183 durch das Kompensatorventil
184
und durch das Leitventil 185 zur Behälterrückführleitung 216. Der Kolben der Schrägs}tzventilsteuerurlg
183 bewegt sich nach rechts unter Erhöhung der Flutung der Pumpe in der gewunschten
Richtung, bis die zunehmende Federkraft der Rückkupplungsfederung die Leitspule
185 zurückverschiebt zur geschlossenen Mittelstellung. Die Schrägsitzventilsteuerung
183 die Flutung der Pumpe 157 und die lE$indengeschwindigkeit sind nunmehr konstant,
solange die Stellung des manuellen Steuerungshebels 175 unverändert bleibt.
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Ein bestimmter Leidruck in den Leitungen zwischen dem manuellen Steuerungsgerät
174 und dem Leitventil 185 besteht für jede Stellung des manuellen Steuerungshebels
175. Dieser Druck bestimmt die Lage der Schrägsitzventilsteuerung 183 und somit
die Menge und Richtung des Ölflusses im hydrostatischen Windenantrieb und damit
auch die Geschwindigkeit und Drehungsrichtung der Winde.