特許 6706265 動作センサを有するライン誘導デバイス、ならびに当該ライン誘導デバイスを有する駆動機構および巻取り装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6706265

(24)【登録日】2020年5月19日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】動作センサを有するライン誘導デバイス、ならびに当該ライン誘導デバイスを有する駆動機構および巻取り装置

(51)【国際特許分類】

   F16G 13/16 20060101AFI20200525BHJP

   H02G 11/02 20060101ALI20200525BHJP

   H02G 11/00 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   F16G13/16

   H02G11/02

   H02G11/00

【請求項の数】15

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-539325(P2017-539325)

(86)(22)【出願日】2016年2月1日

(65)【公表番号】特表2018-512540(P2018-512540A)

(43)【公表日】2018年5月17日

(86)【国際出願番号】EP2016052074

(87)【国際公開番号】WO2016124546

(87)【国際公開日】20160811

【審査請求日】2018年12月7日

(31)【優先権主張番号】202015100484.2

(32)【優先日】2015年2月2日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】507336499

【氏名又は名称】イグス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100196117

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 利恵

(72)【発明者】

【氏名】アンドレアス ヘルメイ

(72)【発明者】

【氏名】ゲオルク ティサ

(72)【発明者】

【氏名】チロアレクサンダー ジャイケル

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ホウォルド

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 独国実用新案第２０２０１４１００５４０（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】 特開昭６３−２５６８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｇ １３／００

Ｈ０２Ｇ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ライン、ケーブル、又はホース（５４、５５）を、第１の接続位置と前記第１の接続位置に対して相対的に移動可能なコンシューマ上の第２の接続位置との間で保護的に誘導するエネルギー誘導チェーン（３１、５１）と、
前記エネルギー誘導チェーンの送りおよび／または戻り動作を支援するために前記エネルギー誘導チェーンに動作可能に接続された駆動装置（３８、４８）と、
前記駆動装置を作動させる制御ユニット（３６；４６）と、
前記エネルギー誘導チェーンの動作パラメータを検出するセンサ・ユニット（３５、４５）と、を有し、
前記センサ・ユニットは、コンシューマ側端部領域（５２Ｂ）の動作パラメータを検出するために、前記エネルギー誘導チェーンの前記コンシューマ側端部領域（５２Ｂ）に配置された動作センサ（１０；２０）を有し、
前記動作センサは、前記エネルギー誘導チェーンの送りおよび／または戻り動作を支援するために、前記動作センサ（１０；２０）によって検出された前記動作パラメータに応じて前記駆動装置（３８、４８）を作動させる制御ユニット（３６；４６）に接続されている、ライン誘導機構。

【請求項2】

前記動作センサ（１０；２０）が、第１の部品と、前記第１の部品に対して相対的に移動可能な第２の部品とを有する軸受を有し、出力信号が前記第２の部品の前記第１の部品に対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップ（１３、１４；２３、２４）を含み、
前記動作センサ（１０；２０）が、ガイド（１１；２１）と、前記ガイドで長手方向（Ｌ）に変位可能なスライダ（１２；２２）とを有するリニア軸受を有し、出力信号が前記スライダの前記ガイドに対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップ（１３、１４；２３、２４）を含み、
前記動作センサ（１０；２０）が、前記コンシューマにある前記第１の部品および対応する移動可能な前記端部領域（５２Ｂ）にある前記第２の部品と共に、または対応する移動可能な前記端部領域（５２Ｂ）にある前記第１の部品および前記コンシューマにある前記第２の部品と共に、配置される、請求項１に記載のライン誘導機構。

【請求項3】

前記少なくとも１つのピックアップ（１３、１４；２３、２４）が、前記スライダまたは前記ガイドに取り付けられており、２つのピックアップが、前記長手方向で間隔を空けて設けられている、請求項２に記載のライン誘導機構。

【請求項4】

前記動作センサ（１０）が、前記ガイドまたは前記スライダの相互に対向する端部に、それぞれ長手方向の最大変位が達成されたことを示す２つのリミット・スイッチ（１６、１７）をさらに有する、請求項２または３に記載のライン誘導機構。

【請求項5】

前記制御ユニットが、前記制御ユニットによって作動される調整部材としての前記駆動装置（３８、４８）と、測定部材としての前記動作センサ（１０）とを有する閉ループ制御を形成する、請求項１から４のいずれか一項に記載のライン誘導機構。

【請求項6】

前記動作センサ（１０）を前記制御ユニット（４６）に接続する信号ライン（５５）が、前記エネルギー誘導チェーンを通じて該エネルギー誘導チェーンの固定端部に誘導されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のライン誘導機構。

【請求項7】

前記制御ユニット（３６；４６）が、前記動作センサが長手方向の最大変位が達成されたことを示す場合に前記移動可能なコンシューマの緊急停止をトリガする、請求項１から６のいずれか一項に記載のライン誘導機構。

【請求項8】

前記動作センサ（１０）が、前記第２の接続位置を前記エネルギー誘導チェーンの移動可能な端部に機械的に結合させ、そのために、前記ガイドまたは前記スライダに、長手方向の最大変位を制限する２つの端部アバットメント（２８、２９）を有する、請求項２に記載のライン誘導機構。

【請求項9】

前記エネルギー誘導チェーンが、下方区間、方向変換円弧、および上方区間を形成し、
前記駆動装置が、前記上方区間および／または前記方向変換円弧の送りおよび／または戻り動作を支援し、
前記動作センサ（１０；２０）が、移動可能な前記端部領域（５２Ｂ）の動作方向を検出する、請求項１から８のいずれか一項に記載のライン誘導機構。

【請求項10】

ライン、ケーブル、又はホースを、第１の接続位置（５３Ａ）と、前記第１の接続位置（５３Ａ）に対して相対的に移動可能である、コンシューマ上の第２の接続位置（５３Ｂ）との間で保護的に誘導するライン誘導デバイス（３１；５１）と、
前記ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す、回転可能に取り付けられたドラム（３２；４２）と、
前記ドラムを回転させるドラム駆動装置（３８；４８）と
を含む、ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置（３０；４０）であって、
前記ライン誘導デバイスの動作パラメータを検出するために、前記ライン誘導デバイスのコンシューマ側端部領域（５２Ｂ）に配置されたセンサ・ユニット（３５；４５）と、
検出された前記動作パラメータに応じて前記ドラム駆動装置を作動させるために、前記センサ・ユニット（３５；４５）および前記ドラム駆動装置に接続された制御ユニット（３６；４６）と、を備える装置（３０；４０）。

【請求項11】

前記センサ・ユニット（３５；４５）が、ガイドと、前記ガイドで長手方向（Ｌ）に変位可能なスライダと、出力信号が前記スライダの前記ガイドに対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップと、を有する動作センサ（１０；２０）を含む、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記制御ユニット（３６；４６）が、前記ドラム駆動装置（３８；４８）を回転方向および回転速度に関連して作動させる、請求項１０または１１に記載の装置。

【請求項13】

前記ドラム駆動装置が、電気モータ（４８）と、駆動側で前記電気モータに接続され、出力側でドラム軸に接続された自動ロック式伝動装置（４９）と、を有し、前記伝動装置がウォーム伝動装置（４９）である、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項14】

船に陸電を供給するための、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の装置の使用であって、前記ライン誘導デバイスが、陸電供給のために強電流ケーブルを誘導するエネルギー誘導チェーン（５１）を含む、使用。

【請求項15】

垂直に変位可能な地下作業工具を供給するための、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の装置の使用であって、前記第２の接続位置を有する前記地下作業工具が、ウインチのドロー・ケーブルにより運ばれ、ウインチ駆動装置を利用して主として垂直方向で上下に移動し、前記ドラム駆動装置が前記ウインチ駆動装置に追従する、使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的にはライン誘導デバイスに関し、詳細には動作センサを有するエネルギー誘導チェーンに関する。また本発明は、ライン誘導デバイスの送りおよび／または戻り動作を支援する駆動装置と、駆動装置を作動させる制御ユニットと、ライン誘導デバイスの動作パラメータを検出するセンサ・ユニットとを含むライン誘導機構に関する。さらに本発明は、記載された一般的な種類のライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置、および陸電供給（陸電／代替海洋電力と呼ぶ）または地下作業機器の供給のための当該装置の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー誘導チェーンなどのライン誘導デバイスは一般的に知られており、第１の接続位置と、移動可能な機械部品等のコンシューマ上の第１の接続位置に対して移動可能な第２の接続位置との間で、ライン、ケーブル、ホース等を保護的に誘導する役割を果たす。また、エネルギー誘導チェーンがある種のセンサ技術を備えることも知られている。よって、たとえば特許文献１では、特定の構成のエントレインメント部材上の力測定センサと、チェーンの破損を可能な限り防ぐためにエネルギー誘導チェーンに作用する張力およびスラスト力を監視するユニットとが説明されている。しかし、センサ技術は、エネルギー誘導チェーンの自動動作のために駆動装置を作動させるには直接的には適していないか、または幾分複雑かつ高価であることに留意されるであろう。

【0003】

特許文献２では、そのようなエネルギー誘導チェーンを含むライン誘導のための特定の機構と、エネルギー誘導チェーンの送りおよび／または戻り動作を支援するためにエネルギー誘導チェーンに動作可能に接続された駆動装置とが説明されている。駆動装置を作動させるために、エネルギー誘導チェーンの移動可能な端部領域で動作パラメータを検出するためのセンサ・ユニットに信号通信関係で接続された制御ユニットが提案されている。これに関し、特許文献２では、特に図１１に関連して、機械部品の第１のエントレインメント部材に接続された連結デバイスを有するエネルギー誘導チェーンが説明されている。連結デバイスは、移動センサ等の少なくとも１つのセンサを有する。連結デバイスは、実際のエネルギー誘導チェーンの第２のエントレインメント部材に接続される。連結デバイスは、さらなるエネルギー誘導手段部分を動作バッファとして有することができる。第１のエントレインメント部材は、第２のエントレインメント部材に対して、長手方向で往復変位することができる。移動センサは、第１のエントレインメント部材の相対的な変位移動に依存して、制御手段に信号を供給する。制御手段は、エネルギー誘導チェーンの移動可能な区間の動作を支援するために、駆動デバイスを活性化または非活性化する。

【0004】

移動センサを備えたこの連結デバイスの構造も、複雑かつ高価であり、加えて比較的大型であり、すべての使用状況に適しているわけではない。

【0005】

駆動装置により支援されるライン誘導デバイスの考えられる使用は、特許文献３より知られている。この特許文献では、エネルギー誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置であって、ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す、回転可能に取り付けられたドラムと、ドラムを回転させるドラム駆動装置とを備える装置が説明されている。エネルギー誘導チェーンは、モータ式のドラム駆動装置により、巻戻し方向でドラムから巻戻され、巻戻し方向に対向する関係でドラムに巻取られる。ただし、特許文献３は、ドラム駆動装置を制御する方法については指定していない。

【0006】

ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置を有する地下作業工具であって、巻取りおよび巻戻しがモータにより支援されない地下作業工具が、特許文献４で説明されている。当該特許文献で提案されている、ライン誘導手段の複雑かつ高価な構造に比べて、引張およびスラスト荷重を著しく低下させるために、駆動装置により支援されるライン誘導手段を設計することが可能であり、よってライン誘導手段を著しく簡素化することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２００９／０９５４７０号

【特許文献2】国際公開第２０１４／１０２１７０号

【特許文献3】独国特許出願第１０ ２０１２ １１０ ９６７号明細書

【特許文献4】欧州特許出願第０ ５１８ ２９２号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した従来技術を基本的なスタート地点として、本発明の第１の目的は、ライン誘導デバイスの動作パラメータを検出する動作センサ、ならびに当該動作センサを備えるライン誘導機構との、簡素、コンパクト、かつ堅牢な構造を提案することである。後者は、特に、垂直用途と水平用途の両方に適している。これは、請求項１および請求項８の特徴によりそれぞれ達成される。

【0009】

第２の、恐らくは独立した目的は、ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置に、詳細には船の陸電供給などの重いラインでの使用だけでなく、地下作業機械での使用にも適した、簡素な制御手段を設けることである。これは、請求項１０の特徴により、特に請求項１５および請求項１６によってそれぞれ達成される。

【0010】

特に簡素な実施形態では、第１の目的は、第１の接続位置と、第１の接続位置に対して相対的に移動可能な第２の接続位置との間で、ライン、ケーブル、ホース等を保護的に誘導する、動作センサを含むライン誘導デバイスにおいて達成され、動作センサは、第１の部品と第１の部品に対して相対的に移動可能な第２の部品とを有する軸受と、出力信号が第２の部品の第１の部品に対する相対位置に依存する少なくとも１つのピックアップとを有する。動作センサの各構成に応じて、第１の部品を第２の接続位置に固定することができ、第２の部品をライン誘導デバイスの対応する移動可能な端部に固定することができるか、または、その逆に固定することができる。軸受は、詳細にはリニア軸受の形式であり得り、すなわち、動作センサは、ガイドと、ガイドで長手方向に変位可能なスライダと、出力信号がスライダのガイドに対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップとを含む。動作センサは、ガイドを第２の接続位置に固定することができ、スライダをライン誘導デバイスの移動可能な端部に固定することができ、すなわちそこに接続することができる構成であり得る。機械的に等価な逆構成も本発明に係り、すなわち、動作センサは、スライダと共にエントレインメント部材に固定されるか、または同部材に統合され、ライン誘導デバイスの移動可能な端部領域でガイドに固定される。

【0011】

軸受は、回転軸受またはラジアル軸受の形式もとり得り、たとえば、第１の部品に回転可能に取り付けられたピボット・アームを備え、その回転位置が回転方向を示す。位置を判断する回転軸受を備えた動作センサの場合、従来型の電位差計を使用して、移動可能な端部領域の相対位置または動作の正確な規制を実現することが既に可能である。

【0012】

ガイドは、スライダの移動可能かつ浮遊した軸受機構、詳細には単純な滑り軸受機構を形成することができ、スライダをガイドに対して垂直な２つの方向で実質的に遊びのない関係で取り付けることができる。長手方向は、詳細には第２の接続位置またはライン誘導デバイスの移動可能な端部の変位方向に対応し得、典型的には、ライン誘導デバイスの当該端部領域の長手方向の範囲に一致する。

【0013】

本明細書で、動作センサという用語は、空間的動作または位置変化を適切な回路で評価することができる電磁値に変換する任意のデバイスを示すために使用される。詳細には、空間的位置変化の方向および／または程度は、動作パラメータとして解釈される。

【0014】

機械的に簡素な構成では、少なくとも１つのピックアップが、スライダまたはガイドに取り付けられ、またはマルチパート構造の場合には、両方に取り付けられ得る。

【0015】

測定技術の点で特に簡素な実施形態は、少なくともまたは厳密に２つのピックアップを含み、そのうち１つのみが２つの端部位置の１つが長手方向で接近していることに反応する。これは、長手方向で間隔を空けて設けられた第１および第２の非接触近接スイッチにより、特に容易に実現することができる。これにより、チェーンの移動可能な端部の動作方向のみを示す、特に簡素なヒステリシス・センサが提供される。誘導性ピックアップや容量性ピックアップなどの電磁ピックアップ、またはリード接点やホール・センサなどの磁気ピックアップが、適切な近接スイッチとして考えられる。光バリアや光バリアを妨げる位置フラグを備えた光学式動作検出デバイスも、本発明に係る。より複雑な動作センサは、必須ではないが、たとえば、方向を検出する他に速度に関する情報も望まれる場合は、より正確な規制を実現できると考えられる。方向の検出は、センサ部品が信号オフセット用の３つの適切に配置されたホール素子を有する場合は、当該センサ部品によって実装することも可能であり得る。そのようなセンサの場合、強磁性ラック歯車、型打ちプレート、または長手方向で入れ替わる磁極を有する信号デバイスが、信号デバイスとして機能し得る。

【0016】

ライン誘導デバイスまたは動作センサは、少なくとも１つのピックアップに加えて、長手方向の最大変位が達成されたことを示すために、２つのリミット・スイッチをガイドまたはスライダの相互に対向する端部に備えることができる。よって、たとえば、ライン誘導デバイスへの過負荷を、移動可能なエントレインメント部材または第２の接続位置の緊急停止により実装することができる。特に脆弱または要求が厳しいライン誘導デバイスの場合、ライン誘導デバイスを第２の接続位置から連結解除することも考えられる。その場合、スライダをガイドから非破壊的な態様で解放する必要があり、誘導されるラインを容易に分離可能な接続で接続する必要がある。

【0017】

提案される動作センサを含む上述した構成は、特許文献２で説明されているように、制御ユニットに接続してエネルギー誘導チェーンへの負荷を解放しまたはエネルギー誘導チェーンを支援する１つまたは複数のモータ駆動装置等の調整部材を作動させることができる、簡素かつ堅牢な測定部材を提供する。その場合、規制技術に係る制御ユニットは、フィードバックを伴う閉ループ制御、または場合によっては単純な開ループ制御を形成することができる。

【0018】

たとえば動作センサを制御ユニットおよび／または調整部材に接続する信号ラインは、ライン誘導デバイスの固定端部に誘導され、デバイス自体により保護されると有利である。

【0019】

動作センサからの信号を評価する制御手段は、固定点または移動可能なコンシューマに配置することができる。後者は、特に長いラインを誘導する状況に関わる場合は、第２の接続位置から第１の接続位置に戻るラインの数が少なくなり得るため、特に有利である。たとえば、制御ユニットおよび／または動作センサにいずれにしても提供される供給ラインを利用してデータを送ることが可能であれば、単一のデータ・ラインで十分であり得る。無線によるデータ送信も、本発明に係る。

【0020】

動作センサは、調整部材としてライン誘導デバイスを支援する駆動装置を作動させる制御ユニットに接続することができる。さらに制御手段は、動作センサがガイドとスライダとの間で長手方向の最大許容変位が達成されたことを適切なリミット・スイッチ等により示す場合に、第２の接続位置を含む移動可能なコンシューマの緊急停止をトリガすることが好ましい。これは、ライン誘導デバイスの移動可能な端部を保護目的でコンシューマから連結解除または分離することができる場合に、特に有利である。

【0021】

動作センサは、エントレインメント部材と同様に、コンシューマをライン誘導デバイスの移動可能な端部へ機械的に連結し、しかしながら長手方向で遊びを設けるかまたは浮遊させることが好ましい。そのために、詳細にはガイドまたはスライダに、長手方向の最大変位を制限し、２つの部品の間で力を伝えるために、２つの端部アバットメントを設けることができる。

【0022】

一態様によると、本発明は、記載された一般的な種類のエネルギー誘導チェーンと、エネルギー誘導チェーンをその送りおよび／または戻り動作で支援する駆動装置と、駆動装置の制御ユニットと、エネルギー誘導チェーンの移動可能な端部領域で動作パラメータを検出するセンサ・ユニットと、を備えるライン誘導機構に関する。本発明のこの態様は、センサ・ユニットが、ガイドと、ガイドで長手方向に変位可能なスライダと、出力信号がスライダのガイドに対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップとを有する動作センサを含むことを特徴とする。この場合、動作センサは、コンシューマに固定されてガイドと共におよび移動可能な端部に固定されてスライダと共に設けることができ、またはしかしながら、移動可能な端部に固定されてガイドと共におよびコンシューマに固定されてスライダと共に設けることができる。

【0023】

当該ライン誘導機構の構成では、エネルギー誘導チェーンの送りおよび／または戻り動作は、実質的に水平方向で達成され、エネルギー誘導チェーンは、下方区間、方向変換円弧、および上方区間を形成し、駆動装置は、上方区間および／または方向変換円弧の移動動作を支援する。これは、たとえばスライド・レールの複数のモータ駆動装置を利用して、またはモータ操作のコンベア・ベルト等を利用して、達成され得る。チェーン自体も、上方区間の領域に１つまたは複数の駆動装置を備えることができ、その駆動装置がチェーンを所望の方向で駆動する。加えて、特に方向変換ローラが既に存在する場合は、方向変換円弧の動作を支援することも考えられ、それによってエネルギー誘導チェーンの方向が変化する。

【0024】

独立したさらなる態様によると、以下で参照されるような第２の目的は、詳細にはエネルギー誘導チェーンであるライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す装置であって、記載される一般的な種類のライン誘導デバイスと、ライン誘導デバイスを巻取りおよび巻戻す、回転可能に取り付けられたドラムと、ドラムを回転させるドラム駆動装置とを含む装置により達成される。当該態様は、ライン誘導デバイスのコンシューマ側端部領域にライン誘導デバイスの動作パラメータを検出するセンサ・ユニットが配置され、ドラム駆動装置を作動させるためにセンサ・ユニットとドラム駆動装置とに接続された制御ユニットが設けられることを特徴とし得る。

【0025】

当該機構は、一般的にはライン誘導デバイスおよび詳細にはエネルギー誘導チェーンの典型的な張力およびスラスト力の低減を特に簡素な態様で実現することを可能にする。ドラムという用語は、本明細書では、ウインチ、リール、またはライン誘導デバイスの巻取りおよび巻戻しに適した任意の同様のデバイスを示すためにも使用される。

【0026】

ドラムを巻取りおよび巻戻す装置は、特に、特許文献３の教示に応じて設計することができる。

【0027】

センサ・ユニットは、本発明の上述した第１の態様に応じた動作センサ、すなわち、ガイドと、ガイドで長手方向に変位可能なスライダと、出力信号がスライダのガイドに対する位置に依存する少なくとも１つのピックアップとを有する動作センサを含むことが特に好ましいが、必須ではない。

【0028】

制御ユニットは、ドラム駆動装置をその回転方向および回転速度に関連して作動させることができ、詳細には、ライン誘導デバイスの延長および引込みが可能な自由端がコンシューマの動作に実質的に同期して追従するように、ドラム駆動装置の閉ループ制御を提供することができる。

【0029】

簡素な構成では、ドラム駆動装置は、三相非同期機などの周波数制御された電気モータ等の電気モータを含む。

【0030】

モータが静止しているときの望ましくない巻戻しを防ぐために、ドラム駆動装置は、駆動側でモータに接続され、出力側でドラム軸またはスピンドルに接続された、自動ロック式伝動装置を含むことが好ましい。ウォーム伝動装置は、自動ロック式伝動装置として特に適している。

【0031】

本発明のさらなる態様によると、これによって港に繋がれた船への供給が簡素化される。陸電供給により、発電のための船舶発電機の必要性を回避することがとりわけ可能であり、すなわち、排気ガスの低減が実現される。当該発明のこのようなさらなる態様によると、詳細には、遠洋船の陸電供給で使用され得る。その場合、ライン誘導デバイスは、強電流ケーブルを誘導するために巻取りおよび巻戻すことが可能なエネルギー誘導チェーンを有することが好ましい。

【0032】

さらに本発明は、深部掘削ヘッド、プラットフォーム・ピアを閉じるための切削ヘッド、特許文献４に係る地中連続壁カッター等の垂直に変位可能な地下作業工具を供給および場合によっては配置するための、最後から２番目の第２の態様に係る装置の使用に関する。その場合、第２の接続位置を有する地下作業工具は、典型的にはウインチのドロー・ケーブルにより運ばれ、ウインチ駆動装置を利用して主として垂直方向で上下に移動する。本明細書で提案されるセンサ・ユニットと、制御ユニットとにより、ドラム駆動装置は、複雑かつ高価な制御技術をその目的のためには必要とせずに、ウインチ駆動装置と同期的または準同期的に動作することができる。

【0033】

本発明のさらなる詳細、特徴、および利点は、添付の図面を参照する例としての以下の好ましい実施形態についてのより詳細な説明より明らかとなろう。図面は、限定を伴うものではなく、縮尺どおりに描かれていない線図である。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の第１の態様に係る動作センサの第１の実施形態の側面図である。

【図2】本発明の第１の態様に係る動作センサの第２の実施形態の側面図である。

【図3】第２の態様に係るライン誘導デバイスの巻取りおよび巻戻し装置の実施形態の平面図である。

【図4A】地下作業工具での使用などのための、第２の態様に係るさらなる巻取りおよび巻戻し装置の側面図である。

【図4B】地下作業工具での使用などのための、第２の態様に係るさらなる巻取りおよび巻戻し装置の側面図である。

【図4C】地下作業工具での使用などのための、第２の態様に係るさらなる巻取りおよび巻戻し装置の側面図である。

【図5】船の陸電供給を目的とした、図３または図４Ａ〜図４Ｃ等に示されたライン誘導デバイスの巻上げおよび巻戻し装置の使用を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１は、第１の実施形態に係る動作センサ１０を示す。スライダ１２が、たとえば単純な滑り軸受を利用して、ガイド１１に長手方向Ｌで変位可能に取り付けられる。軸受は、図１に示すように、長手方向Ｌに対して垂直な、ガイド１１の２つの相互に対向する保持アームの同軸開口部に設けることができる。図１では、２つのピックアップ１３、１４が、所定の長手方向間隔をおいてガイド１１に取り付けられている。スライダ１２のほぼ中央に、ピックアップ１３、１４と連動する永久磁石等のトリガ素子２５が配置されている。よってピックアップ１３、１４は、リード接点等の非接触近接スイッチの形式をとり得る。

【0036】

ガイド１１に固定されたコンシューマが離れると、スライダ１２がガイド１１に対して後方に（図１の左側に向かって）移動し、すなわち第１のピックアップ１３がアドレスされる。スライダ１２がガイドに対して前方に（図１の右側に向かって）移動すると、第２のピックアップ１４がアドレスされる。よって、ピックアップ１３、１４の出力信号が浮遊して取り付けられたスライダ１２のガイド１１に対する相対位置に依存するため、移動方向を堅牢かつ特に簡素な態様で検出することができる。この点に関し、ガイド１１がコンシューマ側の接続位置に固定され、スライダ１２がライン誘導デバイスの対応する移動可能な端部に固定されているか（図３および図４を参照）、またはその逆であるかは、ピックアップ１３および１４の動作が対応して逆になるだけであり、重要ではない。

【0037】

ピックアップ１３、１４の他に、図１は、ガイド１１の相互に対向する端部に、保持アームに近接して設けられた、２つのリミット・スイッチ１６、１７をさらに示している。リミット・スイッチ１６、１７は、ピックアップと同じ原理に従って動作するが、長手方向の最大所望変位が達成されたことを表す。この長手方向の最大所望変位に応じて、リミット・スイッチ１６、１７の間隔が寸法設定され、よって動作センサ１０が寸法設定される。

【0038】

図２は、図１と本質的に２つの点のみが異なる、第２の実施形態に係る動作センサ２０を示している。方向検出のためのピックアップ２３、２４は、ここでは、ガイド２１ではなく、スライダ２２に取り付けられている。これにより、２つのトリガ素子１５が、ガイド２１の端部領域に設けられている。ただし、ピックアップ２３、２４の動作モードは、ピックアップ１３、１４の動作モードと同じである。もう１つの違いとして、動作センサ２０は、保持アームに係合する、横断ピン等の端部アバットメント２８、２９を有する。端部アバットメント２８、２９は、スライダ２２のガイド２１に対する相対動作を制限し、オプションで、動作センサ２０を長手方向Ｌで浮遊して取り付けられたエントレインメント部材としても同時に使用するための十分に強力な性質を有する。

【0039】

図３は、ライン、ケーブル、ホース等（図３に図示せず）の保護的な誘導のためにエネルギー誘導チェーン３１を水平に巻取りおよび巻戻す装置３０を示す。装置３０は、エネルギー誘導チェーン３１を巻取りおよび巻戻すための回転可能に取り付けられたドラム３２と、ドラムを駆動するための適切なドラム駆動装置３８とを含む。滑り接触等を避けるために、装置は、エネルギー誘導チェーン３１の延長不可能な端部を固定点に接続する特別なスパイラル・バンド３３を有する。これに関し、装置３０は、特許文献３に実質的に従って設計されている。

【0040】

ドラム駆動装置３８を作動させ、場合によっては閉ループ制御するために、センサ・ユニット３５が、エネルギー誘導チェーン３１の延長および引込み可能なまたはコンシューマ側端部領域に設けられている。センサ・ユニット３５は、動作パラメータ、特にコンシューマ（図３には図示せず）の動作の方向を検出するために、図１または図２にそれぞれ示すような動作センサ１０または２０を含む。センサ・ユニット３５およびドラム駆動装置３８に信号通信によりそれぞれ接続された制御ユニット３６は、検出された動作パラメータに応じてドラム駆動装置３８を作動させる役割を果たす。

【0041】

図４Ａ〜図４Ｃは、地下作業工具等のために、第１の接続位置５３Ａと、第１の接続位置５３Ａに対して移動可能なコンシューマ５０上の第２の接続位置５３Ｂとの間で、供給ライン５４の保護的な誘導のために、エネルギー誘導チェーン５１を垂直に巻取りおよび巻戻す装置４０を示す。装置４０は、図３の装置３０に類似する原則に従って構築され、詳細には、図１に示すような動作センサ１０を備えるセンサ・ユニット４５を含み、ガイドがコンシューマ５０に固定されて取り付けられ、スライダがエネルギー誘導チェーン５１の移動可能な端部領域５２Ｂに固定されて取り付けられている。この機構は、反転させることもできる。

【0042】

図４Ａ〜図４Ｃに示す装置４０は、エネルギー誘導チェーン５１の上方および／または引込み動作を支援すると共に回転可能なドラム４２を駆動する駆動装置として、電気モータ４８を有する。センサ・ユニット４５は、動作センサ１０を利用して、コンシューマ５０の動作方向を検出する。図４Ｂおよび図４Ｃを図４Ａの休止状態と比較すると、コンシューマ５０が下方に移動したときに１つのピックアップ１３が反応し、コンシューマ５０が上方に移動したときにもう１つのピップアップ１４が反応することがわかる。よって、制御ユニット４６は、エネルギー誘導チェーン５１を巻取るか（図４Ｃ）または巻戻す（図４Ｂ）ために、信号ライン５５を介して、ドラム駆動装置４８を作動させる。その場合、動作センサ１０の構成により、エネルギー誘導チェーン５１は、コンシューマの動作に実質的に追従することができる。たとえばエネルギー誘導チェーン５１が引っかかることにより故障が生じた場合、制御ユニット４６は、リミット・スイッチ１６、１７のおかげでそのことを検出し、たとえば制御ユニットが地下作業工具のケーブル・ウインチを停止することにより、コンシューマ５０の緊急停止をトリガすることができる。

【0043】

また図４Ａ〜図４Ｃは、駆動側でドラム駆動装置４８に接続され、駆動出力側でドラム軸４４、すなわちドラム４２の軸を駆動する、自動ロック式のウォーム伝動装置を示している。これにより、制御されない惰性回転が防止される。

【0044】

図４Ａ〜図４Ｃに示す状況と異なり、制御ユニット４６は、ドラム駆動装置４８、すなわちエネルギー誘導チェーン５１の固定側に配置することもできる。

【0045】

図５は、コンシューマとしての外洋船５０に電力を供給するための、図４Ａ〜図４Ｃ等に示すような装置４０のさらなる使用例を示す。船５０に陸電／代替海洋電力を提供するために、装置４０（ここでは詳細に示されていない）が標準コンテナに設けられ、この標準コンテナは、図５では、例として、港の波止場地帯に直接設置されている。船５０は、ケーブル・ウインチ５６を備えたジブ・アームを有し、装置４０の複合型連結センサ・ユニット４５を上昇および下降させるためのスチール・ケーブル５８およびクレーン・フック（図示せず）が設けられている。船５０の電力供給ライン５４をエネルギー誘導チェーン５１（図４Ａ〜図４Ｃを参照）により渡される供給ラインに接続するために、ケーブル・ウインチ５６の近くに、船５０のジブ・アームでプラグ接続等を行うための連結デバイス５７が配置されている。図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら説明したようなエネルギー誘導チェーン５１の端部領域５２Ｂは、連結センサ・ユニット４５内に浮遊して取り付けられ、動作センサに動作的に接続される（図４Ａ〜図４Ｃを参照）。

【0046】

図５に示す機構の動作モードは、力の点では図４Ａ〜図４Ｃと対応して反転した関係で説明され、ドラム駆動装置も、ここではケーブル・ウインチ５６の駆動装置と連携して動作する。装置４０の構造は、反転した力の条件に適応しており、それ以外の点では、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明した機構に似ている。複合型連結センサ・ユニット４５がケーブル・ウインチ５６により持ち上げられると、装置４０のドラム駆動装置のスイッチが入り、エネルギー誘導チェーン５１を船５０の結合デバイス５７を掴んで供給ライン５４に接続するまで延長する。その時点で、ケーブル・ウインチ５６は停止し、それによってドラム駆動装置のスイッチがオフとなる。結合解除、戻り動作、およびエネルギー誘導チェーン５１の装置４０のコンテナへの巻取りは、対応する逆の態様で生じ、エネルギー誘導チェーン５１がドラムに自動的に巻取られる（図４Ａ〜図４Ｃ）。

【0047】

図５に示す実施形態の代替として、装置４０は、船５０、詳細にはコンテナ船自体に配置することもできる。その場合、モータに支援されセンサで制御された装置４０が、エネルギー誘導チェーン５１を船から係留埠頭に延長または引込むために使用され、動作モードおよび構造は、図３または図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら説明したものと同一となる。

【0048】

コンテナやクルーズ船等への陸電供給のための典型的な電力消費は、三相の数メガワット（ＭＷ）規模である。よって、適切な供給ラインは、非常に重量が大きい。よって、ライン誘導のためのモータに支援されかつセンサで制御された機構は、陸電供給のために特に有利に使用することができる。
ライン誘導デバイスは動作センサならびに駆動機構を有し、巻取り装置はそのようなラインガイドデバイスを有する。

【符号の説明】

【0049】

図１
１０ 動作センサ
１１ ガイド
１２ スライダ
１３ 第１のピックアップ
１４ 第２のピックアップ
１５ トリガ素子
１６、１７ リミット・スイッチ
Ｌ 長手方向
図２
２０ 動作センサ
２１ ガイド
２２ スライダ
２３ 第１のピックアップ
２４ 第２のピックアップ
２５ トリガ素子
２８、２９ 端部アバットメント
Ｌ 長手方向
図３
３０ 巻取り装置
３１ エネルギー誘導チェーン
３２ ドラム
３３ スパイラル・バンド
３４ ドラム軸
３５ センサ・ユニット
３６ 制御ユニット
３８ 電気モータ
図４Ａ〜図４Ｃ
１０ 動作センサ
４０ 巻取り装置
４２ ドラム
４４ ドラム軸
４５ センサ・ユニット
４６ 制御ユニット
４８ 電気モータ
４９ ウォーム伝動装置
５０ コンシューマ
５１ エネルギー誘導チェーン
５２Ａ、５２Ｂ 端部領域
５３Ａ、５３Ｂ 接続位置
５４ 供給ライン
５５ 信号ライン
図５
４０ 巻取り装置
４５ 連結センサ・ユニット
５０ 船（コンシューマ）
５１ エネルギー誘導チェーン
５２Ｂ 端部領域
５４ 供給ライン
５６ ケーブル・ウインチ
５７ 結合デバイス
５８ スチール・ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】