DE2019046A1

DE2019046A1 - Crane with vibration-damping load suspension arrangement

Info

Publication number: DE2019046A1
Application number: DE19702019046
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Civ.-Ing. Bromma Sebardt (Schweden). P B66c 13-48
Original assignee: Allmänna Svenska Elektriska AB, Västeras (Schweden)
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1970-04-21
Publication date: 1970-10-29
Also published as: NO134329B; SE348444B; DK121574B; DE2019046C3; FI47335B; FI47335C; GB1305440A; NO134329C; DE2019046B2

Description

Kran mit schwingungsdämpfender LastaufhängeanordnungCrane with vibration-damping load suspension arrangement

Eine an vertikalen Seilen aufgehängte Kranlast ist im Prinzip ein Pendel. Wenn die Last ins Schwingen gerät, pendelt sie eine lange Zeit aufgrund der geringen Dämpfung. Um das Schwingen einer Kranlast zu dämpfen oder zu verhindern, gibt es Krankonstruktionen mit nicht-parallelen lasttragenden Seilen, wodurch beim Pendeln pendeldämpfende Horizontalkräfte auftreten. Durch pendeldämpfende Anordnungen kann man verhindern, daß die Last bei kräftiger Beschleunigung und Geschwindigkeitsabnahme in Verbindung mit horizontaler Lastbewegung oder unter Einwirkung eines starken Windes in gefährliche Schwingungen gerät. Die Dämpfungsanordnungen können eine wesentlich größere Ausnutzbarkeit des Kranes bedeuten.A crane load suspended from vertical ropes is basically a pendulum. When the load starts swinging, it swings a long time due to the low attenuation. There are crane designs to dampen or prevent the swing of a crane load with non-parallel load-bearing ropes, which results in pendulum-damping horizontal forces when pendulum. By means of pendulum-damping arrangements, it is possible to prevent the load from being subjected to strong acceleration and decrease in speed in connection with horizontal load movement or under Exposure to strong winds will cause dangerous vibrations. The damping arrangements can be much larger Mean that the crane can be used.

Die Erfindung betrifft einen Kran mit einem Befestigungsorgan zum Aufnehmen einer Last, das an mindestens zwei Seilen aufgehängt ist, die von verschiedenen Punkten im Kran ausgehen und zum Befestigungspunkt in dem lastaufnehmenden Befestigungsorgan hin konvergieren. Sie ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,The invention relates to a crane with a fastening element for picking up a load, which is suspended from at least two ropes which extend from different points in the crane and to the attachment point in the load-bearing attachment member converge towards. It is essentially characterized by

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daß die Seile in steifen Gelenken laufen, die lenkbar an dem Befestigungsorgan für die Last befestigt und mit Organen verbunden sind, die die Gelenice zwingen, sich abhängig voneinander um ihre Lagerungspunkte zu drehen. Die Gelenke sind gewöhnlich so miteinander verbunden, daß sie im Verhältnis zu einer Symmetrieachse dieselbe Winkellage einnehmen. Als Verbindungsorgane können Zahnräder angewandt werden, die auf Achsen angeordnet sind, die die Drehzentren für die Gelenke oder ein Gelenksystem bilden. Zahnräder und Gelenice können miteinander durch Torsionselemente spielraumsfrei verbunden sein.that the ropes run in rigid joints that are steerable on the fastening member for the load attached and connected to organs that force the gelenice to become dependent on each other to rotate their bearing points. The joints are usually connected to one another so that they are in relation to an axis of symmetry assume the same angular position. As connecting organs can Gears are applied, which are arranged on axes that form the centers of rotation for the joints or a joint system. Gears and gelenice can be connected to one another without any play through torsion elements.

Die Aufhängeanordnung ist für Laufkatzen und Containerkräne besonders vorteilhaft, bei denen der horizontale Lasttransport ein wesentlicher Teil der Arbeitsaufgabe ist.The suspension arrangement is for trolleys and container cranes particularly advantageous where the horizontal load transport is an essential part of the job.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in der eine Ausführungsform mit drei lasttragenden Seilen dargestellt ist, durch die das Pendeln in allen Richtungen gedämpft wird. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Laufkatze, Fig. 2 dieselbe Laufkatze von oben gesehen und Fig. 3 ein Gelenksystem von oben gesehen.The invention is described below with reference to the drawing, in which an embodiment with three load-bearing ropes is shown which dampens the oscillation in all directions. In the drawing show: Fig. 1 is a side view of a trolley, Fig. 2 the same trolley seen from above and 3 shows a joint system seen from above.

Eine Laufkatzenbrücke 1 ist an zwei Führungsbalken 2 aufgehängt. Die Laufkatze ist mit einer Maschinerie 3 versehen und hängt am Balken 2 mit Hilfe von acht Lauf rädern 4«, Ein Lastrahmen 5„ in der Figur nur schematisch gezeigt, ist anA trolley bridge 1 is suspended from two guide beams 2. The trolley is provided with machinery 3 and hangs on the beam 2 with the help of eight running wheels 4 ″, a load frame 5 ″ only shown schematically in the figure is attached

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zwei Seilsystemen mit je drei Seilen 6, 7 und. 8 aufgehängt. Jtiins der Seile 8 ist in Fig. 1 unsichtbar, in Fig. 2 jedoch zu sehen.two rope systems each with three ropes 6, 7 and. 8 hung. Jtiins the ropes 8 is invisible in FIG. 1, but in FIG to see.

Die Seile sind an ihren unteren Teilen an steifen Gelenkarmen 9, 10 und 11 befestigt, die wiederum an ihren unteren Teilen mit dem Lastrahmen 5 leitbar verbunden sind. In Fig. 1 sind nur bei zwei Gelenkarmen, 9 und 10, in jedem System die Gelenke 12 und 13 zu sehen.The ropes are attached to stiff articulated arms at their lower parts 9, 10 and 11, which in turn are connected to the load frame 5 in a conductive manner at their lower parts. In Fig. 1 are only with two articulated arms, 9 and 10, the joints 12 and 13 can be seen in each system.

Die Seile 6, 7 und 8 laufen an ihrem oberen Ende über je eine Umleitscheibe 14, 15 und 16, und nachdem die Seile 6 und 8 nochmals über die Seilscheiben 17 und 18 umgeleitet worden sind, werden die drei Seile über die Verbindung 19 niit einem gemeinsamen stärkeren Seil 20 verbunden, das über die Umleitrolle 21 zu einer Seilwinde 22 läuft, die an der oberen Kante ein Seil des rechten Seilsystems und an der unteren Kante ein Seil des linken Seilsystems aufnimmt. Wenn die Seilwinde in Pfeilrichtung rotiert, senkt sich der Lastrahmen gleich weit auf seiner rechten und seiner linken Seite. Bei entgegengesetzter Rotation erhält man eine gleichseitige Erhöhung.The ropes 6, 7 and 8 each run over one at their upper end Diverting pulley 14, 15 and 16, and after the ropes 6 and 8 have been diverted again via the pulleys 17 and 18, the three ropes via the connection 19 with one common stronger rope 20 connected, which runs over the pulley 21 to a winch 22, which is a at the upper edge The rope of the right rope system and a rope of the left rope system on the lower edge. When the winch is in Rotates in the direction of the arrow, the load frame is lowered equally far on its right and left side. With the opposite Rotation gives you an equilateral increase.

Die Seile 6, 7 und 8, die nach unten in Richtung auf einen gemeinsamen Zentralpunkt 23 konvergieren, bilden die Seiten einer gleichbeinigen symmetrischen Pyramide. Der Zentralpunkt 23 liegt immer genau unter dem Zentrum des gleichseitigen Dreiecks, wenn die freie Länge der Seile 6, 7, 8 gleichmäßig variiert. Die ,"eile 6, 7 und '·'· bewegen sich beim Erhöhen bzw.The cables 6, 7 and 8, which converge downwards towards a common central point 23, form the sides of a symmetrical pyramid with the same legs. The central point 23 is always exactly below the center of the equilateral triangle when the free length of the cables 6, 7, 8 varies uniformly. The, "lines 6, 7 and '·' · move when raising or

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Senken des Lastbügels auf ihrer jeweiligen Ebene und dio Gelenke drehen sich um Zapfen in ihrem unteren Teil. Die Zentrumachsen der Zapfen bilden hierbei die Normale zu den Ebenen. Die Drehbewegungen der Gelenke sind in jedem System des gezeigten Beispiels synchronisiert. Hierdurch wird jede Schwingungsbewegung wirksam gedämpft.Lower the load bar on their respective level and the joints rotate around cones in their lower part. The central axes of the cones form the normal to the planes. The turning movements the joints are synchronized in each system of the example shown. This means that every vibratory movement becomes effective muffled.

jSs ist wesentlich, daß das Aufhängesystem so symmetrisch wie möglich ausgeführt wird, wenn man höchste Präzision erreichen will. Die verschiedenen Tragseile haben in dem gezeigten Ausführungsbeispiel praktisch dieselbe Länge, so daß bei Belastung die prozentuelle Dehnung gleich ist. Die Seile 6 und 8 werden jedoch einmal mehr umgeleitet als das Seil 7, aber diese Ungleichheit wird dadurch ausgeglichen, daß der Lastbügel an zwei gegeneinander symmetrisch wirkenden Systemen mit je drei Seilen aufgehängt ist.jSs is essential that the suspension system is as symmetrical as possible if you want to achieve maximum precision. The various suspension ropes have in the embodiment shown practically the same length, so that the percentage elongation is the same when loaded. The ropes 6 and 8 will be but diverted once more than the rope 7, but this inequality is compensated by the fact that the load bracket on two systems that act symmetrically against each other are suspended with three ropes each.

jjine mit der beschriebenen Anordnung ausgerüstete Laufkatze kann bei horizontaler Bewegung die Geschwindigkeit kräftig beschleunigen und verlangsamen, ohne daß die Last ins Pendeln gerät. Dies wirkt sich auch auf die Fahrtbewegung der Laufkatze aus, die auch bei großen Geschwindigkeitsveränderungen ruhig und vibrationsfrei läuft. Die Stabilität gegen Schwingungen ist am größten, wenn der Lastbügel sich in den oberen Lagen befindet, und nimmt natürlich ab in den unteren Lagen, in denen der Winkel der Gelenkarme zur Horizontalen sich 90° nähert.jjine trolley equipped with the arrangement described can accelerate and decelerate the speed vigorously when moving horizontally without causing the load to swing device. This also has an effect on the travel movement of the trolley, even with large changes in speed runs smoothly and vibration-free. The stability against vibrations is greatest when the load bracket is in the upper position Positions, and of course decreases in the lower positions, in which the angle of the articulated arms to the horizontal is 90 ° approaching.

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Man muß dafür sorgen, daß in dem Hebebereich, in dem man mit großer Präzision zu arbeiten wünscht, die Winkel der Gelenkarme zur Horizontalen nicht zu groß werden.You have to make sure that in the lifting area in which you are with To work with great precision, the angle of the articulated arms to the horizontal does not become too large.

Man erhält Stabilität in einem großen Hebebereich, wenn die Drehzentren der Gelenke so nahe aneinander wie möglich und die Seilscheiben für die herablaufenden Seile so weit wie möglich auseinander liegen.Stability is obtained in a large lifting area when the turning centers the joints as close together as possible and the pulleys for the descending ropes as far apart as possible lie.

Um die beste Stabilisierung der Last zu erhalten, müssen die Gelenkarme lang sein. Ihre Länge kann zweckmäßigerweise so abgepaßt werden, daß sie, wenn sie sich in einer Lage befinden, in der sie einen Winkel von weniger als 45° zur Horizontalen bilden, langer sind als die freie Länge des entsprechenden Seils.To get the best possible stabilization of the load, the articulated arms must be long. Their length can expediently be adjusted in this way if they are in a position in which they form an angle of less than 45 ° to the horizontal, are longer than the free length of the corresponding rope.

In Fig. 3 ist in Einzelheiten gezeigt, wie die Synchronisierung zwischen den Gelenken geordnet werden kann. Die Anordnung ist von oben gezeigt.In Fig. 3 is shown in detail how the synchronization can be arranged between the joints. The arrangement is shown from above.

Auf einer kreisrunden Befestigungsplatte 24 sind drei gleiche Lagergehäuse 25 angeordnet, das linke davon ist teilweise im Schnitt dargestellt und zeigt zwei Kugellager 26, Die Lagergehäuse sind symmetrisch angeordnet und mit Achsen 27 versehen, deren ZentrumliPien zusammen ein gleichseitiges Dreieck bilden. Jede Achse hat eimen Bügel 28, der durch einen doppelten Klemm-? verband 29 steif mit den aus den Lagergehäusen herausragenden Achßzapfeii, \ erkunden ist. Die Bügel 28 bilden den unteren Teil <ler eyasttrifch schräg nach oben gerichteten Gelenke 30_f die anOn a circular mounting plate 24 three identical bearing housings 25 are arranged, the left of which is shown partially in section and shows two ball bearings 26. The bearing housings are symmetrically arranged and provided with axes 27, the center lines of which together form an equilateral triangle. Each axis has a bracket 28 which is secured by a double clamping? connected 29 stiffly with the axle journals protruding from the bearing housings, \ is exploring . The brackets 28 form the lower part of the joints 30 _f which are directed obliquely upward

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ihrem oberen Ende mit Befestigungsanordnungen 31 für die biegbaren Elemente versehen sind. Außerhalb der Bügelbefestigungen ■ 29 sind sechs konische Zahnräder angeordnet, die ineinandergreifen. Von diesen sind fünf, 32, mit konischen Klemmhülsen 33 versehen, mit denen sie an den jeweiligen Achsen festgeschraubt sind. Bin Zahnrad 34 ist drehbar um sein Aehsenende gelagert und mit Hilfe einer Spiralfeder 35 torsionsfrei gespannt. Hit Hilfe der fest montierten Zahnräder 32 geschieht eine Synchroni-^ sierung der Drehbewegungen der Gelenke, Eventueller Zahnrad-Spielraum wird von dem mit der Feder 35 eingespannten Zahnrad 34 aufgenommen. Die synchronisierte Verbindung der Gelenke kann natürlich auch auf andere Weise geschehen, z,B, mit Hilfe eines Gelenksystems und einer zentral angeordneten Führung, Die Gelenke sind dabei zusammengekoppelt wie die Stangen eines Schirms,their upper end with fastening assemblies 31 for the bendable Elements are provided. Outside the bracket fastenings 29 are arranged six conical gears that mesh with one another. Of these, five, 32, are provided with conical clamping sleeves 33 with which they are screwed to the respective axes are. A gear 34 is rotatably mounted about its Aehsenende and tensioned torsion-free with the aid of a spiral spring 35. hit With the help of the permanently mounted gears 32, the rotational movements of the joints are synchronized, possible gear clearance is taken up by the gear 34 clamped by the spring 35. The synchronized connection of the joints can of course also be done in other ways, e.g. with help a joint system and a centrally arranged guide, the joints are coupled together like the rods of an umbrella,

Es ist gesagt worden, daß die Gelenkarme steif sein sollen. Diese Eigenschaft ist in Zusammenhang mit den biegbaren Seilen zu sehen. Die Steifheit soll von einer Art sein, daß sie die Dämpfung aufgekommener Pendelkräfte übertragen kann. Wesentlich ist jedoch auch, daß sie leicht und geschmeidig sind. Geeignetes Material ist Federstahl, der nach einer eventuellen Verformung seine ursprüngliche Form wieder annimmt. It has been said that the articulated arms should be stiff. This property is to be seen in connection with the bendable ropes. The stiffness should be of such a kind that it can transmit the damping of pendulum forces that have arisen. However , it is also essential that they are light and pliable. A suitable material is spring steel, which returns to its original shape after any deformation.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung der Anordnung ist die Last in zwei Systemen mit je drei Teilen aufgehängt. Erfin-r· dungsgemäß kann die Last selbstverständlich auch nur an einem System aufgehängt sein, das aus drei Teilen besteht. Hierbei ist auch darauf zu achten, daß die größtmögliche Symmetrie erreicht In the embodiment of the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, the load is suspended in two systems with three parts each. According to the invention, the load can of course also be suspended from only one system which consists of three parts . It is also important to ensure that the greatest possible symmetry is achieved

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wird, da sonst leicht eine Verschiebung der Last zu der einen , oder anderen Seite die Folge sein kann.otherwise the load could easily be shifted to one side or the other.

üs ist bereits hervorgehoben worden, daß es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß sie eine Last führen kann, ohne aus diesem Grund bei einer eventuellen Kollision zu unbeweglich zu sein. Diese Eigenschaft kann bei besonders genauer 33inführung der Last mit Hilfe von außerhalb der Anordnung angeordneten Leitbahnen ausgenutzt werden.üs has already been emphasized that it is an advantage of The arrangement according to the invention is that it can carry a load without being too immobile for this reason in the event of a possible collision to be. This property can be particularly more precise 33 introduction of the load can be used with the aid of interconnects arranged outside the arrangement.

In den B'ällen, wo die Tragseile beim Ablegen bzw. Abholen einer Last schlaff sind, kann die erwünschte Seitenkorrigierung erfolgen, ohne daß schädliche Umleitungen im Verhältnis zu der Anordnung, die die Seile trägt, z.B. einer Laufkatze, vorgenommen werden müssen.In the balls, where the suspension ropes are placed when they are dropped or picked up a load are slack, the desired page correction can be made without causing detrimental diversions in proportion to the arrangement that carries the ropes, e.g. a trolley.

Es ist denkbar, die Stützpunkte verschiebbar auszuführen, so daß sie bei sehr tief hängender Last zur Steigerung der schwingungsheiranenden Eigenschaften der Anordnung voneinander entfernt werden können.It is conceivable to make the support points displaceable, so that they can be increased when the load is very low the vibrational properties of the arrangement can be removed from one another.

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Claims

- 8 patent claims:

1y crane, e.g. trolley, with a fastening element for Picking up a load, e.g. a load frame for containers, which is suspended from at least two ropes that are connected by different Points in the crane and converge towards the fastening point in the load-receiving fastening element, characterized in that the ropes la, ufen in rigid joints, the lenkban / on the fastening element for the load is attached and connected to organs that force the joints to depend on each other about their bearing points to turn.

2. Crane according to claim 1, characterized in that the Joints in relation to a Sjonme trie axis the same Assume an angular position.

3. Crane according to claim 2, characterized in that the joints are connected to each other by similar wheels on Axes are arranged, which form the centers of rotation for the joints.

4. Crane according to claim 3, characterized in that the gear and joint are connected to torsion elements so that the connection of the joints is free of play.

5. Crane according to claim 2, characterized in that the joints are connected to one another by a joint system.

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