ES2396305T3 - Container grip positioner - Google Patents
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Abstract
Posicionador para el agarre de un contenedor por sus cantoneras (12) mediante pernos giratorios (16) montadosen el posicionador (18), cada uno de los cuales disponiendo de la correspondiente aleta orientable (24) provista debrazos giratorios (26), que están unidos por un engranaje reductor a un accionamiento de motor, para lo cual esteaccionamiento dispone de un electromotor, que está unido mediante el engranaje con uno de los ejes deaccionamiento giratorios (32) del correspondiente brazo giratorio (26), el cual esta acoplado por un embrague (30)amortiguador de torsión y acumulador de energía con el brazo giratorio (26), caracterizado por que, el eje deaccionamiento en la zona del embrague (30) se ha configurado a modo de eje poligonal (32) que se acopla en unasiento poligonal (36) del brazo giratorio (26) mediante una articulación elástica como el caucho (38).Positioner for the grip of a container by its corners (12) by means of rotating bolts (16) mounted on the positioner (18), each of which having the corresponding adjustable fin (24) provided with rotating arms (26), which are attached by a reduction gear to a motor drive, for which this drive has an electric motor, which is connected by means of the gear with one of the rotating drive shafts (32) of the corresponding rotating arm (26), which is coupled by a clutch (30) torsion damper and energy accumulator with the swivel arm (26), characterized in that the drive shaft in the clutch area (30) has been configured as a polygonal shaft (32) that engages in a polygonal seat (36) of the swivel arm (26) by means of an elastic joint such as rubber (38).
Description
Posicionador para el agarre de contenedores Container grip positioner
La presente invención se refiere a un posicionador para el agarre de un contenedor según el concepto general de la reivindicación de patente 1. En este caso se parte del documento US-A 3 042 227, en el que se muestra un posicionador en cuya cara superior se han montado dos hidro motores, cada uno de los cuales acciona mediante un engranaje común tres aletas, cuyos brazos giratorios abrazan el contenedor por dos lados longitudinales y por un transversal. Cada brazo giratorio tiene asignado un resorte de compresión helicoidal. The present invention relates to a positioner for the grip of a container according to the general concept of patent claim 1. In this case, part of document US-A 3 042 227, in which a positioner is shown on whose upper face two hydro engines have been mounted, each of which drives three fins by means of a common gear, whose rotating arms embrace the container on two longitudinal sides and a transverse one. Each swivel arm is assigned a helical compression spring.
Para izar los contenedores para el transporte terrestre o marítimo se emplean los posicionadores, que cuelgan de cables o cadenas de la grúa, que los conduce a la correspondiente posición deseada. En cada una de las cuatro esquinas de la parte superior del contenedor se han montado, con esta finalidad, unas cantoneras con escotaduras en forma de ranuras, en las que se alojan los pernos giratorios (twistlocks) del posicionador que luego deberán enclavarse mediante un giro de 90º. Dado que por el movimiento de la grúa el posicionador se ve sometido a fuertes oscilaciones y a movimientos de balanceo, resulta prácticamente imposible introducir los pernos giratorios( twistlocks) en las escotaduras de las cantoneras.Teniendo en consideración la obligada velocidad del trasbordo de aproximadamente 30 contenedores por hora es necesario instalar, es decir, disponer de un apropiado accionamiento de la aleta en funciones con brazos giratorios que al aplicar el posicionador sobre el contenedor, se halle en una posición centrada que cubra el contenedor. La fuerza necesaria para el izado centrado (“ el agarre”) del posicionador sobre un contenedor es del orden entre 1.500 y 3.200 N. Debido a los mencionados violentos movimientos de oscilación del posicionador todavía todo se complica más debido al hecho de que durante el movimiento de agarre del posicionador para tomar el contenedor, la aleta queda expuesta a fuertes golpes, que causan daños sobre el accionamiento del motor y el engranaje para la conexión intermedia. To position the containers for land or sea transport, the positioners are used, which hang from cables or chains of the crane, which leads them to the corresponding desired position. In each of the four corners of the upper part of the container, corner bars with grooves in the form of grooves have been mounted for this purpose, in which the rotary bolts (twistlocks) of the positioner are housed and then must be interlocked by turning of 90º. Given that due to the movement of the crane, the positioner is subject to strong oscillations and balancing movements, it is practically impossible to introduce the rotating bolts (twistlocks) into the recesses of the corners, taking into account the obligatory transshipment speed of approximately 30 containers per hour it is necessary to install, that is to say, to have an appropriate actuation of the fin in functions with rotating arms that when applying the positioner on the container, is in a centered position that covers the container. The force necessary for the centered lifting (“the grip”) of the positioner on a container is of the order between 1,500 and 3,200 N. Due to the aforementioned violent oscillation movements of the positioner, everything is still more complicated due to the fact that during the movement of grip of the positioner to take the container, the fin is exposed to strong blows, which cause damage to the motor drive and the gear for the intermediate connection.
La presente invención tiene por objeto poner a disposición del usuario un posicionador, en el que los elementos de accionamiento para la aleta estén configurados de forma que, por un lado ejerzan una gran fuerza de ataque en la posición final de agarre sobre el contenedor y por otra parte estén protegidos efectivamente contra las fuerzas derivadas de los fuertes choques. The present invention aims to make available to the user a positioner, in which the actuators for the fin are configured so that, on the one hand they exert a great force of attack in the final grip position on the container and by Another part is effectively protected against the forces derived from strong shocks.
Para la consecución de este complejo objetivo, según la presente invención, se ha previsto que el accionamiento del motor disponga de un motor eléctrico que esté unido mediante un engranaje, preferentemente un engranaje de rueda con dentado recto, con uno de los ejes giratorios del accionamiento del correspondiente brazo giratorio, que esta acoplado a este brazo por un embrague amortiguador de tensión y acumulador de energía. In order to achieve this objective complex, according to the present invention, it is provided that the motor drive has an electric motor that is connected by a gear, preferably a wheel gear with straight teeth, with one of the rotary axes of the drive of the corresponding rotating arm, which is coupled to this arm by a tension damping clutch and energy accumulator.
Frente a los intentos de solución aplicados hasta la fecha, con el accionamiento hidráulico de la aleta o con un accionamiento por electromotor y un engranaje de tornillo sin fin, la presente invención presenta la ventaja, de que por un lado se ejerce sobre el brazo de giro de la aleta un momento de giro muy elevado que alcanza hasta los Against the attempts of solution applied to date, with the hydraulic actuation of the flap or with an electromotor drive and a worm gear, the present invention has the advantage that on the one hand it is exerted on the arm of fin rotation a very high turning moment that reaches up to
3.000 N, de modo que el posicionador pueda ser arrastrado a la posición centrada sobre el contenedor dentro de un tiempo más corto. Por la otra parte, el embrague amortiguador de torsión y acumulador de energía que preferentemente presenta una articulación intermedia bajo tensión previa con una elasticidad como la del caucho, apoya el movimiento de agarre y la definitiva posición de sujeción por apriete, para lo cual simultáneamente los golpes y choques que se produzcan por el acoplamiento del mencionado tipo constructivo pueda ser amortiguado y no actúe con riesgo de dañar ni al accionamiento del motor ni al engranaje. 3,000 N, so that the positioner can be dragged to the position centered on the container within a shorter time. On the other hand, the torsion damper clutch and energy accumulator that preferably has an intermediate joint under previous tension with an elasticity such as rubber, supports the movement of grip and the final position of clamping by tightening, for which simultaneously shocks and shocks that occur due to the coupling of the mentioned construction type can be cushioned and do not act with risk of damaging either the motor drive or the gear.
En vistas al perfeccionamiento de la presente invención se ha previsto que, al brazo giratorio se le asigne un interruptor de final de carrera para la conexión y la desconexión del electromotor en función del ángulo de giro del brazo giratorio. Además, es conveniente que, el ángulo de ajuste del interruptor del final de carrera pueda regularse. In view of the improvement of the present invention, it is provided that the rotary arm is assigned a limit switch for connection and disconnection of the electric motor depending on the angle of rotation of the rotating arm. In addition, it is convenient that the adjustment angle of the limit switch can be adjusted.
Los golpes que inciden sobre la aleta al principio del agarre impulsan al brazo giratorio fuera de su inmediata posición correcta de agarre, para lo cual el interruptor de final de carrera conecta de nuevo automáticamente el electromotor y el eje de accionamiento arrastra de nuevo a la aleta a su posición de sujeción, por medio de la articulación intermedia elástica de caucho, en donde la mencionada articulación intermedia elástica es de nuevo pretensada elevando la fuerza de apriete del brazo giratorio. The impact on the flap at the beginning of the grip drives the rotating arm out of its immediate correct grip position, for which the limit switch automatically reconnects the electric motor and the drive shaft drags back to the fin to its clamping position, by means of the elastic intermediate rubber joint, wherein said intermediate elastic joint is again prestressed by raising the clamping force of the rotating arm.
Otras características y ventajas de la presente invención resultan de las reivindicaciones de la patente y de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización, que se representa en el plano, en donde muestran, Other features and advantages of the present invention result from the patent claims and the following detailed description of an exemplary embodiment, which is shown in the drawing, where they show,
la figura 1, la vista de un posicionador con las aletas al aplicarse sobre un contenedor, Figure 1, the view of a positioner with the fins when applied on a container,
la figura 2, la representación esquemática de una aleta en el momento del choque contra una cantonera del contenedor, Figure 2, the schematic representation of a fin at the time of the collision with a corner of the container,
la figura 3 ,la representación ampliada, así mismo esquemática de una aleta con el correspondiente alojamiento según la presente invención en una caja de alojamiento del posicionador en su posición final, y Figure 3, the enlarged representation, also schematic of a fin with the corresponding housing according to the present invention in a housing of the positioner in its final position, and
la figura 4, una representación correspondiente a la figura 3 durante un movimiento de reajuste de la sujeción debido a la incidencia de una carga por choque lateral sobre la aleta. Figure 4, a representation corresponding to Figure 3 during a movement of adjustment of the fastener due to the incidence of a lateral impact load on the fin.
La figura 1 muestra un contenedor 10 del tipo corriente de los que se encuentran en el mercado, en cuya cara superior se han montado cuatro cantoneras 12. Cada cantonera 12 presenta como puede verse por la representación en sección ampliada, sobre su lado superior una escotadura 14 en forma de ranura, en la que debe encajar centrado un perno giratorio o twistlock 16 de un posicionador 18, para proceder al izado del contenedor. El posicionador 18 cuelga por medio de los cables 20 de una grúa no representada en el ejemplo de realización, pero en este ejemplo de realización si se presentan y observan cuatro cajas de alojamiento 22 montadas en las esquinas, en las que se alojan los pernos giratorios o twistlocks 16. En cada caja de alojamiento 22 se encuentra además una aleta 24, que puede girar hacia abajo con su brazo giratorio 26 alrededor del eje 28. El necesario accionamiento del motor se ha montado también en la caja de alojamiento 22, a este efecto. Lógicamente, es así mismo posible, disponer otras aletas 24 en los lados cortos o sobre los lados largos del posicionador 18. Figure 1 shows a container 10 of the current type of those found in the market, on whose upper face four corners are mounted 12. Each corner 12 shows how it can be seen by the representation in enlarged section, on its upper side a recess 14 in the form of a groove, in which a rotating bolt or twistlock 16 of a positioner 18 must fit centrally, to proceed with lifting the container. The positioner 18 hangs by means of the cables 20 of a crane not shown in the exemplary embodiment, but in this exemplary embodiment if four housing boxes 22 mounted in the corners are presented and observed, in which the rotating bolts are housed or twistlocks 16. In each housing 22 there is also a flap 24, which can rotate downwards with its rotating arm 26 around the axis 28. The necessary motor drive has also been mounted in the housing 22, to this effect. Logically, it is also possible to arrange other fins 24 on the short sides or on the long sides of the positioner 18.
Al ceñir el posicionador 18 sobre el contenedor 10 las aletas 24 giran con sus brazos giratorios 26 en la posición final de agarre, de modo que el posicionador 18 es llevado a la exacta posición sobre el lado superior del contenedor, con ello los pernos giratorios o los twistlocks 16 encajan centrados en las escotaduras 14 de las cantoneras 12. A continuación los twistlocks 16 se hacen girar 90º, con lo cual el contenedor 10 queda enclavado con el posicionador By wrapping the positioner 18 on the container 10 the fins 24 rotate with their rotating arms 26 in the final grip position, so that the positioner 18 is brought to the exact position on the upper side of the container, thereby rotating pins or the twistlocks 16 fit centered on the recesses 14 of the corners 12. Then the twistlocks 16 are rotated 90 °, whereby the container 10 is locked with the positioner
18. 18.
Durante el movimiento de agarre referido del posicionador 18 del cual , en la figura 2 se ha representado una esquina esquemáticamente, actúan violentos choques debido a las fuertes oscilaciones y vibraciones sobre el correspondiente brazo giratorio 26, que son transmitidas por la aleta 24 sobre el motor de accionamiento de la aleta 24 situado en la caja de alojamiento 22. During the referred gripping movement of the positioner 18 of which, in figure 2 a corner has been schematically represented, violent shocks act due to the strong oscillations and vibrations on the corresponding rotating arm 26, which are transmitted by the fin 24 on the engine for operating the flap 24 located in the housing 22.
En las figuras 3 y 4 se observa que para evitar este inconveniente y para elevar la definitiva fuerza de ataque F de la aleta 24 contra el contenedor 10 se emplea un embrague 30 amortiguador de torsión y acumulador de energía, entre uno de los brazos giratorios 26 del eje de accionamiento 32 y el extremo superior 34 del brazo giratorio 26. El eje de accionamiento 32 en la zona del embrague 30 se ha configurado a modo de eje poligonal, en el ejemplo de ejecución configurado como eje cuadrangular, que se ha montado sobre un engranaje de rueda de diente recto no mostrado en la caja de alojamiento 22, unido a un electromotor tampoco mostrado en la figura. In Figures 3 and 4 it is observed that in order to avoid this inconvenience and to raise the definitive force of attack F of the flap 24 against the container 10 a clutch 30 torsion damper and energy accumulator is used, between one of the rotating arms 26 of the drive shaft 32 and the upper end 34 of the swivel arm 26. The drive shaft 32 in the clutch area 30 has been configured as a polygonal axis, in the exemplary embodiment configured as a quadrangular axis, which is mounted on a straight tooth wheel gear not shown in the housing 22, attached to an electric motor also not shown in the figure.
El eje cuadrangular 32 engrana en un asiento o ajuste poligonal 36 en el extremo 34 del brazo giratorio 26, para lo cual también este asiento 36 en el ejemplo de realización se ha configurado cuadrangular. The quadrangular axis 32 engages in a seat or polygonal adjustment 36 at the end 34 of the rotating arm 26, for which also this seat 36 in the embodiment example has been configured quadrangular.
En la figura 3 en donde se muestra en situación de descanso el embrague 30, los lados base del eje cuadrangular 32 en sección transversal forman un espacio 36’ respectivamente con las paredes interiores situadas enfrente del asiento cuadrangular 36, en forma de un triángulo equilátero. En cada uno de estos cuatro espacios se ha aplicado una articulación intermedia 38 elástica como el caucho, que es el elemento fundamental del embrague 30 amortiguador de torsión y acumulador de energía. In Figure 3 where the clutch 30 is shown in a resting position, the base sides of the quadrangular axis 32 in cross-section form a space 36 ’respectively with the inner walls located opposite the quadrangular seat 36, in the form of an equilateral triangle. In each of these four spaces, an elastic intermediate joint 38 such as rubber has been applied, which is the fundamental element of the clutch 30 torsion damper and energy accumulator.
En las figuras 3 y 4 se aclara además como, en la caja de alojamiento 22 fija del posicionador 18 se ha montado un interruptor 40 de aproximación o de final de carrera, al que se le ha asignado, para su accionamiento un indicador 42 configurado en este caso como una clavija, que se halla separada del brazo giratorio 26. La posición del ángulo del interruptor de final de carrera 40 en la caja de alojamiento 22 es regulable. In Figures 3 and 4 it is further clarified how, in the fixed housing box 22 of the positioner 18, an approach or limit switch 40 has been mounted, to which an indicator 42 configured in this case as a pin, which is separated from the rotating arm 26. The position of the angle of the limit switch 40 in the housing 22 is adjustable.
La figura 3 muestra la posición de la aleta 24 al alcanzar el punto de agarre sobre el contenedor 10. El brazo giratorio 26 de la aleta 24 se sitúa tras un alargamiento inicial sin fuerza de la aleta 24 alrededor de 180º en una pared lateral del contenedor 10 con una fuerza F. En esta posición el indicador 42 ha accionado el interruptor de final de carrera 40, con lo cual el electromotor montado en la caja de alojamiento 22 se desconecta, cerrando el motor de freno. El momento para la puesta en marcha del brazo giratorio 26 en el contenedor 10 es del orden de 1.700 Nm . Figure 3 shows the position of the fin 24 upon reaching the grip point on the container 10. The rotating arm 26 of the fin 24 is positioned after an initial elongation without force of the fin 24 about 180 ° on a side wall of the container 10 with a force F. In this position the indicator 42 has operated the limit switch 40, whereby the electric motor mounted in the housing 22 is switched off, closing the brake motor. The timing for the start-up of the rotating arm 26 in the container 10 is of the order of 1,700 Nm.
Ahora es alejado por fuerza de la posición indicada en la figura 3 el brazo giratorio 26 debido a los movimientos de oscilación del posicionador 16 según la figura 4, lo cual se señala en la figura 4 por la doble flecha S, luego el indicador 42 abandona la zona del interruptor de final de carrera 40, lo que tiene como consecuencia que este abra de nuevo el freno del motor y que el electromotor reajuste el ángulo de giro por medio del eje cuadrangular 32. Con ello se habrán deformado las articulaciones elásticas intermedias 38, con lo cual su tensado previo y con ello también la fuerza de sujeción que actúa sobre la aleta 24, se eleva. Luego cuando el indicador 42 alcanza de nuevo la zona del interruptor de final de carrera 40, el electromotor se desconecta de nuevo y cierra el freno de motor, de modo que el brazo giratorio 26 de la aleta 24 sostiene el contenedor 10 con una fuerza inicial más elevada. The swivel arm 26 is now forced away from the position indicated in Figure 3 due to the oscillating movements of the positioner 16 according to Figure 4, which is indicated in Figure 4 by the double arrow S, then the indicator 42 leaves the limit switch zone 40, which results in the motor brake being re-opened and the electric motor readjusting the angle of rotation by means of the quadrangular axis 32. This will cause the intermediate elastic joints 38 to deform. , whereby its previous tension and with it also the clamping force acting on the fin 24, rises. Then when the indicator 42 reaches the limit switch zone 40 again, the electric motor switches off again and closes the engine brake, so that the rotating arm 26 of the fin 24 holds the container 10 with an initial force higher.
El mencionado proceso se repite en la práctica, como máximo una vez más, dado que en cualquier caso, el posicionador 18 se sitúo en la posición correcta debido a la elevada fuerza de sujeción del brazo giratorio 26. The mentioned process is repeated in practice, at most once more, since in any case, the positioner 18 was placed in the correct position due to the high clamping force of the rotating arm 26.
Las articulaciones intermedias elásticas 38 proporcionan no solo un reajuste automático y una elevación de la fuerza inicial, sino también una protección del mecanismo y del propio motor contra las elevadísimas solicitaciones por impacto. The elastic intermediate joints 38 provide not only an automatic readjustment and an elevation of the initial force, but also a protection of the mechanism and the motor itself against the very high impact requests.
Para liberar el posicionador 18 se abre de nuevo el freno del motor y el motor provisto de tensión y las aletas 24 retornando por giro alrededor de los brazos giratorios 26 a su posición superior de espera, según la posición 1. Tras la apertura del freno del motor se liberan las articulaciones elásticas intermedias 36 apoyando con ello inicialmente la rotación inversa del eje de accionamiento 32. To release the positioner 18, the motor brake and the motor provided with tension and the fins 24 are opened again by turning around the rotating arms 26 to their upper waiting position, according to position 1. After opening the brake of the The intermediate elastic joints 36 are released, thereby initially supporting the reverse rotation of the drive shaft 32.
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