NO861477L

NO861477L - RAISING RIDER FOR LIFTING EQUIPMENT.

Info

Publication number: NO861477L
Application number: NO861477A
Authority: NO
Inventors: Norbert Walther
Original assignee: Phb Weserhuette Ag
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1986-04-16
Also published as: EP0225877A1; DE3430085A1; WO1986001187A1

Description

Oppfinnelsen gjelder et plastisk-elastisk tøyningsledd som kan festes i bærewiren til et løfteapparat. The invention relates to a plastic-elastic tension joint that can be attached to the carrier wire of a lifting device.

Ved vertikal relativbevegelse mellom løfteapparat og nedsetningsflate, særlig ved omlasting av tunge laster mellom skip og plattformer ved sjøgang, skjer det ofte alvorlige ulykker med person- og materialskader, og da gjennom hasitighetsslag, nemlig ved plutselig spenning av løftewiren når lasten beveger seg nedover og ved fasthekting av lasten eller lasteutstyr mot underlaget samt ved uønsket dannelse av slakk i tauet. In the case of vertical relative movement between the lifting device and the lowering surface, especially when transshipping heavy loads between ships and platforms at sea, serious accidents often occur with personal and material damage, and then through hasty impact, namely by sudden tension of the lifting wire when the load moves downwards and at hooking of the load or loading equipment to the surface as well as in the event of unwanted slack in the rope.

Tøyningsledd for å unngå uønsket wireslakk er blitt kjent særlig i forbindelse med stykkgodsforflytning i forbindelse med plattformer. For å realisere et passivt følgesystem for hovedløfteapparatet til offshore-kraner blir det f.eks. foreslått wiresløyfer. Det finnes også forslag for en fjørende plattform på skipsdekket. Andre forslag gjelder aktive følgesystemer. Ved et system som aktivt følger avlastningsflata må lasta i krankroken beveges i vertikal retning som avlastningsflata. Små overlagrete løfte- hhv. senkehastigheter skal muliggjøre en støtfri løfting og senking av laster. Som eksempel skal nevnes wiresløyfer, system som gir utliggerforskyvning, hydrauliske liniærmotorer på lastkroken eller komplette tilleggsløftere på lastkroken. For å virkeliggjøre et system med aktiv følge av avlastningsflata må det under godkjent last kunne kjøres med løftehastigheter som ligger i størrelsesorden som den vertikale skipshastigheten. Alle løsningsforslag som baserer seg på store løftehastigheter på hovedkroken, kan av sikkerhetstekniske og økonomiske grunner ikke realiseres. En økning av løftenastigheten ved godkjent belastning på 0,3 m/s til 1,5 m/s øker den teoretiske støtenergien til det 25-dobble. Anlegg som skal tåle slike belastninger kan ikke realiseres av økonomiske grunner. Tension joints to avoid unwanted wire slack have become known particularly in connection with the movement of piece goods in connection with platforms. In order to realize a passive tracking system for the main lifting device of offshore cranes, e.g. suggested wire loops. There are also proposals for a floating platform on the ship's deck. Other proposals concern active follow-up systems. With a system that actively follows the relief surface, the load in the crane hook must be moved in the vertical direction as the relief surface. Small superimposed lift- or lowering speeds must enable shock-free lifting and lowering of loads. Examples include wire loops, systems that provide jib displacement, hydraulic linear motors on the load hook or complete additional lifters on the load hook. In order to realize a system with active follow-up of the relief surface, it must be possible to drive under an approved load with lifting speeds that are in the same order of magnitude as the ship's vertical speed. All proposed solutions based on high lifting speeds on the main hook cannot be realized for safety and financial reasons. An increase in the lifting speed at an approved load of 0.3 m/s to 1.5 m/s increases the theoretical impact energy by a factor of 25. Facilities that must withstand such loads cannot be realized for financial reasons.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skaffe et ledd som kan settes inn i løftewiren til løfteutstyr og som tilfredsstiller følgende krav: Løfting og senking av tunge laster skal ved lave løftehastigheter kunne skje mot vertikalt bevegelige avsetningsflater uten farlige hastighetsstøt. Leddet skal på enkel måte kunne monteres på eksisterende krananlegg. Virkemåten må være uavhengig av antall innhugg og dessuten begrense følgene av en uønsket fasthaking av løftewiren, f.eks. til et skip. The main purpose of the invention is to provide a joint which can be inserted into the lifting wire of lifting equipment and which satisfies the following requirements: Lifting and lowering of heavy loads must be possible at low lifting speeds against vertically moving deposition surfaces without dangerous speed shocks. The joint must be easily mounted on existing crane systems. The mode of action must be independent of the number of cuts and also limit the consequences of an unwanted snagging of the lifting wire, e.g. to a ship.

På de forskjellige skip som brukes i tilbringertjenesten skal det være unødvendig med tilleggsutstyr. Løftingen skal som før kunne styres sentralt av en ansvarlig person, kranføreren. Etter ønske fra operatørene på of fshore-anlegg skal kranene kunne ombygges for enkelte farlige tunge laster fra skipsdekket, mens krana, ved de øvrige arbeid på plattforma selv, hvor problemet med uønsket vertikal relativbevegelse ikke består, av sikkerhetstekniske grunner er uten tilleggsutstyr, da disse erfaringsmessig utgjør ekstra feilkilder og krever løpende vedlikehold og kontroll. Et slikt tilleggsutstyr bør derfor lett kunne fjernes i forbindelse med ukritisk arbeid, f.eks. på plattforma, hvilket utgjør en stor andel av kranbruken. On the various ships used in the passenger service, there shall be no need for additional equipment. As before, the lifting must be able to be controlled centrally by a responsible person, the crane operator. At the request of the operators on offshore facilities, the cranes must be able to be converted for certain dangerous heavy loads from the ship's deck, while the crane, for other work on the platform itself, where the problem of unwanted vertical relative movement does not exist, is for safety reasons without additional equipment, as these based on experience, they constitute additional sources of error and require ongoing maintenance and control. Such additional equipment should therefore be easily removable in connection with non-critical work, e.g. on the platform, which constitutes a large proportion of crane use.

Ingen av de kjente forslagene til løsninger fyller disse kravene. Særlig er det ikke kjent noe følgesystem, som også begrenser virkningen av hastighetsstøt ved at last faller i slakke løftewirer eller av uønsket fasthekting av lasta eller utstyret for å bære denne til et underlag som beveger seg nedover, f.eks. på et skip i sjøgang. None of the known proposals for solutions meet these requirements. In particular, no tracking system is known, which also limits the effect of speed shocks by the load falling into slack lifting wires or by unwanted hooking of the load or the equipment to carry it to a surface that moves downwards, e.g. on a ship at sea.

Dette kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved å utforme tøyningsleddet i samsvar med patentkrav 1. According to the invention, this can be achieved by designing the expansion joint in accordance with patent claim 1.

Leddet blir fortrinnsvis plassert mellom løftewirens nedre ende og kroken, men kan også plasseres mellom enden av utliggeren og den øvre enden av løftewiren. Leddet er utformet slik at det på kjent måte, f.eks. ved enkel påhekting, lett kan settes på plass og festes og tilsvarende lett tas bort. The joint is preferably placed between the lower end of the lifting wire and the hook, but can also be placed between the end of the outrigger and the upper end of the lifting wire. The joint is designed so that in a known manner, e.g. by simple attachment, can easily be put in place and fixed and correspondingly easily removed.

Fortrinnsvis omfatter leddet ifølge oppfinnelsen de trekkene som er angitt i patentkrav 5. Den omtalte gassakkumulator kan dannes av et ringrom som finnes mellom hydraulikksylinderen og en tilhørende koaksial ytterkappe eller av flere enkeltakkumulatorer som fortrinnsvis er anordnet rundt hydraulikksylinderen. Preferably, the link according to the invention comprises the features stated in patent claim 5. The mentioned gas accumulator can be formed by an annular space that exists between the hydraulic cylinder and an associated coaxial outer casing or by several individual accumulators which are preferably arranged around the hydraulic cylinder.

Ved et hastighetsslag ved at lasta faller i en slakk wire eller ved at lasta eller utstyr for å boere denne fester seg til ei avlastningsflate som nettopp er i bevegelse nedover, f.eks. på et skip, blir det samtidig som det utøves en begrenset kraft, frigitt en viss wirelengde, altså en begrenset vei, ved overstrømming av hydraulikkmedium over trykkbegrensningsventilen inn i den tilkoplete gassakkumulatoren. Trykkbegrensningsventilen har en første forbiledning med en tilbakeslagsventil som lukker i dens åpningsretning. Gasstrykket i akkumulatoren er dimensjonert slik, at hydraulikkstemplet ved avsetting av lasta under spent wire blir tilbakeført over tilbakeslagsventilen, idet det er så høyt, at egenvekten av utstyret mellom leddet og lasta kan løftes og dannelse av slakk wire dermed kan unngås til enhver tid. In the event of a speed bump when the load falls into a slack wire or when the load or equipment for drilling it sticks to a relief surface which is just moving downwards, e.g. on a ship, at the same time as a limited force is exerted, a certain length of wire is released, i.e. a limited path, by overflow of hydraulic medium over the pressure limiting valve into the connected gas accumulator. The pressure limiting valve has a first bypass with a check valve that closes in its opening direction. The gas pressure in the accumulator is dimensioned so that when the load is deposited under tensioned wire, the hydraulic piston is returned over the non-return valve, as it is so high that the specific weight of the equipment between the link and the load can be lifted and the formation of slack wire can thus be avoided at all times.

Den uttrekkbare maksimaldistansen blir dimensjonert i forhold til anslått dobbeltamplityde for den vertikale bevegelse av avlastningsflata, f.eks. på et skip i sjøgang. Hydraulikkstemplets maksimalhastighet blir dimensjonert i forhold til relativhastigheten mellom wireenden og avlastningsflata, f.eks. på skipet, idet det blir tatt hensyn til forutbestemte grenseverdier for krafta. The extendable maximum distance is dimensioned in relation to the estimated double amplitude for the vertical movement of the relief surface, e.g. on a ship at sea. The hydraulic piston's maximum speed is dimensioned in relation to the relative speed between the wire end and the relief surface, e.g. on the ship, taking into account predetermined limit values for the force.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen kan en ledning fra hydraulikkammeret til gassakkumulatoren frigis uten trykkbegrensningstrinn. Dette skjer ved hydraulisk avlastning av trykkbegrensnigsventilen over en veiventil eller ved hydraulisk frigjøring av tilbakeslagsventilen over en veiventil eller over en hovedventil, med hvilken en ytterligere forbiledning uten trykkbegrensningsventi 1 blir frigitt. Ved følgedrift, dvs. ved bevegelse etter ei last som befinner seg på avlastningsflata, uten dannelse av wireslakk, blir det gjennom de nevnte hydrauliske anordninger muliggjort en fri gjennomstrømning uten trykkbegrensningstrinn fra hydraulikkammeret til gassakkumulatoren og i motsatt retning. På denne måten virker leddet som ei meget myk fjør, hvis kraft blir bestemt av trykket i gassakkumulatoren. Styresignalet for begrensnings- eller følgedrift gir i alle tilfeller kranføreren. According to a further feature of the invention, a line from the hydraulic chamber to the gas accumulator can be released without a pressure limiting step. This occurs by hydraulic relief of the pressure limiting valve above a directional valve or by hydraulic release of the non-return valve above a directional valve or above a main valve, with which a further bypass without pressure limiting valve 1 is released. In follow-on operation, i.e. when moving after a load that is on the relief surface, without the formation of wire slack, the aforementioned hydraulic devices enable a free flow through without a pressure limiting step from the hydraulic chamber to the gas accumulator and in the opposite direction. In this way, the joint acts like a very soft spring, the force of which is determined by the pressure in the gas accumulator. The control signal for limiting or following operation is given by the crane operator in all cases.

Skal ei last heves, blir det ved stigende avlastningsflate koplet fra følgedrift til If a load is to be raised, it is switched from following operation to the rising relief surface

begrensningsdrift. Koplingssignalet må ikke skje på et nøyaktig tidspunkt, men i løpet av et visst tidsrom, da følgedriften og begrensningsdriften ikke skiller seg fra hverandre ved avtakende relativbevegelse mellom wireende og last. Blir lasta etter løftinga, f.eks. ved sjøgang, løftet en gang til av et senere bølgeberg, så fører dette riktignok til et støt mellom avlastningsflata og lasta, samt en avlasting av krana, men likevel ikke til det farlige belastningsstøtet på krana ved etterfølgende bevegelse nedover av skipsdekket, da det over gassakkumulatoren og tilbakeslagsventilen sørges for at lastwiren holdes under spenning slik at det i avlastningsflata sitt høyeste punkt igjen kan skje en støtfri avgivelse av lasta til krana. limit operation. The switching signal must not occur at a precise time, but during a certain period of time, as the following operation and the limiting operation do not differ from each other due to decreasing relative movement between the wire end and the load. Will be loaded after lifting, e.g. at sea, lifted once again by a later wave rock, this certainly leads to an impact between the relief surface and the cargo, as well as an unloading of the crane, but still not to the dangerous load shock on the crane during subsequent downward movement of the ship's deck, as it over the gas accumulator and the non-return valve ensure that the load wire is kept under tension so that at the highest point of the relief surface, a shock-free delivery of the load to the crane can again take place.

Ved avsetningen av lasta blir det etter avlasting av løftewiren koplet over fra begrensningsdrift til følgedrift. Signalet må ikke gis på et bestemt tidspunkt, men kan skje i løpet av det tidsintervall hvor wiren er slakk. Det farlige hastighetsstøtet mot krana, som ville skje ved nedoverbevegelse av avlastningsflata ved plutselig belastning av løftewira, blir til et ukritisk kraftstøt med den lave følgekrafta som bestemmes av trykket i gassakkumulatoren. When the load is deposited, after unloading the lifting wire is switched from limiting operation to following operation. The signal must not be given at a specific time, but can occur during the time interval when the wire is slack. The dangerous speed shock against the crane, which would occur during downward movement of the relief surface upon sudden loading of the lifting wire, turns into an uncritical force shock with the low consequent force determined by the pressure in the gas accumulator.

Oppfinnelsen blir beskrevet nærmere nedenfor med henvisning til tegningen av et utførelseseksempel, hvor fig. 1 viser løftefor løpet, The invention is described in more detail below with reference to the drawing of an exemplary embodiment, where fig. 1 shows promise for the race,

fig. 2 viser avsetningsfor løpet uten innebygd ledd,fig. 2 shows the provision for the run without built-in joint,

fig. 3 viser løftefor løpet,fig. 3 shows promise for the race,

fig. 4 viser senkefor løpet med et ledd i samsvar med oppfinnelsen innebygget, fig. 4 shows lowering the barrel with a joint in accordance with the invention incorporated,

fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom et ledd i samsvar med oppfinnelsen, fig. 5 shows a longitudinal section through a joint in accordance with the invention,

fig. 5a viser leddet i fig. 5 i tverrsnitt,fig. 5a shows the link in fig. 5 in cross section,

fig. 6 viser en annen utførelsesform av leddet ifølge oppfinnelsen i lengdsnitt, fig. 6 shows another embodiment of the joint according to the invention in longitudinal section,

fig. 6a viser leddet i fig. 6 i tverrsnitt, mens fig. 7a, b, c viser tre muligheter for kopling av leddet i samsvar med oppfinnelsen. fig. 6a shows the link in fig. 6 in cross section, while fig. 7a, b, c show three possibilities for connecting the joint in accordance with the invention.

I fig. 1-4 er forholdene uten og med bruk av leddet ifølge oppfinnelsen illustrert. In fig. 1-4, the conditions without and with use of the joint according to the invention are illustrated.

Ifølge fig. 5 og 5a består leddet som er innsatt i bærewiren til et løfteutstyr av en hydraulikksylinder 2, som er lukket i de to endene ved hjelp av hhv. et sylinderhode 5 som f.eks. er forbundet med bærewiren, og en sylinderfot 4. Disse delene kan være sammenspent med ikke viste bolter. I det indre av sylinderen blir et rom 10 som er fylt med hydraulisk medium, f.eks. olje, begrenset av et stempel 6, som bærer en sylindrisk ansats 7 for dempning av endestillingen og ei stempelstang 1 som strekker seg gjennom sylinderfoten og som f.eks. er forbundet med lastkroken. På motsatt side av stemplet i forhold til hydraulikkammeret bærer stemplet et anslag som består av tallerkenfjører 8 og som samvirker med sylinderhodets innside. According to fig. 5 and 5a, the link which is inserted into the carrier wire of a lifting device consists of a hydraulic cylinder 2, which is closed at the two ends by means of a cylinder head 5 which e.g. is connected to the carrier wire, and a cylinder foot 4. These parts can be clamped together with bolts not shown. In the interior of the cylinder is a space 10 which is filled with hydraulic medium, e.g. oil, limited by a piston 6, which carries a cylindrical shoulder 7 for dampening the end position and a piston rod 1 which extends through the cylinder base and which e.g. is connected to the load hook. On the opposite side of the piston in relation to the hydraulic chamber, the piston carries a stop which consists of disc springs 8 and which interacts with the inside of the cylinder head.

Ei koaksial ytterkappe 3a danner sammen med hydraulikksylinderen 2 et ringrom 11, som tjener som gassakkumulator idet dette over boringer 18 og 19 og trykkbegrensningsventiler 9 står i forbindelse med hydraulikkammeret 10. A coaxial outer casing 3a together with the hydraulic cylinder 2 forms an annulus 11, which serves as a gas accumulator as this is connected to the hydraulic chamber 10 via bores 18 and 19 and pressure limiting valves 9.

Ifølge fig. 6 og 6a blir gassakkumulatoren 11 dannet av flere enkeltsylindre 3b som er anordnet rundt hydrualikksylinderen 2. According to fig. 6 and 6a, the gas accumulator 11 is formed by several individual cylinders 3b which are arranged around the hydraulic cylinder 2.

Dersom det ønskes et lukket system, kan det for lufting av sylinderen være tilkoplet en ytterligere gassakkumulator på stempelsida. If a closed system is desired, an additional gas accumulator can be connected on the piston side to vent the cylinder.

Ifølge fig. 7a til 7c er trykkbegrensningsventilen 9 forsynt med en forbiledning 17 med en tilbakeslagsventil 12 som lukker i dens åpningsretning. Trykkbegrensingsventi len er forbundet med hydraulikkammeret enten direkte (fig. 7a og 7b) eller over en toveisventil 15 (fig. 7c), som i den viste stillingen frigir denne veien. Ei kopling av styrestrøm-toveisventiler 13, 14 i ledningene 20 hhv. 20a, eller en hovedstrømsventil 15 i ei ledning 18 på gjennomgang, muliggjør i alle tre tilfeller en fri gjennomstrømning av hovedstrømmen uten trykkbegrensning fra hydraulikkrommet i leddet til gassakkumulatoren. According to fig. 7a to 7c, the pressure limiting valve 9 is provided with a bypass 17 with a non-return valve 12 which closes in its opening direction. The pressure limiting valve is connected to the hydraulic chamber either directly (fig. 7a and 7b) or via a two-way valve 15 (fig. 7c), which in the position shown releases this path. A connection of control flow two-way valves 13, 14 in the lines 20 and 20a, or a main flow valve 15 in a line 18 on passage, enables in all three cases a free flow of the main flow without pressure limitation from the hydraulic space in the joint to the gas accumulator.

Ytterligere opplysninger om kjent teknikk vil gå fram av PCT-skrift nr. PCT/EP85/00412. Further information on prior art can be found in PCT document no. PCT/EP85/00412.

Claims

1. Plastic-elastic tension joint for installation in the carrier wire of lifting equipment, characterized in that it is designed as a plastic-elastic retarding device for low-impact lifting and lowering of loads without the formation of wire slack during vertical relative movement between the outriggers of the lifting equipment and a relief surface, as in the case of loading under limited force releases a certain length of wire, which, when relieved, is pulled back in with yielding force, i.e. without the formation of wire slack.

2. Clause in accordance with requirement 1, characterized in that it is mounted between the end of the wire and the lifting hook of the lifting equipment.

3. Clause in accordance with requirement 1, characterized in that it is inserted between the free end of the outrigger and the upper end of the lifting wire.

4. Joint in accordance with one of claims 1-3, characterized in that it is, in a known manner, designed so that it is easy to assemble and correspondingly easy to remove.

5. Joint in accordance with one of claims 1-4, characterized in that it comprises a hydraulic cylinder (2) and a hydraulic piston (6) with piston rod (1), one hydraulic chamber (10) of which is connected to an associated gas accumulator (11) ) above at least one pressure limiting valve (9) and bores (18, 19).

6. Paragraph in accordance with requirement 5, characterized in that the gas accumulator is formed by an annulus (11) which is found between the hydraulic cylinder (2) and an outer casing (3) which is coaxial with this.

7. Clause in accordance with requirement 5, characterized in that the gas pressure accumulator (11) is formed by several, single cylinders (3b) which are arranged around the hydraulic cylinder (2).

8. Joint in accordance with one of the claims 5-7, characterized in that the hydraulic piston (6) on the side facing away from the cylinder compartment (10) carries a resilient stop (8) which works together with the inside of the cylinder head (5) .

9. Paragraph in accordance with requirement 8, characterized in that the driving stop consists of plate springs (8).

10. Link in accordance with one of claims 5-9, characterized in that the pressure limiting valve or -the valves (9) are provided with a bypass (17) with a non-return valve (12) which closes in the opening direction of the pressure limiting valve.

11. Link in accordance with one of claims 5-10, characterized in that after the pressure limiting valve (9) in a line (20) leading to the gas accumulator (11) a directional valve (13) is connected, so that a flow from the piston chamber ( 10) can be released to the gas accumulator via the disconnected pressure limiting valve (fig. 7a).

12. Paragraph in accordance with requirement 10, characterized in that the non-return valve (12) is provided with a bypass (20) with a way valve (14) over which a passage opening from the cylinder space (10) to the gas accumulator (11) can be released (7b).

13. Joint in accordance with one of claims 5-10, characterized in that the cylinder chamber (10) is connected to a directional valve (15), one of whose output lines (16) leads to the gas accumulator (11) outside the pressure limiting valve (9) (fig. 7c) .