FI104816B - Laite nosturin nostoköysistöön kohdistuvan ylikuormituksen ja törmäysliike-energian vaimentamiseksi - Google Patents

Description

104816

Laite nosturin nostoköysistöön kohdistuvan ylikuormituksen ja törmäysliike-energian vaimentamiseksi

Keksinnön tausta

Keksintö koskee laitetta nosturin nostoköysistöön kohdistuvan yli-5 kuormituksen ja törmäysliike-energian vaimentamiseksi, erityisesti nosturien ja vastaavien yhteydessä, joka laite käsittää kuormituksen vastaanottavat liikkuvat välineet ja vastusvälineet, joiden ennaltamäärättyä vastusta vastaan liikkuvat välineet kykenevät vaimennustilanteessa liikkumaan.

Ylikuormituksesta ja törmäysliike-energiasta aiheutuvia ongelmia 10 esiintyy esimerkiksi konttinostureiden yhteydessä, jolloin tyypillinen ongelmatilanne on nostoelimen äkillinen ja odottamaton takertuminen purettavaan laivaan nostoliikkeen aikana. Eräs toinen vakava tilanne on se, että nostoelin ajetaan täydellä vauhdilla kiinni nostovaunun alaosaan. Tämä on mahdollista, jos nostoliikkeen valvontaraja ei ole toiminut.

15 Tunnettua tekniikkaa vaurioiden estämiseksi nosturien yhteydessä edustaa järjestely, jossa nosturin nostoköysi on sijoitettu kulkemaan taittopyö-rän kautta niin, että köysien muodostamaan kulmaan voidaan sijoittaa tueksi hydraulisylinteri. Köysivoiman edellyttämä paine saadaan aikaan koneikolla, joka toimii koko ajan nosturin ollessa käytössä. Törmäyksen tapahtuessa liike-20 energia muutetaan lämmöksi kuristusventtiilien avulla, kun sylinterin mäntä työntää edellään öljyä, öljynpaine määräytyy kuristusventtiilin säädön mukaan. Hydraulikoneikko palauttaa sylinterin alkuperäiseen toimintatilaan. Tästä tunnetusta tekniikasta voidaan mainita esimerkkinä US-patentissa 5 597 080 ja julkaisussa EP 0 358 343 A1 esitetyt ratkaisut. Näiden hydraulitekniik-25 kaan perustuvien ratkaisujen haittoina ovat kallis hankintahinta ja jatkuva huollon tarve. Myös oljyvuodot ovat mahdollisia.

Muut tunnetut sovellutukset ovat useimmiten hydraulinesteellä toimivia puskureita. Näiden käyttöä rajoittaa se, että puskureita ei voi kuormittaa jatkuvalla nimelliskuormalla ja vaimentaa vasta nimelliskuorman ylittävää *; 30 kuormitusta. Tällaisissa puskureissa ei ole erillistä koneikkoa. Polyuretaanista tai vastaavasta materiaalista tehdyt puskurit ovat puolestaan suurilla energiatasoilla hyvin kookkaita eivätkä siten useimmiten mahdu sovelluskohteen rakenteeseen.

Tunnetaan myös mekaanisesti toimivia ratkaisuja, kuten esimerkiksi 35 julkaisussa DE 44 22 927 A1 esitetty toteutus, jossa ylikuormaa muutetaan ki- 2 104816 neettiseksi ja/tai sähköenergiaksi samalla kun vapautetaan nosturin nostoköy-sistöä. Tämäkin tekniikka on monimutkaista ja kustannuksiltaan korkeaa.

Lisäksi US-patenteista 3 819 014 ja 4 901 829 tunnetaan laite, jossa alussamainitut vastusvälineet käsittävät ainakin yhden liikkuvien välineiden 5 kanssa yhteistoimintaan sovitetun kitkalaitteen. Kyseessä ei ole kuitenkaan samanlainen sovelluskohde kuin esillä olevassa keksinnössä.

Keksinnön lyhyt selostus

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan puutteita, kuten kallista hankintahintaa, erillistä sähkökäyttöä, huoltoa ja öljy-10 vuotojen mahdollisuutta. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella laitteella, jolle on tunnusomaista, että vastusvälineet käsittävät ainakin yhden liikkuvien välineiden kanssa yhteistoimintaan sovitetun kitkalaitteen, joka on sovitettu nosturin nostoköysistön taittopyörien yhteyteen, jolloin taittopyörä on sovitettu kääntyvään tukipalkkiin ja liikkuva väline käsittää tähän tukivarteen 15 nivelletyn tukitangon, joka on yhteistoiminnassa kitkalaitteen kanssa, kitkalaitteen ollessa kiinnitetty nosturin runkorakenteeseen.

Keksinnön mukaisen laitteen toiminta perustuu kitkaan, jolloin kitkavoiman suuruus valitaan etukäteen halutun suuruiseksi. Samalla perusratkaisulla voidaan hallita hyvin laajaa voima-aluetta ja liikematkaa ts. energian 20 määrää. Kun laitetta käytetään esimerkiksi vaimentamaan nosturin kuor-mauselimen äkillisestä nostoliikkeen aikana tapahtuvasta tarttumisesta johtuvaa ylikuormitusta, otetaan tällöin huomioon normaalikäytössä esiintyvä nimel-liskuormitus ja siihen lisätään halutulla varmuuskertoimella oleva lisäkuorma.

’· Laitteen toiminnan, siis kitkalaitteen ja sen suhteen liikkuvaksi sovitettujen 25 kuormituksen vastaanottavien välineiden välisen suhteellisen liikkeen laukaiseva voima valitaan sellaiseksi, ettei laitteistoon synny pysyviä vaurioita. Tarvittava vaimennusmatka määräytyy tarvittavan energian määrästä. Keksinnön mukainen laite vaimentaa kuormitusta sen molempiin liikesuuntiin samalla tavalla, jolloin vaimennustilanteessa liikkuvat välineet voidaan sovittaa liikku-30 maan joko kitkalaitteen "sisään" tai siitä "ulos".

Kun keksinnön mukaista laitetta käytetään edellä kuvatulla tavalla ns. "snag-load protection" yhteydessä, laitteen toistensa suhteen liikkuvien elimien välille asennetaan rajakytkin, joka pysäyttää suojattavan rakenteen käyttökoneiston pyörivät massat, kun edellä mainitut elimet alkavat liikkua 35 toistensa suhteen.

104816 3

Keksinnön mukainen ratkaisu laite on helposti toteutettavissa siten, ettei se vaadi huoltoa tai varaosia. Samalla laitteella voidaan myös korvata sähköinen ylikuormitussuoja.

Kitkalaitteita on myös helppo asentaa sarjaan, esimerkiksi peräk-5 käin samalle liikkuvalle tangolle, jos niiden vaikutusta halutaan moninkertaistaa.

Kuvioiden lyhyt selostus

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 10 kuvio 1 esittää kaaviokuvaa konttinosturin nostoköysistöstä ja kek sinnön mukaisen laitteen sijoitusta tämän köysistön yhteyteen; kuvio 2 esittää tarkemmin keksinnön mukaisen laitteen sijoitusta kuvion 1 mukaisen järjestelyn yhteydessä; kuvio 3 esittää yksityiskohtaisemmin kuviossa 2 näkyvää keksinnön 15 mukaista laitetta; kuvio 4 esittää leikkausta A - A kuviosta 3; ja kuvio 5 esittää leikkausta B - B kuviosta 3.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty kaaviokuva konttinosturin nostoköysistä 1 -20 4, jotka on johdettu niitä sisään ja ulos kelaavalta köysirummulta 5 useiden taittopyörien 6 kautta kukin omaan, kuormauselimen 7 heilahdusta ja kiertymistä estävään laitteeseen 8-11. Alimpien taittopyörien kohdalla sijaitseva kuormauselin 7 on tarkoitettu siitä alaspäin riippuvan, vaakasuuntaisesti siirrettävän ja pystysuuntaisesti nostettavan taakan (kontin) 12 kiinnitystä varten. 25 Tämä on tavanomainen, yleisesti tunnettu konttinosturijärjestely, joten sen yksityiskohtia ei tässä ryhdytä tämän tarkemmin kuvaamaan. Tämä järjestely on lisäksi vain yksi esimerkki esillä olevan keksinnön sovellutuskohteista, eikä sen yksityiskohdilla ei ole oleellista merkitystä esillä olevan keksinnön kan-;· naita katsottuna.

30 Keksinnön mukainen vaimennuslaite 13 on tässä esimerkkisovel- lutuksessa sovitettu kummankin nostoköysiparin 1, 2 ja 3, 4 niiden taittopyörien yhteyteen, jotka sijaitsevat lähimpänä köysirumpua 5 eli tarkemmin sanottuna kulloinkin ylemmän ja alemman taittopyöräparin ja köysien 1-4 muodostaman kulman sisäpuolelle. Näiden vaimennuslaitteiden 13 tarkoituksena 35 on estää nosturin rakenteiden vaurioituminen silloin, kun kuormauselin 7 äkil- 4 104816 lisesti ja odottamatta takertuu esimerkiksi laivan ruumaan. Vaimennuslaitteen 13 tehtävänä on tässä tapauksessa löysätä nostoköysiä 1 - 4 pysäyttää köysi-rumpua 5 käyttävä koneisto.

Kuviosta 2 nähdään tarkemmin keksinnön mukaisen vaimennus-5 laitteen 13 sijoitus kuviossa 1 esitettyyn kohtaan. Siinä ylempien taittopyörien 6 muodostama pari on sovitettu tukipalkkiin 14, joka nivelöity alaosastaan nosturin runkorakenteeseen, tässä pääkannattajaan 15 niin, että palkki 14 voi kääntyä ja taittopyörä 6 liikkua siten palkin 14 mukana köysistössä "sisään-ja ulospäin". Tukipalkin 14 yläosaan on nivelöity tukitanko 16, joka on yhteistoi-10 minnassa pääkannattajaan 15 tukikorokkeen 17 välityksellä kiinnitetyn kitka-laitteen 18 kanssa.

Kitkalaitteessa 18, joka on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 3 - 5, on runko 19, joka on sovitettu tukikorokkeeseen 17 asennettujen laippojen 20 väliin tappijärjestelyillä 21, jotka sallivat kitkalaitteen kiertymisen tukipalkin 15 14 kääntymisakselin kanssa yhdensuuntaisen vaakasuoran kääntymisakselin ympäri. Kitkalaitteen 18 rungon 19 läpi menee esimerkiksi liimatulla kitkapin-nalla 23 varustettu kanava 22, jonka läpi tukitanko 16 on ohjattu. Runko 19 muodostuu tässä esimerkissä kahdesta ruuveilla 24 toisiinsa kiinnitetystä osasta 19a ja 19b, jolloin tappijärjestelyt 21 on kiinnitetty osaan 19a. Osaan 20 19b on puolestaan järjestetty välineet kanavan 22 ja tukitangon 16 välisen kit kavoiman muodostamiseksi ja säätämiseksi. Nämä välineet käsittävät runko-osaan 19b kanavan 22 yhdelle puolelle tehdyn raon 25, joka ulottuu kanavaan 22 asti ja jakaa runko-osan 19b tällä puolella kanavaa 22 kahteen osaan, ts ala-ja yläosaan 26 ja 27, ja runko-osaan 19b kanavan 22 toiselle, vastakkai-25 selle puolelle muodostetun nivelen 28, sekä joustavat kiristysvälineet 30, 31, jotka yhdistävät joustavasti raon 25 vastakkaisilla puolilla olevat rungon osat 26 ja 27. Nivel 28 muodostuu kevennetystä kannaksesta, joka on tehty runko-osaan 19b kanavan 22 suuntaisen kevennysuran 29 avulla ja toimii elastisena nivelenä, jossa taivutusmomentin aiheuttama jännitys on pieni verrattuna ve-30 tojännitystilaan.

Kiristysvälineet muodostuvat useista ruuveista 30 ja niiden kannan ja kitkalaitteen runko-osan 27 välille on asennetuista jousivälineistä 31, jotka tässä esimerkissä muodostuvat kulloinkin useista lautasjousista. Kun kiristys-välineiden esikiristysvoima halutaan säätää aina tietynsuuruiseksi, voidaan 35 ruuvin 30 kannan alemman runko-osan 26 välille asentaa holkki 32, jolloin ruuvin 30 kiristämisessä ei tarvita momenttiavainta, sillä momentti tulee oike- 104816 5 aksi ruuvin 30 kannan tullessa kosketuksiin hoikin 32 yläpinnan kanssa. Kos-ka kiristysvälineet 30, 31 sijaitsevat vain runko-osassa 19b, vaikuttavat ne tässä esimerkissä oleellisesti vain tässä runko-osassa olevaan kanavan 22 osaan.

5 Edullisesti lautasjousiasennelmat 31 on suojattu kupeilla 33 ja rako 25 tiivisteellä 34. Vastaavasti tukitangon 16 pinta on suojattu paljetiivisteellä 35 ulkoilmaa vastaan. Kitkapinta 23 ja tukitanko 16 valitaan lisäksi siten, ettei niiden välinen pitkäaikainen puristustila aiheuta niiden liimautumista toisiinsa.

Jotta vaimennuslaitteen toimiessa 13 saataisiin nosturin nostoko-10 neisto välittömästi pysähtymään, on kitkalaitteen runko-osaan 19a asennettu rajakytkin 36, joka pysäyttää nosturin toiminnan heti, kun tukitangon 16 alkaessa liikkua sen päähän kiinnitetty kytkentäosa 37 irtoaa kosketuksesta raja-kytkimen 36 kanssa.

Vaimennuslaitteen 13 toiminta on yksinkertaisesti sellainen, että 15 kun nostoköysistön ylikuormitustilanteessa tukitankoon 16 ja siihen liittyviin tukipalkkiin 14 ja taittopyöriin 6 kohdistuva kuormitus ylittää kitkalaitteen 18 pidätysvoiman, pääsee tukitangosta 16, tukipalkista 14 ja taittopyöristä 6 muodostuva systeemi laukeamaan, jolloin tämä systeemi liikahtaa ennalta-määrätyn iskunpituuden verran kitkalaitetta 18 kohti löysäten nostoköysistöä 20 ja pysäyttäen nosturin nostokoneiston edellä mainitun rajakytkimen 36 avulla. Laukaisuvoiman varmuuskerroin valitaan esimerkiksi sellaiseksi, että se on välillä 1,6 - 2,0 verrattuna köysistön normaaliin kuormitukseen. Vaimennus-laitteen 13 iskunpituus eli tukitangon 16 liikkeen pituus valitaan kuhunkin käyttökohteeseen sopivaksi. Tässä ratkaisussa tukipalkin 14 ja tukikorokkeen 25 17 välille viimeksimainittuun on kiinnitetty iskunvaimennin 38, jota vasten tuki- palkki 14 ääriasennossaan iskeytyy ja joka estää vaimennuslaitteen 13 vaurioitumisen. Kun laukeaminen on tapahtunut, laite viritetään uudelleen toimintavalmiuteen löysäämällä kiristysvälineet 30, 31 ja kiristämällä ne sitten uudelleen.

30 Kuviossa 1 kuvatussa järjestelyssä keksinnön mukaiset vaimen- s · * nuslaitteet voidaan sijoittaa myös heilahdusta ja kiertymistä estävien laitteiden 8 -11 yhteyteen, jolloin vaimennustilanteessa laitteen liikkuvat välineet voivat liikkua kitkalaitteesta poispäin eli vastakkaiseen suuntaan kuin edellä.

Edellä keksintöä on selitetty vain yhden esimerkin avulla. Sen yk-35 sityiskohdat voivat kuitenkin vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

104816

1. Laite nosturin nostoköysistöön kohdistuvan ylikuormituksen ja törmäysliike-energian vaimentamiseksi, joka laite käsittää nosturin nostoköy-sistön (1-4) yhteyteen sovitetut kuormituksen vastaanottavat liikkuvat väli- 5 neet (16) ja vastusvälineet (18), joiden ennaltamäärättyä vastusta vastaan liikkuvat välineet kykenevät vaimennustilanteessa liikkumaan, tunnettu siitä, että vastusvälineet käsittävät ainakin yhden liikkuvien välineiden (16) kanssa yhteistoimintaan sovitetun kitkalaitteen (18), joka on sovitettu nosturin nos-toköysistön (1-4) taittopyörien (6) yhteyteen, jolloin taittopyörä (6) on sovi- 10 tettu kääntyvään tukipalkkiin (14) ja liikkuva väline käsittää tähän tukivarteen nivelletyn tukitangon (18), joka on yhteistoiminnassa kitkalaitteen (18) kanssa, kitkalaitteen (18) ollessa kiinnitetty nosturin runkorakenteeseen (15).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kitkalaite käsittää rungon (19), jossa on kitkapinnalla (23) varustettu kanava 15 (22), jonka läpi liikkuvat välineet, erityisesti tanko (16), on ohjattu; ja välineet (25, 28, 30, 31) kanavan ja tangon välisen kitkavoiman muodostamiseksi ja säätämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että välineet kitkavoiman muodostamiseksi ja säätämiseksi käsittävät runkoon (19) 20 kanavan (22) yhdelle puolelle tehdyn raon (25), joka ulottuu kanavaan asti ja jakaa rungon tällä puolella kanavaa ainakin osittain kahteen osaan (26, 27), ja kanavan toiselle, vastakkaiselle puolelle muodostetun nivelen (28), sekä joustavat kiristysvälineet (30, 31), jotka yhdistävät raon (25) vastakkaisilla puolilla olevat rungon osat (26, 27).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ni vel muodostuu kevennetystä kannaksesta (28), joka on tehty runkoon (19) kanavan suuntaisen kevennysuran (29) avulla.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että joustavat kiristysvälineet muodostuvat ruuveista (30) ja niiden kannan ja kit- *· 30 kalaitteen rungon (19) välille on asennetuista jousivälineistä (31).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että jousivälineet muodostuvat lautasjousista (31).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että useita kitkalaitteita on sovitettu peräkkäin yhteistoimintaan 35 liikkuvan tangon kanssa. 104816

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kitkalaitteen (18) ja tukitangon (16) välille on sovitettu raja-kytkin (36), joka pysäyttää nosturin toiminnan tukitangon (16) alkaessa liikkua.

9 ... 8 104816