<Desc/Clms Page number 1>
Beschrijving behorende bij de Octrooiaanvrage
Bij het verplaatsen van stukgoederen is de te beschrijven lastweg uitermate belangrijke
Deze lastweg immers bepaalt hoeveel tijd er nodig is om bijvoorbeeld een schip te lossen res. te laden, waardoor dan ook in de praktijk veel waarde wordt gehecht aan snelwerkende kranen.
In verband hiermede zijn de zogenaamde topkranen ontstaan.
De uitvinding beoogt nu een verbeterde, topkraan ter beschikking te stellen met een ideale lastweg en waarmede veel sneller kan worden gewerkt dan met de bestaande topkranen.
De bezwaren van de bestaande topkranen zullen allereerst aan de hand van figuur 1 worden toegelicht.
In deze figuur is met 1 een topkraan van gebruikelijk type aangeduid, v.elke langs de kade 2 verrijdbaar is. Tot de meest gebruikelijke transporten behoren nu het overslaan van goederen uit het zeeschip 3 in de aak 4, of omgekeerde waarbij de goederen van 5 naar 6 of in omgekeerde richting moeten worden verplaatst, (geval I) en het overslaan van goederen van het ,- zeeschip 3 naar de opslagplaats of omgekeerde waarbij de goederen
<Desc/Clms Page number 2>
van 5 naar 8 of omgekeerd moeten worden verplaatst (geval II).
Met laatstgenoemd geval is het overslaan van goederen van het zeeschip naar auto, trein of anden op de wal staand vervoermiddel (van 5 naar 9) identiek.
Voor geval I is het kraanspel zeer eenvouding, n.l. hi jsen, toppen en vieren. De verticale projectie der lastweg verloopt rechtlijnig tussen de punten 5 en 6 en is dus ideaal.
Voor geval II zijn de omstandigheden echter minder gunstig. De verticale projectie der lastweg is nu door de stip- pellijn A in figuur 1 aangegeven. Hieruit blijkt, dat de afstand 5 - 8 langs een omweg wordt afgelegd. Een zeer belangrijk bezwaar is tevens, dat door de richtingsveranderingen in horizontale zin een hinderlijk slingeren van de last zal optreden.
Het kraanspel is tamelijk moeilijk en zal als volgt verlopen; hijsen, optoppen, zwenken, aftoppen, vieren. De zwenk- en topsnelheden moeten hier betrekkelijk laag gehouden worden.
Tenslotte is ook het automatiseren der kraanspelen bij de bekende topkranen practisch onuitvoerbaar, hoewel hieraan behoefte bestaat.
Al deze factoren, die het snel werken van de bekende topkranen in de weg staan, worden door het kraantype volgens de uitvinding nagenoeg geheel opgeheven.
Een topkraan volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de laadboom zodanig is gevormd, en/of in zodanige stand is aangebracht, dat bi j het toppen zijn uiteinde of top zich in een verticaal vlak beweegt, dat geheel vrij van het ganse kraan- lichaam ligt .
Hierdoor wordt het voordeel verkregen, dat de laadboom door de verticale stand heen kan toppen en de last, in hetzelfde verticale vlak blijvend langs het kraanlichaam kan passeren.
Hoewel het principe hiervan bekend is en onder andere is toe- gepast bij Davits voor zeeschepen, geeft de toepassing ervan op topkranen zodanige voordelen, dat hier van een verassend effect
<Desc/Clms Page number 3>
kan worden gesproken.
Volgens de uitvinding verdient het aanbeveling een om een horizontale topas draaibare laadboom te bezigen, die in het door de topas gaande symmetrie-vlak geknikt, gekromd of gebogen is uitgevoerd.
Men kan ook een rechte laadboom bezigen, welke draai- baar is om een niet-horizontale topas, dan wel een rechte laad- boom die scheef op een horizontale topas is geplaatst. Tenslotte is het mogelijk een rechte laadboom toe te passen op een schreef opgestelde kraan.
Het is nu volgens de uitvinding ook mogelijk de top- kraan van een inrichting te voorzien, waardoor tijdens het toppen de last zich volgens een horizontale of nagenoeg hori- zontale lijn beweegt.
Op deze wijze wordt een ideale lastlijn verkregen, waarvan de voordelen in het oog springen en nader aan de hand van de tekeningen worden toegelicht. Hierin is:
Figuur 2 een met figuur 1 overeenkomend bovenaanzicht ter verduidelijking van het principe van een topkraan volgens de uitvinding..
Figuur 3 een zijaanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van een kraan volgens de uitvinding.
Figuur 4 een vooraanzicht van de kraan volgens figuur 3,
Figuur 5 en 6 een schematisch aangegeven mechanisme voor de horizontale lastverplaatsing.
Figuur 7 een detail van de topschijf ondersteuning.
EMI3.1
Figuur 8 een detail van de h. jskabelgeleiding.
In figuur 2 zijn voor dezelfde onderdelen dezelfde verwijzingscijfers gebruikt als in figuur 1. Bi j transport van punt 5 naar punt 8 en omgekeerd (geval II) zal bij toepas- sing van een kraan la volgens de uitvinding de verticale projec- tie van de lastweg verlopen volgens de kortste weg tussen deze punten, dus volgens de rechte lijn B. De last beweegt zich dan
<Desc/Clms Page number 4>
het in verticale vlak gaande door de punten 5 en 8, waarmede een ideaal kraanspel wordt bereikt.
Cm het te kunnen verwezenlijken moet volgens de uit- vinding de laadboom kunnen draaien om de as X-X, die loodrecht staat op de lijn B.
Dit betekent dus tevens, dat de laadboom zodanig gebo- gen, geknikt of opgesteld zal moeten zijn, dat deze door kan toppen door de verticale stand heen, teneinde de last te ver- oorloven de kraan te passeren, zie ook figuur 3 en 4.
Alvorens nu de constructieve uitvoering van de kraan nader toe te lichten, zullen aan de hand van de principeschets volgens figuur 2 de voordelen van het nieuwe kraantype worden besproken.
Transportgeval I (van 5 naar 6 en omgekeerd).
Voor dit transport gelden voor de nieuwe topkraan dezelfde mogelijkheden als voor de bekende topkraan. Hierbij treedt dus ook de ideale lastweg op. De kraan volgens de uit- vinding wordt in dit geval op dezelfde wijze gebruikt als de gewone topkraan, n.l. hijsen, toppen, vieren.
Een aanmerkelijk ti jdsvocr deel kan in dit geval echter ten opzichte van de bekende topkraan worden verkregen, doordat de gemiddelde topsnelheid belangrijk hoger kan worden gekozen dan die bij de tot nu toe bekende topkranen. Buitendien wordt een belang- rijke besparing aan bedieningsenergie verkregen.
Transportgeval II (van 5 naar 8 en omgekeerd).
Bij dit transport treedt in tegenstelling met de bekende topkraan de ideale lastlijn B op. Het kraanspel is nu veel een- voudiger, n.l. hi jsen, toppen, vieren.
Hierbij treden de volgende voordelen op: 1. Het slingeren van de last tengevolge van het zwenken wordt geheel opgeheven, omdat de last zich uitsluitend in een verticaal vlak beweegt.
2. De bediening van de kraan is uiterst eenvoudig, want er wordt @
<Desc/Clms Page number 5>
één handeling minder dan bij de geldende topkranen verricht.
3.De topsnelheid kan belangrijk worden opgevoerd, omdat de last zich daarbij slechts in één richting beweegt en omdat het zicht van de kraandrijver op de lastweg tijdens het toppen zoveel beter is.
4. Het nieuwe kraantype kan gemakkelijk worden geautomatiseerd.
Indien stand aanwijzers worden aangebracht voor hijsen en toppen, dan is dit automatiseren reeds gedeeltelijk uitgevoerd, want de kraandrijver kan dan het juiste moment van afremmen nauwkeurig bepalen.
Deze maatregelen worden weliswaar ook bij de gewone topkranen toegepast, doch door het ingewikkelde kraanspel wordt deze uitvoering lastig en ingewikkeld.
5. Door de onder 1-4 genoemde voordelen kan de ti jd, welke per kraanspel nodig is, aanzienlijk worden bekort, zodat het los- of laadvermogen aanmerkelijk wordt opgevoerd.
6. Een belangrijke besparing van bedieningsenergie wordt verkregen,
Aan de hand van de figuren 3 en 4 zal thans de algemene constructie van de topkraan volgens de uitvinding worden toege- licht. Daar verschillende onderdelen van de kraan, zoals zwenk- werk, rijdwerk, portaal enz. op dezelfde wijze kunnen worden uitgevoerd als bij de bekende topkraan, zullen alleen de voor de uitvinding van belang zijnde onderdelen worden beschreven.
In zijaanzicht (figuur 3) heeft de laadboom 10 een sym- metrische vorm, waarbij de draaiings- of topas 11 op de lengte- hartlijn van de laadboom ligt. In dit aanzicht is de laadboom dus practisch normaal.
In vooraanzicht (figuur 4) bestaat de afwijking van een normale laadboom slechts in de knik of buiging 12, welke bij voorkeur dicht bij de draaias 11 zal worden opgelegd. In de prac- tijk zal een zijwaartse vlucht van circa 7 m meestal voldoen- de zijn voor het laten passeren van de last. Het spreekt vanzelf, dat ook andere constructieve uitvoeringen mogelijk zijn om de
<Desc/Clms Page number 6>
gewenste zijwaartse vlucht te bereiken.
Bij voorkeur wordt bij de constructie volgens de uitvin- ding de balansarm 13 binnen het gestel 14 gelegd, dit in tegen- stelling met de gebruikelijke topkraanconstructie, waarbij dit deel van de laadboom naast het gestel passeert tijdens het toppen.
Deze constructie is gewenst in verband met de volgens de uitvinding tocgeDaste constructie voor horizontale lastver- plaatsing, de ligging van het bedieningshuis en de uitvoering van het t opwerk, welke nader zullen worden toegelicht.
Om Ca 1200 te kunnen toppen leidt het toepassen van een krukmechanisme tot complicaties, zodat het aanbeveling ver- dient het toppen te doen geschieden door middel van een pennen- rand 15 of dergelijke met aandrijfrondsel.
Deze pennenrand kan op de balansarm 13 van de laad- boom 10 worden gemonteerd (figuur 3), waardoor een zeer een- voudig topwerk ontstaat. Eventueel kan het toppen electrisch worden begrensd door eindschakelaars en noodeindschakelaars., zoals bij normale topkranen, bruggen enz. gebruikelijk is.
Teneinde een horizontale verplaatsing van de last tij- dens het toppen te verkrijgen, kan een der bekende middelen worden toegepast, met een door de laadboom bewogen balans, voorzien van compensatieschijven, waarover de- hijsdraad wordt geleid of - een hoge vaste achterarm, waarin deze compensatieschi jven zijn ondergebracht of andere constructies, die tot hetzelfde doel leiden. Bij voorkeur zal echter bij de kraan volgens de uit- vinding een constructie worden toegepast als hieronder om- schreven. De kabellengte vanaf de topschijf tot de last BC zal bij de lengte van de laadboom L steeds gelijk moeten zijn aan L sin Ó, waarbij Ó de hoek van de laadboom met het horizontale vlak voorstelt (fig. 5).
Volgens de uitvinding kan bi j voorkeur aan de balans- arm AD, met een lengte L', een scharnierstant DE van gelijke lengte worden aangebracht, waarvan het uiteinde E in verticale
<Desc/Clms Page number 7>
zin wordt geleid en verbonden is aan een tandheugel EF, waardoor bij het veranderen van de hoekstand van de laadboom het rondsel G wordt aangedreven. Indien nu de laadboom beweegt tussen de hoeken Ó' en Ó"dan is het verschil in kabellengten L (sin Ó'- sin Ó "), waarbij de tandheugel verticaal verschuift over een afstand 2 L' (sin Ó'- sin Ó"), welke afstand recht evenredig is met de verticale verplaatsing van de topschi jf . Door nu de hijs- lier secundair te latendrijven door het rondsel G, kan een volmaakt zuivere horizontale lastverplaatsing worden verkregen,
waarbij de verticale reacties van de last op de laadboom volledig worden uitgebalanceerd door de stang DE van het compensatie-mecha- nisme, deze belasten het toplierwerk dus in het geheel niet.
Deze secundaire aandrijving kan op eenvoudige wijze worden bewerkstellingd door een differentieel of een planeetdrijf- werk, bijvoorbeeld als aangegeven in de figuur 6. In de tandwiel- kast 16 zijn parallel drie assen gelegerd, waarvan de as 17 door de hi jsmotor 18 wordt aangedreven. Op de hijsmotoras is tevens een trommelrem 19 aangebracht. De as 17 draagt verder een tandrad 20 dat in ingrijping staat met een draaibaar op de as 23 aangebracht tandrad 21, gekoppeld met een tandrad 22, dat evoncenslos om de as 23 kan draaien. Het tandrad 22 vormt met het vast op de as 23 gespiede tandrad 24 de zonneraderen van het planeetraderenstelsel 25, dat gemonteerd is in een tandrad 2b.
De as 23 draagt buiten de tandwielkast een rondsel 27, dat een met de hijskabeltrommel 29 gekoppeld tandwiel 23 aandrijft. Het tandwiel 26 staat in in- grijping met een tandwiel 31 op een hulpas 30, welke door het r.óndsel G uit figuur 5 via het tandrad 33 wordt aangedreven. Op de hulpas 30 is verder nog een trommelrem 32 aangebracht.
Door de hierboven beschreven constructie zal bij het toppen het rondsel G via de planeetoverbrenging de kabletrommel
29 dusdanig draaien, dat de hoogteverandering van de last, die door het toppen wordt veroorzaakt, wordt gecompenseerd.
De gunstigste plaats voor het compenstatiemechanisme is i
<Desc/Clms Page number 8>
in het hart van de kraan. De balsnsarm van de laadboom moet dan gespleten worden uitgevoerd, hetgeen tevens noodzakelijk is met het oog op het masseren van de hijskabel.
De stang DE van het compensatiemechanisme is in figuur 3 met 34 aangeduid.
@ Op het lierwerkhuis 35 rusten de gestellen 14, die bij voorkeur als gelast volwand portaal zijn uitgevoerd en de onder- steuning van de hoofdlagers voor de draaiingsas 11 vormen.
Hierdoor is voldoende ruimte gevormd voor het passeren van de balansarm (binnenzijde) en voor het passeren van de last (buiten- zijde), alsmede voor het aanbrengen van het compensatiemechanisme ( f ig . 3 en 4).
Om een vrij uitzicht voor de kraandrijver te verzekeren, is de plaatsing van het bedieningshuis 36 aan de zijkant van het gestel 14 gewenst. Teneinde te verhinderen, dat de kraandrijver steeds zijn hoofd moet draaien om de last te volgen, kan deze op een meedraaiend platform geplaatst worden, dat zodanig wordt aangedreven, dat de last zich steeds recht voor de kraandrijver bevindt.
Om te bereiken, dat de topschijf steeds in hetzelfde vlak ligt als de hijskabel vóór en na de topschijf, kan volgens de uitvinding de constructie volgens figuur 7 worden toegepast.
In de top van de laadboom 10 is hierbij een holle as 37 in radiale kogellagers 38 en in een axiaal kogellager 39 draaibaar ondersteund, door welke as de hijskabel 40 is gevoerd.
De holle as 37 draagt aan de bovenzijde de topschijf 41.
Het zal duidelijk zijn, dat bij deze constructie de krachten in de kabelparten de topschijf steeds in de juiste stand zullen houden.
Wat de kabelgeleiding betreft, zal de kabel nabij het knikpunt en bij het draaipunt van de laadboom door middel van kabelwielen ondersteund moeten worden, zodat een juiste kabel- geleiding in elke laadboomstand is verzekerd.
<Desc/Clms Page number 9>
Dubbele reepbuiging kan eventueel door het bijplaatsen van een derde schijf worden voorkomen, zoals schematisch in figuur 8 is aangegeven.
Indien de kraan volgens de uitvinding zou worden ge- bruikt als grijperkraan of met een één of meer-schijfs onderblok, wordt de holle as zodanig uitgevoerde dat hier de meerdere draden doorheen kunnen worden gevoerd. De bijbehorende kabel- schijven kunnen aan het uiteinde van de holle as worden beves- tigd, terwijl aan dit uiteinde tevens de bevestigingspunten voor de vaste parten bij gebruik van mantelblokken kunnen worden aangebracht.
Het zal duidelijk zijn., dat de uitvinding niet is beperkt tot het hierboven beschreven kraantype, doch dat zij eveneens kan worden toegepast bij drijvende kranen, vaste kranen en dergelijke.