"Kraan"
De uitvinding heeft betrekking op een kraan met bewegende giek, voor het behandelen van lasten, onder meer containers.
De gehesen lasten worden door de nieuw-ontworpen kraan verplaatst door een gieksysteem, dat een zodanige beweging uitvoert, dat een horizontale lastweg wordt verkregen, recht-
<EMI ID=1.1>
van de vertikale middenpositie van de giek of giekarmen wanneer men te doen heeft met een samengesteld giekensysteem.
De uitvinding maakt het mogelijk de giek zodanig te construeren dat een dubbele lastweg wordt bekomen t.o.v. een klassieke giek, met een gelijke lengte, en zonder gebruik te maken van een zwenkbeweging van de giek rond een vertikale draaias. Het vluchtbere ik (lastweg lengte) evenaart dan ook dit van de klassieke hijswerktuigen met loopkát.
De laatste jaren heeft zich de bouw van grote "containerportalen", laadbrugge n met loopkat, voor het behandelen van op schepen geladen containers, sterk ontwikkeld.
<EMI ID=2.1>
omvatten een verr ijdbaar portaal met een horizontale hoofddrager waarover een loopkat rijdt.
Het hoofdliggergedeelte boven het schip kan meestal ingetopt (omhoog gescharnierd) worden zodat de kraan geen hindernis vormt voor het vrije-ruimteprofiel van de schepen.
De klassieke laadbruggen omvatten een vrij complexe structuur waarvan de constructie-elementen aanleiding geven tot een groot aantal knooppunten en montageverbindingen.
De constructie-elementen worden meestal in kokerbalken uitgevoerd.
De uitvinding heeft tot doel een kraan met equivalente functies te verwezenlijken waarvan de structuur eenvoudiger is, uit minder elementen bestaat en waarvan het netto-constructie-gewicht bij een gelijke capaciteit en lastverplaatsing (totaal eigen gewicht zonder ballast), veel lichter is dan het netto-constructie-gewicht van de klassieke laadbruggen met loopkat.
De nieuw ontworpen kraan werkt zonder loopkat en is universeel voor wat de aard van de behandelbare hijslasten betreft. Indien nodig kan dit kraantype met een vierdraads-grijper (ertsomslag) of met het klassieke hijsjuk function- / neren.
Een combinatie van verschillende mogelijkheden kan verwezenlijkt worden.
<EMI ID=3.1>
kraantype tot doel volgende belangrijke voordelen in zich te verenigen t.o.v. de hoger omschreven containerlaadbruggen :
a) bij een gelijke hij scapaciteit en vluchtbere ik, een kraan met lichter netto-constructie-gewicht te realiseren, b) het aantal constructie-elementen en knooppunten te minimaliseren, c) gunstiger hoek-drukken te bekomen (een hoek = één der vier portaalpoten), d) de windoppervlakte te reduceren en de stabiliteit tegen omkantelen te verbeteren.
Om deze voordelen overeenkomstig de uitvinding te bereiken is de hijskraan volgens de uitvinding, uitgerust met een giek die scharnierend ondersteund wordt door een portaal met kraantoren, en wel zodanig dat de giek van de ene zijde van de kraantoren naar de andere zijde, over de loodlijn heen, rondom een horizontale giekas, kan zwaaien.
In de hierna volgende uiteenzetting zullen verschillende typen uitvoeringsvormen worden beschreven die allen zijn afgeleid van het principe dat aan de basis ligt van de zoeven beschreven kraan.
Deze verschillende typen kranen kunnen als volgt worden onderscheiden :
Ia Kraan uitgerust met een enkelvoudige giek in éénzijdige
uitvoering, waarbij de horizontaliteit van de lastbeweging tijdens het toppen van de giek, wordt bekomen door een drievoudige kabelinschering tussen de torenkop en de giek-kop,
Ib Kraan met enkelvoudige giek in éénzijdige uitvoering,
waarbij de horizontale lastbeweging tijdens het toppen van de giek wordt bekomen door een compensatiegiek, scharnierend in de toren,
<EMI ID=4.1>
giek in dubbele uitvoering,
IV Uitvoeringsvorm II, maar in dubbele uitvoering.
De hieraantoegevoegde figuren, waarnaar in de beschrijving wordt verwezen, kunnen als volgt worden onderverdeeld.
<EMI ID=5.1> een kraan van het onder Ia beschreven type. Figuur 2 is een schematisch gehouden vooraanzicht van de kraan volgens figuur 1. Figuur 3 is een geschanseerds perspectivische voorstelling van de drievoudige kabelinschering in de giekkop van een kraan volgens figuren 1 of 2. Figuur 4 is een perspectivische voorstelling van een hulpgiek bedoeld voor de noodzakelijke lastbegeleiding en -stabilisatie en de aandri jving hiervan. Figuur 4 bis schematiseert, op een beperkte schaal, de <EMI ID=6.1> Figuur 4 ter.. illustreert de verhouding kraantorenhoofdgiek-trommel 22 en kabel 21. Figuur 5 geeft een beeld van de lastbegeleidingsfreem en van de.middelen die de horizontaliteit hiervan verzekeren. Figuur 5 bis illustreert op een beperkte schaal de <EMI ID=7.1> Figuur 6 vertoont op een andere schaal een middel ter aandrijving van een kraangiek volgens de vorige figuren.
Figuur 7 vertoont op een analoge schaal een ander middel <EMI ID=8.1> Figuur 8 vertoont, op een analoge schaal een derde middel ter aandrijving van een kraangiek volgens de, figuren 1-5. Figuur 8 bis vertoont, tenslotte, een vierde middel ter aandrijving van een kraangiek volgens de figuren 1-5. Figuur 9 is een schematisch gehouden zijaanzicht van een kraan met giek en hulpgiek verder uitgerust met een compensa. tiearm. Figuur 9 bis is een schematisch gehouden vooraanzicht van de kraan volgens figuur 9. Figuur 9 ter. is een perspectivische voorstelling van <EMI ID=9.1>
9 en 9 bis.
Figuur 10 is, op een andere schaal, een schematisch gehouden perspectivische voorstelling, in zijaanzicht, van een kraan van het onder II beschreven type. Figuur 10 bis, toont, op een grotere schaal, zekere details van het voorste uiteinde van de topgiek met lastophang-. freem en stuurcabine. Figuur 10 ter. is een vooraanzicht van de kraan volgens figuur 10. Figuur 11 is een schematisch gehouden vooraanzicht van de <EMI ID=10.1> Figuur 12 is een schematisch gehouden vooraanzicht van de kraan van het onder III b beschreven type. Figuur 13 is een schematisch gehouden vooraanzicht van de kraan van het onder IV beschreven type.
<EMI ID=11.1>
De uitvoeringsvorm met enkelvoudige giek en hulpgiek
in combinatie met de drievoudige inschering omvat :
Een eenvoudige giek in volwand, of vakwerkeonstructie, wentelend rondom een horizontale as die vrijdragend is gemonteerd tegen een kraantoren. De giek-kop is T-vormig uitgevoerd zodat de hijskabels van de last, opgerold door een hijslier, die zich tegen de toren bevindt, via schijven in de kraantoren naar de giek-kop lopen en vervolgens via andere,kabelschijven
<EMI ID=12.1>
Om tijdens de topbeweging, bij stilstaande hijslier, een horizontaal last-traject te kunnen bekomen, zijn de hijskabels,
<EMI ID=13.1>
Deze voorziening is echter klassiek bij haven-stukgoedkranen.
Bij de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1-5 is nochtans een speciale opstelling van de giekschijven toegepast, die specifiek is voor de uitvinding (zie vooral fig. 3).
De kraan, door de reeds genoemde figuren 1-5 voorgesteld is uitgerust met een portaal 1 en kraan-toren 2. Zowel portaal 1 als de daarbij aansluitende toren 2 kunnen zeer uiteenlopende vormen of structuren vertonen.
Het portaal 1 is uitgerust om zich te verplaatsen op twee looprails, en is hiertoe uitgerust met vier poten. Elk der vier portaalpoten bevat een bogie-systeem dat de wieldrukken, door middel van loopwielen, statisch gelijkmatig verdeelt op de niet voorgestelde looprails.
De hijslier met motor, rem, reductor. en kabel-oproltrommels wordt in machinehuis 3 gemonteerd.
<EMI ID=14.1>
uitgerust met een giek 4. De giekas 5 is aan één zi j de ingeklemc <EMI ID=15.1>
t.o.v. de toren 2 liggen aan dezelfde zijde van de giek. De gieksteunpunten 6 worden gevormd door twee grote radiaallagers waarvan de buitenringen in de torenflanken dragen; de binnenringen draaien mee met de giekas 5. De giek ondergaat tijdens
<EMI ID=16.1>
is in elke positie volledig uitgebalanceerd door een tegengewicht 4 bis.
De aandrijving van de giek bevindt zich aan de giekbasis en is uit te voeren volgens één van de volgende principen :
a) het mechanisme net tandsector 7 en aandrijfrondsel 8 (fig.6) , b) het mechanisme met tandheugel 9 en aandrijfrondsel
10 (fig. 7), c) het vijs-moer mechanisme dat klassiek is bij haven- <EMI ID=17.1> d) de hydraulische cylinder (fig.8 bis).
Het kabelverloop afgebeeld door fig. 3, bij de uitvoerings vorm Ia van de uitvinding, is de volgende:
De hijskabels, bestaande uit een bundel van bij voorkeur vier kabels, worden met de verwijzing 11 aangeduid. Om de zwaaibewegingen van de giek voorbij de loodlijn heen mogelijk te maken lopen de hi j skabels 11 van he t machinehuis 3, langs één zijde van het zwaaivlak van de giek 4 naar de last 12, via het kabelschijvensysteem 13-15-16-17 in de giekkop en op het T-vormige giekeinde .
Deze opstelling maakt het mogelijk dat, zonder hinder,
de giek 4 een volledige hoek 2a kan beschrijven. Hierbij bewegen de hijskables, tussen torenkop en giekkop, de giek, en de afhangende hijskabels van T-stuk naar last juk, in aan elkaar evenwijdige vertikale vlakken.
Ook de hulpgiek 14, scharnierend gemonteerd aan giek 4, beweegt zich tijdens de topbeweging in een vertikaal evenwijdig vlak t.o.v. voornoemde andere vlakken.
De weg gevolgd door één der vier hijskabels 11 is voor uitvoeringsvorm Ia als volgt : (zie fig. 3)
- vanaf de hijstrommel opgesteld in machinehuis 3 naar torenkopschijven 18
- vanaf schijf 18 naar schi j f 16 in de giek,
- vanaf schi jf 16 naar schij f 19 in de torenkop,
- vanaf schijf 19 naar één der schijven 17,
- vanaf schijf 17 naar schijf 13a naar schijf 13b naar één der schijven 15
- vanaf schijf 15 naar het geleidingsjuk en zo naar last
12.
Tijdens het passeren van de vertikale (midden) positie van giek 4 wordt de kabel 11, bij de schijven 17 en 15, overgenomen door 17a en 15a.
Voor alle kabelschij ven zijn anti-ontsporingsinrichtingen aangebracht die de hijskabels beletten uit de gleuf te lopen en overmatige slijtage te veroorzaken.
De werking van de drievoudige inschering is klassiek en wordt algemeen toegepast.
Een essentiële eigenschap van de uitvinding bestaat erin de voordelen van dit type van inschering, door een kabelsch ijven-opstelling, te behouden tijdens het overslaan van de enkele giekarm-
<EMI ID=18.1>
sentiële hoedanigheid van de uitvinding, de horizontaliteit
(of horizontaal lasttraject) wordt in verwezenlijkingsvorm Ia bekomen door de voornoemde drievoudige inschering waarvan het het kabelverloop beschreven is.
Tijdens de horizontale verplaatsing van de last, beschrijft de giekkop met T-vormig uiteinde een cirkelvormige baan in de ruimte, en dit rondom het draaicentrum van de giek. Dit betekent dat de vertikale afstand van last tot giekkopschijven 15, varieert in functie van de horizontale afstand van last t.o.v. de kraantorenas of symmetrieas YY (fig. 1). Hoe kle iner de vlucht, hoe groter de afstand E-K (Theoretisch :
<EMI ID=19.1>
Zonder een bijkomende voorziening zou dit verschijnsel voor gevolg hebben, dat de slingerlengte E-K+h van de last t.o.v. de ophanging 15 zeer groot zou worden, met als maximumwaarde, deze bereikt voor de vertikale middenpositie van de giek.
Vermits een grote slingerlengte E-K+h een zeer ongunstig effect zou hebben op het manipuleren van de last, ligt het
<EMI ID=20.1>
ongewenste schommelbewegingen van de last, door een te grote slingerlengte, te beletten.
De kraan, in de uitvoeringsvorm Ia is volgens de uitvinding voorzien van een hulpgiek (fig. 4), en een lastbegeleidend freem (fig. 5) om hogervermelde schommeleffecten te verhinderen.
De hulpgiek 14 is een stijve arm in vakwerk, waarvan het onde rste uiteinde, voor het volledige verloop van de topbewe ging een horizontale baan volgt. Deze hulpgiek is scharnierend bevestigd aan giek 4, en wordt door een aandrijftrommel
20 en een kabeltransmissie 21 synchroon aangedreven door de hoofdgiek 4.
Een aandrijftrommel 20, bevestigd aan de hulpgiek, neemt, door middel van een kabeltransmissie 21, de hulpgiek mee. De kabels 21 zijn bevestigd op de omtrek van een stilstaande trommel 22, concentr isch met het draaipunt van de giek 4 be ve st igd . i
<EMI ID=21.1>
doordat de reductieverhouding 2 : 1 van stilstaande trommel
22 naar aandrijftrommel 20, de hoekverplaatsing van de hulpgiek verdubbelt t.o. v. de hoekverplaatsing van giek 4. De hoeken gevormd door de hoofdg iek 4 met de horizontale en de hulpgiekas met de horizontale zijn voor elke stand gelijk.
<EMI ID=22.1>
De punten K en A liggen dus op een horizontale lijn, bijgevolg zal het geleidend freem deze horizontale weg volgen.
Het geleidingsfreem (fig.5) of lastbegeleidend freem bevat een horizontale draaias, vrijdragend, met twee radiaallagers bevestigd in het onderste uiteinde van de hulpgiek
(fig.4).
Het geleidingsfreem bevat vier kabelschijven 23, één voor elk van de vier hijskabels.
De hijskabels 11, aflopend van de kabelschijven 15. in het T-vormig uiteinde van giek 4, worden twee per twee over de kabelschijven 23 geleid.
Zo ontstaat in het zijaanzicht volgens figuur 4 bis, de figuur EFLGE, met E als projectie van de aflooplijn van de kabels 11 over de schijven 15.
De last 12 wordt opgehangen aan de vier kabels 11 die twee per twee bevestigd zijn aan het containerjuk of stukgoedjuk dat zodoende door de convergerende kabels in twee punten wordt verhinderd te schommelen onder invloed van horizontale belastingen.
Het geleidingsfreem, scharnierend opgehangen aan de hulpgiek, voorzien van kabelschijven, vereist bovendien een <EMI ID=23.1>
assen zich bevinden, behoudt voor elke positie van de giek.
Te dien einde is een inrichting voorzien volgens fig.5.
Deze zeer eenvoudige inrichting die het geleidingsfreem horizontaal houdt, omvat een stel van twee parallelogrammen
<EMI ID=24.1>
is een horizontale hefboom, scharnierend, concentrisch met de hulpgiekas terwijl P5 en P6 vaste punten op de kraantoren zijn.
Gedurende de verplaatsing van giek 4 en van hulpgiek 14 blijft P3-P4, dus ook P1-P2 horizontaal.
De uitvoeringsvorm Ia volgens de uitvinding omvat dus
een kraan, voor het behandelen van lasten, onder meer containers. met een enkele giek en hulpgiek, een geleidingsfreem en een
<EMI ID=25.1>
Deze hoofddelen zijn zodanig opgesteld dat volgende bewegingen mogelijk worden :
a) de hoofdgiek 4 kan ongehinderd een symmetrische zwaaibeweging in een vertikaal vlak uitvoeren t.o.v. de kraantorenas, terwijl de giekarm de vertikale middenpositie passeert, <EMI ID=26.1> in een vertikaal, evenwijdig vlak aan deze laatste en vormt zodoende, door middel van een gele idingsfreem, scharnierend bevestigd in zijn uiteinde, een inrichting die schommelingen van de last verhindert. c) de last volgt gedurende de hoofdgiek-zwaai-beweging een horizontale baan, d) alle hoofddelen; giek, hulpgiek, geleidingsfreem, hijskabels, bewegen hierbij ongehinderd in de ruimte,
<EMI ID=27.1>
een zijde van de kraantoren naar de andere over de vertikale li jn in de middenpositie heen.
Uitvoeringsvorm Ib (fig. 9, 9bis, 9ter).
De uitvoeringsvorm met enkelvoudige giek 32 en hulpgiek
14 in combinatie met een compensatie-giek 26 omvat een analoge uitvoering t.o.v. de uitvoeringsvorm volgens la.
De kraan volgens deze uitvoeringsvorm bestaat uit een
<EMI ID=28.1>
hulpgiek 14 met geleidingsfreem.
De uitvoeringsvorm onderscheidt zich van deze volgens
la door andere middelen die het horizontale lasttraject verzekeren.
De ze als lb betitelde uitvoeringsvorm vormt essentieel het onderwerp uit van fig. 9.
Figuur 9 ter stelt volgens een perspectivische voorstelling het kabelverloop voor. Eén der vier hijskabels volgt een als volgt te beschrijven weg.
De kabel loopt van de hi j strommel 24 naar de kabel schijf
25 in het achterste uiteinde van de arm 26 van de compensatiegiek en vervolgens naar de schijven 27 - 28 - 29 - 30 in het T-vormig giekuiteinde, en zoals in de uitvoeringsvorm volgens
<EMI ID=29.1>
ner- of stukgoed-laatjuk.
Een nieuw element tegenover Ia is de compensatiegiek. Deze compensatiegiek bestaande essentieel uit een scharnierende arm 26, aan de hoofdgiek 32 gekoppeld, stangensysteem 31 volgt synchroon de hoofdgiekbeweging terwijl de geometrie van de figuur gevormd door de kabel-afbuigings-punten er voor zorgt dat de som van de kabellengten tussen trommel 24, schijf 25, schijven 27-30 tot aan de last zodanig evolueert dat de last, tijde ns de top- of zwaaibeweg ing van de giek 32 op een horizontale beweegt.
De arm 26 van de compensatie-giek is zodanig opge steld dat de door de giek 32 beschreven beweging in een vertikaal zwaaivlak niet gehinderd wordt. Zowel de giek 32 als de arm
26, passeren de middenstand en laten het, voor de uitvinding specifieke, symmetrische lastbereik toe. De arm 26 is door
de scharniere nde stangen 31 zodanig verbonden dat de armlangsas stee ds evenwijdig blijft aan de langsas van de giek
32.
De door de figuren 9 en 9ter. voorgestelde hefbomen 34 zijn hiervoor voorzien aan de giek 32 en de arm 26 van de compensatie-giek. De door de compensatie-armschijven 25 beschre ven vlakken liggen aan de tegengestelde zijde van de toren 2 t.o.v. de aandrijfstangen 31. De compensatiearm is in twee radiaallagers 33 bovenop de toren gelagerd.
Het kabelschijven-systeem 27-30 is analoog aan uitvoeringsvorm Ia met dien verstande dat de hijskabel rechtstreeks van de hijstrommel naar de last loopt via de betrokken schijven, in uitvoeringsvorm Ia bevat de kabelloop 3 inscheringen tussen torenkop en giekkop.
In de uitvoeringsvorm Ib van de uitvinding is de werking van de hele giek, hulpgiek en geleidingsfreem analoog aan deze beschreven voor de uitvoeringsvorm Ia.
Uitvoeringsvorm II.
<EMI ID=30.1>
Deze hijskraan, voor het behandelen van lasten, onder meer containers en grijpers voor allerhande stortgoederen, is
<EMI ID=31.1>
a) een kraanportaal, bestaande uit twee wielbalken
35, een monoligger 36, een vertikale toren 37, en
een kraanrijmechanisme 38, b) een samengesteld giek-systeem bestaande uit : een steunbalk 39, een bek of topgiek 40, een trekbalk
41, een steunbalk-trekker 42, een vertikaal bewegende geleidingswagen 43 en een uitbalanceringsarm 44 met tegengewicht 44'.
Het geheel van de samengestelde giek vormt een scharnierend parallelogram waarvan elk van de hogergenoemde giek-elementen ee n zijde of ge dee lte van een zijde vormt.
De topgiek 40 omvat een gieklichaam, waarvan het onderste uiteinde uigerust is met een last-ophang-freem 45 dat gedurende de topbeweging een correcte horizontale baan volgt. Dit freem scharniert t.o.v. de topgiek rond een horizontale as en beweegt zich, overeenkomstig het principe dat de uitvinding kenmerkt, links en rechts, in zijzicht beschouwd ten opzichte van de toren 37, terwijl de steunbalk 39 in de middenpositie over zijn vertikale stand heen scharniert.
Het last-ophangfreem 45 is voorzien van kabelschijven
<EMI ID=32.1>
zijdelings tegen de topgiek aangebracht. De vier hijskabels gaan via de kabelschijven 48 naar de lastjuk-sehijven en zijn vervolgens opgehangen aan de verende ophangpunten van het ophangfreem waarin een lastbegrenzing 49 is ingebouwd. Ook de stuurcabine 60 is opgehangen aan last-ophangfreem 45.
De topgiek of bek 40 is scharnierend bevestigd tegen de steunbalk 39. De draaias 50 is horizontaal en evenwijdig aan de draaias van het ophangfreem 45.
<EMI ID=33.1>
wentelt. Topgiek 40 en steunbalk 39 bewegen in de vertikale stand naast elkaar door terwijl hijskabels in evenwijdige vertikale vlakken bewegen aan de andere zijde van de bek t.o.v.
de steunbalk.
Tijdens de scharnierbeweging van de topgiek 40 wordt het lastophangfreem 45, dat voorzien is van kabelschijven 48, ophangpunten 49 voor de vier dode kabe lparten 47, belet te kantelen.
Hiervoor is een inrichting 55 voorzien bestaande uit een trommel 56, samengelast met freem 45, een trommel, deeluitmakend van de steunbalkas 50, en een stel transmissiekabels 57.
Alle koppels, uitgeoefend door uitwendige krachten, t.o.v. het freemscharnier, worden door deze horizontaalhoudende inrichting opgenomen.
De steunbalk 39, scharnierend rondom de as 51, is een stijve, gelaste balk, die het steunelement vormt van heel het gieksysteem t.o. v. de kraantoren, en ook alle op dit gieksys- teem uitgeoefende horizontale effecten opneemt. De scharnieras
51 bestaat uit een door de toren gaande buisvormige as, tussen steunbalk en tegengewichtsarm 44 torsievast gemonteerd.
Het tegengewicht 44' maakt correct evenwicht met het giekgewicht.
De steunbalk 39 bevat nagenoeg halverwege zijn lengte een scharnierende stang 42 die ook een zijde vormt van het schar-
<EMI ID=34.1>
van de ge le iding swage n 53.
Aan ditzelfde scharnier 53 is de hoofdtrekker 41 verbonden die een verbinding vormt tussen geleidingswagen 53 en bek 40 Het topmechanisme 52 en 52' is dubbel uitgevoerd, d.w.z. dat twee van de scharnierpunten van het parallelogram worden aange dreven. Elk mechanisme dr ijft twee stangen aan. Het eerste aandrijfmechanisme 52 is geinstalleerd in het scharnier
50 en verdraait de bek 40 t.o.v. de steunbalk 39. Het tweede mechanisme 52' is geinstalleerd in het scharnierpunt 54 en verdraait de steunbalk-trekker 42 t.o.v. de steunbalk 39.
Elk der aandrijfmechanismen 52 en 52' omvat een motor,
rem, reductor en rondselas met rondsel, ingrijpend met een tandkroonsector.
De aandrijfgroepen 52 en 52' bevinden zich op de steunbalk 39 en de tandkronen zijn op de aangedreven stangen, respectievelijk 40 en 42 gemonteerd.
De motoren 52 en 52' zijn electriach gesynchroniseerd om,
in de centrale positie (vertikale stand), het parallelogram synchroon te ontplooien vanuit de ze midden positie waarin alle elementen in één vlak samengescharnierd zijn.
Volgens de essentiële eigenschap van de uitvinding kan das het hele parallelogramsysteem, dat de samengestelde giek vertegenwoordigt, over de middenpositie heen gescharnierd worden en in zijaanzicht beschouwd van links naar rechts t.o.v. de toren 37 bewegen, zodat de gehesen last, ook links en rechts
(volgens fig. 10) van de kraansymmetrieas, de uiterste standen kan bereiken.
Tijdens de scharnierbeweging van het parallelogram wordt het scharnierpunt tussen : steunbalk-trekker 42, geleidingswagen
43, en hoofdtrekker 41 over een rechte, vertikale baan geleid
<EMI ID=35.1>
Deze geleidingswagen 43 is ten opzichte van de toren 37, in alle richtingen door geleidingswielen ondersteund, zodat een regelmatige, evenwichtige beweging van het scharnierpunt 53 wordt bekomen.
Hiertoe is de toren 37 uitgerust met vier geleidingsbanen (rails) op de hoekpunten van de rechthoekige, loodrechte doorsnede van het torenlichaam. De geleidingswagen wordt uitgebalanceerd door een aandeel in het tegengewicht 44' en is
in de laagste stand begrensd door buffers.
Uitvoeringsvormen lila - IIIb - IV.
<EMI ID=36.1>
de kraan. volgens de uitvinding, in staat een doorlopende beweging van het gieksysteem van links naar rechts t.o.v. de kraantoren, in zijaanzicht beschouwd, te beschrijven en wel
<EMI ID=37.1>
Analoge alternatieve uitvoeringsvormen van Ia, Ib en II worden bekomen door over te gaan tot dubbelzijdige uitvoerings-
<EMI ID=38.1>
Onder een dubbelzijdige uitvoeringsvorm wordt verstaan dat de scharnierende elementen van de éénzijdige uitvoeringsvorm in tweevoud voorkomen in ee n kraan met enkel portaal en dubbele toren.
<EMI ID=39.1>
samengeste ld uit twee evenwijdige en gelijkvormige gieksystemen, beschreven onder respectievelijk Ia, Ib, II.
Deze dubbele giek systemen worden onderling gekoppeld.
<EMI ID=40.1>
mige giekuiteinden worden horizontaal verbonden door een stijve balk 58 (fig.ll) of 59 (fig.12) en tot een brug geconstrueerd, die door twee top-mechanismen wordt omgezwaaid. Het last-begeleidend freem blijft enkelvoudig, maar verbindt de twee hulpgieken aan hun onderste uiteinden. De hijslieren en kabelschijven worden verdeeld over de twee helften. Deze <EMI ID=41.1>
kranen, d.w.z. geschikt voor juk, enkele haak, containerjuk of grijperbedrijf.
Voor de uitvoeringsvorm IV geldt :
De topgieken 40' worden dubbel uitgevoerd en onderaan verbonden door :
het lastophangfreem 45.
Het freem met de hijslier 46 vormt de tweede of bovenste verbinding tussen de topgieken. Steunbalken, trekkers en torens worden symmetrisch uitgevoerd. Ook de tegengewichten komen aan elke zijde voor. De topmechanismen 52 zijn ontdubbeld : twee voor elke steunbalk. Het portaal is in breedte aan te passen om twee torens, mét elk een geleidingswagen op te vangen.
<EMI ID=42.1>
de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en dat vele veranderingen hieraan toe kunnen gevoegd worden zonder buiten het kader van deze octrooiaanvrage te treden.
"Crane"
The invention relates to a crane with a moving boom for handling loads, including containers.
The lifted loads are moved by the newly designed crane through a boom system, which moves in such a way that a horizontal load path is obtained, right-
<EMI ID = 1.1>
from the center vertical position of the boom or boom arms when dealing with a composite boom system.
The invention makes it possible to construct the boom in such a way that a double load path is obtained with respect to a classic boom, of equal length, and without using a swinging movement of the boom around a vertical axis of rotation. The escape route (load path length) therefore equals that of the classic hoisting gear with trolley.
In recent years, the construction of large "container portals", loading bridges with trolley, for handling containers loaded on ships has developed rapidly.
<EMI ID = 2.1>
include a movable gantry with a horizontal main carrier over which a trolley rides.
The main girder section above the ship can usually be topped (hinged up) so that the crane does not obstruct the free space profile of the ships.
The classic loading ramps have a fairly complex structure, the construction elements of which give rise to a large number of nodes and mounting connections.
The construction elements are usually executed in box beams.
The object of the invention is to realize a crane with equivalent functions, the structure of which is simpler, consists of fewer elements and of which the net construction weight with an equal capacity and load displacement (total own weight without ballast) is much lighter than the net -construction weight of the classic loading ramps with trolley.
The newly designed crane works without a trolley and is universal in terms of the nature of the treatable lifting loads. If necessary, this crane type can function with a four-wire grab (ore wrap) or with the classic lifting yoke.
A combination of different possibilities can be realized.
<EMI ID = 3.1>
crane type aims to combine the following important advantages over the container loading bridges described above:
a) with an equal lifting capacity and escape range, realize a crane with a lighter net construction weight, b) minimize the number of construction elements and nodes, c) obtain more favorable corner pressures (one angle = one of the four portal legs), d) reduce the wind area and improve the stability against overturning.
In order to achieve these advantages according to the invention, the crane according to the invention is equipped with a boom that is hingedly supported by a portal with crane tower, such that the boom from one side of the crane tower to the other side, over the perpendicular may swing around a horizontal boom axis.
In the following explanation, different types of embodiments will be described, all of which are derived from the principle underlying the crane just described.
These different types of faucets can be distinguished as follows:
Ia Crane equipped with a single-sided boom
version, in which the horizontality of the load movement during the top of the boom is achieved by a triple rope reeving between the tower head and the boom head,
Ib Crane with single boom in one-sided version,
the horizontal load movement during the top of the boom being achieved by a compensation boom, articulated in the tower,
<EMI ID = 4.1>
boom in double version,
IV Embodiment II, but in double execution.
The attached figures, to which reference is made in the description, can be divided as follows.
<EMI ID = 5.1> a crane of the type described under Ia. Figure 2 is a schematic front elevational view of the crane of Figure 1. Figure 3 is a seared perspective view of the triple cable reeving in the boom head of a crane of Figures 1 or 2. Figure 4 is a perspective view of an auxiliary boom intended for the necessary load guidance and stabilization and the drive thereof. Figure 4a schematically illustrates, on a limited scale, the <EMI ID = 6.1> Figure 4b .. illustrates the ratio of crane tower boom-drum 22 and cable 21. Figure 5 illustrates the load guidance frame and the means of horizontality thereof. to ensure. Figure 5a illustrates on a limited scale the <EMI ID = 7.1> Figure 6 shows on another scale a means for driving a crane boom according to the previous figures.
Figure 7 shows on an analog scale another means <EMI ID = 8.1> Figure 8 shows, on an analog scale, a third means for driving a crane boom according to figures 1-5. Figure 8a finally shows a fourth means for driving a crane boom according to figures 1-5. Figure 9 is a schematic side view of a crane with boom and auxiliary boom further equipped with a compensa. tie arm. Figure 9a is a schematic front view of the crane according to Figure 9. Figure 9b. is a perspective representation of <EMI ID = 9.1>
9 and 9a.
Figure 10 is, on a different scale, a schematic perspective view, in side view, of a crane of the type described under II. Figure 10a shows, on a larger scale, certain details of the front end of the top boom with load suspension. frame and driver's cab. Figure 10b. is a front view of the crane according to figure 10. Figure 11 is a schematic front view of the <EMI ID = 10.1>. Figure 12 is a schematic front view of the crane of the type described under III b. Figure 13 is a schematic front view of the crane of the type described under IV.
<EMI ID = 11.1>
The single boom and auxiliary boom embodiment
in combination with the triple reimbursement includes:
A simple boom in full wall, or truss construction, revolving around a horizontal axis that is cantilevered against a crane tower. The boom head is T-shaped so that the lifting cables of the load, rolled up by a hoisting winch, which is located against the tower, run via discs in the crane tower to the boom head and then via other, cable pulleys
<EMI ID = 12.1>
In order to achieve a horizontal load trajectory with the hoist winch at a standstill, the hoisting cables,
<EMI ID = 13.1>
However, this facility is classic for harbor general cargo cranes.
In the embodiment according to Figures 1-5, however, a special arrangement of the boom disks is used, which is specific to the invention (see especially Figure 3).
The crane, represented by the aforementioned figures 1-5, is equipped with a portal 1 and crane tower 2. Both portal 1 and the adjacent tower 2 can have very different shapes or structures.
Portal 1 is equipped to move on two running rails, and is equipped with four legs for this purpose. Each of the four portal legs contains a bogie system that distributes the wheel pressures statically evenly on the running rails (not shown) by means of running wheels.
The lifting winch with motor, brake, gearbox. and cable reel drums are mounted in machine housing 3.
<EMI ID = 14.1>
equipped with a boom 4. The boom shaft 5 is clamped on one side <EMI ID = 15.1>
the tower 2 are on the same side of the boom. The boom supports 6 are formed by two large radial bearings, the outer rings of which bear in the tower flanks; the inner rings rotate with the boom shaft 5. The boom undergoes during
<EMI ID = 16.1>
is fully balanced in each position by a counterweight 4a.
The boom drive is located on the boom base and can be performed according to one of the following principles:
a) the mechanism with gear sector 7 and drive pinion 8 (fig. 6), b) the mechanism with rack 9 and drive pinion
10 (fig. 7), c) the screw-nut mechanism which is classic at port <EMI ID = 17.1> d) the hydraulic cylinder (fig. 8a).
The cable run illustrated by Fig. 3, in the embodiment Ia of the invention, is the following:
The hoisting ropes, consisting of a bundle of preferably four ropes, are indicated with reference 11. To enable boom swing movements beyond perpendicular, the hi cables 11 from the machine body 3 run along one side of the boom swing plane 4 to the load 12 through the cable sheave system 13-15-16-17 in the boom head and on the T-shaped boom end.
This arrangement allows, without hindrance,
the boom 4 can describe a full angle 2a. The hoisting cables, between tower head and boom head, the boom, and the suspended hoisting cables move from T-piece to load yoke, in parallel vertical planes.
The auxiliary boom 14, hinged to boom 4, also moves in a vertically parallel plane with respect to the aforementioned other planes during the apex movement.
The path followed by one of the four hoisting ropes 11 for embodiment Ia is as follows: (see fig. 3)
- from the hoist drum arranged in machine housing 3 to tower head disks 18
- from disk 18 to disk 16 in the boom,
- from disk 16 to disk 19 in the tower head,
- from disk 19 to one of the disks 17,
- from disk 17 to disk 13a to disk 13b to one of the disks 15
- from disc 15 to the guide yoke and so on to load
12.
While passing the vertical (middle) position of boom 4, the cable 11, at the disks 17 and 15, is taken over by 17a and 15a.
Anti-derailment devices are fitted on all cable pulleys that prevent the lifting cables from slipping out of the slot and causing excessive wear.
The effect of the triple warp is classic and is widely used.
An essential feature of the invention is to retain the benefits of this type of re-warp, through a cable tray arrangement, while skipping the single boom arm.
<EMI ID = 18.1>
sentimental quality of the invention, the horizontality
(or horizontal load path) in embodiment Ia is obtained by the aforementioned triple warp of which the cable run is described.
During the horizontal movement of the load, the T-shaped boom head describes a circular path in space around the center of rotation of the boom. This means that the vertical distance from load to boom head disks 15 varies in function of the horizontal distance of load from the crane tower axis or axis of symmetry YY (Fig. 1). The smaller the flight, the greater the distance E-K (Theoretically:
<EMI ID = 19.1>
Without an additional feature, this phenomenon would result in the swing length E-K + h of the load relative to the suspension 15 becoming very large, with the maximum value reached for the vertical center position of the boom.
Since a large pendulum length E-K + h would have a very unfavorable effect on the handling of the load, the
<EMI ID = 20.1>
prevent undesired rocking movements of the load by an excessively large pendulum length.
According to the invention the crane, in the embodiment Ia, is provided with an auxiliary boom (fig. 4), and a load-guiding frame (fig. 5) to prevent the above-mentioned rocking effects.
The sub boom 14 is a rigid lattice arm, the lower end of which follows a horizontal path for the full course of the apex motion. This auxiliary boom is hinged to boom 4 and is driven by a drive drum
20 and a cable transmission 21 driven synchronously by the main boom 4.
A drive drum 20 attached to the sub boom carries the sub boom by means of a cable transmission 21. The cables 21 are mounted on the periphery of a stationary drum 22, concentrically secured with the pivot of the boom 4. i
<EMI ID = 21.1>
because the reduction ratio is 2: 1 of stationary drum
22 to drive drum 20, the auxiliary boom angular displacement doubles from v. Angular displacement of boom 4. The angles formed by the main boom 4 with the horizontal and the auxiliary boom axis with the horizontal are the same for each position.
<EMI ID = 22.1>
Thus points K and A are on a horizontal line, so the conductive frame will follow this horizontal path.
The guide frame (fig. 5) or load guide frame includes a horizontal pivot axis, cantilevered, with two radial bearings mounted in the lower end of the sub boom
(Fig. 4).
The guide frame contains four cable pulleys 23, one for each of the four hoisting cables.
The hoisting ropes 11, descending from the rope pulleys 15. into the T-shaped end of boom 4, are guided two by two over the rope pulleys 23.
In the side view according to figure 4a, figure EFLGE, with E as projection of the run-off line of the cables 11 over the discs 15, is thus created.
The load 12 is suspended from the four cables 11 which are attached two by two to the container yoke or general cargo yoke, which is thus prevented from oscillating in two points by the converging cables under the influence of horizontal loads.
The guide frame, hinged to the auxiliary boom, with cable pulleys, also requires an <EMI ID = 23.1>
axles are maintained for any position of the boom.
For this purpose, a device according to fig. 5 is provided.
This very simple device, which keeps the guide frame horizontal, comprises a set of two parallelograms
<EMI ID = 24.1>
is a horizontal lever, articulated, concentric to the auxiliary boom axis while P5 and P6 are fixed points on the crane tower.
During the movement of boom 4 and auxiliary boom 14, P3-P4, including P1-P2, remains horizontal.
Thus, the embodiment Ia of the invention includes
a crane, for handling loads, including containers. with a single boom and auxiliary boom, a guide beam and a
<EMI ID = 25.1>
These main parts are arranged in such a way that the following movements are possible:
a) the main boom 4 can perform a symmetrical swing in a vertical plane with respect to the crane tower axis without hindrance, while the boom arm passes the vertical center position, <EMI ID = 26.1> in a vertical, parallel plane to the latter and thus forms, by means of a yellow idler frame, hinged in its end, a device that prevents fluctuations in the load. c) the load follows a horizontal path during the main boom swing, d) all main sections; boom, auxiliary boom, guide frame, lifting cables, move freely in the room,
<EMI ID = 27.1>
one side of the crane tower to the other over the vertical line in the middle position.
Embodiment Ib (Fig. 9, 9bis, 9ter).
The Single Boom 32 and Auxiliary Boom Embodiment
14 in combination with a compensation boom 26 comprises an analogous embodiment to the embodiment of la.
The tap according to this embodiment consists of one
<EMI ID = 28.1>
auxiliary boom 14 with guide frame.
The embodiment differs from that according to
la by other means ensuring the horizontal load path.
The embodiment referred to as lb is essentially the subject of Fig. 9.
Figure 9b represents the cable course in a perspective representation. One of the four hoisting cables follows a route to be described as follows.
The cable runs from the drum 24 to the cable pulley
25 in the posterior end of the arm 26 of the compensation boom and then to the discs 27 - 28 - 29 - 30 in the T-shaped boom end, and as in the embodiment of
<EMI ID = 29.1>
ner or general cargo late yoke.
A new element compared to Ia is the compensation boom. This compensation boom consisting essentially of a pivoting arm 26 coupled to the main boom 32, rod system 31 synchronously follows the main boom movement while the geometry of the figure formed by the cable deflection points ensures that the sum of the cable lengths between drum 24, disc 25, discs 27-30 until the load evolves such that the load moves horizontally during boom or swing movement of boom 32.
The arm 26 of the compensation boom is arranged so that the movement described by the boom 32 in a vertical swing plane is not hindered. Both boom 32 and arm
26, pass through the middle position and allow the symmetrical load range specific to the invention. The arm 26 is through
the articulated rods 31 connected so that the arm longitudinal axis always remains parallel to the longitudinal axis of the boom
32.
The process shown in Figures 9 and 9ter. proposed levers 34 are provided for this purpose on the boom 32 and the arm 26 of the compensation boom. The surfaces described by the compensation arm discs 25 lie on the opposite side of the tower 2 relative to the drive rods 31. The compensation arm is mounted in two radial bearings 33 on top of the tower.
The cable pulley system 27-30 is analogous to embodiment Ia with the proviso that the hoisting cable runs directly from the hoist drum to the load via the respective disks, in embodiment Ia the cable run contains 3 warps between tower head and boom head.
In the embodiment Ib of the invention, the operation of the whole boom, auxiliary boom and guide frame is analogous to that described for the embodiment Ia.
Embodiment II.
<EMI ID = 30.1>
This crane, for handling loads, including containers and grippers for all kinds of bulk goods, is
<EMI ID = 31.1>
a) a crane portal, consisting of two wheel beams
35, a monoligger 36, a vertical tower 37, and
a crane traveling mechanism 38, b) a composite boom system consisting of: a support beam 39, a jaw or top boom 40, a draw beam
41, a support beam tractor 42, a vertically moving guide carriage 43 and a balancing arm 44 with counterweight 44 '.
The composite boom assembly forms a hinged parallelogram, each of the above boom members forming one side or portion of one side.
The top boom 40 includes a boom body, the lower end of which is equipped with a load suspension frame 45 which follows a correct horizontal path during the top movement. This frame pivots relative to the top boom about a horizontal axis and, in accordance with the principle of the invention, moves left and right, viewed in side view, relative to the tower 37, while the support beam 39 pivots in its central position over its vertical position.
The load suspension frame 45 is provided with cable pulleys
<EMI ID = 32.1>
mounted laterally against the top boom. The four hoisting ropes go via the pulleys 48 to the load yoke sheaves and are then suspended from the resilient suspension points of the suspension frame in which a load limitation 49 is built. The driver's cab 60 is also suspended from load suspension frame 45.
The top boom or jaw 40 is hinged against the support beam 39. The pivot axis 50 is horizontal and parallel to the pivot axis of the suspension frame 45.
<EMI ID = 33.1>
wallows. Top boom 40 and support beam 39 move side by side in the vertical position while lifting cables move in parallel vertical planes on the opposite side of the jaw from
the support beam.
During the pivotal movement of the top boom 40, the load suspension frame 45, which is provided with cable pulleys 48, suspension points 49 for the four dead cables 47, is prevented from tilting.
For this purpose, a device 55 is provided consisting of a drum 56 welded together with frame 45, a drum forming part of the support beam shaft 50, and a set of transmission cables 57.
All torques exerted by external forces relative to the frame hinge are received by this horizontal holding device.
The support beam 39, hinged around the axis 51, is a rigid, welded beam, which forms the support element of the entire boom system to. v. includes the crane tower, as well as all horizontal effects exerted on this boom system. The hinge axis
51 consists of a tubular shaft passing through the tower, mounted torsionally between support beam and counterweight arm 44.
The counterweight 44 'makes correct balance with the boom weight.
The support beam 39 contains a hinged rod 42 almost halfway along its length which also forms one side of the hinge.
<EMI ID = 34.1>
of the guide swage n 53.
Connected to this same hinge 53 is the main puller 41, which forms a connection between guide carriage 53 and jaw 40. The top mechanism 52 and 52 'is double-edged, i.e. two of the pivot points of the parallelogram are driven. Each mechanism drives two rods. The first drive mechanism 52 is installed in the hinge
50 and rotates jaw 40 relative to support beam 39. Second mechanism 52 'is installed in pivot point 54 and rotates support beam trigger 42 relative to support beam 39.
Each of the drive mechanisms 52 and 52 'includes a motor,
brake, gear unit and pinion shaft with pinion, involving a tooth crown sector.
The drive groups 52 and 52 'are located on the support beam 39 and the tooth crowns are mounted on the driven rods 40 and 42, respectively.
The motors 52 and 52 'are electrically synchronized to
in the central position (vertical position), to deploy the parallelogram synchronously from the center position in which all elements are hinged together in one plane.
According to the essential feature of the invention, the entire parallelogram system, representing the composite boom, can be pivoted over the center position and seen from side to side from left to right relative to tower 37, so that the lifted load, also left and right.
(according to fig. 10) of the crane symmetry axis, can reach the extreme positions.
During the pivot movement of the parallelogram, the pivot point between: support beam-tractor 42, guide carriage
43, and main trigger 41 guided along a straight vertical path
<EMI ID = 35.1>
With respect to the tower 37, this guide carriage 43 is supported in all directions by guide wheels, so that a regular, balanced movement of the pivot point 53 is obtained.
For this purpose, the tower 37 is equipped with four guide tracks (rails) at the vertices of the rectangular, perpendicular cross section of the tower body. The guide carriage is balanced by a share in the counterweight 44 'and is
in the lowest position bounded by buffers.
Embodiments lilac - IIIb - IV.
<EMI ID = 36.1>
the tap. according to the invention, capable of describing a continuous movement of the boom system from left to right with respect to the crane tower, viewed in side view, namely
<EMI ID = 37.1>
Analogous alternative embodiments of Ia, Ib and II are obtained by switching to double-sided embodiments.
<EMI ID = 38.1>
A double-sided embodiment is understood to mean that the hinged elements of the one-sided embodiment appear in duplicate in a crane with a single portal and a double tower.
<EMI ID = 39.1>
composed of two parallel and uniform boom systems, described under Ia, Ib, II, respectively.
These double boom systems are interconnected.
<EMI ID = 40.1>
The boom ends are connected horizontally by a rigid beam 58 (Fig. 11) or 59 (Fig. 12) and constructed into a bridge which is swung over by two top mechanisms. The load-guiding frame remains single, but connects the two auxiliary booms at their lower ends. The hoisting winches and cable pulleys are divided between the two halves. This <EMI ID = 41.1>
cranes, i.e. suitable for yoke, single hook, container yoke or grab operation.
For embodiment IV, the following applies:
The top booms 40 'are doubled and connected at the bottom by:
the load suspension frame 45.
The frame with the hoist winch 46 forms the second or top connection between the top booms. Support beams, pullers and towers are designed symmetrically. The counterweights also appear on each side. The top mechanisms 52 are deduplicated: two for each support beam. The portal can be adjusted in width to accommodate two towers, each with a guide carriage.
<EMI ID = 42.1>
the above-described embodiments and that many changes can be added thereto without departing from the scope of this patent application.