NL2000443C2 - Lier. - Google Patents

Description

Lier

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een lier.

Een dergelijke lier is bekend uit US 4004780. Daarin wordt een lier voor een 5 voertuig beschreven, waarbij een bijzondere constructie aanwezig is, om het vieren van de kabel mogelijk te maken bij werkzame vrijloop. Op deze manier kan voorkomen worden dat de vrijloop bij het vieren van de kabel in onbelaste toestand door de gebruiker uitgeschakeld wordt en vergeten wordt deze vrijloop later weer in te schakelen. Deze lier voor een voertuig is voorzien van een overbelastingsbeveiliging. 10 Deze overbelastingsbeveiliging bestaat uit een koppeling, die door onderling verdraaiing van twee delen, in combinatie met een nokconstructie, tussen die twee delen meer of minder aangrijpt. Deze koppeling is direct verbonden met een vrijloop, die overbelasting naar het frame (aarde) afvoert. De constructie is zodanig dat de van de trommel afkomstige kracht op een van de delen overgebracht wordt, en vanaf dat 15 ene deel (tandwiel) enerzijds naar het andere deel en de koppeling en zo bij overbelasting naar de aarde afgevoerd wordt, en parallel aan deze krachtstroom direct vanaf dat ene deel met behulp van een spline verbinding en eventuele vertraging naar de motor afgevoerd wordt. Een dergelijk systeem is als zodanig onveilig, omdat bij falen van de koppeling de vrijloop niet langer effectief is, en de motor overbelast zal 20 worden met alle gevolgen van dien.

In de stand der techniek bekende scheepslieren die wel geschikt zijn voor sterk wisselende belastingen maken gebruik van een centraal aangebrachte kabeltrommel. Aan een zijde daarvan is een rem aanwezig terwijl aan de andere zijde een (eventueel 25 via een overbrenging) met een koppeling verbonden motor aangebracht is. Bij extreme overbelasting kan de koppeling ontkoppeld worden en wordt het systeem met behulp van de rem vergrendeld. Daarbij bestaat het probleem bij het binnenhalen van de kabel bij grote belasting dat in de uitgangspositie de kabel vastgehouden wordt met behulp van de rem er een overgang plaats dient te vinden van het bedrijf van de rem naar het 30 bedrijf van de koppeling, dat wil zeggen dat de motor de trekkracht voor het binnenhalen of vasthouden van de kabel over moet nemen door het werkzaam worden van de koppeling en het vrijgeven van de rem. Om een en ander goed te laten verlopen 2000443- 2 is synchronisatie van de verschillende acties noodzakelijk tezamen met een aanzienlijk motorvermogen.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een vereenvoudigde scheepslier 5 te voorzien welke eenvoudiger bedienbaar is en met geringere motorvermogens kan volstaan. Dit geldt in het bijzonder onder omstandigheden met variërende trekkracht.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven scheepslier verwezenlijkt doordat die vrijloop tussen die liermotor en lierkoppeling werkt en die lier een scheepslier omvat, die voorzien is van bevestigingsmiddelen voor bevestiging aan een deel van een 10 vaartuig.

Volgens de onderhavige uitvinding is de ratel of vrijloop tussen de motor en de koppeling geschakeld. Daardoor zal bij falen van de koppeling de ratel (met een slag) effectief worden en de motor nog steeds beschermd worden.

15

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een ratel of vrijloop toegepast in combinatie met de bekende koppeling. Daarbij werkt de ratel of vrijloop naar de omgeving (aarde) en is ten opzichte van de kabeltrommel stroomafwaarts (achter) de koppeling geschakeld. Daardoor kan de koppeling op gebruikelijke wijze als veiligheid, 20 dat wil zeggen als slipkoppeling, werken. Echter werkt deze veiligheid primair op het ratelstelsel. Dat wil zeggen het deel stroomafwaarts van het ratelstelsel, zijnde een eventuele overbrenging en motor, wordt in het geheel niet aan enige overbelasting onderworpen. Het opbrengen van belasting op de lierkabel is met de thans voorgestelde constructie bijzonder eenvoudig. Immers bij het opvoeren van het motorvermogen 25 wordt de werking van de ratel teniet gedaan en via de koppeling kan de liertrommel de kracht op de kabel brengen. Daarbij is het niet langer noodzakelijk de in de stand der techniek vereiste bediening van de rem uit te voeren.

Bovendien bestaat door de uitvinding thans de mogelijkheid de effecten van een tijdelijke vermindering van de belasting op te nemen. Een dergelijke vermindering van 30 belasting treedt op bij het slepen van een vaartuig waarbij bijvoorbeeld door de golfbeweging de spanning in de trekkabel afneemt. Bij het weer opbouwen van de spanning kunnen daardoor grote trekkrachten en dienovereenkomstig grote belastingen ontstaan. Bij de constructie in de stand der techniek van een scheepslier die met een 3 rem werkt is het niet op eenvoudige wijze mogelijk tijdens dergelijke periodes met verhoudingsgewijs lage spanning op de sleepkabel in te grijpen. Met de onderhavige uitvinding is dit op bijzonder eenvoudige automatische wijze mogelijk. Immers indien de motor voldoende vermogen levert (bij voorkeur hydromotor) zal bij het verminderen 5 van de belasting het effect van de ratel overwonnen worden en zal de liertrommel de kabel verder spannen. Bij daarop volgende toename van de belasting zal de ratel weer actief worden en zo de motor tegen overbelasting beschermen. Bij nog verdere belasting zal de (slip) koppeling actief worden. Hierdoor wordt breuk van de kabel vermeden.

10 Door het volgens de onderhavige uitvinding niet langer aanwezig zijn van een remtrommel is slechts een maal een slipfunctie die gestuurd moet worden aanwezig en wel in de trommel. Actieve bediening kan niet langer tot schade aan de motor leiden omdat in een dergelijk geval de ratel effectief zal worden.

Het hierboven beschreven systeem volstaat met een enkele slipfunctie in de 15 koppeling en niet in de koppeling en de rem.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding is de koppeling uitgevoerd met een kom of trommel en op het omtrekvlak daarvan aangrijpende koppelingsschoenen die zodanig werken dat een en ander niet zelfbekrachtigend is.

De hierboven beschreven scheepslier is uitgevoerd voor het op de trommel 20 uitoefenen van een koppelingkracht van ten minste tien ton.

Indien voor het koelen van de bij het bedrijf van de lier ontstane warmte een fluïdum gebruikt wordt, wordt bij een van voordeel zijnde uitvoering de fluïdumstroom tussen de verschillende warmte-opwekkende delen en een bij geschakelde koelinrichting geleid door de as van de koppeling. Een dergelijk fluïdum kan een 25 hydraulisch fluïdum zijn, dat bijvoorbeeld eveneens gebruikt kan worden voor het bediening van de koppeling.

Bovendien kan voor de regeling van het systeem een koppelsensor aangebracht worden.

De overbrenging en andere delen van de aandrijving zoals de motor kunnen bij de 30 scheepslier volgens de uitvinding ten opzichte van constructies bekend uit de stand der techniek verhoudingsgewijs licht uitgevoerd worden. Immers door de aanwezigheid van de ratel wordt gewaarborgd dat overbelasting niet op kan treden. De motor kan 4 bijvoorbeeld een aandrijfkoppel hebben dat ongeveer 10% van de beoogde maximale koppelingskracht is.

Voor het vieren van de kabel kan hetzij de koppeling bediend worden (ontkoppelen) hetzij de ratel. Bovendien is het mogelijk verdere maatregelen aan de 5 ratel te nemen om de werking daarvan het verfijnen. Als voorbeeld wordt genoemd het gebruik van dempende materialen om het terugslaan van de pal op de tanden zoveel mogelijk gedempt uit te voeren.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een vaartuig dat voorzien is van een dergelijke scheepslier. Meer in het bijzonder is in een dergelijke variant een buffer 10 aanwezig in de kabel tussen de lier en het te verplaatsen voorwerp.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 in een eerste positie de scheepslier volgens de uitvinding;

Fig. 2 de scheepslier volgens fig. 1 in een verdere positie; 15 Fig. 3 een dwarsdoorsnede van de scheepslier volgens de uitvinding;

Fig. 4 schematisch de werking van de koppeling volgens de uitvinding;

Fig. 5 een doorsnede door de ratel;

Fig. 6 een deel van een vaartuig voorzien van een scheepslier volgens de uitvinding; 20 Fig. 7a-c schematisch drie verschillende bedrijfstoestanden volgens de uitvinding toont en

Fig. 8a-c schematisch drie aandrijfconcepten/lageringsconcepten van alternatieve uitvoeringen.

In de figuren 1 -7 is een eerste uitvoering van de scheepslier volgens de uitvinding 25 in het geheel met 1 aangegeven. Deze bestaat uit een frame 7 waarop op draaibare wijze een samenstel aangebracht is bestaande uit een kabeltrommel 6 voor het opnemen of laten vieren van een kabel 12. Dit frame 7 kan met behulp van bouten 13 aan een scheepsdek bevestigd worden. Grenzend aan de kabeltrommel 6 is bij voorkeur op dezelfde as een koppeling 5 aangebracht. Aan de andere zijde van de koppeling 5 werkt 30 een met 4 aangegeven ratel/vrijloop waarvan het andere einde op zijn beurt verbonden is met een overbrenging zoals de tandwieltrein 3 die door een motor 2 aan te drijven is.

In fig. 4 is de koppeling 5 meer gedetailleerd getoond. Deze bestaat uit een trommel 16 die bij voorkeur vast verbonden is met de kabeltrommel 6. Roteerbaar 5 daarin aangebracht is een plaat met daarop aangebracht een stel koppelingsschoenen 17. De roteerbare as 20 van de plaat is bij voorkeur verbonden met de ratel/vrijloop 4. De schoenen 17 zijn schamierbaar om een as 18 met behulp van een niet nader afgebeeld mechanisme naar binnen en naar buiten te drijven om de ontkoppelde 5 respectievelijk gekoppelde positie te verkrijgen. Door de centrale as strekt zich een fluïdumkanaal 21 uit.

De ratel bestaat, zoals uit fig. 1 en 5 blijkt, uit een centraal roterend deel of ratelwiel 8 dat voorzien is van tanden 9. Vast verbonden met het frame is een aantal ratelpallen 10 aanwezig. Deze kunnen door veerdruk tegen het ratelwiel gedrukt 10 worden waarbij volgens een bijzondere uitvoering van de uitvinding de ratelpallen 10 bedienbaar zijn in de zin van het wegdrijven van de tanden 9. Dit kan bijvoorbeeld door een niet getoonde schijf plaatsvinden die roteert om de as 20 van het samenstel en voorzien is van pennen waarmee de pallen naar buiten gedreven kunnen worden. Andere (elektromagnetische) constructies zijn eveneens denkbaar.

15 De bediening van de ratel is volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding gekoppeld aan het maximaal toelaatbare koppel van de aandrijving. Dit wordt verwezenlijkt door de slipwaarde van de koppeling dienovereenkomstig te laten dalen. Hierdoor wordt voorkomen dat de aandrijving bij het niet werkzaam zijn van de ratel door een te groot koppel beschadigd kan worden. Op enigerlei wijze kunnen 20 dempende middelen aangebracht worden om geluidsoverlast en inslaan bij het functioneren van de ratel zo veel mogelijk te voorkomen. Dit geldt met name het dempen van de slagbeweging van deel 10 tegen ratelwiel 8. Bovendien is het mogelijk ratelpallen 10 niet direct via de schamieras daarvan star met de omgeving te verbinden, maar in enigerlei vorm dempend materiaal te voorzien, waardoor bij het werkzaam 25 worden van de pallen 10 krachtopbouw geleidelijk plaats vindt. Andere dempende constructies kunnen eveneens aanwezig zijn zoals kabelgeleidingen op het dek van het betreffende vaartuig.

In fig. 6 is een deel van een vaartuig 15 getoond waarop de scheepslier 1 volgens de uitvinding met bouten 13 bevestigd is. Via een buffer 14 worden in de kabel 30 aanwezige krachten enigszins gedempt.

Aan de hand van fig. 3 zal de werking van de hierboven beschreven constructie beschreven worden. Voor het laten vieren van kabel 12 kan hetzij de koppeling 5 bediend worden in de zin van het slippen hetzij de ratel/vrijloop niet werkzaam 6 gemaakt worden. Bij het vervolgens bevestigen van de kabel 12 aan een last kan het binnenhalen daarvan beginnen. Daartoe wordt de motor ingeschakeld. Bij voorkeur is deze motor 2 een hydromotor, dat wil zeggen een motor die zonder wezenlijke rotatie een aanzienlijke koppel kan opbrengen zonder dat daardoor schade aan de motor 5 optreedt. In eerste instantie zal bij verhoudingsgewijs geringe belasting deze toestand niet optreden en zal via de overbrenging 3, ratel 4 en koppeling 5 de kabel 12 binnengehaald worden. Vervolgens is de kabel strak gespannen en ontstaan door het deinende karakter van de zee of andere omstandigheden tijdens het functioneren van de motor piekbelastingen op de kabel. Gedurende het eerste stadium zijn deze 10 piekbelastingen enerzijds zo hoog dat de motor daardoor beschadigd zou kunnen worden maar anderzijds niet zo hoog dat kabelbreuk te vrezen is. In dit stadium wordt door de stilstand van de trommel en door het mogelijkerwijs terugbewegen van de trommel de ratel 4 werkzaam waardoor enige teruggaande beweging via de overbrenging naar de motor voorkomen wordt en schade uitgesloten is. Indien de 15 belasting hoger wordt op de kabel 12 zodat breuk valt te vrezen treedt de slipveiligheid van de koppeling 5 in werking waardoor vieren plaatsvindt.

Echter zodra de omstandigheden zich zodanig wijzigen dat de belasting in kabel 12 weer lager wordt (deining van de zee) is het zonder verder ingrijpen dadelijk mogelijk de kabel weer aan te spannen. Immers via de ratel zal de motor weer kracht 20 kunnen inleiden in de koppeling en zo in de trommel. Daardoor kan het vereiste motorvermogen aanzienlijk beperkt worden. Bovendien is het gevaar van slap hangende kabels en met name de daarop volgende slag bij het weer aanspannen daarvan wezenlijk verminderd. De constructie is verhoudingsgewijs robuust en eenvoudig waardoor het falen beperkt wordt evenals de onderhoudskosten. Uit de stand 25 der techniek bekende te onderscheiden standen van hetzij remmen hetzij effectief zijn van de motor komt bij de onderhavige uitvinding niet in die discrete mate voor. Geleidelijke en directe overgang van de ene positie naar de andere positie is door gebruik van een dergelijke ratel mogelijk.

Bij een scheepslier met een trekbelasting van bijvoorbeeld vijftig ton is de 30 koppeling zodanig uitgevoerd dat bij het overschrijden van de belasting van vijftig ton slip optreedt. Echter is de ratel in combinatie met de motor zodanig uitgevoerd dat reeds bij een belasting van twintig ton geen kracht meer in de overbrenging en de motor geleid wordt. Indien de belasting van de koppeling aan de hand van het draaimoment 7 gemeten wordt, wordt bij voorkeur een correctie toegepast voor het variëren van de afstand van het aangrijppunt van de kabel op de trommel. Immers bij eenzelfde trekkracht op de kabel zal bij een volle trommel een hoger koppel opgebracht worden dan bij een legere trommel. Het meten van in het bijzonder de afstand van de kabel tot 5 het hart van de trommel kan met enig voorstelbare constructie uitgevoerd worden.

In Fig. 7a-c zijn als voorbeeld verschillende bedrijfstoestanden van de scheepslier volgens de uitvinding getoond.

In Fig. 8a-c zijn verschillende varianten van de scheepslier die hierboven beschreven is, getoond.

10 De variant in Fig. 8a is in het geheel met 31 aangegeven. Frame 37 bestaat uit twee lagersteunen 39 voor het lageren van de centrale as

Motor 32 is met daaraan gekoppelde overbrenging 33 aan een zijde van een dergelijke lagersteun aangebracht terwijl de ratel 34 koppeling 35 en trommel 36 aan de andere zijde aangebracht zijn. De trommel 36 is op de centrale as gelagerd.

15 In Fig. 8b is een variant getoond, waarbij de lagersteunen 49 van frame 47 de uiterste begrenzing van de constructie vormen. Motor 42 is in een aparte positie aan het frame bevestigd. Overbrenging 43, ratel 44 en koppeling 45 zijn wel op dezelfde gemeenschappelijke as gelagerd. De trommel 46 is vast verbonden met de gemeenschappelijke as.

20 Fig. 8c toont een variant, waarbij steunen 59 van frame 57 niet als lagersteunen uitgevoerd zijn. As 60 is een vaste as en de verschillende onderdelen zijn op deze as gelagerd. Dit in tegenstelling tot de variant volgens fig. 7b, waarbij de trommelas gelagerd is in de lagersteunen 49 en de variant volgens 7a, waarbij de uitgaande as van de transmissie gelagerd is in de lagersteunen 39.

25 Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is zal begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden zonder buiten het bereik van de onderhavige aanvrage te geraken. Zo is het mogelijk zowel de ratel als de koppeling op enige andere voorstelbare wijze uit te voeren. Bovendien zal begrepen worden dat tussen de verschillende hierboven 30 beschreven onderdelen, verdere onderdelen aanwezig zijn, d.w.z. dat de koppeling bijvoorbeeld niet direct met de trommel verbonden hoeft te zijn, maar daartussen eventueel een overbrenging aangebracht kan worden. Bovendien is het mogelijk dat verdere veiligheidsmaatregelen aanwezig zijn. Zo kan voorgeschreven worden dat de 8 lieren een extra rem hebben die werkzaam wordt bij het wegvallen van de koppeling of de ratel. Bovendien kan de motor achter de tandwielkast aangebracht worden of daarnaast. De lagering van de centrale as kan op enige voorstelbare positie verwezenlijkt worden, zoals tussen de tandwielkast en de ratel of "buiten" de ratel resp. 5 motor. Deze en verdere varianten liggen binnen het bereik van de uitvinding zoals beschreven in bijgaande conclusies.

2000443-

Claims (18)

1. Lier (1) omvattende een frame (7), een liermotor (2), kabeltrommel (6), vrijloop (4) en lierkoppeling (5), welke vrijloop (4) afhankelijk van de rotatie en bediening in 5 vaste verbinding met dat frame voorziet, en waarbij die lierkoppeling (5) tussen die vrijloop (4) en die kabeltrommel (6) is aangebracht, met het kenmerk, dat die vrijloop (4) tussen die liermotor en lierkoppeling werkt en die lier een scheepslier omvat, die voorzien is van bevestigingsmiddelen (13) voor bevestiging aan een deel van een vaartuig (15). 10

2. Lier volgens conclusie 1, omvattende een tussen die motor (2) en die vrijloop (4) aangebrachte overbrenging (3).

3. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die koppeling (5) een 15 slipkoppeling omvat.

4. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die koppeling een slipkoppeling met overbelastingsbeveiliging omvat.

5. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die koppeling een kom (16) met op het omtreksoppervlak daarvan aangrijpende koppelingsschoenen (17) omvat.

6. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die koppeling zodanig is 25 uitgevoerd dat bij het van de kabeltrommel (6) in de zin van het afwikkelen van een kabel (12) roteren, deze niet zelfbekrachtigend is.

7. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die ratel uitschakelbaar is.

8. Lier volgens conclusie 7, waarbij de slipwaarde van die koppeling instelbaar is en bij uitschakelen van die ratel die slipwaarde ingesteld wordt op het maximaal toelaatbare koppel van de aandrijving. 2000443“

9. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, uitgevoerd voor het op de liertrommel uitoefenen van een koppelingskracht van ten minste tien ton.

10. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een fluïdumkoeling 5 voor die koppeling.

11. Lier volgens conclusie 10, waarbij de centrale as (20) van die trommel voorzien is van een fluïdumkanaal (21).

12. Lier volgens conclusie 9 of 10, waarbij dat fluïdum bedieningsfluïdum voor die koppeling omvat.

13. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een koppelsensor (22).

14. Lier volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de afstand van de op de trommel aangrijpende trekkracht tot het hart van de trommel gemeten wordt.

15. Vaartuig omvattende een scheepslier (1) volgens een van de voorgaande conclusies.

16. Vaartuig volgens conclusie 15, waarbij de scheepslier samenwerkt met een op het vaartuig aangebrachte kabelbuffer (14).

17. Werkwijze voor het bedrijven van een scheepslier volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die koppeling zodanig bedreven wordt dat slip 25 optreedt na het overschrijden van een bepaalde belasting op die liertrommel.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij die bepaalde belasting instelbaar en afleesbaar is. 30 *** 2000443-