FI123931B - Nostovaunukokoonpano - Google Patents

Description

Nostovaunukokoonpano

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy itsenäisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen nostovaunukokoonpanoon.

5 Nostovaunukokoonpanoon on toisinaan tarvetta hankkia päänosto- laitteiston lisäksi nostonopeudeltaan nopeampi, mutta nostokyvyltään pienempi apunostolaitteisto. Eräs tapa tämän toteuttamiseen on sijoittaa samaan nosto-vaunuun kaksi nostokoneistoa. Tämä on kallis tapa ja vaatii kahta nostokoneis-toa varten suunnitellun erikoisvaunun. Vaihtoehtoisesti apunostolaitteisto voi-10 daan sijoittaa erilliseen nostovaunuun, jossa ei ole ajokoneistoa. Tämä erillinen vaunu kytketään mekaanisesti yhteen päävaunun kanssa. Ratkaisu on kallis ja valmistusmielessä huono, koska sen toteuttaminen vaatii juuri tähän tarkoitukseen suunniteltuja erikoisosia. Lisäksi järjestys, jossa päänostovaunu ja ilman ajolaitteistoa oleva apunostovaunu sijoitetaan kyseisten nostovaunujen kulku-15 reitille, vaikuttaa nostovaunujen sähkönsyötön toteutukseen, jota on vaikea muuttaa.

Nostokyvyltään pienempi apunostolaitteisto voidaan sijoittaa myös omaan ajokoneistolla varustettuun vaunuunsa. Ongelmaksi tässä järjestelyssä muodostuu tilanne, jossa apunostovaunussa on suuri kuorma. Vaunujen moot-20 torien vääntömomenttien ollessa yhtä suuret ei päänostovaunun pyörien kitka välttämättä riitä ja ne voivat alkaa luistamaan. Pyörän luistaminen voi vaurioittaa sekä pyörää itseään että pyörän alustaa, joka voi olla esimerkiksi raide. Lisäksi paikanmittausinformaatio menetetään, mikäli paikanmittausanturi on kytketty luistavaan pyörään.

c2 25 Keksinnön lyhyt selostus δ ™ Keksinnön tavoitteena on yhteenkytketyt, omilla ajolaitteistoillaan o varustetut nostovaunut käsittävä nostovaunukokoonpano, jossa kuormien ” epäedullisesta jakautumisesta johtuva nostovaunujen pyörien luistamisongel- ma on ratkaistu. Keksinnön tavoite saavutetaan nostovaunukokoonpanolla, joi-

CL

30 le on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisessä patenttivaatimuksessa, g Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten o kohteena.

° Keksintö perustuu siihen, että nostovaunukokoonpanon ohjainjär- jestelmä on sovitettu muodostamaan lopullisen nopeusohjeen hyödyntäen 2 nostovaunujen sähkömoottorien nimellisvääntömomentteja, nostovaunujen nimellisnopeuksia ja nostovaunujen kokonaismassojen oloarvoja.

Keksinnön mukaisen nostovaunukokoonpanon etuna on se, etteivät nostovaunujen pyörät pääse luistamaan vaikka kuorma jakautuisi epätasaisesti 5 nostovaunujen kesken.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Kuvio 1 esittää yhteenkytkettyjä nostovaunuja; 10 Kuvio 2 esittää kaaviokuvaa keksinnön erään suoritusmuodon mu kaisen nostovaunukokoonpanon ohjainjärjestelmästä; ja

Kuvio 3 esittää kaaviokuvaa keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen nostovaunukokoonpanon ohjainjärjestelmästä.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 15 Kuviossa 1 esitetään ensimmäinen nostovaunu 11 ja toinen nosto- vaunu 12, jotka on kytketty yhteen siten, että ensimmäinen nostovaunu 11 ja toinen nostovaunu 12 on sovitettu liikkumaan samalla nopeudella. Ensimmäinen nostovaunu 11 ja toinen nostovaunu 12 on sovitettu kulkemaan peräkkäin. Ensimmäinen nostovaunu 11 ja toinen nostovaunu 12 käsittävät kukin neljä 20 pyörää, joiden avulla ensimmäinen nostovaunu 11 ja toinen nostovaunu 12 on sovitettu liikkumaan raiteilla 80. Ensimmäisen nostovaunun 11 omamassa on mTA ja ensimmäisen nostovaunun 11 kuorma on m la- Toisen nostovaunun 12 omamassa on mTB ja toisen nostovaunun 12 kuorma on mLB·

Keksinnön erään suoritusmuodon mukainen nostovaunukokoon- ” 25 pano käsittää kuvion 1 mukaiset yhteenkytketyt nostovaunut, ajolaitteiston ku- o ™ takin yhteenkytkettyä nostovaunua varten, ja kuvion 2 mukaisen ohjainjärjes- o telmän, joka on sovitettu ohjaamaan kunkin yhteenkytketyn nostovaunun ajo- c3 laitteistoa. Sekä ensimmäisen nostovaunun 11 ajolaitteisto että toisen nostoni vaunun 12 ajolaitteisto käsittää sähkömoottorin. Ensimmäisen nostovaunun 11

CL

30 nostokyky on olennaisesti suurempi kuin toisen nostovaunun 12 nostokyky.

CO

g Ensimmäisen nostovaunun 11 nostokyky voi olla esimerkiksi 100 tonnia ja toi-

LO

o sen nostovaunun 12 nostokyky voi olla 20 tonnia. Ohjainjärjestelmä on sovitet- ° tu saamaan tiedon yhteenkytkettyjen nostovaunujen sijainnista paikanmit- tausanturilta 114, joka on kytketty ensimmäisen nostovaunun 11 pyörään.

3

Kuvion 2 ohjainjärjestelmä käsittää ohjelmoitavan logiikkaohjaimen PLC, ensimmäisen taajuusmuuttajan FC1 ja toisen taajuusmuuttajan FC2. Ensimmäinen taajuusmuuttaja FC1 sisältää ensimmäisen rajoituslohkon 21 ja ensimmäisen nopeusohjaimen 31. Toinen taajuusmuuttaja FC2 sisältää toisen 5 rajoituslohkon 22 ja toisen nopeusohjaimen 32.

Ohjelmoitava logiikkaohjain PLC on sovitettu vastaanottamaan alustavan nopeusohjeen nref yhteen kytkettyjä ensimmäistä nostovaunua 11 ja toista nostovaunua 12 varten, sekä tiedon ensimmäisen nostovaunun 11 kuormasta m la ja toisen nostovaunun 12 kuormasta mLB Ohjelmoitava logiikkaohjain 10 PLC voidaan sovittaa vastaanottamaan alustavan nopeusohjeen nref esimerkiksi käyttöIiittymäväIineeItä, kuten ohjainvivulta, joka on sovitettu käyttöhenki-lön liikutettavaksi. Tiedot ensimmäisen nostovaunun 11 kuormasta πίι_α ja toisen nostovaunun 12 kuormasta mLB voidaan vastaanottaa esimerkiksi vastaavilta kuorma-antureilta.

15 Ohjelmoitava logiikkaohjain PLC on lisäksi sovitettu tallentamaan tiedot ensimmäisen nostovaunun nimellisnopeudesta VA_nom, toisen nostovaunun nimellisnopeudesta VB_n0m, ensimmäisen nostovaunun omamassasta πίτα, toisen nostovaunun omamassasta ititb, ensimmäisen nostovaunun sähkö-moottorin nimellisvääntömomentista TA_nom, toisen nostovaunun sähkömootto-20 rin nimellisvääntömomentista TB_n0m, ensimmäisen nostovaunun sähkömoottorin nimellisjättämän suhteellisarvosta sA_nom, ja toisen nostovaunun sähkömoottorin nimellisjättämän suhteellisarvosta sB_n0m, näiden tietojen ollessa nosto-vaunukokoonpanokohtaisia vakioarvoja.

Ohjelmoitava logiikkaohjain PLC on sovitettu määrittämään ensim-25 mäisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen nrefA ensimmäisen nostovaunun nimellisnopeuden va nom, toisen nostovaunun nimellisnopeuden vB nom, ja alus- oo - “ o tavan nopeusohjeen nref perusteella kaavalla

CVJ

σ> 9 ^ _min (VA_nom>VB_nom) „ CO nrefA nref > N VA_nom £ 30 co jossa ’’min ()” on funktio, joka palauttaa lähtöarvoista pienemmän. Vastaavasti 00 g ohjelmoitava logiikkaohjain PLC on sovitettu määrittämään toisen nostovaunun o ^ alustavan nopeusohjeen nrefB kaavalla

CVJ

4 _ min(v4_nom,vB_nom) A-e/B ' nref ' ^B _nom

Alustavien nopeusohjeiden nrefA ja nrefB lisäksi ohjelmoitava logiikka-ohjain PLC on sovitettu määrittämään ensimmäisen nostovaunun kuorman-5 joustokertoimen KA. Toisen nostovaunun kuormanjoustokerroin KB voidaan valita vapaasti, ja se voi olla esimerkiksi 0,02 eli 2%. Toisen nostovaunun kuormanjoustokerroin KB voi olla kiinteä, ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen tallennettu arvo, tai se voi olla muuttuja, jonka arvoa käyttäjä voi muuttaa. Ensimmäisen nostovaunun kuormanjoustokerroin Ka määritetään kaavalla 10 KÄ=krb-KB, jossa krb on nostovaunukerroin, joka saadaan kaavasta 'Τ'

^ A nom noin ^TB ^LB

10 Krb - ;

*B_nom VA_nom mTA miA

Ensimmäisen taajuusmuuttajan FC1 ensimmäinen rajoituslohko 21 on sovitettu muodostamaan ensimmäisen nostovaunun rajoitetun nopeusoh-jeen nrampA rajoittamalla ensimmäisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen 20 nrefA ensimmäisen aikaderivaatan maksimissaan ensimmäisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvoon arampA·

Ensimmäisen nopeusohjaimen 31 tulosignaali on lopullinen nopeus-ohje nref_A_fin ensimmäiselle nostovaunulle 11. Tulosignaalinsa perusteella en-m simmäisen nopeusohjain 31 muodostaa ensimmäisen nostovaunun sähkö- o 25 moottorin vääntömomentin oloarvon TA. Ohjainjärjestelmä on sovitettu muo- cf, dostamaan lopullisen nopeusohjeen nref_A_fin ensimmäiselle nostovaunulle 11 t käyttäen kaavaa C\l £ nref _A_fln = nrampA ~ ^,h ' ^B ' ^A ’ CO 30 co S joka voidaan kirjoittaa myös muotoon o δ

00 n -n -K T

nref_A_fm ,lrampA I 1A’ 5

Edellä olevan kaavan mukaisesti ensimmäinen taajuusmuuttaja FC1 käsittää takaisinkytkentäsilmukan. Ensimmäisen nopeusohjaimen 31 läh-tösignaali TA, joka samalla on ensimmäinen taajuusmuuttajan FC1 lähtösig-naali, on takaisinkytketty siten, että ensimmäisen nostovaunun sähkömoottorin 5 vääntömomentin oloarvoa TA hyödynnetään ensimmäisen nostovaunun lopullisen nopeusohjeen nref_A_fin muodostamisessa.

Toinen taajuusmuuttaja FC2 toimii vastaavalla tavalla kuin ensimmäinen taajuusmuuttaja FC1. Toinen taajuusmuuttaja FC2 on sovitettu muodostamaan toisen nostovaunun sähkömoottorin vääntömomentin oloarvon Tb 10 käyttäen lähtötietoina toisen nostovaunun kuormanjoustokerrointa Kb ja toisen nostovaunun alustavaa nopeusohjetta ηΓβ®.

Toinen rajoituslohko 22 on sovitettu muodostamaan toisen nosto-vaunun rajoitetun nopeusohjeen nrampB rajoittamalla toisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen nrefB ensimmäisen aikaderivaatan maksimissaan toisen 15 rajoituslohkon kiihtyvyysarvoon arampB. Toisen nopeusohjaimen 32 tulosignaali on lopullinen nopeusohje nref_B_fin toiselle nostovaunulle 12, ja toisen nopeus-ohjaimen 32 lähtösignaali on toisen nostovaunun 12 sähkömoottorin vääntö-momentin oloarvo Tb. Ohjainjärjestelmä on sovitettu muodostamaan lopullisen nopeusohjeen nref_B_fin toiselle nostovaunulle 12 käyttäen kaavaa 20 nref _B_fm = nrampB ~ ^B ' > eli toinen taajuusmuuttaja FC2 käsittää takaisinkytkentäsilmukan ensimmäisen taajuusmuuttajan FC1 tapaan.

25 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa ensimmäisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvo arampA on olennaisesti yhtä suuri kuin toisen rajoituslohkon kiih- δ tyvyysarvo arampB· Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa ensimmäisen rajoitus-

CVJ

^ lohkon kiihtyvyysarvo arampA on riippuvainen toisen rajoituslohkon kiihtyvyysar- vosta arampB alla olevan kaavan mukaisesti.

™ 30 E Μίηίν,,ν,)

wrampA “rampB

CO Va

CO

CO

m ° Kuvio 3 esittää kaaviokuvaa keksinnön erään vaihtoehtoisen suori- o ^ tusmuodon mukaisen nostovaunukokoonpanon ohjainjärjestelmästä. Kuvion 3 35 ohjainjärjestelmä poikkeaa kuvion 2 ohjainjärjestelmästä siten, että toisessa 6 taajuusmuuttajassa FC2’ ei ole takaisinkytkentäsilmukkaa, eli toisen taajuus-muuttajan FC2’ ohjainpiiri on avoin piiri. Kuviossa 3 on niitä piirteitä, jotka poikkeavat kuvion 2 ohjainjärjestelmästä, merkitty heittomerkillä (’) varustetuilla vii-temerkinnöillä.

5 Ohjelmoitava logiikkaohjain PLC’ on sovitettu määrittämään toisen nostovaunun alustavan taajuusohjeen fre®’. Toinen rajoituslohko 22’ on sovitettu muodostamaan toisen nostovaunun rajoitetun taajuusohjeen frampB’ rajoittamalla toisen nostovaunun alustavan taajuusohjeen fre®’ ensimmäisen aikaderivaatan maksimissaan toisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvoon a’rampB· Toisen 10 nostovaunun rajoitettu taajuusohje frampB’ on avoimen piirin ohjaimen 32’ tulo-signaali.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintöjä sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puit-15 teissä.

CO

δ

CvJ

σ> cp co

C\J

X

IX

o.

CO

CO

CO

m o δ

C\J

Claims (8)

1. 7
2. 1. Nostovaunukokoonpano, joka käsittää ensimmäisen nostovaunun (11), ensimmäisen nostovaunun ajolaitteiston, toisen nostovaunun (12), toisen nostovaunun ajolaitteiston, ja ohjainjärjestelmän, ensimmäisen nostovaunun 5 (11) ollessa kytkettynä toiseen nostovaunuun (12) siten, että ensimmäinen nostovaunu (11) ja toinen nostovaunu (12) on sovitettu liikkumaan samalla nopeudella, sekä ensimmäisen nostovaunun ajolaitteiston että toisen nostovaunun ajolaitteiston käsittäessä sähkömoottorin, ohjainjärjestelmän ollessa sovitettu vastaanottamaan alustavan nopeusohjeen (nref) yhteenkytkettyjä ensim-10 mäistä nostovaunua (11) ja toista nostovaunua (12) varten, ja muodostamaan lopullisen nopeusohjeen (nref_A_fin) ensimmäiselle nostovaunulle (11) käyttäen lähtötietoja, jotka käsittävät alustavan nopeusohjeen (nref), tunnettu siitä, että ohjainjärjestelmä on sovitettu käyttämään ensimmäisen nostovaunun lopullisen nopeusohjeen (nref_A_fin) muodostamisessa nostovaunukerrointa krb, 15 joka lasketaan kaavalla , _ ^A nom VB nom ΪΚΤΒ + MLB jncca Krb ~ rp ' ' , ’ Jui5i5d TB_„om VA_nom mTA+miA TA_nom = ensimmäisen nostovaunun sähkömoottorin nimellisvääntömomentti 20 Τβ_πογτι = toisen nostovaunun sähkömoottorin nimellisvääntömomentti VA_nom = ensimmäisen nostovaunun nimellisnopeus VB_nom = toisen nostovaunun nimellisnopeus rriTA = ensimmäisen nostovaunun omamassa rriTB = toisen nostovaunun omamassa co 25 m la = ensimmäisen nostovaunun kuorma ° rriLB = toisen nostovaunun kuorma. O)
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nostovaunukokoonpano, t u n - c3 n e 11 u siitä, että ohjainjärjestelmä käsittää ohjelmoitavan logiikkaohjaimen i (PLC) ja ensimmäisen rajoituslohkon (21), ohjelmoitavan logiikkaohjaimen CL 30 (PLC) ollessa sovitettu muodostamaan ensimmäisen nostovaunun alustavan oo nopeusohjeen nrefA alla olevan kaavan mukaisesti m o ° _ mm(vA,vB) nrefA nref ' 8 ensimmäisen rajoituslohkon (21) ollessa sovitettu muodostamaan ensimmäisen nostovaunun rajoitetun nopeusohjeen nrampA rajoittamalla ensimmäisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen nrefA ensimmäisen aikaderivaatan maksimissaan ensimmäisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvoon arampA·
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen nostovaunukokoonpano, tun nettu siitä, että ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) on lisäksi sovitettu muodostamaan toisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen nrefB kaavalla _mm(vA,vB) VB 10 ohjainjärjestelmä käsittää lisäksi toisen rajoituslohkon (22), joka on sovitettu muodostamaan toisen nostovaunun rajoitetun nopeusohjeen nrampB rajoittamalla toisen nostovaunun alustavan nopeusohjeen nrefB ensimmäisen aikaderivaatan maksimissaan toisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvoon arampB·
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen nostovaunukokoonpano, tun nettu siitä, että ensimmäisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvo arampA on olennaisesti yhtä suuri kuin toisen rajoituslohkon kiihtyvyysarvo arampB·
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 2-4 mukainen nostovaunukokoonpano, tunnettu siitä, että ohjainjärjestelmä on sovitettu muodostamaan lo-20 pullisen nopeusohjeen nref_A_fin ensimmäiselle nostovaunulle (11) käyttäen kaavaa ^ref A fin ~ ^rampA krb * KB · TA, jossa CO 5 25 nrampA = rajoitettu ensimmäisen nostovaunun nopeusohje C\J . krb = nostovaunukerroin ° KB = toisen nostovaunun kuormanjoustokerroin CO ^ TA = ensimmäisen nostovaunun sähkömoottorin vääntömomentin oloarvo. X £ 6. Jonkin patenttivaatimuksista 2-4 mukainen nostovaunukokoon- 30 pano, tunnettu siitä, että ohjainjärjestelmä on sovitettu muodostamaan lo- 00 g pullisen nopeusohjeen nref_A_fin ensimmäiselle nostovaunulle (11) käyttäen q kaavaa CVJ nrefi A fin ~ nrampA ~ ^rb ' SB ' ^A i jOSS3 9 nrampA = rajoitettu ensimmäisen nostovaunun nopeusohje krb = nostovaunukerroin Sb = toisen nostovaunun oikosulkumoottorin nimellisjättämä suhteellisarvona Ta = ensimmäisen nostovaunun sähkömoottorin vääntömomentin oloarvo.
7. 7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen nostovaunuko- koonpano, tunnettu siitä, että nostovaunukokoonpano lisäksi käsittää pai-kanmittausanturin (114), joka on kytketty ensimmäisen nostovaunun (11) ainakin yhteen pyörään, ja sovitettu lähettämään tiedon yhteenkytkettyjen nosto-vaunujen sijainnista ohjainjärjestelmälle.
8. 8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen nostovaunuko koonpano, tunnettu siitä, että ensimmäisen nostovaunun (11) nostokyky on olennaisesti suurempi kuin toisen nostovaunun (12) nostokyky. CO δ C\l en o CO C\J X DC CL co co co LO o δ c\j 10