FI102957B - Köysikahmarin ohjausjärjestelmä - Google Patents

Description

102957 Köysikahmarin ohjausjärjestelmä

Keksintö koskee köysikahmarin ohjausjärjestelmää, joka köysikahmari on tarkoitettu tavaran nostamista ja siirtämistä varten ja on sovitettu riippumaan 5 nosturin pääkannattajaa pitkin siirrettävästä nostovaunusta, ja joka ohjausjärjestelmä käsittää nostokoneiston köysikahmarin nostamiseksi ja laskemiseksi, nos-tokoneiston käsittäessä moottorikäyttöisen nostorummun ja nostoköysistön, joka on kiinnitetty köysikahmariin ja nostorumpuun, johon tai josta nostoköysistöä kelataan, sulkukoneiston köysikahmarin kauhojen sulkemiseksi ja avaamiseksi sekä 10 myös köysikahmarin nostamiseksi ja laskemiseksi, sulkukoneiston käsittäessä moottorikäyttöisen sulkurummun ja sulkuköysistön, joka on kiinnitetty köysikahmariin ja sulkurumpuun, johon tai josta sulkuköysistöä kelataan, ja siirtokoneiston nostovaunun siirtämiseksi nostovaunun pääkannattajaa pitkin.

Köysikahmarit käsittävät kaksi tai useampia kauhoja, joita käännetään 15 tukipisteidensä ympäri niin, että kauhoja täytettäessä niitä painetaan toisiaan vasten, jolloin kauhat sulkeutuvat, ja vastaavasti kauhoja tyhjennettäessä niitä työnnetään poispäin toisistaan, jolloin ne avautuvat. Kauhoja ts. kahmaria kannatellaan ja käännetään köysien avulla, jotka on kiinnitetty toisaalta kahmariin ja toisaalta köysirumpuihin, joita pyöritetään sähkömoottoreilla, jotka ovat tyypillisesti 20 tasavirtamoottoreita.

Nykyisin yleisimmin käytetyssä tunnetussa nosturiratkaisussa kahma-V ria kannattavat köydet kulkevat apuvaunun ja kiinteiden köysi- tai taittopyörien * ‘ kautta nosto- ja sufkukoneistojen teloille tai rummuille. Nostokoneiston tehtävänä : : on kahmarin ja siinä olevan kuorman nostaminen. Sulkukoneistolla puolestaan : ‘25 avataan ja suljetaan köysikahmarin kauhat, mutta sillä osaltaan myös nostetaan ja lasketaan kahmaria ja siinä olevaa kuormaa. Nostovaunua liikutellaan puolestaan :T: omalla siirtokoneistollaan. Apuvaunun nopeus on puolet siirtovaunun nopeudesta köysien pituudenmuutoksen kompensoimiseksi siirtoliikkeen aikana. Nosto- ja sulkuköydet aiheuttavat nostovaunuun kuormaa vastaavan vaakavoiman ja apu-30 vaunuun kaksinkertaisen voiman. Tämä määrää vaunun siirtoköysistön mitoituk- ♦ ♦ · sen ja yleensä siinä käytetään neljää rinnakkaista köyttä. Siirtoköysien venymisen varalta tarvitaan lisäksi erillinen köydenkiristyslaitteisto. Tätä tunnettua tekniikkaa •« « on selostettu yksityiskohtaisesti esimerkiksi julkaisussa Series on Bulk Materials Handling Voi. 1 (1975/77) No. 5 -Stacking Blending Reclaiming of bulk Materials - ....: 35 First Edition 1977, Trans Tech Publications.

• · 2 102957

Edellä kuvatulla tunnetun tekniikan mukaisella pakko-ohjatulla ratkaisulla onnistuu kyllä kahmarin kauhojen pitäminen suljettuina luotettavasti nostojen ja siirtojen aikana, mutta osassa köysistöä vallitsee nostettavaan taakkaan nähden kohtuuttoman suuria köysivoimia, mikä johtaa kauttaaltaan raskaaseen ra-5 kanteeseen. Lisäksi järjestelmä on hyvin monimutkainen lukuisine köysistöineen ja niihin liittyvine kutakin eri tarkoitusta varten olevine koneistoineen ja apulaitteineen.

Lisäksi julkaisusta DE 4 126 508 A1 tunnetaan järjestely nosturisillan vaunun ja kuormauselimen paikoittamistarkkuuden lisäämiseksi, johon pyritään 10 kuormauselimen V-muotoisella ripustuksella.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kokonaan uusi köysikahmarin ohjausjärjestelmä, jolla vältetään edellä mainitut epäkohdat.

Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella köysikahmarin ohjausjärjestelmällä, jolle on tunnusomaista, että sekä nostokoneisto että sulku-15 koneisto muodostuu kahdesta erillisestä koneistosta, jolloin yhden nostokoneiston nostoköysi on johdettu tämän nostorummulta pääkannattajan ensimmäisessä päässä olevan ensimmäisen taittopyörän ja nos-tovaunussa olevan toisen taittopyörän kautta köysikahmariin ja toisen nostokoneiston nostoköysi on johdettu tämän nostorummulta pääkannattajan toisessa 20 päässä olevan kolmannen taittopyörän ja nostovaunussa olevan neljännen taitto-_ _., pyörän kautta köysikahmariin, ja yhden sulkukoneiston sulkuköysi on johdettu tä män sulkurummulta pääkannattajan ensimmäisessä päässä olevan viidennen taittopyörän ja nostovaunussa olevan kuudennen taittopyörän kautta köysikahmariin ja toisen sulkukoneiston sulkuköysi on johdettu tämän sulkurummulta pääkan-i V 25 nattajan toisessa päässä olevan seitsemännen taittopyörän ja nostovaunussa :: olevan kahdeksannen taittopyörän kautta köysikahmariin, ja että mainitut neljä erillistä nosto- ja sulkukoneistoa muodostavat samalla myös nostovaunun siirtokoneiston.

.*· · Keksintö perustuu siis ajatukseen johtaa nosto- ja sulkuköydet kahma- 30 rin nostovaunuun kahdesta vastakkaisesta suunnasta käyttäen neljää toisistaan täysin erillistä ja itsenäisesti ohjattavaa koneistoa. Nostovaunu on myös samalla sillä tavalla vapaasti liikkuva, että sen siirtoliikkeet voidaan toteuttaa edellä mainituilla koneistoilla, jotka korvaavat ja tekevät tarpeettomaksi erillisen siirtokoneiston. Kahmarin avaus- ja sulkutoiminnot sekä nosto- ja siirtoliikkeet saadaan 35 aikaan eri koneistojen ajosuuntia ja suhteellisia nopeuksia ohjaamalla. Köydenki-ristyskoneisto on myös tarpeeton, sillä kutakin köyttä hallitaan aktiivisesti koko 3 102957 ajan omalla koneistollaan. Tällaisen järjestelmän on tehnyt mahdolliseksi luopuminen aikaisemmista mekaanisesti pakko-ohjatuista rakenteista, joissa koneistot ja köydet ovat jatkuvasti mekaanisesti toisiinsa kytkettyjä, ja siirtymällä täysin erillisiin, sähköisesti ohjattuihin koneistoihin. Järjestelmä ja sen toiminnot ovat hallit-5 tavissa esimerkiksi sopivalla tietokonepohjaisella ohjelmalla.

Keksinnön mukaisen järjestelmän huomattavina etuina ovat näin ollen yksinkertainen köysistö, vain neljä köyttä, kuten myös yksinkertainen koneisto, sillä apuvaunu ja vaununsiirto- ja köydenkiristyskoneisto puuttuvat. Samalla myös nostovaunun kannatinrakenne lyhenee, voimatasot pienenevät ja teräsrakenne 10 kevenee. Köysipyöriä ja köysien taitoksia on huomattavasti aikaisempaa vähemmän, mikä lisää köysien käyttöikää ja vähentää huollontarvetta. Erilliset koneistot tekevät myös järjestelmästä modulaarisen, jolloin tarvitaan neljä kohtuullisen tehoista koneistoa, jotka voivat olla keskenään samanlaisia.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin yhden edullisen toteutus-15 esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista köysikahmaria ulokepukkinosturin yhteydessä, ja kuviot 2 ja 3 esittävät erästä kuvion 1 esittämässä järjestelyssä käytettäväksi soveltuvaa köysikahmarin rakennetta.

20 Kuviossa 1 köysikahmari on esitetty tominosturin yhteydessä, jonka tukirakenteista on esitetty vaakasuora pääkannattaja 1, jota pitkin köysikahmarin siirtämistä ja nostamista varten oleva siirtovaunu 2 on sovitettu liikkumaan edestakaisin. Pääkannattaja 1 muodostaa siis nostovaunun 2 kulkuradan. Nosturin tukirakenteet ja muut keksinnön ja toiminnan kannalta epäoleelliset ja alan ammat-’· ·' 25 timiehelle itsestään selvät nosturin yksityiskohdat on jätetty esittämättä. Siirtovau- nun 2 kulmissa on pyörät 3, joiden avulla se on sovitettu liikkumaan pääkannatta- • · · : jän kiskoja 4 pitkin, ja itse köysikahmari 5 riippuu siitä alaspäin myöhemmin ku vattavan köysistön kannattelemana.

Keksinnön mukainen köysikahmarin ohjausjärjestelmä käsittää sähköi-30 sesti ohjattavat nosto- ja sulkukoneistot 6-9, joilla suoritetaan köysikahmarin 5 * . nosto-ja laskuliikkeet, kahmarin kauhojen 10 ja 11 sulkeminen ja avaaminen, se- [ ’ kä myös nostovaunun siirtäminen pääkannattajaa 1 pitkin.

: · · · ’’ Nostokoneisto muodostuu kahdesta täysin erillisestä koneistosta 6 ja 7 •; · · - ja sulkukoneisto kahdesta täysin erillisestä koneistosta 8 ja 9. Nostokoneistot 6 ja ....: 35 7 käsittävät nostorummut 12 ja 13, näitä käyttävät sähkömoottorit 14 ja 15 alen- nusvaihteineen 16 ja 17 sekä yhtäältä nostorumpuihin 12 ja 13 ja toisaalta kahma- 4 102957 riin 5 kytketyt nostoköydet 18 ja 19, joita kelataan mainituille rummuille tai niiltä pois. Vastaavasti sulkukoneistot 8 ja 9 käsittävät sulkurummut 20 ja 21, näitä käyttävät sähkömoottorit 22 ja 23 alennusvaihteineen 24 ja 25 sekä yhtäältä sul-kurumpuihin 20 ja 21 ja toisaalta kahmariin 5 kytketyt sulkuköydet 26 ja 27, joita 5 niin ikään kelataan mainituille rummuille tai niiltä pois. Edellämainitut koneistot 6 -9 on sijoitettu nosturin konehuoneeseen (ei esitetty) lukuunottamatta tietenkään niitä köysien osuuksia, jotka menevät konehuoneesta köysikahmariin 5.

Ensimmäisen nostokoneiston 6 nostoköysi 18 on johdettu tämän nos-torummulta 12 pääkannattajan 1 ensimmäisessä päässä olevan ensimmäisen 10 taittopyörän 28 ja nostovaunussa 2 olevan toisen taittopyörän 29 kautta köysikahmariin 5 ja toisen nostokoneiston 7 nostoköysi 19 on johdettu tämän nosto-rummulta 13 pääkannattajan 1 toisessa päässä olevan kolmannen taittopyörän 30 ja nostovaunussa 2 olevan neljännen taittopyörän 31 kautta köysikahmariin 5.

Vastaavasti ensimmäisen sulkukoneiston 8 sulkuköysi 26 on johdettu 15 tämän sulkurummulta 20 pääkannattajan 1 ensimmäisessä päässä olevan viidennen taittopyörän 32 ja nostovaunussa 2 olevan kuudennen taittopyörän 33 kautta köysikahmariin 5 ja toisen sulkukoneiston 9 sulkuköysi 27 on johdettu tämän sulkurummulta 21 pääkannattajan 1 toisessa päässä olevan seitsemännen taittopyörän 34 ja nostovaunussa olevan kahdeksannen taittopyörän 35 kautta köysikah-20 mariin 5.

... Oleellisinta tässä ohjausjärjestelmässä ovat edellä kuvatut neljä itse- :. näistä koneistoa 6 - 7 ja niiden köysistön järjestäminen edellä kuvatulla tavalla eli ts. siten, että yhden nostokoneiston 6 nostoköysi 18 on johdettu nostovaunuun 2 ensimmäisestä suunnasta (taittopyörältä 28) ja toisen nostokoneiston 7 nostoköy-: 25 si 19 toisesta, ensimmäiseen suuntaan nähden oleellisesti vastakkaisesta suun- nasta (taittopyörältä 30), ja että vastaavasti yhden sulkukoneiston 8 sulkuköysi 26 on johdettu nostovaunuun 2 mainitusta ensimmäisestä suunnasta (taittopyörältä 32) ja toisen sulkukoneiston 9 sulkuköysi 27 mainitusta toisesta suunnasta (köysipyörältä 34), jolloin myös siirtovaunun 2 siirtäminen on järjestettävissä myö-30 hemmin kuvattavalla tavalla nosto- ja sulkukoneistojen 6-7 avulla ilman erillistä vaununsiirtokoneistoa.

: : Järjestelyn yhteydessä voidaan käyttää tunnettuja köysikahmarira- kenteita, joita on kuvattu mm. alussa mainitussa viitejulkaisussa. Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty eräs esimerkkirakenne. Siinä kauhat 10 ja 11 on kiinnitetty nivelillä 36 ....: 35 ulompiin tukivarsiin 37 ja nivelillä 38 sisempään tukivarteen 39. Köysikahmaria 5 • · kannatellaan nostoköysillä 18 ja 19, jotka on kiinnitetty ulompiin tukivarsiin 37 vä- 5 102957 likappaleen 40 välityksellä sekä sulkuköysillä 26 ja 27, jotka on viety sisempään tukivarteen 39 liitetyille taittopyörille (ei esitetty).

Koneistojen 6-9 ohjaus toteutetaan kuhunkin moottoriin 14, 15, 22 ja 23 liittyvällä omalla taajuusmuuttajalla 41 - 44, joita puolestaan ohjataan säätölo-5 giikkapiirillä, joka suunnitellaan kulloisenkin käytön ja tarpeen mukaisesti. Taajuusmuuttajat 41-44 voivat olla tekniikaltaan tavanomaisia, kaupallisesti tarjolla olevia laitteita, jotka kytketään sähköverkkoon sinänsä tunnetulla tavalla. Moottoreina 14,15,22 ja 23 on edullista käyttää AC-moottoreita. Erillisiä nostokoneistoja 6 ja 7 ohjaavat taajuusmuuttajat 41 ja 42 sekä vastaavasti erillisiä nostokoneistoja 10 8 ja 9 ohjaavat taajuusmuuttajat 43 ja 44 edullista kytkeä välipiireistään yhteen sähkötehon kierrättämiseksi koneistosta toiseen nostovaunun siirtoliikkeen aikana.

Kahmarin avaus-ja sulkutoiminnot sekä nosto-ja siirtoliikkeet saadaan aikaan eri koneistojen 6-9 ajosuuntia ja suhteellisia nopeuksia seuraavalla ta-15 valla ohjaamalla:

Esim.:

Kahmari:

Nosto: kaikkia rumpuja (12,13,20 ja 21) pyöritetään ylös- suuntaan (köyden sisäänkelaus) 20 Lasku: kaikkia rumpuja (12,13, 20 ja 21) pyöritetään alas- . .·. suuntaan (köyden uloskelaus) • V Sulku: sulkuteloja (20 ja 21) pyöritetään ylös-suuntaan ' Avaus: sulkuteloja (20 ja 21) pyöritetään alassuuntaan ‘ Nostovaunun aioliike: - ·' 25 Sisään (suunta A): nostotelaa 12 ja sulkutelaa 20 pyöritetään alas-suuntaan ja • · · v : nostotelaa 13 ja sulkutelaa 21 pyöritetään ylös-suuntaan

Ulos (suunta B): nostotelaa 12 ja sulkutelaa 20 pyöritetään ylös-suuntaan ja : * ·': 30 nostotelaa 13 ja sulkutelaa 21 pyöritetään alas-suuntaan

Kahmarin nosto ia nostovaunun aio sisään: nostotela 12 ja sulkutela 20 lukittuina ja nostotelaa 13 ja sulkutelaa 21 pyöritetään ylös-suuntaan jne.

6 102957

Nosturin ohjauslogiikka laskee jokaiselle koneistolle 6-9 hetkelliset nopeusohjeet, jotka toteuttavat kuljettajalta tulevia ohjauskäskyjä vastaavat kah-marin 5 liikkeet.

Itse kahmarin yhteydessä sulkukoneistojen 8 ja 9 köydet 26 ja 27 on 5 johdettu kääntämään kahmarin kauhoja 10 ja 11 nivelien 36 ja 38 varassa. Kuviossa 2 kauhat ovat auki, jolloin sulkukoneistojen 8 ja 9 köysiä 26 ja 27 on löysätty siten, että kahmarin kauhat 10 ja 11 ja alemman tukivarren 39 paino on kääntänyt kauhat auki. Kauhat 10 ja 11 puolestaan suljetaan sulkukoneistojen 8 ja 9 köysien 26 ja 27 vedon avulla siten, että ne vetävät alemman tukivarren 39 ylös, jolloin 10 kauhat 10 ja 11 kääntyvät toisiaan vasten ja sulkeutuvat. Kuviossa 3 on kahmarin kauhat 10 ja 11 on esitetty suljettuina.

Edellä keksintöä on selitetty vain yhden edullisen esimerkkitoteutuksen avulla. Alan ammattimies voi kuitenkin toteuttaa sitä muissa vastaavissa käyttökohteissa ja toteuttaa sen yksityiskohdat usealla vaihtoehtoisella tavalla oheisten 15 patenttivaatimusten puitteissa. Keksinnön mukaisella ratkaisulla saattaa olla käyttöä myös sellaisissa nosturiratkaisuissa, joissa kahmarin tilalla on esimerkiksi konttinosturin kuormauselin.

• · • · · • · · • · 1 • · t • · · • · · • · · t · · « · 1 • · · • · 1 • · 1 ·

Claims (4)

7 102957

1. Köysikahmarin ohjausjärjestelmä, joka köysikahmari (5) on tarkoitettu tavaran nostamista ja siirtämistä varten ja on sovitettu riippumaan nosturin 5 pääkannattajaa (1) pitkin siirrettävästä nostovaunusta (2), ja joka ohjausjärjestelmä käsittää nostokoneiston (6, 7) köysikahmarin (5) nostamiseksi ja laskemiseksi, nostokoneiston käsittäessä moottorikäyttöisen nostorummun (12, 13) ja nostoköy-sistön (18,19), joka on kiinnitetty köysikahmariin (5) ja nostorumpuun (12, 13), jo-10 hon tai josta nostoköysistöä kelataan, sulkukoneiston (8, 9) köysikahmarin (5) kauhojen (10,11) sulkemiseksi ja avaamiseksi sekä myös köysikahmarin nostamiseksi ja laskemiseksi, sulku-koneiston käsittäessä moottorikäyttöisen sulkurummun (20, 21) ja sulkuköysistön (26, 27), joka on kiinnitetty köysikahmariin (5) ja sulkurumpuun (20, 21), johon tai 15 josta sulkuköysistöä kelataan, ja siirtokoneiston (6 - 9) nostovaunun (2) siirtämiseksi pääkannattajaa (1) pitkin, tunnettu siitä, että sekä nostokoneisto että sulkukoneisto muodostuu kahdesta erillisestä 20 koneistosta (6, 7; 8, 9), jolloin yhden nostokoneiston (6) nostoköysi (18) on johdettu tämän nosto-rummulta (12) pääkannattajan (1) ensimmäisessä päässä olevan ensimmäisen taittopyörän (28) ja nostovaunussa (2) olevan toisen taittopyörän (29) kautta köysikahmariin (5) ja toisen nostokoneiston (7) nostoköysi (19) on johdettu tämän : V 25 nostorummulta (13) pääkannattajan (1) toisessa päässä olevan kolmannen taitto-pyörän (30) ja nostovaunussa (2) olevan neljännen taittopyörän (31) kautta köysi-: kahmariin (5), ja yhden sulkukoneiston (8) sulkuköysi (26) on johdettu tämän sulku-rummulta (20) pääkannattajan (1) ensimmäisessä päässä olevan viidennen taitto-30 pyörän (32) ja nostovaunussa (2) olevan kuudennen taittopyörän (33) kautta köysikahmariin (5) ja toisen sulkukoneiston (9) sulkuköysi (27) on johdettu tämän sul-‘ * kurummulta (21) pääkannattajan (1) toisessa päässä olevan seitsemännen taitto- pyörän (34) ja nostovaunussa (2) olevan kahdeksannen taittopyörän (35) kautta köysikahmariin (5), ja että . ..: 35 mainitut neljä erillistä nosto- ja sulkukoneistoa (6 - 9) muodostavat sa malla myös nostovaunun (2) siirtokoneiston. 102957 8

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kunkin erillisen koneiston (6 - 9) rumpua (12, 13, 20 ja 21) varten on järjestetty kulloinkin oma moottori (14,15, 22 ja 23), joka on kytketty rumpuun alennusvaih-teen (16,17, 24 ja 25) välityksellä ja varustettu sähköisellä nopeussäädöllä (41 - 5 44).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että moottorit (14,15,22 ja 23) ovat taajuusohjattuja vaihtovirtamoottoreita.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että nostomoottoreita (14,15) ohjaavien taajuusmuuttajien (41, 42) ja sulkumoottoreita 10 (22, 23) ohjaavien taajuusmuuttajien (43, 44) välipiirit ovat sähköisesti yhdistetyt. < I I • · • · » • · » • <1 · ·»« • · » • » « • · · • · · • · · « · · • · « • · · < < · 9 102957