JPH06638B2 - 巻上システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は、巻上システム、特にあらゆる種類のクレー
ンに関するものである。

［従来技術］ 原則として通常のブリッジクレーン，ガントリークレー
ンおよび類似の装置はレール軌道上の所定の固定走路に
沿って走るように構成されている。これは屋内施設につ
いても屋外施設についても同様である。通常、レールは
鋼性またはコンクリート製のビームまたはトラスの上に
載置され、これらのビームまたはトラスが荷重を受ける
ために、軌道に沿って配置された一連の固定点の上に支
持され（支柱、屋根トラスまたは天井、または基礎）、
レールの機能は主として固定走路に沿ってクレーンを案
内するにある。

しかしときにはビームがレールそのものとして役立つよ
うに、すなわち特殊のレールを使用する必要のないよう
に設計されている。逆に、レールが特殊ビームを添付す
ることなく、支持ブームそのものとしても使用されるよ
うに設計することができる。

簡単に述べれば、クレーンは必ずホイール上に支持さ
れ、ホイールによって軌道に沿ったレール上を走行する
構造（ブリッジクレーンなど）ということができる。

このようなレールシステムは下記のような多くの欠点を
もつ。

(1)ビームとレールの施設は大径間において荷重を担持
するに適したサイズでなければならないから、特に長軌
道の場合、ビーム、レールおよび基礎に関する投資がク
レーンシステムそのものよりも大となる。

(2)ビームまたはレール施設はしばしば障害物となり、
また他の可動装置の自由通行を防げる。もし地上に設置
されれば（ガントリークレーンなどの場合）、他の車両
または歩行でのレール横断が困難になる。もし天井支柱
上に取付けられると、ビームが建物の上部スペースを
“切取り”、横断輸送を妨げ、または制限する。さら
に、ビームの近傍または下方における装置と荷重の輸送
が困難になる。

(3)１つのホールから次のホールへの、または１つの天
井走行型ブリッジクレーンから次のクレーンへの荷重の
転送が困難である。これは、下方に荷重を通過させるの
に、エンドトラックと橋げたとの間に十分な高さがない
からである。懸垂型（または、“吊下型”）クレーンは
この欠点を解決することができるが、この種のクレーン
は周知のようにその他の欠点（使用可能高さの損失、天
井の荷重など）をもっている。

(4)ビームとレールの存在は一般に建築学上の観点か
ら、またスペース利用の観点から邪魔になる。

(5)軌道が建物の外部にまで突出し、従って建物の切妻
壁がクレーンの通過のために開閉されるゲートを含む場
合がある。連続型レール／ビーム構造はこのようなゲー
トの設計を困難にし、その製造費用を増大する。ビーム
とレールが除去されれば簡単な（走行用または滑動用）
ゲートを設計することに問題はない。

(6)ガントリークレーンまたは準ガントリークレーンの
ような床上を走行するクレーンの場合、平滑な、よく準
備された、従って高価なビームまたは基礎の上に軌道を
敷設しなければならない。

(7)クレーンが円形走路（たとえば原子力発電所）また
はわん曲走路に沿って走らなければならない場合、円形
またはわん曲ビーム／レールは一層費用がかかり、製造
が困難である。

［目的］ 故にこの発明の主たる目的は、従来のシステムおよび方
法の前記の欠点のいずれかまたは全部を解決することに
ある。

この発明の他の目的は、ビーム／レール施設を除去した
可動クレーン支持構造を提供するにある。

この発明のさらに他の目的は、ビーム／レール施設の代
わりに、クレーン支持構造と一体的に形成されたエンド
ビームを使用し、のこエンドビームが少なくとも２個の
相互に離間された一連の摩擦防止支持体の上を走行する
ように成される。

［発明の構成］ この発明によれば、所定の軌道に沿って走行するように
成された巻上システムにおいて、橋げた上に取付けられ
たホイストと、前記橋げたをその両端において支持する
一対のエンドビームと、前記巻上システムを軌道に沿っ
て移動させる駆動システムとを含み、前記の軌道に沿っ
て定間隔で配置され、またこの軌道を構成する一連の別
々の固定滑動支持体上をエンドビームが走行するように
した巻上システムが提供される。

好ましくは、滑動支持体は軌道に沿って等間隔に分布さ
れ、エンドビームの長さは隣接支持体間隔の少なくとも
２倍に等しい。

この発明の好ましい実施態様によれば、駆動システム
は、少なくとも１つのエンドビームに沿って固着された
細長い被駆動部材と、少なくとも１つおきの前記滑動支
持体に取付けられ前記被駆動部材に作動的に連結された
駆動部材とを含む。

他の実施態様において、駆動システムは一連のホイール
を含み、これらのホイールの上に前記のエンドビームが
担持され、各ホイールは、アイドラと駆動ギヤモータと
の間において前記ビームによって担持された無限伝動チ
ェーンによって係合されるスプロケットに連結される。

以下においてこの発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。

［実施例］ 下記の説明においては、鋼製の天井走行式橋型クレーン
の場合のみについて記述するが、これは説明を明白にし
簡単にするためにすぎず、この発明はあらゆる種類の軌
道案内型クレーンおよびそれに関連する機器に等しく適
用できるものである。

この発明の一般原理は、第１図に図示されているよう
に、軌道に沿って一連のビームおよびレールを配置する
ことなく、平行二列に配置された別々の、相互に離間さ
れた滑動支持点Ａのみが配置され、これらの支持点Ａ上
を２本のエンドビームＢ、主橋げた（およびクラブまた
はホイスト１）が走行する。支持点間の縦方向距離ａ
は、それぞれの場合に技術的、経済的、建築学的考慮お
よびその他の設計上の考慮から決定される。故に、たと
えば屋内天井走行式橋型クレーンの場合、（通常のシス
テムにおいて、支柱がクレーンレールのビームを支持す
るのと同様に）支持点Ａは建物を支持する支柱Ｅの頂点
に配置することができる。

たとえばガントリークレーンの場合、支持点Ａは床レベ
ルに、すなわち、支柱なしで配置される。

第１図から明らかなように、エンドビームＢは軌道の２
つの隣接フィールドの最大全長、すなわち2aより長い。
故に、ホイストＤの橋げたＣが“無レール”軌道に沿っ
て移動する際に、常に少なくとも２支持点によって支持
されるが、必ずしも３つ以上の支持点によって支持され
る必要はない。

第2a図〜第2c図においてより詳細に図示されているよう
に、各エンドビームＢはベースビームまたはバー２を備
え、実際上このバー２がクレーンシステムの滑動運動
（または転動運動−下記参照）を支持する。このバー２
は図示のようにビームＢの底部に取付けられ、その両側
に突出し、テーパ面８，６をもってニブ４を形成してい
る。このニブ４の機能は、垂直面および水平面における
支持点Ａの相対配列の小さい偶然の不規則性、並びに下
記に詳細に述べるように常に変動する応力条件および曲
げ条件にもかかわらず、バー２が支持点Ａにくりかえし
遭遇するたびに平滑な係合を案内することにある。

もちろん、ベースバー２の設置はオプションであって、
前記の説明および付図からは説明の便宜上から除去され
ている。

第3a図，第3b図および第3c図は滑り支持体または無摩擦
支持体Ａの多くの可能な設計のうちの三列を示す。すな
わち第3a図において、支柱Ｅはその頂点にライニングプ
レート10を備えている。このライニングプレート10はエ
ンドビームＢ（またはバー２）の下側面の支持面を成
す。またビームはその円滑な滑り運動を促進するため、
自由転動ころ、キャタピラ型ドライブまたは類似のもの
（図示されず）を備えることができる。ビームが支柱上
を通過する際の横ずれを防止するため、一対の案内ブラ
ケット12を備えることができる。

第3b図に図示の構造は、一対のブラケット16を支持した
プレート14を含み、これらのブラケット16の間に自由転
動ころ18が取付けられている。ころ18のフランジ部分20
がその間をエンドビームが正しく線状に走行することを
保証する。第3c図の例について述べれば、自由転動型こ
ろ24を担持したブラケット16′と、一対の垂直に取付け
られた自由転動案内ローラ26とを具備したプレート22が
備えられる。

第４図ないし第６図はこの発明の前記の基本概念の種々
の変更態様を示す。

第４図には、支持点Ａを担持した一連の片持ばり型ショ
ルダまたはコンソルＦ（第１図の直立支柱Ｅの代り）が
図示されている。この構造型式は主として図示のように
屋内天井走行式橋型クレーンについて有用である。

第５図は懸垂式橋型クレーンを示す。第５図の左側と右
側にそれぞれ示されたように、構造物の天井フレームま
たは屋根フレームに対して連結された単式または複式吊
下げコンソルＧの中に支持点Ａが合体されている。この
場合、ビームが橋げたを支持するのでなく（第１図参
照）、橋げたＣがエンドビームＢから吊下げられてい
る。

第６図は第５図の構造の変更態様であって、この場合、
吊下げコンソルＧ′は逆Ｔ型ビームの形を成す。

第7a図〜第7d図は、非直線形軌道、たとえば円形走路ま
たはわん曲走路に対するこの発明の応用に関するもので
ある。すなわち、円形クレーン走路の場合（原子力発電
所の場合）第7a図に図示のように単一の中心支持点また
はピボットＡ′が備えられる。

第7b図は、中心支持点Ａ′なしで支持点Ａ上を走行する
２本の対向配置されたエンドビームＢを備えたクレーン
を示す。

第7c図に示す変更態様においては、２列の支持点Ａと、
２個の同心円弧上ビームＢが配置されている。この場
合、もし必要なら、内側軌道または外側軌道のいずれか
を（現在公知のシステムのように）連続レールとなし、
またはこの発明の概念によって別々の滑動点で構成する
ことができる。

同様の設計思想を第7d図の開放型わん曲軌道形状に応用
することができる。

この発明の橋形クレーンが単一橋げた型であれ、多橋げ
た型であれ、またはその他のどのような型であれ、その
単数または複数の橋げたＣの設計は現在構造に対して不
変である。しかしこの発明の応用によって必然的に導入
される主たる変化はエンドビームＢの設計にある。次
に、第8a図〜第8d図について、この形態を説明する。

下記の説明は、同時に最高３点に支持されるエンドビー
ムＢに関するものである。しかしエンドビームが時には
３点以上に載るように、支持点を相互に近接させ、また
はビームをより長くすることができる。またエンドビー
ムが支持点間の２隣接フィールドの最大全長より長い限
り、常にクレーンの安全支持を保証するように、走路に
沿った支持点間隔ａを変動させることができる。

第8a図は３つの支持点Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃上に載ったエンド
ビームＢを示し、その上に橋げたＣが載置されている。

第8b図は、今や２支持点A2およびA3のみの上に載ったエ
ンドビームＢを示す。故に、このビームは、一般に２本
の支持体上に載置されたビームの場合と同様に全荷重、
前応力および全曲げに耐えるように計算されなければな
らない。

第8c図は、第３支持点A4に到着する直前のエンドビーム
を示す。あらゆる方向におけるビームＢの曲げは、この
ビームが案内リブ２を具備していても、いなくても（第
２図）、その自由端BFが支持点A4上に平滑に載るように
制限されなければならない。第8d図に誇張して示されて
いるように、この位置において橋げたＣの荷重を受ける
エンドビームの“自然”垂直曲げがエンドビームの前端
BFを持上げることによってこの場合に役に立つ可能性が
ある。

ビームＢの末端と支持点A4との不断の接触をさらに増進
するため、支持点A3を過ぎて次の支持点A4に近づくエン
ドビームまたはその末端BFの位置および／または形状を
変更する補助機構（図示されず）を使用することができ
る。またエンドビームを取り上げるために支持点を可動
的に成すように支持点を設計することも可能である。ま
た他の可能性としては、エンドビームがつぎつぎにそれ
ぞれの支持点を徐々にまたなめらかに係合することがで
きるように、エンドビームまた／あるいは支持体Ａにバ
ネ、ショックアブソーバ、スライダー、ローラ、ホイー
ルなどの案内手段を備えることがあげられる。

同一の問題を解決するもう１つの可能な方法は、エンド
ビームを一体型ビームでなく、非一体型要素として形成
することにある。例えばビームの順次のセクションの間
に１個または複数の継手を介在させるにある。

このような“片持ちばり”状また２点支持の移行段階に
おけるクレーンの転倒を防止するために最大限の平衡と
安全性を保証するよう、種々の手段を講じることができ
る。

(1)エンドビームを十分に長く成し、エンドビームが２
点上に支持されたときにその全分重量が片持ちばりの重
量および動応力と平衡するように成す。

(2)定置式または可動式カウンターウエイトの系を備え
る。

(3)ビームの支持体からの垂直方向および水平方向の離
脱を防止するために案内部材または控え部材を用いる。

次に、この点に関連して、第9a図は第8c図と同一場所に
配置された２本の橋げたC1，C2を有するクレーンを示
す。この場合には、荷重の一部が支持点Ａ₃を越えてそ
の上方位置にあるので、転倒の危険が大である。この危
険は、荷重（または重心）が支持点Ａ₃を超える前にエ
ンドビームが既に次に支持点Ａ₄によって支持されるよ
うに（第9b図）第８図の単一橋げたシステムよりもビー
ムＢを長く設計することによって確実に減少させること
ができる。

荷重をより多くの支持点上に拡張するため、エンドビー
ムをより長くし、または第10a図〜第10c図に図示のよう
に２個または２個以上のセクションG1，G2に分割するこ
とができる。またこれは多けた式クレーンまたはワイド
クレーンについても有効である。複式エンドビームＢの
各“セクション”Ｇは隣接２支持点Ａの間隔Ａより長く
しなければならない。

他のすべての点においてエンドビームＢそのものの形状
および構造は、あらゆる方向において曲げを限定しなが
ら静的および動的荷重および応力に耐えるためのビーム
および片持ちばりに関する公知の技術的考慮に従って設
計および計算を成さなければならない。

荷重を１つのクレーンから他のクレーンまたは１つのホ
ールから他のホールに移動させるためのこの発明の方法
ならびに手段を用いた場合を第11a図と第11b図について
説明する。建物に沿ったレールがもはや存在しないので
あるから、一方のクレーンを脚J1と地面エンドビームB2
とを備えた準ガントリクレーンとして設計し（第11a図
の左側）、他方のクレーンを、脚J2および中間レベルエ
ンドビームB3を備えた特殊ブリッジクレーン（第11a図
の右側）として形成することができる。橋げたC1，C2は
脚J1とJ2の中間まで（または設計者のオプションにおい
てこれらの脚の近傍まで）突出している。荷重を受けた
ホイストＤが一方のクレーンから他のクレーンまで、エ
ンドビームB3を超えて、またもし必要なら橋かけ部材Ｈ
を介して容易に移動することができるように、橋げたC1
とC2を整列させる。

このような構造は、他の非懸垂型天井走行型クレーンに
ついても応用することができ、またこの構造は通常型の
レール付クレーンについても使用することができること
は理解されよう。しかしこの場合（特にこれらがホール
間のドアを横断する場合）には、低位置ビームと軌道レ
ールがホール内部にまたはホール間の運行に干渉しこれ
を妨げる可能性がある。

クレーンシステムを引張るために任意の公知のワイヤ、
ケーブルまたは類似の索引装置をこの発明の目的に応用
することができるのはいうまでもない。しかしこの新規
なシステムの、“無レール”特徴を考慮に入れて、二，
三の他の好ましい推進方法について下記に述べる。

第12a図と第12b図に略示するように、少なくしも１本の
ビームＢに沿って有歯ラック（または伝動チェーンの直
線部）Ｋが取付けられている。支持点Ａの列に沿って一
定間隔で、たとえば２つ目ごとの支持点に、ピニオン
（またはスプロケット）Ｌ（第12b図）がラックＫとか
み合うために必要な水準に備えられる。これらのピニオ
ンはそれぞれ任意公知の手段によって、たとえばギャモ
ータＭなどによって両方向に駆動される。前記のように
エンドビームが適当な摩擦防止手段を備えた支持点Ａの
上を滑動する。ラックシステムの長さは隣接２ピニオン
の間隔をある程度超えていなければならない。

第13a図と第13B図は、２つ目ごとの支柱Ｅに軌道に沿っ
て定間隔で配置された一連のリニヤモータＭを示す。エ
ンドビームＢに沿って取付けられたプロフィルレールＰ
（またはエンドビームそのもの）がこれらのリニヤモー
タの被駆動部材（“電機子”）を成す。このシステムに
は他の点では第12図について述べたものと同様である。

第14図の駆動系は各支柱Ｅの上端に直立した一連の支持
ホイールＱを含む。各ホイール（少なくとも２つ目おき
のホイール）が等速で連続的に駆動されている。各支持
点はそのほかジャッキ装置Ｒを備える。これらのジヤッ
キ装置は油圧ピストン（図示の場合）、ナット／ネジ装
置、レバーシステムその他の類似物とすることができ
る。このジャッキ装置ＲはビームＢの滑動を容易にする
ためにコロＳを備える。ジャッキ装置がビームＢを駆動
ホイールから持上げると同時に、クレーンの運動が停止
される。クレーンが駆動ホールＱとふたたび接触させら
れたとき、運動が継続する。運動方向および速度の変換
はクレーン操作員によって制御される。駆動ホイールＱ
はグループごとに回転させることができ、従ってすべて
の駆動ホイールが同時に駆動されるわけではない。

第15図はチェーン型駆動系を示す。無限チェーンＴ（こ
れはアイドラＵ′の中間に配置されたギヤモータＵによ
って駆動されるローラチェーンとすることができる）が
同時に少なくとも３個のスプロケットＶに係合する。こ
れらのスプロケットは同軸支持ホイールＷに係合する。
このようにしてスプロケット／ホイール組立体の回転に
よって、ホイールＷの上に載ったエンドビームＢが駆動
される。

この構造は通常の天井走行型チェーンコンベアについて
用いられる構造に類似しているが、この発明の特殊条件
を満たすように変形されている。

最後に、新規な“無レール”系に対する好ましい給電構
造を示す第16a図について説明する。

母線による給電方式は公知であって、軌道に沿って配置
された母線Ｗ（閉鎖型または開放型）から成る。集電装
置（図示されず）を備えたトロリＸがこれを取付けたク
レーンによって母線に沿って走行する。

この発明によるクレーンシステムの特徴の故に、長い給
電トラックを必要とせず、軌道に沿って分布された、た
とえば各々の（または１つ置きの）支持点Ａに備えられ
た複数の集電装置Ｘを使用する（第16b図）。従って、
母線の長さＹは２個の集電装置の間隔（即ち間隔ａまた
は2a）より少しだけ長くすることができ、母線は好まし
くは図示のようにエンドビームＢに沿ってクレーンに取
付けられる。集電装置が母線に沿って滑動運動する際に
母線と安全に接触することができるように、母線軌道の
両端にスライダまたはその他の装置を備える。このコン
テキストにおいて、定置母線の各セクションの上を走行
する集電装置を備えたトロリはモノレールその他のシス
テムにおいて公知であはあるが、前記のようにクレーン
に対して応用されたこの逆形式は新規かつ有利である。
この形式はクレーンの支持点間のレールのようなフルラ
インの使用の必要を除き、従って前述の“無レール”シ
ステムの他の特徴とも両立するものである。

しかし、空気駆動システムについても、“閉鎖母線”方
式が公知であるが、この方法をこの発明のために使用す
ることもできる。

また、ワイヤロープまたはチェーン引張りシステム、プ
ッシュープル型シリンダ／ピストンシステム、エンドビ
ームそのものに備えられたキャタピラドライブ、または
各支持体に備えられた駆動モータなど、前記以外の多く
の通常の方法を排除することができないという意味にお
いて、前記の推進構造はオプションであることをふたた
び強調しておく。

この発明は前記の説明のみに限定されるものでなくその
主旨の範囲内において任意に変更実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の特徴を具備した巻上システムを示す
斜視図、 第2a図〜第2c図は第１図のエンドビームのそれぞれ側面
図、平面図および正面図、 第3a図〜第3c図は滑動支持体の種々の構造を示す斜視
図、 第４図〜第６図はエンドビームの種々の載置構造を示す
図、 第7a図〜第7d図は非直線軌道に対するこの発明の応用を
示す略示図、 第8a図〜第8d図はこの発明の原理によって建造されたシ
ステムにおける応力および曲げの段階的分析を示す図、 第9a図から第9b図はクレーンの変形載置構造を示す図、 第10a図〜第10c図はエンドビームの変形構造を示す図、 第11a図は荷重を一方のクレーンから他方のクレーンに
転送する際に使用される構造の三次元図、 第11b図は第11a図の側面図、 第12a図は駆動システムの第１実施態様を示す図、 第12b図は第12a図の側面図、 第13a図は駆動システムの第２実施態様を示す図、 第13b図は第13a図の側面図、 第14図および第15図はこの発明のクレーンの駆動システ
ムの他の実施例を示す図、 第16a図および第16b図はこの発明によるクレーンシステ
ムに対する給電手段を示す図である。 Ａ…支持点、 Ｂ…エンドビーム、 Ｃ…橋けた、 Ｄ…ホイスト、 Ｅ…支柱、 Ｆ…コンソル、 Ｇ…ビームセクション、 Ｊ…脚、 Ｋ…ラック、 Ｌ…ピニオン、 Ｍ…モータ、 Ｎ…リニアモータ、 Ｐ…レール（電機子）、 Ｑ…支持ホイール、 Ｒ…ジャッキ、 Ｓ…ころ、 Ｔ…ローラチェーン、 Ｕ…モータ、 Ｖ…スプロケット、 Ｗ…支持ホイール、 Ｗ…母線、 Ｘ…トロリ、 Ｙ…母線、 ２…底バー、 ６，８…テーパ面、 10…プレート、 12…フランジ、 18，24，26…ころ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定軌道に沿って走行するように成された
   巻上システムにおいて、橋げた上に載置されたホイスト
   と、橋げたの両端を支持する一対のエンドビームと、軌
   道に沿つて巻上システムを移動させる駆動システムとを
   含み、 前記軌道に沿つて離間載置され、この軌道を構成する一
   連の個別の固定された滑動案内支持体上を前記のエンド
   ビームが走行するようにしたことを特徴とする巻上シス
   テム。
2. 【請求項２】前記滑動支持体は軌道に沿って等間隔に配
   分され、前記エンドビームの長さは隣接支持体の少なく
   とも２倍に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の巻上システム。
3. 【請求項３】前記滑動支持体は前記エンドビームの底面
   に滑動自在に係合する平面を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の巻上システム。
4. 【請求項４】前記各エンドビームの各々はその底面に取
   付けられた底バーを備え、このバーの両端がビームの両
   端において突出し、テーパ案内面を成すように構成され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の巻上シ
   ステム。
5. 【請求項５】前記滑動支持体は、前記底バーに回転自在
   に係合するころ手段を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の巻上システム。
6. 【請求項６】前記滑動支持体が一連の支柱の上端に取付
   けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   巻上システム。
7. 【請求項７】前記駆動システムは、少なくとも一方のエ
   ンドビームに沿って固着された細長い被駆動部材と、少
   なくとも１つおきの前記滑動支持体に取付けられ前記被
   駆動部材に作動的に連結された駆動部材とを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の巻上システム。
8. 【請求項８】前記被駆動部材は有歯ラックであり、前記
   駆動部材はこのラックとかみ合ったモータ駆動ピニオン
   であることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の巻
   上システム。
9. 【請求項９】前記駆動システムは前記エンドビームを担
   持する一連のホイールを含み、各ホイールは、前記ビー
   ムによって担持されたモータ駆動無限伝動チェーンによ
   って係合されるスプロケットに連結されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の巻上システム。
10. 【請求項１０】前記エンドビームに取付けられ、前記支
    持体に備えられた一連の集電装置とすべり接触する細長
    い母線とによつて、前記駆動システムに対して給電を行
    うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第９項記
    載の巻上システム。