BE1009017A3 - Hanginrichting met een kabel voor een daaraan gekoppelde last. - Google Patents

Abstract

Hanginrichting omvattende een gestel (1) en een aan het gestel (1) gekoppelde kabel (15) met een hangend gedeelte (18) dat bestemd is om aan een last (21) gekoppeld te worden, waarbij een hefboom (8) schanierbaar om een horizontale as (9) aan het gestel (1) gekoppeld is, aan een eerste arm (10) van de hefboom (8) een contragewicht (12) gekoppeld is, aan een tweede arm (13) van de hefboom (8) de kabel (15) gekoppeld is, en zodanige blokkeermiddelen (35) dat bij het optreden van een trekkracht in de kabel (15) die naar de last (21) gericht is en die kleiner is dan een bepaalde drempelgrootte de blokkeermiddelen (35) het contragewicht (12) op een voorafbepaalde minimumhoogte houden.

Description

Korte aanduiding: Hanginrichting met een kabel voor een daaraan gekoppelde last.

De uitvinding heeft betrekking op een hanginrichting omvattende een gestel en een aan het gestel gekoppelde kabel met een hangend gedeelte dat bestemd is om aan een last gekoppeld te worden.

Hanginrichtingen van deze soort kunnen verschillende toepassingen hebben. Een eenvoudige hanginrichting is bijvoorbeeld bestemd voor het hijsen van lasten voor opslag in een pakhuis of voor verwijdering daaruit. Een andere toepassing van de hanginrichting kan zijn als hangbruginrichting, of gondelinrichting, die vaak gebruikt wordt voor het verrichten van werkzaamheden aan gevels van gebouwen. Een dergelijke hangbruginrichting omvat vaak een contragewicht voor het tegengaan van kantelen van het gestel in de richting van de last. Het gestel van een dergelijke hangbruginrichting is op het dak van het gebouw, langs een rand ervan, geplaatst en aan een zich voorbij de dakrand bevindend uiteinde van het gestel zijn twee paren hangende kabels bevestigd met één paar langs elk uiteinde van de hangbrug. Een kabel, hijskabel of draagkabel genoemd, van elk paar is gekoppeld aan hijsmiddelen en een andere kabel, vangkabel genoemd, van elk paar is gekoppeld aan vangmidde-len. De hijsmiddelen en vangmiddelen van elk paar zijn meestal aan het betreffende uiteinde van de hangbrug aangebracht en laten de betreffende kabel, na langs of over interne organen geleid te zijn, verder naar beneden passeren. Bij breuk van de hijskabel treden de vangmiddelen in werking, waardoor de hangbrug na het afleggen van een bepaalde remweg, valweg of vangweg tot stilstand komt en aan de vangkabel blijft hangen.

In elk van de genoemde kabels en in elk van de genoemde soorten hanginrichtingen, dus al of niet van de soort waartoe de hangbruginrichting behoort, kunnen als gevolg van verplaatsing van de last zodanige variaties in de trekkracht in de kabel optreden dat voorzieningen wenselijk zijn om de dynamische trekkracht en vooral belangrijke schokken in de kabel te dempen. In hanginrichtingen van de hangbrugsoort worden daartoe, maar alleen voor de vangka-bels, schokdempingsmiddelen toegepast. Dergelijke schokdem-pingsmiddelen zijn aan het genoemde, zich voorbij de dakrand van het gestel bevindend uiteinde aangebracht en bestaan uit een vaste drukveer via welke de kabel bijvoorbeeld aan het einde van een ligger van het gestel bevestigd is of uit een plastisch vervormbaar orgaan voor het absorberen van de schokenergie in de betreffende vangkabel. Het contragewicht in een dergelijke hanginrichting is daarbij op geen enkele wijze beweegbaar aan een van de kabels verbonden. Een dergelijke veerdemper heeft als bezwaren dat de constructie ervan uit een groot aantal onderdelen bestaat, de veer een zware en dure drukveer is, montage moeilijk is omdat de veer onder een voor spanning (ter grootte van het eigen gewicht van de hangbrug) gemonteerd moet worden en de kostprijs van de veerdemper daardoor relatief hoog is. De uitvoering met het plastische vervormingsorgaan heeft als bezwaren dat het nauwkeurige vaststelling van de eigenschappen van het materiaal vereist, dat na het absorberen van een schok, en dus na plastische vervorming van het orgaan, vervanging ervan noodzakelijk is en daardoor de kostprijs ervan hoog is en de toepassing ervan duur is.

Geen van de genoemde hanginrichtingen is voorzien van dempingsmiddelen in een hijskabel voor het dempen van variaties van de trekkracht daarin. Dit kan schade toebrengen aan de kabel of aan de rest van de hanginrichting en kan in het geval van een hangbruginrichting onaangenaam zijn voor zich in de hangbrug bevindende personen wanneer in de draagkabel optredende schokken sterk genoeg zijn om duidelijk gevoeld te kunnen worden maar onvoldoende zijn om de kabel te doen breken.

Uit het Franse octrooischrift FR-A-1.413.966 is een hijskraan bekend waarvan de constructie in hoofdzaak overeenstemt met de constructie van de hanginrichting als beschreven in de aanhef van conclusie 1. De genoemde hijsinrichting bestaat uit een kolom waarop met een verticale draaiïngsas door de kolom een draagbalk kan scharnieren met een eerste arm (boom of giek) aan de ene kant van de as en een tweede arm aan de andere kant van de as. Aan de voet van de kolom is een wikkel inrichting voor een hijskabel aangebracht. Aan het vrije uiteinde van de tweede arm is een hefboom aangebracht die scharniert om een as die boven de draagbalk is aangebracht en die bestaat uit een derde arm tussen laatstgenoemde as en de kolom van de hijsinrichting en een vierde arm aan de andere kant van laatstgenoemde as. Aan het vrije uiteinde van de vierde arm is een contragewicht aangebracht. Een kabel is via een aan de tweede arm bevestigde rol, een aan het vrije uiteinde van de derde arm bevestigde rol, een op korte afstand van de kolom van de hijsinrichting aan de eerste arm bevestigde rol en een aan het vrije uiteinde van de eerste arm bevestigde rol geleid. Aan het uiteinde van de kabel dat vanaf de laatstgenoemde rol naar beneden hangt is een last bevestigd of kan daaraan gekoppeld worden. Wanneer de last op de grond rust is de hefboom zodanig gedraaid dat het contragewicht zich in een laagste positie bevindt. Wanneer vervolgens de hijsinrichting in werking gesteld wordt zal de kabel eerst een gedeelte op een trommel van de wikkelin-richting gewikkeld worden en zal het contragewicht in een richting van de kolom van de hijsinrichting af omhoog draaien voordat de last van de grond vrijkomt en verder omhoog verplaatst wordt. In deze situatie zijn de momenten (kracht x weg) die in een verticaal vlak door de draagbalk van de hijskraan aan weerszijden van de verticale draai-ingas worden uitgeoefend in hoofdzaak gelijk, zodat het resulterende buigmoment dat op de kolom uitgeoefend wordt geminimaliseerd wordt. Naarmate de te hijsen last groter is zal het contragewicht verder omhoog moeten draaien voordat de last van de grond vrijkomt. Wanneer de last vrij van de grond is zullen veranderingen in de trekkracht die optreedt in het kabelgedeelte tussen het uiteinde van de eerste arm en de last tot gevolg hebben dat het contragewicht in overeenstemming daarmee in een hogere of lagere positie gedraaid wordt. In sommige situaties kan een dergelijk dynamisch volgend gedrag van de inrichting ongewenst zijn, bijvoorbeeld wanneer de last een hangbruginrichting is waarin zich personen bevinden die bijvoorbeeld aan de gevel van een gebouw werken en voor wie een door hen niet gewilde op- en neergaande beweging zoveel mogelijk beperkt moet worden. Verder is het voor sommige toepassingen, zoals in het genoemde voorbeeld met de hangbruginrichting, ongewenst dat het contragewicht tijdens een verticale verplaatsing ervan bovendien een horizontale verplaatsing ondergaat. Bij toepassing op een gebouw kan dit ruimteproblemen veroorzaken.

De uitvinding beoogt de hiervoorgenoemde bezwaren op te heffen.

Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt door middel van de hanginrichting als beschreven in conclusie 1.

Hierdoor worden schokdempingsmiddelen met een eenvoudige en goedkope, maar niettemin betrouwbare constructie verschaft die voor elk van de genoemde soorten hanginrich-tingen en voor elk van de genoemde kabels toegepast kan worden.

Variaties van de trekkracht in de kabel zullen alleen significante verticale bewegingen van de last tot gevolg hebben wanneer de trekkracht een bepaalde drempel overschreden heeft. Dit draagt bij aan het comfort voor personeel dat werkzaam is in de hangbrug als deze de last vormt.

In tegenstelling tot bij de hiervoorgenoemde bekende hijsinrichting wordt bij de hanginrichting volgens de uitvinding niet beoogd de door de last en het contragewicht uitgeoefende momenten (kracht x weg) te vereffenen, zodat het bij de inrichting volgens de uitvinding niet noodzakelijk is het contragewicht significant horizontaal te verplaatsen, zodat de constructie ontworpen kan worden om de horizontale verplaatsingsweg van het contragewicht te beperken, waardoor de inrichting, ongeacht de toestand waarin het zich bevindt, bijna een constante ruimte in beslag neemt. Dit is in het algemeen gunstig bij toepassing van de inrichting op daken en/of wanneer personeel zich in de buurt van het contragewicht bevindt.

Door de geschikte keuze van afmetingen en aangrijpingspunten is beïnvloeding mogelijk van de eigenschappen van de dempingsmiddelen. Hierdoor is ook de lengte van de weg waarover de demping plaatsvindt te beïnvloeden. Door de keuze van de verhouding van de hefboomarmen is de grootte van de dempingsgracht te beïnvloeden. Door een geschikt ontwerp van de hefboomconstructie kan hierdoor de karakteristiek van de schokdemping dus vooraf naar wens progressief of degressief bepaald worden.

In het geval dat de hanginrichting van een soort is met een contragewicht voor het tegengaan van kantelen van het gestel in de richting van de last, zoals in het geval van een hangbruginrichting, is het aan de hefboom opgehangen contragewicht tenminste een deel van het contragewicht voor het tegengaan van het kantelen. Hierdoor wordt op twee manieren gebruik gemaakt van het contragewicht: voor het tegengaan van kantelen en voor het verschaffen van een demping van de trekkracht in de betreffende kabel.

De uitvinding wordt hierna toegelicht met verwijzing naar de tekeningen. In de tekeningen tonen:

Fig. 1 schematisch een zijaanzicht van een hangbruginrichting waarin de uitvinding is toegepast;

Fig. 2 op grotere schaal een zijaanzicht van een gedeelte van de inrichting van fig. 1 met de hefboom;

Fig. 3 een bovenaanzicht van het in fig. 2 getoonde gedeelte van de hanginrichting van fig. 1;

Fig. 4 een zijaanzicht van het in fig. 2 getoonde gedeelte van de hanginrichting van fig. 1; en

Fig. 5 op grotere schaal het in fig. 2 getoonde gedeelte van de inrichting in twee verschillende standen van de hefboom.

Fig. 1 toont schematisch een zijaanzicht van een hangbruginrichting waarin de uitvinding is toegepast. De inrichting omvat een gestel 1 met een horizontale ligger 2, die steunt op poten 3, die steunen op wielen 4, die steunen op rails 5, die op een dak 6 van een gebouw 7 aangebracht zijn. Aan een zich boven het dak 6 bevindend uiteinde (in fig. 1 links) van de ligger 2 is een hefboom 8 gekoppeld, die draaibaar is om een horiziontale as 9. Aan een eerste arm 10 is door middel van ophangmiddelen 11 een contragewicht 12 opgehangen. Aan een tweede arm 13 van de hefboom 8 is een horizontaal gedeelte 14 van een kabel 15 gekoppeld. Voorbij een dakrand 16 van het gebouw 7 zijn aan de ligger 2 kabelomleidmiddelen, in het bijzonder een katrol 17 aangebracht. De kabel 15 is over de katrol 17 geleid en een neerhangend gedeelte 18 van de kabel 15 hangt naar beneden en voor een gevel 19 van het gebouw 7. Het hangend gedeelte 18 van de kabel 15 is door middel van koppelmiddelen 20 aan een hangbrug (of gondel) 21 gekoppeld.

De uitvinding is toe te passen voor een hijskabel (ook draagkabel genoemd) of voor een vangkabel of voor beide kabels van een hangbruginrichting. In het geval dat de kabel 15 een hijskabel is zijn de koppelmiddelen 20 hijsmiddelen, in het bijzonder een takel. In het geval dat de kabel 15 een vangkabel is zijn de koppelmiddelen 20 vang-middelen, die in het algemeen reageren op een te hoge daalsnelheid voor het daarbij vastklemmen van de vangkabel in geval van breken van de hijskabel. De kabel 15 kan de koppelmiddelen 20 met een hangend onderste eindgedeelte 22 verlaten.

Een hangbruginrichting is in het algemeen voorzien van een contragewicht voor het tegengaan van kantelen van het gestel 1 in de richting van het hangend kabelgedeelte 18. Voor het in de tweede alinea hiervoorgenoemde contragewicht 12 kan een gewicht genomen worden dat gelijk is aan het gehele of een gedeelte van het contragewicht dat nodig is voor het tegengaan van kantelen. Hierdoor kan maximaal gebruik gemaakt worden van reeds aanwezige middelen van een bekende hangbruginrichting bij het toepassen van de uitvinding. In plaats van middelen voor het ophangen van een contragewicht dat bestemd is om het kantelen van het gestel 1 tegen te gaan komen dan de hefboom 8 en de hangmiddelen 11. Hierdoor hoeft het aantal onderdelen van de inrichting bij toepassing van de uitvinding niet of slechts weinig groter te zijn.

Bij het optreden van een significante verhoging van een trekkracht in de kabel 15 zal het contragewicht 12 door de werking van de hefboom 8 geheven worden. Hierdoor wordt een demping van een veranderende trekkracht, in het bijzonder schokken, bewerkstelligd. Dit draagt niet alleen bij aan prettig werken door personeel in de hangbrug 21 maar vooral aan de stabiliteit en vorm- en sterktebehoud van de gehele installatie waaronder het gestel 1 en de hangbrug 21. Zoals later toegelicht zal worden kan de dempingskarak-teristiek vooraf bepaald worden door een geschikte keuze van de lengten van de armen 10 en 13 en de positie van de as 9 van de hefboom 8. Daarbij kan bewerkstelligd worden dat in het geval dat de kabel 15 een vangkabel van een hangbruginrichting is en wanneer een bijbehorende hijskabel van de inrichting breekt bij toepassing van de uitvinding de vrijkomende schokenergie tijdens het vallen snel gedempt of geabsorbeerd wordt en de valhoogte van de hangbrug 21 beperkt wordt.

Hoewel de kabel 15 direct aan de hefboom 8 gekoppeld is zou de kabel 15 tevens aan een hefboom op de plaats van katrol 17 bevestigd kunnen zijn en zou tussen deze hefboom en de hefboom 8 een stang aangebracht kunnen zijn. Hieruit kan ook ingezien worden dat volgens de uitvinding een constructie mogelijk is waarbij de hefboom 8 (of functioneel gelijke hefboom) en katrol 17 van plaats verwisseld zijn. Het principe van de uitvinding zal dan van toepassing blijven. Het principe van de uitvinding zal verder van toepassing blijven wanneer in plaats van de hangbrug 21 een eenvoudige last aan de kabel 15 hangt en eveneens wanneer aanwezige hijsmiddelen zich op een andere plaats dan aan de last/hangbrug bevinden.

Fig. 2 toont op grotere schaal een gedeelte van de in fig. 1 getoonde inrichting met de hefboom 8, waarvan fig. 2 een voorkeursuitvoeringsvorm, nl. een schijf 30 van de hefboom 8 toont. Het gedeelte van de schijf 30 tussen de as 9 en een as 31 voor het ophangen van de hangmiddelen ll met daaraan het contragewicht 12 is te beschouwen als de in fig. 1 getoonde eerste arm 10. Het gedeelte van de schijf 30 tussen de as 9 en een as 32 voor het daaraan koppelen van het horizontale gedeelte 14 van de kabel 15 is te beschouwen als de in fig. 1 getoonde tweede arm 13. De armen 10 en 13 zijn fig. 2 met een streep-stiplijn aangegeven.

De figuren 3 en 4 tonen een bovenaanzicht respectievelijk en zijaanzicht (van de linkerkant) van het in fig. 2 getoonde gedeelte van de hanginrichting. Zoals uit de figuren 3 en 4 blijkt is aan weerszijden van de ligger 2 een schijf 30 aangebracht, die door middel van de assen 9, 31 en 32 gekoppeld zijn. Aan en tussen de twee schijven 30 is een blokkeermiddel in de vorm van een staaf 35 bevestigd.

Een hangbruginrichting zal in het algemeen twee liggers 3 met de in de figuren 2 t/m 4 getoonde instructies voor elk uiteinde van de hangbrug 21 omvatten, en eventueel met een dubbele uitvoering van de in de figuren 2 t/m 4 getoonde constructie voor elke ligger 2 bij toepassing van de uitvinding voor zowel een hijskabel als voor een vangka-bel van de hangbrug 21.

In de in fig. 2 getoonde toestand van de hanginrichting rust de staaf 35 op de ligger 2, waardoor zakken van het contragewicht 12 in deze toestand verhinderd wordt. Beneden een bepaalde massa of gewicht van de last 21 zullen variaties in de trekkracht in de kabel 15 onvoldoende zijn om de hefboom 8 of de hefboomplaten 30 te doen draaien en daarbij het contragewicht 12 te doen oplichten. Hierdoor wordt een bepaalde drempel verschaft waaronder trekkracht-variaties niet gedempt worden. Deze drempel is tijdens het ontwerpen van de inrichting te bepalen door geschikte keuzes van de plaatsen en afstanden tussen de assen 9, 31, 32 en de staaf 35.

Fig. 5 toont op grotere schaal het in fig. 2 getoonde gedeelte van de hanginrichting, waarin voor de duidelijkheid het kabelgedeelte 14, koppelmiddelen voor koppeling van het kabelgedeelte 14 aan de as 32 en de hangmiddelen 11 voor het contragewicht 12 weggelaten zijn. Fig. 5 toont in getrokken lijnen de schijf 30 in een rustpositie die identiek is aan de in fig. 2 getoonde positie en met streepjeslijnen de schijf 30 in een andere positie, die hier werkpo-sitie genoemd wordt. In de werkpositie heeft de trekkracht in de kabel 15 de hiervoorgenoemde drempel overschreden, waardoor het contragewicht 12 geheven wordt. In fig. 5 is een verticale verplaatsingsafstand van de as 31 aangegeven met SV1, is een horizontale verplaatsingsaf stand van de as 31 aangegeven met SH1, is een verticale verplaatsingsaf-stand van de as 32 aangegeven met SV2, en is een horizontale verplaatsingsafstand van de as 32 aangegeven met SH2.

Zoals in fig. 5 te zien is, is de as 31 in de werkpositie ten opzichte van de positie ervan in de rusttoestand over SH1 verder horizontaal van de as 9 verplaatst.

Hoewel in fig. 5 de lengten van de armen 10 en 13 aangegeven zijn met R1 respectievelijk R2 is de hefboomwer-king van de plaat 30 afhankelijk van effectieve armlengten loodrecht op de op de assen 31 respectievelijk 32 uitgeoefende krachten, waarbij deze effectieve armlengten en bijbehorende krachten momenten bepalen waarvan het draaien van de hefboom 8 of schijf 30 afhankelijk is. In fig. 5 zijn deze effectieve armlengten voor de rusttoestand van de plaat 30 aangegeven met Rl' voor de as 31 en R2' voor de as 32. In de in fig. 5 getoonde werkpositie is de effectieve armlengte voor het door het contragewicht 12 opwekte moment dus toegenomen van Rl' tot Rl' + SH1 en is de effectieve armlengte van het door de trekkracht in de kabel 15 opgewekte moment toegenomen van R2' tot R2' + SV2.

Voor de rusttoestand van de hanginrichting met de plaat 30 in de in fig. 2 en in fig. 5 met getrokken lijnen getoonde stand is de hoek tussen de as 10 en een horizontaal vlak aangegeven met de hoek A en is de hoek tussen de arm 13 en een horizontaal vlak aangegeven met de hoek B. De veranderingen van de effectieve armlengte Rl' en R2' tijdens het draaien van de schijf 30 kunnen wat betreft grootte en teken ervan voorafbepaald worden door een geschikte keuze van de hoeken A en B en van de lengten Rl, R2 van de urmen J.u respeuLieveiijK u.

Als hoek A zich onder het horizontale vlak bevindt, zoals getoond, wordt de effectieve armlengte Rl' bij het draaien van de schijf 30 vanuit de rustpositie groter. Wanneer de hoek A zich boven het horizontale vlak bevindt zal de effectieve armlengte Rl' bij het omhoogdraaien van de plaat 30 daarentegen kleiner worden.

Wanneer hoek B kleiner dan 90° is, zoals getoond, neemt de effectieve armlengte R2' bij omhoogdraaien van de schijf 30 toe. Wanneer de hoek B groter dan 90° is neemt de effectieve armlengte R2' bij omhoogdraaien van de schijf 30 af.

Door de genoemde keuzemogelijkheden van de hoeken A en B en van de armlengten RI en R2 kan vooraf bepaald worden of en met welk verloop de dempingsgrachten tijdens het afleggen van een dempingsweg toe- of afnemen. Hierdoor kan de dempingskarakteristiek vooraf naar wens progressief of degressief bepaald worden.

Binnen het kader van de uitvinding zijn verschillende wijzigingen mogelijk. Een aantal alternatieven ten opzichte van de getoonde constructies zijn hiervoor reeds toegelicht. Daarnaast zouden bijvoorbeeld de hangmiddelen 11 door middel van starre verbindingen met contragewicht 12 en de hefboom 8, 30 verbonden kunnen zijn, zodat het contragewicht ten opzichte van de as 9 kan zwaaien. Verder zou het gestel 1 als alternatief voor de staaf 35, die de benedenwaartse verplaatsing van het contragewicht 12 tot een minimumhoogte beperkt, middelen, bijvoorbeeld een plateau onder het contragewicht 12, kunnen hebben waarop het contragewicht 12 bij het bereiken van de minimumhoogte rust.

Claims (7)

1. Hanginrichting omvattende een gestel (1) en een aan het gestel (1) gekoppelde kabel (15) met een hangend gedeelte (18) dat bestemd is om aan een last (21) gekoppeld te worden, waarbij een hefboom (8) scharnierbaar om een horizontale as (9) aan het gestel (l) gekoppeld is, aan een eerste arm (10) van de hefboom (8) een contragewicht (12) gekoppeld is, en aan een tweede arm (13) van de hefboom (8) de kabel (15) gekoppeld is, zodanig dat bij het optreden van een trekkracht in de kabel (15) die naar de last (21) gericht is het contragewicht (12) een omhoog gerichte kracht ondervindt, met het kenmerk, dat blokkeermiddelen aangebracht zijn die een verplaatsing van het contragewicht (12) in benedenwaartse richting tot een minimumhoogte begrenzen.

2. Hanginrichting volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de blokkeermiddelen bestaan uit een aan de hefboom (8) bevestigde aanslag die in een laagst toegelaten positie van het contragewicht (12) op het gestel (1) rust.

3. Hanginrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de hefboom (8) bestaat uit twee soortgelijke plaatstuk-ken (30) op afstand van elkaar en met de as (9) als gemeenschappelijke as, waarbij de platen (30) aan weerszijden van een ligger (2) van het gestel (1) aangebracht zijn en de aanslag een tussen de platen (30) aangebracht staaforgaan (35) is.

4. Hanginrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gestel (1) middelen heeft waarop het contragewicht (12) bij het bereiken van de minimumhoogte rust.

5. Hanginrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kabel (15) een hijskabel is.

6. Hanginrichting volgens van de voorgaande conclusies, net bet kennerk, dat de kabel (15) een vangkabel is.

7. Hanginrichting volgens een van de voorgaande conclusies, net het kennerk, dat de inrichting een hangbrugin-richting is.