FI66493C - Anordning foer maetning av straeckbelastningen i en vajer tross eller liknande - Google Patents

Description

I. ri KUULUTUSjULKAISU /^Q7 JHA ™ (11) UTLÄCGNINCSSICIUFT 0 04^0 ? n, rt ^ T ^ (51) KvAu/tata3 G 01 L 5/04 SUOMI—FINLAND (21) hw«»i*ww-Ntwii*ekni«g 791067 (22) Hrimwhpih» —AwflfcnUgftf 30.03.79 (Fl) (23) Afa>iw«-cmiiw<i| 3Ο.Ο3.79 (41) ThMkcHUmU — MvKoffaMlg 05.10.79

Patentti- ja rekisteri halittu· /A£. ......... . _

Patent- och ragiatarstyralsan ^ Am»km od> edStrtlite»tuMtard 29.06.84 (32)(33)(31) IVftetr eteoMne» 4f«N yrtorttet 04.04.78

Norja-Norge(NO) 781176 (71) Kaarbeis Mek. Verksted A/S, Verftsgt. 1, 9400 Harstad, Norja-Norge(NO) (72) Magne Moe, Harstad, Norja-Norge(NO) (74) Leitzinger Oy (54) Laite vetokuormituksen mittaamiseksi vaijerissa, köydessä tai vastaavassa - Anordning för mätning av sträckbelastningen i en vajer, tross eller liknande

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite vetokuormituksen mittaamiseksi vaijerissa, köydessä tai vastaavassa, joka kulkee rummun tai muun vaijeria pidättelevän elimen kautta vinssissä, pollarissa tai vastaavassa, johon laitteeseen kuuluu mittarikennon kannatinvarsi tai kaksi tai useampia kannatinvarsia kutakin mittarikennoa varten, joka mittarikenno tai jotka mittarikennot on järjestetty mittaamaan puristus- tai vetovoimaa, jota esiintyy vinssissä, pollarissa tai vastaavassa ja joka kohdistuu sen ensimmäiseen osaan samalla, kun kannatinvarren vastakkainen pää on kiinteästi yhdistetty tai paino-kosketuksessa vinssin, pollarin tai vastaavan toisen osan kanssa.

Keksinnön mukaan tarkoituksena on mitata vaijeriin, köyteen tms. kohdistuvaa vetoa mittauselimellä, joka on kiinnitetty itse kiinnityseli-meen kaikenlaisissa kiinnityslaitteissa, kuten vinsseissä jne. Erityisesti on otettu huomioon, että keksintöä voidaan käyttää sekä uusissa laitteissa että jo valmiissa laitteissa ilman oleellisia vaikeuksia.

Esillä olevalla keksinnöllä on erityisesti käyttöä laivojen vaije reissa, köysissä ja vastaavissa, joita käytetään vinssillä, kuten f ! I 2 664S3 j i lastausvinssillä, troolivinssillä, hinausvinssillä jne., mutta sitä voidaan käyttää myös muihin kiinnityslaitteisiin tulevien vaijereiden yhteydessä, kuten maassa tai laivanpartaassa olevissa pollareissa tai muissa, kuten poijuissa, joita käytetään tankkilaivoja lastattaessa tai purettaessa niiden kuormaa.

Tunnetaan erilaisia menetelmiä vaijereihin yms. kohdistuvan vetokuor-mituksen mittaamiseksi. Esimerkkinä voidaan mainita menetelmät ympy-räsegmentin muutteluiden mittaamiseksi vaijerissa siten, että vaijeri kulkee kaarimaisesti tai aaltomaisesti mittalaitteen läpi, jossa on mekaaninen paineentunnistinelin, joka järjestetään suoraan itse vaijerin ympärille. Sellaisten mittalaitteiden ongelmana on se, että vaijerin läpimitta voi huomattavasti vaihdella, eikä näin ollen voida suorittaa kaikissa olosuhteissa samanveroisia mittauksia, vinssien yhteydessä tunnetaan myöskin tapa mitata vetokuormitusta vaijeriin hydraulisesti vinssin hydraulilaitteilla mekaanisesti vetokuormitusta seuraavalle elimellä jarrunauhan tai muun vastaavan laitteen yhteydessä, jolloin vaijerin kuormitusta mitataan momenttiperustein. Kuitenkin tahtoo vaijeriin kohdistuvaan kuormitukseen syntyä erilaisia häiriöitä riippuen niiden vaijerikerrosten määrästä, joita vinssin rummulle kertyy mittaustoimituksen aikana (momenttivarsi vaihtelee). Siitä syystä ei ole mahdollista selvittää kuormitusta suoraan mittalaitteesta, vaan joudutaan turvautumaan laskutaulukoihin tai suhteellisen monimutkaisiin säätölaitteisiin lisäksi. Tunnetaan myöskin menetelmä, jossa vinssin yksi laakeripukin muodostava perusosa on kiertyvästi laakeroitu vinssin perustan muodostavaan perusosaan samalla, kun käytetään painetta seuraavia mittarikennoja perusosien välissä vinssin etureunassa. Sellainen ratkaisu on mahdollinen vain/ vinsseissä, jotka siirtävät vähäisiä voimia perusosien välillä, koska yleensä on tavallista ankkuroida perusosat kunnolla keskenään.-

Esillä olevassa keksinnössä kiinnitetään huomiota mittalaitteeseen, jolloin vaijeriin tms. kohdistuva kuormitus voidaan lukea suoraan tyydyttävästi riippumatta siitä, onko vaijeri vakaasti kiinnityseli-messä vai onko se liikkeessä kiinnityselimeen nähden (kun vaijeria kelataan vinssiin tai siitä pois). Ts. ollaan riippumattomia sekä vaijerikerrosten määrästä vinssiruramulla että vaijerin läpimitasta.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että kannatin-varsi on sijoitettu vinssin, pollarin tai vastavan ulkosivulle, ja 3 66493 että ensimmäinen osa, joka liittyy kiinteään kansialustaan ja toinen osa, joka liittyy laakeripukkiin tai vastaavan alustaan, on sinänsä tunnetulla tavalla jäykästi yhdistetty toisiinsa välilevyn ja kiin-nityspulttien tai vastaavien kiinnityselinten avulla, jolloin kanna-tinvarsi on liitetty ensimmäiseen osaan, eli kiinteään kansialustaan ja toiseen osaan eli laakeripukkiin välilevyn tai vastaavan kiin-nityselimen muodostaman raon vastakkaisilla puolilla.

Seuraavassa selitetään lähemmin sivukuvantona erästä suoritusesi-merkkiä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää kaaviomaisena sivukuvantona vinssiä, joka on varustettu keksinnön mukaisella laitteella.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta ylhäältä.

Kuvio 3 esittää mittalaitteen yksityiskohtaa sivukuvantona.

Kuvio 4 esittää kaaviomaisesti muodonmuutosta toisessa peruselementtien välisessä tukipisteessä.

Kuvio 5 esittää kahden mittarikennon yhteenkytkentää yhdistettynä yhteiseen kontrollipöytään.

Kuvio 6 esittää perspektiivikuvantona vinssiä, jossa on keksinnön mukainen laite.

Kuviossa 1 on esitetty laivankansi 10, jolla on vinssi 11 - 15. Vinssiin kuuluu ensimmäinen perusosa kansiperustan 11 muodossa ja toinen perusosa vinssinperustan (laakeripukin) 12 muodossa, johon siis on laakeroitu kiertyvästi vinssin rumpu 13. Viitenumerolla 14 eitetään hydraulista käyttömoottoria ja numerolla 15 vinssin käyttöventtiiliä ym. Esitetty vinssi on yleisvaikutelman vuoksi esitetty varsin kaavamaisesti .

Esitetyssä suoritusesimerkissä on perustelementtien välillä käytetty välijalustaa 16, jolloin peruselementit on liitetty toisiinsa kiinni-tyspulteilla, jotka on kaavamaisesti esitetty viitenumerolla 17 ja jotka kulkevat kukin välijalustansa 16 läpi. Käyttämällä sinänsä tunnettuja välijalustoja voidaan perustelementit kiinnittää toisiinsa 66493 yksinkertaisin välinein ilman mainittavampaa perusosalevyjen työstämistä.

Esitetyssä suoritusesimerkissä on kansiperusba 11 esitetty kahtena erillisenä perusosana 11a ja llbf mutta käytännössä voivat erilliset peruselementit 11a ja 11b olla keskinäisesti yhdistetyt kahden tai useamman poikittaisen tukiosan välityksellä rengasmaisen tai ristik-komaisen runko-osan muotoon. Vastaavasti on vinssinperusta esitetty kahtena erillisenä laakeripukkina 12a, 12b, jotka voivat käytännössä olla yhdistetyt toisiinsa poikittaisilla tukiosilla suuresti samaan tapaan kuin vinssinperusta. Mainitut poikittaiset tukiosat on piirustuksessa jätetty pois yleisnäkymän helpottamiseksi, koska tukiosien toiminta ei ole oleellista keksinnön mukaisessa ratkaisussa ja siksi ne voidaan jättää pois arvioitaessa sitä kuormitusta, jota mitataan keksinnön mukaisella mittalaitteella.

Piirustuksissa on kuviossa 1 vaijeri 18 esitetty katkoviivalla 18a säteettäisesti sisemmässä asennossaan rummulla 13 ja viivalla 18b säteettäisesti ulommassa asennossaan rummulla. Kuviossa 2 on vaijeri 18 esitetty yhtenäisellä viivalla 18c keskiasennossan rummulla 13 ja vastaavasti katkoviivoilla 18d ja 18e äärimmäisissä sivuttaisasen-noissaan rummulla.

On esitetty edullinen suoritusesimerkki, jossa on kaksi erillistä mittalaitetta 19, 20 (kuvio 1), jotka on järjestetty vinssin etureunaan, ts. ensimmäinen mittalaite 19a, 20a on kiinnitetty ensimmäisen 11a ja toisen 12a perusosan väliin sekä vastaava toinen mittalaite 18b, 19b on kiinnitetty ensimmäisen 11b ja toisen 12b perusosan väliin.

Mittalaitteeseen kuuluu kannatinvarsi 19, joka kannattelee mittari-kennoa 20. Kannatinvarren 19 toinen pää on hitsattu kiinni kansiperus-tan 11 päällyslevyyn, kun taas sen vastakkainen pää nojaa tietyllä esijännityksellä vinssiperustan 12 pystysuuntaiseen pintaan. Helppo ja helposti kontrolloitava esijännitys voidaan aikaansaada kiinnittämällä kannatinvarren 19 ensiksi mainittu pää kiilamaisella hitsi-saumalla kansiperustaan. Kiilamainen hitsisauma aikaansaadaan esim. sijoittamalla vino aluslevy 21 kannatinvarren alapuolelle kuvion 3 tapaan.

66*91

Vedon P esiintyessä vaijerissa 18 joutuu välilevy 16 alttiiksi huomattaville muodonmuutoskuormituksille samalla, kun estetään liike vinssiperustan ja välilevyn kesken niiden välissä esiintyvillä kitkavoimilla. Mittarikennon 20 ja kannatinvarren 19 avulla, joista viimeksi mainittu kulkee välilevyn yli, voidaan mitata vinssiperustan siirtyminen suhteessa kansiperustaan köyteen 18 kohdistuvan vedon funtkiona. Perusosien ja suuren ominaisjäykkyyden välilevyyn nähden seurauksena voidaan käytännössä suurelta osin jättää huomiotta muodonmuutokset, joita perusosissa syntyy ja tarkastella yksinomaan muodonmuutoksia, joita syntyy välilevyyn, ts. peruselementtien keskinäistä liikkuvuutta ilmaisuna vaijerin kuormituksesta vinssiä kohtaan. Samasta syystä voidaan käytännössä myöskin jättää huomiotta momentinmuutokset, joita aiheutuu vinssinrummulla olevien vaijeri-kerrosten lukumäärävaihteluista (kts. vaijeriasentoja 18a ja 18b kuviossa 1), ts. se muutoin tavallinen momenttivaikutus, jolla on merkitystä muille mittausmenetelmille, voidaan suureksi osaksi jättää huomiotta keksinnön mukaista ratkaisua käytettäessä.

Kuviossa 4 on esitetty osa kansiperustasta 11 ja vinssiperustasta 12 sekä välilevystä 16. Vinssiperusta 12 voi olla yhdistetty kansiperustaan 11 pulteilla (ei esitetty), jotka läpäisevät välilevyn 16 samalla, kun pultit on kiristetty esimerkiksi 35 Nm:n momenttiin. Vaihtoehtoisesti voivat vinssiperusta 12 ja kansiperusta 11 olla hitsatut kiinni välilevyyn 16. Piirroksessa on nuolella P ilmaistu vaijeriin kohdistuva kuormitus. Nuolella F esitetään kitkavoimaa, joka vallitsee vinssiperustan 12 ja välilevyn 16 välillä sekä vastaavasti välilevyn 16 ja kansiperustan 11 välillä. On huolehdistava siitä, että kitkavoima F on oleellisesti suurempi kuin suurin sallittu vetovoima P vaijeriin. Kohdistamalla vaijeriin vetovoima P voidaan keksinnön raukaisen mittalaitteen avulla mitata vinssiperustan 12 muodonmuu-tossiirtymä mitatulla välimatkalla 6 vastaten esitettyä muodonmuutos-kulmaa γ.

Kuvion 5 mukaan on ensimmäinen mittarikenno 20a vinssin toisella sivulla ja toinen mittarikenno 20b vinssin toisella sivulla yhdistetty suojatuilla johdoilla 23a ja 23b signaalivahvistimiinsa 24a ja 24b sekä yhteiseen valvontapöytään 25, joka voi osoittaa sinänsä tunnetulla osoitinlaitteella kuhunkin mittarikennoon tulevan kuormituksen joko erikseen tai summana. Edelleen voidaan suoraan lukea tilanne riippumatta vinssin vinokuormituksesta sekä vaijerin kuormi- 66493 tuksesta sen eri sivuttaisasennoissa rummulla (kts. vaijerin asennot 18c, 18d, 18e kuviossa 2).

Kuviossa 6 on mittalaitteet 19a, 20a; 19b, 20b yhdistetty johtimilla 26, 27 vahvistimiin 28, 29, jotka on edelleen yhdistetty johtimilla 30, 31 osoitintaulun 34 mittarikennoihin 32, 33. Jännitykset kussakin mittarilaitteessa voidaan lukea visuaalisesti ja erikseen kustakin mittarikennosta, kun taas kokonaisjännitys voidaan lukea kolmannesta mittarikennosta 35 tai kirjoitinyksiköstä 36. Varoituslamput, ohjainnappulat ym. on esitetty pöydissä 37, 38.

Esitetyssä suoritusesimerkissä on esitetty kaksi mittarikennoa, jotka on järjestetty vinssin etureunaan, jolloin kannatinvarret on hitsattu kiinni kansiperustaan toisesta päästään, jolloin ne nojaavat toisella päällään vinssiperustaan jännittyneinä. Tietyissä tapauksissa voidaan mahdollisesti kävttää yhtä keskelle järjestetyä mittarikennoa esitettyjen kahden sivuttaiskennon sijasta vinssiin sivuttain kohdistuvien kuormitusten mittaamiseksi. Sellaisia ylimääräisiä mittarikenno-ja kannatellaan kannatin/arsilla, joiden päätaso on kohtisuorassa mittarikennojen 20a ja 20b kannatinvarsien päätasoa vastaan. Sen sijaan, että mittarilaitteet olisivat vinssin etureunassa, ne voidaan yhtä hyvin järjestää vinssin takareunaan; samassa tapauksessa käytettäessä mainittua ylimääräistä, sivuttaiskuormitusta mittaavaa laitetta aikaansaadaan parhaat tulokset hitsaamalla tai muutoin kiinnittämällä kannatinvarret kiinteästi molemmista päistään.

Keksintöä on esitetyssä suoritusesimerkissä kuvattu vinssin yhteydessä, mutta on merkittävää, että keksintöä voidaan käyttää myös muun tyyppisten vaijerille, köydelle tms. tarkoitetun kiinnityselimen, kuten pollarien, nosturinpohjien jne. yhteydessä. Tässä yhteydessä on selvää, että kussakin kiinnityselimessä voidaan käyttää mielivaltainen määrä mittarilaitteita kussakin kiinnitinelimessä, esim. käyttämällä mittarilaitteita, jotka on järjestetty sopivin välein koko kiinnityselimen ympäri, jolloin voidaan mitata kiinnityselimen osien keskinäistä liikkumista eri säteettäissuunnissa.

Vaikkakin esitetyssä suoritusesimerkissä on käytetty välilevyä perusosien keskinäisen liikkuvuuden mittaamisessa, voidaan käytännössä käyttää myöskin toista perusosaa (vinssiperustaa) mittauskohteenä, esim. sellaisessa tapauksessa, että peruselementit ovat suoraan pinta

Keksinnön eräs oleellinen piirre on, että se liikkuminen, jota kiin ni tyselimessä tai niiden välissä esiintyy, ilmenee suhteessa kiinni- tyselinten kuormitukseen.

6 649 3 pintaa vasten.

Claims (3)

8 66493

1. Laite vetokuormituksen mittaamiseksi vaijerissa (18), köydessä tai vastaavassa, joka kulkee rummun (13) tai muun vaijeria pidät-televän elimen kautta vinssissä (11 - 15), pollarissa tai vastaavassa, johon laitteeseen kuuluu mittarikennon (20) kannatinvarsi (19) tai kaksi tai useampia kannatinvarsia (19a, 19b) kutakin mit-tarikennoa (20a, 20b) varten, joka mittarikenno tai jotka mittari-kennot on järjestetty mittaamaan puristus- tai vetovoimaa, jota esiintyy vinssissä, pollarissa tai vastaavassa ja joka kohdistuu sen ensimmäiseen osaan (11) samalla, kun kannatinvarren vastakkainen pää on kiinteästi yhdistetty tai painokosketuksessa vinssin, pollarin tai vastaavan toisen osan (12) kanssa, tunnettu siitä, että kannatinvarsi (19; 19a, 19b) on sijoitettu vinssin, pollarin tai vastavan ulkosivulle, ja että ensimmäinen osa (11), joka liittyy kiinteään kansialustaan ja toinen osa (12), joka liittyy laakeripukkiin tai vastaavan alustaan, on sinänsä tunnetulla tavalla jäykästi yhdistetty toisiinsa välilevyn (16) ja kiinnitys-pulttien (17) tai vastaavien kiinnityselinten avulla, jolloin kannatinvarsi (19; 19a, 19b) on liitetty ensimmäiseen osaan, eli kiinteään kansialustaan (11) ja toiseen osaan eli laakeripukkiin (12) välilevyn (16) tai vastaavan kiinnityselimen muodostaman raon vastakkaisilla puolilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, jossa kannatinvarren (19; 19a, 19b) toinen pää muodostaa mainitun toisen osan, eli laakeri-pukin (12) tukivasteen, tunnettu siitä, että kannatinvarren (19; 19a, 19b) toinen pää on hitsattu kiinni ensimmäiseen osaan, eli alustaan (11) kiilamaisella hitsisaumalla, kun taas sen toinen pää on jännittyneesti nojallaan toista osaa, eli laakeri-pukkia (12) vasten.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että vinssin (11 - 15) etureunaan on järjestetty kaksi mittari kennoa (20a, 20b) kukin omalle puolelleen pystysuoraa keskitasoa, joka kulkee säteettäisesti vinssin rummunakselilla ja että mittarikennot antavat tuloksena yhteisellä osoitinlaitteella (25).