<Desc/Clms Page number 1>
Inrichting voor het grijpen an oplichten van voorwerpen zoals onder water gelegen voorwerpen.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het grijpen en oplichten van voorwerpen, omvattende een langwerpig frame met een hartlijn en aan weerszijden van de hartlijn in een scharnierpunt daaraan bevestigd ten minste een tweetal grijporganen, die ieder met een uiteinde zijn verbonden met een respectieve aandrijfeenheid, zoals een hydraulische cilinder, die met een bevestigingsuiteinde is bevestigd aan het draagframe, waarbij het scharnierpunt van ieder grijporgaan op een respectieve slede is geplaatst, welke sleden langs het draagframe in een dwars op de hartlijn gelegen dwarsrichting verplaatsbaar zijn.
Een dergelijke grijper is bekend uit het Duitse "Offenlegungsschrift" DE 2840206. in deze aanvrage wordt een grijper beschreven waarbij de scharnierpunten van de bekken tijdens het openen en sluiten daarvan dwars op de hartlijn worden verplaatst.
Hiertoe is het uiteinde van iedere bek nabij zijn scharnierpunt voorzien van een tandwieldeel dat afrolt op een horizontaal geplaatste tandheugel waarlangs het tandwieldeel van de bekken afrolt bij openen of sluiten, waardoor verplaatsing van het scharnierpunt wordt bewerkstelligd. Met een dergelijke inrichting is een variatie van de maximaal geopende positie en van de gesloten positie van de bekken niet mogelijk. Verder is de complexe constructie met de vele stangen, scharnieren en de tandoverbrenging relatief kwetsbaar en gevoelig voor vervuiling.
Uit Amerikaans octrooi nr. 5, 066, 189 is een grijper bekend met langs iedere langszijde van het frame een veelheid van grijporganen die ieder hydraulisch worden bediend. Iedere arm is opgebouwd uit een aantal segmenten die met behulp van een in het inwendige van de arm gelegen cilinder en een daarmee verbonden ketting kunnen worden gestrekt of gebogen. Met de bekende inrichting kunnen lasten met verschillende vorm zoals bijvoorbeeld stapels zakken worden opgeheven, waarbij de armen aansluitend rondom de last kunnen worden geplaatst.
De uit het Amerikaanse octrooi bekende hefinrichting heeft als nadeel dat bij zwaardere lasten de segmenten van de armen zwaar worden belast en onderhevig kunnen zijn aan uitknikken. Verder kunnen
<Desc/Clms Page number 2>
met de bekende inrichting lasten met een hoofdzakelijk constante afmeting worden opgebeven. Met name kleinere voorwerpen kunnen met de bekende inrichting moeilijk op veilige en bedrijfszekere wijze worden gegrepen.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een inrichting die geschikt is voor het grijpen van voorwerpen met een variabele afmeting. Het is met name een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een inrichting waarbij relatief grote voorwerpen, zoals bijvoorbeeld scheepswrakken, met verschillende afmetingen op een bedrijfszeker wijze van een onderwaterbodem kunnen worden opgetild.
Hiertoe is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat het bevestigingsuiteinde van iedere met een grijporgaan verbonden aandrijfeenheid op een respectieve slede is geplaatst.
Door verplaatsing van de scharnierpunten en van de armen in de dwarsrichting, wordt op eenvoudige en effectieve wijze het bereik van de grijper gevarieerd. In de meest uiteengelegen positie van de sleden, of subframe, van een paar tegenover elkaar gelegen armen kan de inrichting volgens de uitvinding werken als een klemgrijper voor het aangrijpen op de zijwanden van voorbeeld een scheepswrak. In de meest nabij gelegen posities van de sleden of subframes van tegenover elkaar gelegen armen kunnen de armen in gesloten toestand tegen elkaar liggen en functioneert de inrichting als een grijper waarmee relatief kleine voorwerpen op de tegen elkaar gelegen delen van de armen kunnen worden afgesteund en opgeheven.
Verder wordt door de constructie van het relatief vlakke draagframe en de zijdelingse positie van de grijparmen een stabiele grijper verkregen die in geopende toestand op een te grijpen voorwerp kan worden afgesteund.
De zijdelingse positie van iedere arm ten opzichte van het frame kan afzonderlijk worden ingesteld, zowel centrisch als excentrisch. De armen worden direct aangedreven zonder een veelheid van kwetsbare verbindingen en de slag en kracht per arm kan afzonderlijk wodren bepaald. Verder wordt een voordelige, lage bouwhoogte verkregen.
Het bevestigingsuiteinde van iedere met een arm verbonden cilinder is eveneens op een respectieve slede geplaatst, zodat bij
<Desc/Clms Page number 3>
een gelijkblijvende stand van de aandrijfeenheden, of aandrijfcilinders, deze gezamenlijk met de armen in de dwarsrichting van het frame worden verplaatst. Hierdoor wordt een grote vrijheid in het positioneren van de afzonderlijke armen verkregen terwijl door de ongewijzigde relatieve positie van de armen ten opzichte van hun respectieve cilinders, de sluitkracht van de armen maximaal blijft.
De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan relatief licht worden uitgevoerd en heeft bijvoorbeeld een maximaal gewicht van 200 ton.
Bij voorkeur zijn de sleden afzonderlijk verplaatsbaar zodat de armen van de grijper ook in een asymmetrische positie ten opzichte van de hartlijn kunnen worden geplaatst. Verder verdient het de voorkeur iedere aandrijfeenheid, of cilinder van de armen afzonderlijk te bedienen. Hierbij kan iedere arm zijn voorzien van een krachtopnemer en een positiesensor on de slag en de kracht van de arm afzonderlijk in te stellen.
Door de sleden van de armen op verschillende posities langs de hartlijn van het draagframe te plaatsen kunnen de sleden van twee tegenovergelegen armen tot voorbij de hartlijn langs elkaar worden verplaatst. Hierdoor kunnen de armen tot op zeer kleine afstand van elkaar worden gebracht. Verder verdient het de voorkeur de krachtbron voor iedere aandrijfeenheid of cilinder te bevestigen aan het draagframe. Dit heeft als voordeel dat geen separate hydraulische slangen en elektrische signaal- en vermogensleidingen vanaf bijvoorbeeld een schip of bok naar de grijper hoeven te worden toegevoerd, maar dat kan worden volstaan met signaal en krachtstroomleidingen naar de electro-hydraulische vermogensbronnen en diverse organen op het frame.
Deze vermogensbronnen zijn niet getekend. vanuit de vermogensbronnen worden de diverse organen (hydraulische cilinders, thrusters, pompen) van energie voorzien en bewaakt.
Het draagframe van de inrichting volgens de uitvinding kan zijn voorzien van propellers voor onderwatertoepassingen. Aan het uiteinde van iedere grijparm kan een uitstroomopening zijn aangebracht voor toevoer van een onder druk staand fluidum naar een onderwaterbodem. Door toevoer van bijvoorbeeld water of perslucht, met optioneel daarin abrasieve deeltjes, onder hoge druk naar de waterbodem kunnen de grijparmen van de inrichting volgens de uitvinding zieh in de
<Desc/Clms Page number 4>
onderwaterbodem ingraven en kunnen deze onder bijvoorbeeld een gedeeltelijk in de onderwaterbodem verzonken scheepswrak aangrijpen.
De armen van de grijper kunnen zijn voorzien van een snijrand om op te heffen objecten te kunnen doorknippen. Dit is met name nuttig bij toepassing van de grijper voor het lichten van scheepswrakken van een onderwaterbodem.
Een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader worden beschreven aan de hand van de bijgevoegde tekening. In de tekening toont :
Figuur 1 een zijaanzicht van een drijvende bok voorzien van een hefinrichting volgens de onderhavige uitvinding,
Figuur 2 een bovenaanzicht van de hefinrichting volgens de onderhavige uitvinding, en
Figuur 3 en 4 een zijaanzicht van de hefinrichting in een toestand waarbij de scharnierpunten van twee tegenovergelegen armen zieh respectievelijk in de meest uiteen gelegen positie en in de dichtst bijeen gelegen positie bevinden.
Figuur 1 toont een hefinrichting of grijper 1 die via een of meer takels 2, zoals een normale hijstakel is bevestigd aan het Aframe of arm 3 van een drijvende bok 4. De grijper 1 omvat een draagframe 5 met aan de langszijden daarvan een viertal grijparmen 7, 7'. zoals blijkt uit figuur 2 en 3 zijn de grijparmen 7, 7' ter weerszijden van de longitudinale hartlijn 6 aan het frame 5 bevestigd in scharnierpunten 10, 10'. Iedere arm 7, 7' is met een uiteinde 11, 11' verbonden met een respectieve aandrijfeenheid, of cilinder 12, 12'. De cilinders 12, 12' zijn met een bevestigingsui teinde 13, 1 3'bevestigd aan een slede 14, 14'.
Door bediening van de cilinders 12, 12' kunnen de armen 7, 7' tussen een met de streep-stippellijn weergegeven geopende positie en een klempositie aangrijpen op een wrak, scheepsdeel of op een lading 16. Doordat de onderzijde 15 van het draagframe 5 vlak is uitgevoerd, kan het draagframe 5 in de geopende toestand van de armen 7, 7' op stabiele wijze worden afgesteund op een onder de waterspiegel gelegen voorwerp.
Aan de bovenzijde van het draagframe 5 is een hydraulische en of elektrische vermogensbron 17 aangebracht voor het bedienen van de cilinders 12, 12', eventueel voor verplaatsing van de sleden 14, 14', alsmede voor bediening van eventuele kruislings geplaatste schroeven of thrusters 18, 18' en van
<Desc/Clms Page number 5>
een pomp voor het toevoeren van een fluidum onder druk, eventueel l1et abrasieve deeltjes naar spuitmonden 19 aan de uiteinden van de grijparmen 7, 7'. Met behulp van een dergelijke fluidumleiding, die in de figuren niet is getoond, kan bij het grijpen van een op de onderwaterbodem gelegen voorwerp, de bodem bij de uiteinden van de armen 7, 7' worden weggespoeld zodat de armen 7, 7' tot onder het voorwerp 16 kunnen reiken.
Met behulp van de kruislings geplaatste schroeven 18, 18' kan de grijper 1 in de juiste positie worden gebracht bijvoorbeeld door besturing vanaf de bok 4, visuele inspectie met behulp van onderwatercamera's en een onderwater plaatsbepalingssysteem.
Het vermogen en de regelsignale worden aan de vermogensbron 17 toegevoerd via een in de tekening niet nader weergegeven leiding, of een umbilical.
Figuur 2 toont een bovenaanzicht van de grijper 1 waarbij het draagframe 5 is opgebouwd uit twee langsdragers 20, 20' en twee dwarsdragers 21, 21'. Hierbij zijn de posities langs de hartlijn 6 van de voorste sleden 14, 14' en van de achterste sleden 22,22' zodanig gekozen dat deze sleden langs elkaar kunnen bewegen en hierbij de hartlijn 6 kunnen passeren. Dit is met name van voordeel voor een knipwerking van de grijparmen 7, 7', die daartoe kunnen zijn voorzien van een scherpe sni) rand 16, 16'. Met behulp van de knipfunctie van de grijper 1 kunnen op de bodem gelegen wrakken in stukken worden geknipt alvorens te worden opgeheven. Aan de bovenzijde van het draagframe 5 zijn twee bevestigingsorganen 23, 23' voor de haken van de hijstakels van de bok gelegen.
De haken van de hijstakels van de bok 4 kunnen mechanisch met de bevestigingsorganen 23, 23' worden verbonden. Dit kan ook op afstand bestuurd, hydraulisch gebeuren. Hierbij is het van voordeel dat, aangezien de grijper hydraulisch sluit, de sluitweg voor de sluitdraad van een grijper, zoals op conventionele wijze wordt toegepast in samenwerking met een bok 4, komt te vervallen waardoor de onderhavige grijper een veel grotere verticale weg tot zijn beschikking heeft dan een conventionele grijper die wordt gesloten door middel van de extra sluitdraad.
De breedte a van de grijper 1 volgens de getoonde uitvoeringsvorm bedraagt bijvoorbeeld 20 meter. De afstand b tussen de voorste en achterste armen 7 en 8 aan de linkerzijde bedraagt bijvoorbeeld 11 meter terwijl de afstand c tussen de voorste en
<Desc/Clms Page number 6>
achterste armen 7',8' aan de rechterzijde bijvoorbeeld 14 meter bedraagt. De hoogte van de grijper volgens de uitvinding bedraagt bijvoorbeeld 16 meter. Met de inrichting kunnen voorwerpen met een gewicht van bijvoorbeeld 600 ton klemmend worden gegrepen en opgetild. In het geval van scheepswrakken kan dit plaatsvinden vanaf een onderwaterbodem op een diepte van bijvoorbeeld 50 meter.
Figuur 3 toont een zijaanzicht van de grijper 1 waarbij de scharnierpunten 10, 10' zieh in hun meest uiteen gelegen positie bevinden. In de geopende toestand, die is weergegeven met de streepstippellijn, bedraagt de afstand tussen de onderzijden van de armen 7, 7' bijvoorbeeld 24, 5 meter. in de gesloten toestand bedraagt deze afstand bijvoorbeeld 9, 9 meter. Door verplaatsing van de sleden 14, 14' kunnen de scharnierpunten 10, 10' dicht bijeen worden gebracht zoals getoond in figuur 4. Hierbij kunnen de armen 7, 7' geheel worden gesloten en kunnen de onderste uiteinden van de armen een overlap van ongeveer 10 cm hebben.
Hierdoor wordt een gesloten ruimte gevormd en kunnen ook relatief kleine voorwerpen zonder klemmend te worden vastgegrepen door de armen 7, 7'worden opgeheven. In de in figuur 4 getoonde toestand bedraagt een maximale afstand tussen de onderste uiteinden van de armen 7, 7' bijvoorbeeld 14 meter.
De armen 7, 7' kunnen met een instelbare lengte zijn uitgevoerd. verder kan ieder van de cilinders 12, 12' en 24, 24' zijn voorzien van een krachtopnemer en van een druksensor om de klemkracht en de slag van de armen 7, 7' te meten. Iedere cilinder 12, 12' en 24, 24' kan afzonderlijk worden aangestuurd op een wijze waarbij de maximale sluitkracht van de armen 7, 7' bijvoorbeeld 100 ton bedraagt. Verder kan iedere arm 7, 7' ; 8, 8' zijn voorzien van een mechanisch of hydraulisch vergrendelsysteem om de armen in gesloten toestand te vergrendelen. Iedere arm 7, 7' ; 8, 8' heeft een stalen punt van gehard materiaal om in harde bodems te kunnen grijpen zoals bijvoorbeeld rotsbodem, en/of om door een scheepswand heen te kunnen dringen.
Verder kan de grijper 1 zijn voorzien van onderwatercamera's om de positie daarvan te bepalen door de aansturing van de propellers 18, 18'.
Hoewel de inrichting is beschreven aan de hand van een grijper voor onderwatertoepassingen kan de constructie volgens de onderhavige uitvinding eveneens op voordelige wijze op het droge worden toegepast voor het opheffen van voorwerpen met een grote variatie in
<Desc/Clms Page number 7>
afmetingen. De bij wijze van voorbeeld getoonde inrichting omvat een viertal armen 7,7's8,8' saar kan eveneens op voordelige wijze met twee amen of met meer dan vier armen worden uitgevoerd. Hierbij kunnen de armen van een zijde onderling zijn gekoppeld en beweegbaar of vast zijn opgesteld. Tevens is het mogelijk om de armen te voorzien van een vertanding om de grijpwerking of de snijwerking daarvan te verhogen.
Tevens kunnen op de tegenover elkaar gelegen armen 7, 7' uitsteeksels zijn aangebracht, zoals in elkaar grijpende vingers die in gesloten toestand van de armen een "schaal" vormen rond het te heffen object. Verder kan in plaats van een hydraulische bediening van de armen, deze bediening tevens plaatsvinden door middel van een elektrische aandrijfinrichting. Ook kunnen de sleden 14, 14' en 24, 24' zowel op hydraulische als handmatige wijze worden verplaatst. Tenslotte kunnen de dimensies van de inrichting worden gevarieerd zonder buiten de reikwijdte van de uitvinding te treden.