DK151950B - Anlaeg til udligning af bevaegelse til brug ved en hejsekran - Google Patents

Description

DK 151950 B

Opfindelsen angår et anlæg til udligning af bevægelse til brug ved en hejsekran, som har en på en platform lejret udligger, der er fastgjort til et drejeligt maskindæk, en tovskive ved enden af udliggeren, et hejseværk med en tromle og et tov, der 5 er oplagt på tromlen og ført hen over tovskiven, samt en krankrog ved enden af tovet, hvilket anlæg omfatter en føringsindretning, som fører tovet, og som er indskudt imellem tromlen og skiven, og har et antal stationære skiver, som er fastgjort til det drejelige maskindæk, og mindst én bevægelig skive samt 10 støtteorganer, som understøtter den bevægelige skive, og en hydraulisk dæmpningscylinder, som er forankret til det drejelige maskindæk, og har et stempel i cylinderen og en stang, der forbinder støtteorganerne med stemplet, hvilket anlæg desuden omfatter et reguleringssystem med en fluidumledning, som 15 forbinder modstående ender af cylinderen, til regulering af betjeningen af den hydrauliske dæmningscylinder og af stemplet.

Der er mange situationer, hvor det ønskes at betjene en hej-2q seindretning med organer til sikker løftning af last fra dækket på en gyngende lastepram med en kran, som er monteret på et off-shore fartøj, et rørud1 ægn ingsfartøj eller på en ikke-flydende platform. Dette kan foregå ved, at man sørger for, at krankrogen følger den gyngende bevægelse af lasten på laste-2ø prammens dæk ved en lav grad af forspænding i hejsetovet, hvilket også reducerer stødbelastninger under dynamiske fuld-lastbetingelser. Der har været anvendt adskillige midler til at undgå slækning af tovet, såsom en fjeder forbundet mellem en skive, der bærer tovet, og et stationært punkt, en kontra-30 vægt fastgjort til en eller flere skiver i tovet, og som kontinuerligt indfører en forspænding til fjernelse af enhver slækning, eller forskellige arrangementer af tovafkortere, der benytter hydrauliske cylindre, såsom dem, der er beskrevet i US-patentskrifterne nr. 3.309.065, 3.662.991 og 4.147.330.

25 Styring af hejseindretninger, der er forsynet med sådanne udligningsorganer, har almindeligvis enten været dyrt og kompliceret eller har i høj grad været afhængigt af kranoperatørens evne til visuel bedømmelse af, hvornår han skulle løfte 2

DK 151950 B

lasten fra det gyngende dæk. Dette lægger en tung byrde på kranoperatøren, eftersom enhver fejlbedømmelse kunne resultere i, at operatøren forsøgte at løfte lasten i det værst tænkelige øjeblik, såsom medens dækket bevæger sig nedad, samtidig 5 med at der stadig er en slækning i tovet. Løftning af lasten i et sådant øjeblik kunne resultere i et kraftigt ryk, som ville medføre yderst kraftige øjebliksbelastninger på det anvendte tov, lossebommen og andre dele af anlægget.

1Q Fra US-patent nr. 4.147.330 kendes et anlæg til brug ved en hejsekran, der har et tov, som går ud fra en drivtromle og en bevægelsesudligningsindretning, der omfatter en føringsindretning med en kontravægt, der virker på tovet med henblik på automatisk optagelse af slækninger i tovet ved at der måles forskellen imellem lastens og lossestedets bevægelser og som konsekvens deraf tildeles hejsekrogen en tilsvarende accelerations- eller bremsebevægelse som en udligning.

Fra beskrivelsen til US-patent nr. 3.309.065 er det kendt at anvende et anlæg af den samme principielle type som i US-pa- 20 tent nr. 4.147.330, hvori kompensationsbevægelsen mellem to støtteindretninger er tilvejebragt ved hjælp af et hydraulisk kredsløb, der reagerer på positionen af lasten på forskellige tidspunkter.

25 Formålet med opfindelsen er at anvise et anlæg af den i indledningen nævnte art, som er enkelt og pålideligt i sin opbygning og virkemåde, og som skåner anlæggets dele for uheldige spidsbelastninger.

30 Anlægget ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det yderligere omfatter en kontravægt, som er fastgjort til støtteorganerne, og som har tendens til at bevæge den bevægelige skive nedad og bort fra de stationære skiver, og en kontraventil i reguleringssystemets fluidumleding, som modsætter sig strøm- 35 ning fra stangenden af cylinderen til dennes modsatte ende, samt en afspærringsventil i parallelforbindelse med kontraventilen, og operatørbetjeningsorganer til åbning af afspærringsventilen for at tillade strømning fra stangenden til den mod- 3

DK 151950 B

satte ende af cylinderen og dæmpningsorganer til forhindring af for hurtig strømning ud af den modsatte ende af cylinderen.

Herved er opnået et anlæg, hvorved man uden brug af en speciel 5 opfølgningsline til måling af den relative bevægelse mellem lasten og lossestedet, og uden anvendelse af en konstant hastigheds- og retningsstyring af tromlemotorerne, med henblik på at indrette lastens bevægelse efter fartøjets bevægelse, i hovedsagen kan foretage en automatisk udligning af de relative 1Q bevægelser mellem lasten og lossestedet, således at spidsbe lastninger undgås eller udjævnes. Den foreslåede anvendelse af kontravægten forbundet med de bevægelige støtteorganer er en enkel og pålidelig foranstaltning til fjernelse af slæk i tovet, og giver i forbindelse med den foreslåede indretning af reguleringsstyresystemet mulighed for en hurtigere og mere pålidelig udførelse af laste- og lossearbejdet. Kontravægten sørger for, at der i det mindste opretholdes en lav forspænding i tovet, som forhindrer eller modvirker slæk i tovet, og kontraventilen kan sikre, at krankrogen om ønsket ikke sænkes, 2Q eller at den fortsat hæves, selv om båden bevæger sig nedad, medens afspærringsventilen i forbindelse med operatørbetjeningsorganerne sikrer, at operatøren kan styre krankrogens laste- og 1ossebevægelser i afhængighed af afspærringsventilens stilling, og dæmpningsorganerne kan sikre en begrænset 25 hastighed af kontravægtens nedadgående bevægelse og dermed af krankrogens opadgående bevægelse.

Ved hjælp af den i krav 2 nævnte udformning af anlægget ifølge opfindelsen kan på fordelagtig måde sikres, at krankrogens opadgående bevægelse kan dæmpes mere end dens nedadgående be-30 vægelse, hvilket medvirker til at sikre anlægget mod overbelastning, uden at arbejdstempoet nedsættes unødigt meget.

Til yderligere sikring af anlægget imod overbelastning af især tovet og kranen under opadgående bevægelse af kontravægten kan 35 ifølge opfindelsen reguleringssystemet have en trykudlignings-ventil i parallelforbindelse med afspærringsventilen.

Fordelagtigt kan ved anlægget ifølge opfindelsen operatørbetjeningsorganerne inkludere et fluidumreservoir under tryk.

4

DK 151950 B

f 1 uidumtrykføl somme organer, der virker på afspærringsventilen, samt fluidumpassager, der er forbundet mellem reservoiret og afspærringsventilen, og mellem afspærringsventilen og et lavtryksreservoir, og endvidere omskifterorganer, der er for-5 bundet med passagerne, og normalt er indstillet til at styre fluidumtrykket til at lukke afspærringsventilen, men som er i stand til at styre fluidumtrykket til at åbne afspærringsventilen. Herved opnås at man kan indstille operatørbetjeningsoi— ganerne således, at hydraulikolien normalt, dvs. når afspær-10 ringsventilen er lukket, kun kan strømme fra cylinderens hovedende til dens stangende i takt med kontravægtens bevægelse nedad, men ikke den modsatte vej, svarende til en normal tilstand uden belastning på krogen, hvor kontravægten sørger for optagelse af slæk i tovet, eller således, at olien frit kan 15 strømme i begge retninger, nemlig når omskifterorganerne betjenes til åbning af afspærringsventilen, svarende til en tilstand med krogen fastgjort til en på lasteprammen stående last, hvor man ved aktivering af operatørbetjeningsorganerne sørger for at krogen følger med lasteprammens bevægelser under 20 samtidig optagelse af slæk i tovet.

Fordelagtigt kan der endvidere ifølge opfindelsen mellem afspærringsventilen og omskifterorganerne være indskudt en reguleringsafspærringsventil, som via en trykfølsom omskifter står 25 således i forbindelse med stangenden af cylinderen, at regule-ringsafspærringsventilen ved høje tryk i stangenden, svarende til løftning af lasten, afspærres og derved forhindrer åbning af afspærringsventilen ved betjening af omskifterorganerne, hvorved det forhindres at der ved en operatørbetjeningsfejl 30 kan ske en ophævelse af den hydrauliske låsning under belastning af krankrogen, således at man ikke risikerer at "tabe" 1 asten.

I en foretrukken udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen findes der et første indicerende organ (grøn lampe), som 35 viser, at anlægget til udligning af bevægelse kan aktiveres, og en første grænseafbryder, som reagerer på bevægelse af kontravægten nær ved det nedre vendepunkt for dennes bevægelse,

DK 151950B

5 for derved at aktivere det indicerende organ. Herved opnås det, at der automatisk kan gives tegn til operatøren om, hvornår det er gunstigt at belaste krogen.

_ Opfindelsen bliver i det følgende beskrevet nærmere ved hjælp 5 af et udførelseseksempel og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en hejsekran og et anlæg til udligning af bevægelse hertil ifølge opfindelsen, set i perspektiv, 10 fig. 2 en graf for en typisk bevægelse af lasten, som udligningsanlægget i fig. 1 skal følge, fig. 3 skematisk et diagram af udligningsanlægget i fig. 1 i forbindelse med et reguleringssystem hertil, hvilken figur 1 5 specielt viser reguleringssystemet med ventil anbragt ved normal betjening uden last på krogen, fig. 3a et diagram af et styringspanel til brug sammen med udligningsanlægget i fig. 3, 20 fig. 4 skematisk et diagram af udligningsanlægget og reguleringssystemet i fig. 3 med ventilerne anbragt, så krankrogen kan følge lasten, fig. 5 skematisk et diagram af udligningsanlægget og regule- A 5 ringssystemet i fig. 3 med ventilerne anbragt således, at kranen kan løfte lasten, og fig. 6 skematisk et diagram af udligningsanlægget og reguleringssystemet i fig. 3 med ventilerne anbragt således, at 30 stempel trykket kan udlignes i tilfælde af en overbelastning.

I fig. 1 er vist en hejsekran betegnet med tallet 10, som er monteret på dækket af en forankret halvneddykkelig platform 12. hejsekranen har et drejeligt maskindæk 13, som understøt-35 ter et spil 14 med en tromle 16 til oplagring af tov, og en udligger 18, som er drejeligt fastgjort ved sit monteringspunkt 19 på dækket 13, og som har en skive 20 ved sin ydre ende. Et tov 22 er anbragt på tromlen og ført igennem en fø-

DK 151950B

6 ringsindretning 24 over skiven 20 ved enden af udliggeren 18, hvor det bærer en tovstrammerkugle 26 og en lastkrog 28, nedenfor hvilken der hænger en last 30, som er anbragt på dækket af en lastepram 32. En alternativ føring af sædvanlig type ei 5 vist ved den punkterede linie 22', som kan anvendes, når betingelserne ikke kræver brug af udligningsanlægget til udligning af bevægelse.

Føringsindretningen 24 har et par øvre stationære skiver 34, 36, som fortrinsvis bæres på samme akse, et par bevægelige skiver 38, 40, som fortrinsvis bæres på en fælles aksel 42, som frit kan bevæges op og ned, og en yderligere stationær skive 43, som har sin akse drejet 90® i forhold til skiverne 34 og 36's akse. Skiven 43's virkning er simpelthen at til-bageføre tovet 22 fra skiven 40 til skiven 38 og omvendt. Til akslen 42 er sikkert fastgjort en kontravægt 44 til stangenden 46 af en dæmpningscylinder 48, som er fastgjort til hejsekranens 10 dæk. Det bemærkes, at kranen 10 også almindeligvis vil have en operatørstation på dækket 13, såvidt muligt anbragt 2q ved siden af spillet 14. En sådan station er ikke vist på tegningen for ikke at virke forstyrrende på den ovenfor beskrevne konstruktion.

Af det foregående ses, at kontravægten 44 påfører en belastning på akslen 42, som giver en vedvarende spænding på tovet 25 22. Idet lasteprammen 32 og lasten 30 hæves og sænkes med bølgevirkningen, vil kontravægtkraften, som virker gennem føringsindretningen 24, virke således, at den fjerner ethvert slæk, som har tendens til at udvikle sig i tovet 22. På denne måde vil lastkrogen 28 følge den opadgående bevægelse af last-30 en 30 ved et lavt forspændingsniveau.

Ideen med hensyn til virkemåden af ansøgerens anlæg er vist grafisk ved hjælp af fig 2, hvor en lodret bevægelse tænkes set lodret og tiden vandret. Som vist til venstre i figuren 35 befinder lasten sig i lav stilling på grund af en bølgedal, lastekrogen 28 er strakt, og der er slæk i hejsetovet, som er fastgjort til lasten. På dette tidspunkt tændes det grønne lys, og operatøren trykker og holder på en trykknap mærket 7

DK 151950 B

"IKKE-SLÆKNING". X næste viste stilling (den anden fra venstre) har lasten nået bølgetoppen, og på hejsetovet er slæk fjernet. I den tredje stilling er lasteprammen og lasten praktisk taget halvvejs nede på den næste bølge, regnet fra bølge-5 top, og denne virkning plus virkningen af udligningsanlægget fortsætter med at fjerne alt slæk fra hejsetovet. I den viste fjerde stilling har lasten nået bølgedalen, og udligningsanlægget har holdt slæk væk fra hejsetovet. Det fortsætter med at holde denne forspænding i tovet, idet lasten igen bevæges 10 opad af bølgevirkningen, som vist i den femte stilling. Dette tidspunkt, medens lasten allerede bevæger sig opad, er det bedste tidspunkt at løfte lasten fra dækket på, og operatøren skal da slippe trykknappen mærket "IKKE-SLÆKNING" og betjene spillet for at hæve lasten, hvilket bevirker, at lasten brin-15 ges til at fortsætte opad, selv når lasteprammen når bølgetoppen og begynder at bevæge sig nedad igen.

Til hjælp for operatøren, når denne skal påbegynde betjening af spillet, findes der et reguleringssystem, som er beskrevet 2Q i fig. 3-6. I fig. 3 er reguleringssystemet afbildet under normale driftsforhold, i hvilket der ikke er last på krogen, og en ventil 50 hørende til trykknappen mærket "IKKE-SLÆKNING" er aflastet. Det arbejdende fluidum, hydraulik-olie, bliver af kontravægten 44 tvunget ud af cylinderens 48 hovedende gennem 25 en ledning 51, en kontraventil 52, og gennem en ledning 54 ind i cylinderens stangende. Da cylinderens hovedende 48 har større volumen i forhold til stemplets 56 deplacement end stangenden, vil en yderligere strømning af det arbejdende fluidum (olie) passeré gennem en indsnævring 58 ind i en ekspansions-30 beholder 60. Indsnævringen 58 begrænser hastigheden af kon travægtens 44 nedadgående bevægelse. Når kontravægten nærmer sig bundsti 11 ingen af sin bane, udløser den og opretholder den kontakt med en grænseafbryder 62, som tænder et grønt lys mærket "KLAR TIL BET JΕΝING-IKKE-SLÆKNING" på operatørens kon-35 trolpanel (se fig. 3a).

Når "IKKE-SLÆKNING" trykknapventilen 50 er aflastet, anbringes lasten på krogen på normal måde, og hejseværket betjenes, så 8

DK 151950 B

slæk fjernes fra hejsetov og stroppe. I dette øjeblik aktiveres trykknapventilen 50 og holdes fortsat nede som vist i fig.

4. Dette aktiverer en spærreventil 64, som tillader olie at passere frit mellem dæmpningscylinderens hoved- og stangende.

5 Når lasten på lasteprammens dæk bevæger sig nedad, løsnes tovet, kontravægten 44 løftes, og olie tvinges ud af dæmpningscylinderens stangende igennem ventilen 64 ind i dæmpningscy= linderens hovedende. Olie fra ekspansionsbeholderen 60 strømmer nu gennem en kontraventi1 74 og endvidere gennem indsnæv-10 ringen 58 for at tilvejebringe den nødvendige ekstra oliemængde, der behøves. Hvis operatøren har trukket for meget tov ind, medens han fjernede slæk, vil kontravægten udløse og opretholde kontakt med en grænseafbryder 66. Dette tænder og vedligeholder et rødt lys med påskriften "ADVARSEL-SÆNK-KROG" 15 (se fig. 3a). Operatøren sænker da krogen, indtil lyset forsvinder. Når lasten på lasteprammens dæk bevæger sig opad, vedligeholder kontravægten spændingen i hejsetovet og bevæger sig nedad, idet olie tvinges ud af cylinderens hovedende igennem ventilen 64 ind i cylinderens stangende. Overskydende olie 20 passerer igennem indsnævringen 58 ind i ekspansionsbeholderen 60. Når kontravægten nærmer sig den nederste del af sin bevægelse, udløser og opretholder den igen kontakten med grænseafbryderen 62. Dette får den grønne lampe "KLAR TIL BETJENING IKKE-SLÆKNING" til at lyse. Dette indicerer, at lasten på las-25 teprammens dæk bevæger sig opad og nærmer sig bølgetoppen. På dette tidspunkt aflaster operatøren "IKKE-SLÆKNING" trykknappen 50 (fig. 5). Dette omstiller spærreventilen 64, som hydraulisk fastlåser cylinderen og kontravægten. Operatøren løfter øjeblikkelig lasten, som bevæger sig opad i nærheden af 30 en bølgetop. Trykket i cylinderens 48 stangende øges øjeblikkeligt og aktiverer en trykafbryder 68, som omstiller en ventil 70. Dette får skiltet "IKKE-SLÆKNING-UDELUKKET" til at lyse. Hvis operatøren uopmærksomt trykker på "IKKE-SLÆKNING" trykknappen 50, vil reguleringsafspærringsventilen 70 forhin-35 dre, at ventilen 64 skifter over og den opretholder således den hydrauliske fastlåsning.

Hvis operatøren fejl bedømmer og forsøger at samle lasten op, medens denne bevæger sig nedad, og hvis denne last har tendens

Claims (6)

1. Anlæg til udligning af bevægelse til brug ved en hejsekran (10), som har har en på en platform (12) lejret udligger (18), der er fastgjort til et drejeligt maskindæk (13), en tovskive (20) ved enden af udliggeren (18), et hejseværk (14) med en tromle (16) og et tov (22), der er oplagt på tromlen (16) og 30 ført hen over tovskiven (20), samt en krankrog (28) ved enden af tovet (22), hvilket anlæg desuden omfatter en føringsindretning (24), som fører tovet (22), og som er indskudt imellem tromlen (16) og skiven (20), og har et antal stationære skiver (34, 36, 43), som er fastgjort til det drejelige maskindæk 35 (13), og mindst én bevægelig skive (38, 40) samt støtteorganer (42), som understøtter den bevægelige skive (38, 40), og en hydraulisk dæmpningscylinder (48), som er forankret til det drejelige maskindæk (13), og har et stempel (56) i cylinderen DK 151950 B (48) og en stang (46), der forbinder støtteorganerne (42) med stemplet (56), hvilket anlæg endvidere omfatter et reguleringssystem med en fluidumledning (51, 54), som forbinder modstående ender af cylinderen (48), til regulering af betjenin-5 gen af den hydrauliske dæmpningscylinder (48) og af stemplet (56), kendetegnet ved, at anlægget yderligere omfatter en kontravægt (44), som er fastgjort til støtteorganerne, og som har tendens til at bevæge den bevægelige skive (38, 40) nedad og bort fra de stationære skiver (34, 36, 43), og en 10 kontraventil (52) i reguleringssystemets fluidumledning (51, 54), som modsætter sig strømning fra stangenden (46) af cylinderen (48) til dennes modsatte ende, samt en afspærringsventil (64) i parallelforbindelse med kontraventilen (52), og operatørbetjeningsorganer til åbning af afspærringsventilen (64) 15 for at tillade strømning fra stangenden (46) til den modsatte ende af cylinderen (48) og dæmpningsorganer (58, 60, 74) til forhindring af for hurtig strømning ud af den modsatte ende af cy1 inderen (48).

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at dæmpningsorganerne på i og for sig kendt måde omfatter en ekspansionsbeholder (60) og en sekundær ledning forbundet imellem ekspansionsbeholderen (60) og den modsatte ende af cylinderen (48), samt en indsnævring (58) i den sekundære ledning og i 25 parallelforbindelse med indsnævringen (58) en kontraventil (74) til forhindring af strømning uden om indsnævringen (58) fra den modsatte ende af cylinderen (48) til ekspansionsbeholderen (60).

3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, 30 at reguleringssystemet har en trykudligningsventil (72) i parallelforbindelse med afspærringsventilen (64).

4. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at operatørbetjeningsorganerne inkluderer 35 et fluidumreservoir under tryk, fluidumtrykfølsomme organer, der virker på afspærringsventilen (64), samt fluidumpassager, der er forbundet mellem reservoiret og afspærringsventilen (64) og mellem afspærringsventilen (64) og et 1avtryksreser- DK 151950B voir, og endvidere omskifterorganer (50), der er forbundet med passagerne, og normalt er indstillet til at styre fluidumtrykket til at lukke afspærringsventilen (64), men som er i stand til at styre fluidumtrykket til at åbne afspærringsven-5 tilen (64).

5. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at der mellem afspærringsventilen (64) og omskifterorganerne (50) er indskudt en reguleringsafspærrings- jq ventil (70), som via en trykfølsom omskifter (68) står således i forbindelse med stangenden (46) af cylinderen (48), at reguleringsafspærringsventilen (70) ved høje tryk i stangenden (46), svarende til løftning af lasten (30), afspærres, og derved forhindrer åbning af afspærringsventilen (46) ved betjen-.e ing af omskifterorganerne (50).

6. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at der findes et første indicerende organ (grøn lampe), som viser, at anlægget til udligning af bevægelse kan aktiveres, og en første grænseafbryder (62), som re- 20 agerer på bevægelse af kontravægten (44) nær ved det nedre vendepunkt for dennes bevægelse for derved at aktivere det indicerende organ. 25 30 35