NL1006301C2 - Inrichting voor het grijpen en oplichten van voorwerpen zoals onder water gelegen voorwerpen. - Google Patents

Description

Ά

Inrichting voor het grijpen en oplichten van voorwerpen zoals onder water gelegen voorwerpen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting 5 voor het grijpen en oplichten van voorwerpen, omvattende een langwerpig frame met een hartlijn en aan weerszijden van de hartlijn in een scharnierpunt daaraan bevestigd ten minste een tweetal grijporganen, die ieder met een uiteinde zijn verbonden met een respectieve aandrijfeenheid, zoals een hydraulische cilinder, die met 10 een bevestigingsuiteinde is bevestigd aan het draagframe, waarbij het scharnierpunt van ieder grijporgaan op een respectieve slede is geplaatst, welke sleden langs het draagframe in een dwars op de hartlijn gelegen dwarsrichting verplaatsbaar zijn.

Een dergelijke grijper is bekend uit het Duitse 15 "Offenlegungsschrift" DE 2840206. In deze aanvrage wordt een grijper beschreven waarbij de scharnierpunten van de bekken tijdens het openen en sluiten daarvan dwars op de hartlijn worden verplaatst. Hiertoe is het uiteinde van iedere bek nabij zijn scharnierpunt voorzien van een tandwieldeel dat afrolt op een horizontaal 20 geplaatste tandheugel waarlangs het tandwieldeel van de bekken afrolt bij openen of sluiten, waardoor verplaatsing van het scharnierpunt wordt bewerkstelligd. Met een dergelijke inrichting is een variatie van de maximaal geopende positie en van de gesloten positie van de bekken niet mogelijk. Verder is de complexe constructie met de vele 25 stangen, scharnieren en de tandoverbrenging relatief kwetsbaar en gevoelig voor vervuiling.

Uit Amerikaans octrooi nr. 5,066,189 is een grijper bekend met langs iedere langszijde van het frame een veelheid van grijporganen die ieder hydraulisch worden bediend. Iedere arm is opgebouwd uit een 30 aantal segmenten die met behulp van een in het inwendige van de arm gelegen cilinder en een daarmee verbonden ketting kunnen worden gestrekt of gebogen. Met de bekende inrichting kunnen lasten met verschillende vorm zoals bijvoorbeeld stapels zakken worden opgeheven, waarbij de armen aansluitend rondom de last kunnen worden 35 geplaatst.

De uit het Amerikaanse octrooi bekende hefinrichting heeft als nadeel dat bij zwaardere lasten de segmenten van de armen zwaar worden belast en onderhevig kunnen zijn aan uitknikken. Verder kunnen 1006301 2 met de bekende inrichting lasten met een hoofdzakelijk constante afmeting worden opgeheven. Met name kleinere voorwerpen kunnen met de bekende inrichting moeilijk op veilige en bedrijfszekere wijze worden gegrepen.

5 Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een inrichting die geschikt is voor het grijpen van voorwerpen met een variabele afmeting. Het is met name een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een inrichting waarbij relatief grote voorwerpen, zoals bijvoorbeeld scheepswrakken, met verschillende 10 afmetingen op een bedrijfszekere wijze van een onderwaterbodem kunnen worden opgetild.

Hiertoe is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat het bevestigingsuiteinde van iedere met een grijporgaan verbonden aandrijfeenheid op een respectieve slede is 15 geplaatst.

Door verplaatsing van de scharnierpunten en van de armen in de dwarsrichting, wordt op eenvoudige en effectieve wijze het bereik van de grijper gevarieerd, in de meest uiteengelegen positie van de sleden, of subframes, van een paar tegenover elkaar gelegen armen kan 20 de inrichting volgens de uitvinding werken als een klemgrijper voor het aangrijpen op de zijwanden van voorbeeld een scheepswrak. In de meest nabij gelegen posities van de sleden of subframes van tegenover elkaar gelegen armen kunnen de armen in gesloten toestand tegen elkaar liggen en functioneert de inrichting als een grijper waarmee 25 relatief kleine voorwerpen op de tegen elkaar gelegen delen van de armen kunnen worden afgesteund en opgeheven.

Verder wordt door de constructie van het relatief vlakke draagframe en de zijdelingse positie van de grijparmen een stabiele grijper verkregen die in geopende toestand op een te grijpen voorwerp 30 kan worden afgesteund.

De zijdelingse positie van iedere arm ten opzichte van het frame kan afzonderlijk worden ingesteld, zowel centrisch als excentrisch. De armen worden direct aangedreven zonder een veelheid van kwetsbare verbindingen en de slag en kracht per arm kan 35 afzonderlijk wodren bepaald. Verder wordt een voordelige, lage bouwhoogte verkregen.

Het bevestigingsuiteinde van iedere met een arm verbonden cilinder is eveneens op een respectieve slede geplaatst, zodat bij 1006301 3 een gelijkblijvende stand van de aandrijfeenheden, of aandrijfcilinders, deze gezamenlijk met de armen in de dwarsrichting van het frame worden verplaatst. Hierdoor wordt een grote vrijheid in het positioneren van de afzonderlijke armen verkregen terwijl door de 5 ongewijzigde relatieve positie van de armen ten opzichte van hun respectieve cilinders, de sluitkracht van de armen maximaal blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan relatief licht worden uitgevoerd en heeft bijvoorbeeld een maximaal gewicht van 200 ton.

10 Bij voorkeur zijn de sleden afzonderlijk verplaatsbaar zodat de armen van de grijper ook in een asymmetrische positie ten opzichte van de hartlijn kunnen worden geplaatst. Verder verdient het de voorkeur iedere aandrijfeenheid, of cilinder van de armen afzonderlijk te bedienen. Hierbij kan iedere arm zijn voorzien van 15 een krachtopnemer en een positiesensor om de slag en de kracht van de arm afzonderlijk in te stellen.

Door de sleden van de armen op verschillende posities langs de hartlijn van het draagframe te plaatsen kunnen de sleden van twee tegenovergelegen armen tot voorbij de hartlijn langs elkaar worden 20 verplaatst. Hierdoor kunnen de armen tot op zeer kleine afstand van elkaar worden gebracht. Verder verdient het de voorkeur de krachtbron voor iedere aandrijfeenheid of cilinder te bevestigen aan het draagframe. Dit heeft als voordeel dat geen separate hydraulische slangen en elektrische signaal- en vermogensleidingen vanaf 25 bijvoorbeeld een schip of bok naar de grijper hoeven te worden toegevoerd, maar dat kan worden volstaan met signaal en krachtstroomleidingen naar de electro-hydraulische vermogensbronnen en diverse organen op het frame. Deze vermogensbronnen zijn niet getekend. Vanuit de vermogensbronnen worden de diverse organen 30 (hydraulische cilinders, thrusters, pompen) van energie voorzien en bewaakt.

Het draagframe van de inrichting volgens de uitvinding kan zijn voorzien van propellers voor onderwatertoepassingen. Aan het uiteinde van iedere grijparm kan een uitstroomopening zijn aangebracht voor 35 toevoer van een onder druk staand fluïdum naar een onderwaterbodem. Door toevoer van bijvoorbeeld water of perslucht, met optioneel daarin abrasieve deeltjes, onder hoge druk naar de waterbodem kunnen de grijparmen van de inrichting volgens de uitvinding zich in de 1006301 4 onderwaterbodem ingraven en kunnen deze onder bijvoorbeeld een gedeeltelijk in de onderwaterbodem verzonken scheepswrak aangrijpen. De armen van de grijper kunnen zijn voorzien van een snijrand om op te heffen objecten te kunnen doorknippen. Dit is met name nuttig bij 5 toepassing van de grijper voor het lichten van scheepswrakken van een onderwaterbodem.

Een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader worden beschreven aan de hand van de bijgevoegde tekening, in de tekening 10 toont:

Figuur 1 een zijaanzicht van een drijvende bok voorzien van een hefinrichting volgens de onderhavige uitvinding,

Figuur 2 een bovenaanzicht van de hefinrichting volgens de onderhavige uitvinding, en 15 Figuur 3 en 4 een zijaanzicht van de hefinrichting in een toestand waarbij de scharnierpunten van twee tegenovergelegen armen zich respectievelijk in de meest uiteen gelegen positie en in de dichtst bijeen gelegen positie bevinden.

Figuur 1 toont een hefinrichting of grijper 1 die via een of 20 meer takels 2, zoals een normale hijstakel is bevestigd aan het A-frame of arm 3 van een drijvende bok 4. De grijper 1 omvat een draagframe 5 met aan de langszijden daarvan een viertal grijparmen 1,1'. Zoals blijkt uit figuur 2 en 3 zijn de grijparmen 7,7' ter weerszijden van de longitudinale hartlijn 6 aan het frame 5 bevestigd 25 in scharnierpunten 10,10'. Iedere arm 7,7' is met een uiteinde 11,11' verbonden met een respectieve aandrijfeenheid, of cilinder 12,12'. De cilinders 12,12' zijn met een bevestigingsuiteinde 13,13' bevestigd aan een slede 14,14'. Door bediening van de cilinders 12,12' kunnen de armen 7,7' tussen een met de streep-stippellijn weergegeven 30 geopende positie en een klempositie aangrijpen op een wrak, scheepsdeel of op een lading 16. Doordat de onderzijde 15 van het draagframe 5 vlak is uitgevoerd, kan het draagframe 5 in de geopende toestand van de armen 7,7' op stabiele wijze worden afgesteund op een onder de waterspiegel gelegen voorwerp. Aan de bovenzijde van het 35 draagframe 5 is een hydraulische en of elektrische vermogensbron 17 aangebracht voor het bedienen van de cilinders 12,12', eventueel voor verplaatsing van de sleden 14,14', alsmede voor bediening van eventuele kruislings geplaatste schroeven of thrusters 18,18' en van 1006301 5 een pomp voor het toevoeren van een fluïdum onder druk, eventueel met abrasieve deeltjes naar spuitmonden 19 aan de uiteinden van de grijparmen 1,1'. Met behulp van een dergelijke fluïdumleiding, die in de figuren niet is getoond, kan bij het grijpen van een op de 5 onderwaterbodem gelegen voorwerp, de bodem bij de uiteinden van de armen 1,1' worden weggespoeld zodat de armen 1,1' tot onder het voorwerp 16 kunnen reiken. Met behulp van de kruislings geplaatste schroeven 18,18' kan de grijper 1 in de juiste positie worden gebracht bijvoorbeeld door besturing vanaf de bok 4, visuele 10 inspectie met behulp van onderwatercamera1s en een onderwater plaatsbepalingssysteem.

Het vermogen en de regelsignalen worden aan de vermogensbron 17 toegevoerd via een in de tekening niet nader weergegeven leiding, of een umbilical.

15 Figuur 2 toont een bovenaanzicht van de grijper 1 waarbij het draagframe 5 is opgebouwd uit twee langsdragers 20,20' en twee dwarsdragers 21,21'. Hierbij zijn de posities langs de hartlijn 6 van de voorste sleden 14,14' en van de achterste sleden 22,22' zodanig gekozen dat deze sleden langs elkaar kunnen bewegen en hierbij de 20 hartlijn 6 kunnen passeren. Dit is met name van voordeel voor een knipwerking van de grijparmen 7,7', die daartoe kunnen zijn voorzien van een scherpe snijrand 16,16'. Met behulp van de knipfunctie van de grijper 1 kunnen op de bodem gelegen wrakken in stukken worden geknipt alvorens te worden opgeheven. Aan de bovenzijde van het 25 draagframe 5 zijn twee bevestigingsorganen 23,23’ voor de haken van de hijstakels van de bok gelegen. De haken van de hijstakels van de bok 4 kunnen mechanisch met de bevestigingsorganen 23,23' worden verbonden. Dit kan ook op afstand bestuurd, hydraulisch gebeuren. Hierbij is het van voordeel dat, aangezien de grijper hydraulisch 30 sluit, de sluitweg voor de sluitdraad van een grijper, zoals op conventionele wijze wordt toegepast in samenwerking met een bok 4, komt te vervallen waardoor de onderhavige grijper een veel grotere verticale weg tot zijn beschikking heeft dan een conventionele grijper die wordt gesloten door middel van de extra sluitdraad.

35 De breedte a van de grijper 1 volgens de getoonde uitvoeringsvorm bedraagt bijvoorbeeld 20 meter. De afstand b tussen de voorste en achterste armen 7 en 8 aan de linkerzijde bedraagt bijvoorbeeld 11 meter terwijl de afstand c tussen de voorste en 1006301 6 achterste armen 7',8' aan de rechterzijde bijvoorbeeld 14 meter bedraagt. De hoogte van de grijper volgens de uitvinding bedraagt bijvoorbeeld 16 meter. Met de inrichting kunnen voorwerpen met een gewicht van bijvoorbeeld 600 ton klemmend worden gegrepen en 5 opgetild. In het geval van scheepswrakken kan dit plaatsvinden vanaf een onderwaterbodem op een diepte van bijvoorbeeld 50 meter.

Figuur 3 toont een zijaanzicht van de grijper 1 waarbij de scharnierpunten 10,10' zich in hun meest uiteen gelegen positie bevinden. In de geopende toestand, die is weergegeven met de streep-10 stippellijn, bedraagt de afstand tussen de onderzijden van de armen 7,7' bijvoorbeeld 24,5 meter. In de gesloten toestand bedraagt deze afstand bijvoorbeeld 9,9 meter. Door verplaatsing van de sleden 14,14’ kunnen de scharnierpunten 10,10' dicht bijeen worden gebracht zoals getoond in figuur 4. Hierbij kunnen de armen 7,7' geheel worden 15 gesloten en kunnen de onderste uiteinden van de armen een overlap van ongeveer 10 cm hebben. Hierdoor wordt een gesloten ruimte gevormd en kunnen ook relatief kleine voorwerpen zonder klemmend te worden vastgegrepen door de armen 7,7’ worden opgeheven. In de in figuur 4 getoonde toestand bedraagt een maximale afstand tussen de onderste 20 uiteinden van de armen 7,7' bijvoorbeeld 14 meter.

De armen 7,7' kunnen met een instelbare lengte zijn uitgevoerd. Verder kan ieder van de cilinders 12,12' en 24,24' zijn voorzien van een krachtopnemer en van een druksensor om de klemkracht en de slag van de armen 7,7' te meten. Iedere cilinder 12,12' en 24,24’ kan 25 afzonderlijk worden aangestuurd op een wijze waarbij de maximale sluitkracht van de armen 7,7' bijvoorbeeld 100 ton bedraagt. Verder kan iedere arm 7,7';8,8' zijn voorzien van een mechanisch of hydraulisch vergrendelsysteem om de armen in gesloten toestand te vergrendelen. Iedere arm 7,7';8,8' heeft een stalen punt van gehard 30 materiaal om in harde bodems te kunnen grijpen zoals bijvoorbeeld rotsbodems, en/of om door een scheepswand heen te kunnen dringen. Verder kan de grijper 1 zijn voorzien van onderwatercamera's om de positie daarvan te bepalen door de aansturing van de propellers 18,18' .

35 Hoewel de inrichting is beschreven aan de hand van een grijper voor onderwatertoepassingen kan de constructie volgens de onderhavige uitvinding eveneens op voordelige wijze op het droge worden toegepast voor het opheffen van voorwerpen met een grote variatie in 1006301 7 afmetingen. De bij wijze van voorbeeld getoonde inrichting omvat een viertal armen 7,7';8,8' maar kan eveneens op voordelige wijze met twee armen of met meer dan vier armen worden uitgevoerd. Hierbij kunnen de armen van een zijde onderling zijn gekoppeld en beweegbaar 5 of vast zijn opgesteld. Tevens is het mogelijk om de armen te voorzien van een vertanding om de grijpwerking of de snijwerking daarvan te verhogen. Tevens kunnen op de tegenover elkaar gelegen armen 7,7' uitsteeksels zijn aangebracht, zoals in elkaar grijpende vingers die in gesloten toestand van de armen een "schaal" vormen 10 rond het te heffen object. Verder kan in plaats van een hydraulische bediening van de armen, deze bediening tevens plaatsvinden door middel van een elektrische aandrijfinrichting. Ook kunnen de sleden 14,14' en 24,24' zowel op hydraulische als handmatige wijze worden verplaatst. Tenslotte kunnen de dimensies van de inrichting worden 15 gevarieerd zonder buiten de reikwijdte van de uitvinding te treden.

1006301

Claims (8)

1. Inrichting (1) voor het grijpen en oplichten van voorwerpen, omvattende een langwerpig frame (5) met een hartlijn (6) en aan 5 weerszijden van de hartlijn in een scharnierpunt (10,10') daaraan bevestigd ten minste een tweetal grijporganen (7,7';8,8'), die ieder met een uiteinde (11,11') zijn verbonden met een respectieve aandrijfeenheid (12,12';24,24'), zoals een hydraulische cilinder, die met een bevestigingsuiteinde (13,13’) is bevestigd aan het 10 draagframe, waarbij het scharnierpunt (10,10') van ieder grijporgaan (7,7';8,8') op een respectieve slede (14,14') is geplaatst, welke sleden (14,14') langs het draagframe in een dwars op de hartlijn (6) gelegen dwarsrichting verplaatsbaar zijn, met het kenmerk, dat het bevestigingsuiteinde (13,13') van iedere met een grijporgaan 15 (7,7';8,8') verbonden aandrijfeenheid (12,12';24,24') op een respectieve slede (14,14') is geplaatst.

2. Inrichting (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sleden (14,14') afzonderlijk verplaatsbaar zijn. 20

3. Inrichting (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk. dat de aandrijfeenheden (12,12';24,24') afzonderlijk kunnen worden bediend.

4. Inrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk. dat de sleden (14,14') van twee tegenover elkaar gelegen grijporganen (7,7',8,8') in positie langs de hartlijn (6) verschillen, waarbij de sleden (14,14') in de dwarsrichting langs elkaar kunnen bewegen. 30

5. Inrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het draagframe (5) een hoofdzakelijk vlakke onderzijde (15) omvat, en waarbij de sleden (14,14') van de grijporganen (7,7';8,8') aan een tegenover de onderzijde (15) gelegen bovenzijde 35 van het draagframe (5) zijn geplaatst.

6. Inrichting (1) volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de grijporganen (7,7';8,8') een vanaf het scharnierpunt (10,10’) gezien 1 00 6 3 0 1 » nagenoeg rechte arm omvatten en een onder een hoek daarmee verbonden einddeel, welk einddeel is gelegen tussen het scharnierpunt (10,10') en een aandrijfeenheid (12,12';24,24'), waarbij de rechte arm nagenoeg parallel aan de vlakke onderzijde (15) van het dragerframe 5 (5) kan worden geplaatst. 7. inrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een krachtbron (17) voor het bedienen van de aandrijfeenheden (12,12*;24,24') aan het draagframe (5) is bevestigd. 10 8. inrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het uiteinde van ieder grijporgaan is voorzien in een uitstroomopening voor toevoer van een onder druk staand fluïdum naar een onderwaterbodem. 15

9. Inrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste twee tegenover elkaar gelegen grijporganen (7,7') zijn voorzien van een snijkant (16,16') ten behoeve van een knipwerking van de grijporganen. 20

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting op een drijvende kraan of bok is geplaatst voor het opheffen van onder water gelegen voorwerpen. 1006301