PL399782A1

PL399782A1 - Shock absorbing platform for unloading containers at ports

Info

Publication number: PL399782A1
Application number: PL399782A
Authority: PL
Inventors: Przemyslaw Lagiewka; Stanisław Gumuła; Jacek Ramut
Original assignee: Epar Quake Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2012-11-05
Also published as: WO2014006477A2; WO2014006477A3

Description

1182-PAT-PL 1 3997821182-PAT-PL 1 399782

Amortyzowana platforma do rozładunku kontenerów w portachCushioned platform for unloading containers in ports

Przedmiotem wynalazku jest amortyzowana platforma do rozładunku kontenerów w portach, przeznaczona do zabezpieczania kontenerów lub ładowanych pojazdów przed skutkami zbyt gwałtownego opuszczenia rozładowywanego towaru w trakcie rozładunku.The subject of the invention is a cushioned platform for unloading containers in ports, designed to protect containers or loaded vehicles against the effects of too rapid lowering of the unloaded goods during unloading.

Opuszczanie kontenerów na platformy morskie stanowi poważny problem. Proces rozładunku uzależniony jest od warunków atmosferycznych panujących na morzu. Występujące bardzo często silne wiatry, kołysanie spowodowane ruchem fal morskich lub prądami morskimi powoduje ogromne straty związane z uszkadzaniem kontenerów o platformy morskie. Siła uderzenia kontenera o platformę uzależniona jest od chwilowych warunków pogodowych panujących na morzu, zatem w przeciągu bardzo krótkiego czasu rozładunek może okazać się niemożliwy. W celu amortyzacji uderzeń opuszczanych kontenerów, płyty platform podpiera się przy pomocy amortyzujących środków sprężystych. W innych rozwiązaniach zabezpiecza się same rozładowywane kontenery przez stosowanie osłonowych elementów absorbujących uderzenia wykonanych z materiałów elastomerowych. Wśród innych systemów służących do przejmowania energii kinetycznej znane jest z opisu zgłoszenia wynalazku W02004028864 wirnikowe urządzenie, w którym nagle wytworzona energia kinetyczna ulega zamianie na energię kinetyczną mas wirujących. W znanym rozwiązaniu element bijakowy połączony jest z dwiema zębatkami, które za pośrednictwem kół zębatych napędzają wirniki w postaci 2Lowering the containers onto the offshore platforms is a serious problem. The unloading process depends on the weather conditions at sea. Strong winds, which occur very often, caused by the movement of sea waves or sea currents, cause enormous losses due to the damage of containers against sea platforms. The force of the container hitting the platform depends on the temporary weather conditions at sea, so unloading may not be possible within a very short time. In order to cushion the impacts of the containers being lowered, the platform plates are supported by shock-absorbing elastic means. In other solutions, the unloaded containers themselves are secured by using shielding shock-absorbing elements made of elastomeric materials. Among other systems for absorbing kinetic energy, a rotor device is known from the description of the invention application WO2004028864, in which the suddenly generated kinetic energy is converted into kinetic energy of rotating masses. In the known solution, the beater element is connected to two racks which, via gears, drive the rotors in the form of 2

1182-PAT-PL prętów z osadzonymi na nich suwliwie ruchomymi obciążnikami. Zminimalizowanie udarowego obciążenia współpracujących elementów we wstępnej fazie przekazywania energii zrealizowano w znanym rozwiązaniu przez zastosowanie ruchomych ciężarków umieszczonych jak najbliżej osi obrotu prętowego wirnika, tak aby moment bezwładności wirnika w tej wstępnej fazie był najmniejszy. W dalszym etapie ruchu, podczas gdy wirnik zaczyna się obracać, ciężarki przemieszczają się pod wpływem siły odśrodkowej i oddalają od osi obrotu wzdłuż osi pręta, aż do osiągnięcia skrajnego położenia w pobliżu końcowych ograniczników. W takiej pozycji osiąga się najwyższy moment bezwładności wirnika umożliwiający przejęcie zwiększonej energii kinetycznej.1182-PAT-PL bars with sliding weights mounted on them. The minimization of the impact load of the cooperating elements in the initial phase of energy transfer was realized in the known solution by the use of movable weights placed as close as possible to the axis of rotation of the bar rotor, so that the moment of inertia of the rotor in this initial phase was the lowest. In a further stage of the movement, while the rotor starts to rotate, the weights move under the influence of the centrifugal force and move away from the axis of rotation along the axis of the rod until they reach the extreme position near the end stops. In this position, the highest moment of inertia of the rotor is achieved, which enables the absorption of increased kinetic energy.

Znane jest również z opisu zgłoszenia wynalazku WO2005121593 wirnikowe urządzenie do przejmowania i rozpraszania energii kinetycznej, zawierające element bijakowy współpracujący z zębatką wprowadzającą wirnikowy akumulator energii kinetycznej za pomocą koła zębatego w ruch wirujący, w celu zamiany energii zderzenia na energię kinetyczną ruchu obrotowego wirnikowego akumulatora.Also known from the description of the application of the invention WO2005121593 is a rotor device for receiving and dissipating kinetic energy, comprising a hammer element cooperating with a rack that introduces the rotor accumulator of kinetic energy into a rotating motion by means of a gear wheel, in order to convert the collision energy into the kinetic energy of the rotational movement of the rotating accumulator.

Znane rozwiązania nie pozwalają na uzyskanie wysokiej skuteczności amortyzacji uderzeń opuszczanych kontenerów przy różnych ich prędkościach opuszczania i różnych masach. Zatem celem rozwiązania według wynalazku jest zapewnienie zwiększonej skuteczności przejmowania i rozpraszania energii o różnej, przypadkowej wielkości.The known solutions do not allow to obtain a high efficiency of shock absorption of dropped containers at different lowering speeds and different weights. Thus, the object of the solution according to the invention is to provide an increased efficiency of absorbing and dissipating energies of different random magnitude.

Amortyzowana platforma według wynalazku ma górną płytę prowadzoną pionowo za pomocą prowadnic i usytuowaną zasadniczo na jednym poziomie z otaczającą rampą oraz połączone z tą płytą środki amortyzujące w postaci 3The cushioned platform according to the invention has an upper plate guided vertically by means of guides and situated substantially at the same level with the surrounding ramp and cushioning means in the form of 3 connected to this plate.

1182-PAT-PL wirnikowych zespołów pochłaniania energii kinetycznej . Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że zawiera zespół kątowego przeniesienia napędu z drągiem wejściowym i co najmniej jednym prostopadłym do niego drągiem wyjściowym, przy czym drąg wejściowy jest sprzężony z górną płytą, a drąg wyjściowy jest połączony z wirnikowym zespołem pochłaniania energii kinetycznej, zawierającym co najmniej dwie sprzężone szeregowo zębatki napędzające koła zębate wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej, przy czym pomiędzy co najmniej dwiema szeregowo połączonymi zębatkami umieszczone są elementy amortyzujące umożliwiające przesuw tych zębatek względem siebie.1182-PAT-PL rotor kinetic energy absorption units. The solution is characterized by the fact that it comprises an angular drive unit with an input pole and at least one output pole perpendicular thereto, the input pole being coupled to the upper plate, and the output pole being connected to a rotor kinetic energy absorption assembly comprising at least two serially coupled racks driving the gears of the rotor kinetic energy accumulators, with shock-absorbing elements arranged between at least two serially connected racks to enable the racks to be moved relative to each other.

Korzystnie, wirnikowe akumulatory energii kinetycznej mają zróżnicowaną zdolność akumulowania energii.Preferably, the rotor kinetic energy accumulators have a different energy storage capacity.

Korzystnie, wirnikowe akumulatory energii kinetycznej mają zróżnicowane momenty bezwładności.Preferably, the rotor kinetic energy accumulators have different moments of inertia.

Korzystnie, zespół kątowego przeniesienia napędu stanowi trójnik hydrauliczny z cylindrem wejściowym i co najmniej dwoma cylindrami wyjściowymi.Preferably, the angular drive train is a hydraulic tee with an input cylinder and at least two output cylinders.

Poprzez umieszczenie elementów amortyzacyjnych pomiędzy co najmniej dwiema połączonymi szeregowo zębatkami uzyskuje się odstępy pomiędzy nimi, co zapewnia stopniowe wprowadzanie w ruch obrotowy kolejnych wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej, a co z kolei pozwala na uzyskanie skokowego wzrostu zdolności przejmowania energii. Taka konstrukcja umożliwia dopasowanie zdolności amortyzacyjnych platformy, w zależności od potrzeb związanych ze zróżnicowaną wysokością spadania kontenerów na platformę i ze zróżnicowaną ich masą.By arranging the shock-absorbing elements between at least two serially connected racks, the spacing between them is achieved, which ensures that successive rotating kinetic energy accumulators are gradually introduced into rotation, and which in turn allows for a stepwise increase in the energy absorption capacity. Such a structure allows to adjust the cushioning capacity of the platform, depending on the needs related to the varying height of the falling of the containers onto the platform and their different mass.

Przez osadzenie przed kolejnymi zębatkami elementów amortyzujących zmniejsza się udarowe obciążenie 4By fitting the shock absorbing elements in front of the successive racks, the shock load is reduced 4

1182-PAT-PL współpracujących elementów przy uruchamianiu kolejnych wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej.1182-PAT-PL of cooperating elements when starting successive rotor kinetic energy accumulators.

Przez zastosowanie stopniowania momentu obrotowego kolejnych wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej, zwłaszcza, gdy wirnikowy akumulator energii kinetycznej napędzany przez pierwszą zębatkę ma mniejszy moment bezwładności niż wirnikowy akumulator energii kinetycznej napędzany przez drugą zębatkę, uzyskuje się szczególnie korzystny, łagodny i stopniowy wzrost zdolności przejmowania energii kinetycznej związanej ze zderzeniem kontenera z platformą.By using the torque grading of successive rotating kinetic energy accumulators, especially when the rotor kinetic energy accumulator driven by the first rack has a lower moment of inertia than the rotor kinetic energy accumulator driven by the second rack, a particularly favorable, smooth and gradual increase in the ability to absorb kinetic energy related to with the collision of the container with the platform.

Urządzenie według wynalazku nadaje się zarówno do przejmowania energii zderzenia o małej energii kinetycznej jak i zderzeń o większej energii. W pierwszym przypadku urządzenie zapewnia skuteczne i bardzo łagodne przejęcie energii zderzenia, ponieważ przejmowanie energii kinetycznej ruchu postępowego następuje przy wykorzystaniu wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej o najmniejszym momencie bezwładności. W drugim przypadku urządzenie według wynalazku zapewnia także odpowiednio skuteczne i równomierne zamortyzowanie energii zderzenia, ponieważ przejmowanie energii kinetycznej ruchu postępowego następuje przy wykorzystaniu kilku wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej o coraz większej zdolności przejmowania energii. W przypadkach uderzeń o większej energii, w urządzeniu według wynalazku występuje także dodatkowy korzystny efekt polegający na tym, że energia kinetyczna zderzenia, zanim zacznie być przejmowana przez wirnikowe akumulatory energii kinetycznej o większym momencie bezwładności, zostanie w znacznej części zakumulowana przez wirnikowe akumulatory 5The device according to the invention is suitable for both low kinetic collision energy and higher energy collisions. In the first case, the device ensures an effective and very gentle transfer of the collision energy, because the transfer of the kinetic energy of the translational motion takes place using the rotor kinetic energy accumulators with the lowest moment of inertia. In the second case, the device according to the invention also provides a correspondingly efficient and uniform shock absorption of the collision energy, since the kinetic energy of the translational movement is absorbed by the use of several rotating kinetic energy accumulators with an ever greater energy absorption capacity. In the event of higher energy impacts, the device according to the invention also has the additional advantageous effect that the kinetic energy of the impact, before it is absorbed by the rotor kinetic energy accumulators with a greater moment of inertia, is largely stored by the rotor accumulators 5.

1182-PAT-PL energii kinetycznej o mniejszym momencie bezwładności. Taka kolejność przejmowania energii zapewnia bardziej łagodne działanie urządzenia według wynalazku podczas uruchamiania następnych wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej, nawet tych o największym momencie bezwładności.1182-PAT-PL of kinetic energy with a lower moment of inertia. This sequence of energy absorption ensures a smoother operation of the device according to the invention when starting up further rotating kinetic energy accumulators, even those with the greatest moment of inertia.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony schematycznie w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia amortyzowaną platformę do rozładunku w widoku z boku podczas opuszczania kontenera, fig. 2 przedstawia tę samą platformę podczas załadunku pojazdu transportowego, zaś fig. 3 wirnikowy zespół pochłaniania energii kinetycznej.The subject of the invention has been schematically shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows the cushioned unloading platform in a side view when the container is lowered, fig. 2 shows the same platform during loading of the transport vehicle, and fig. 3 the rotor kinetic energy absorption unit .

Jak przedstawiono w przykładzie wykonania na fig. 1 i fig. 2, górna płyta 1 platformy według wynalazku jest połączona z betonowym wgłębieniem rampy 2 za pomocą pionowych prowadnic 3 umieszczonych w prowadzących tulejach 4, w których osadzone są śrubowe sprężyny 5 wypychające prowadnice 3. Pod środkową częścią górnej płyty 1 jest osadzony drąg wyjściowy 6 zespołu kątowego przeniesienia napędu 7, a każdy z dwóch drągów wyjściowych 8, usytuowanych pod kątem prostym względem drąga wejściowego 6, styka się ze zderzakiem 9 wirnikowego zespołu pochłaniania energii kinetycznej 10. W przykładzie wykonania, jako kątowy zespół przeniesienia napędu 7 został zastosowany trójnik hydrauliczny 11, w którym drąg wejściowy 6 stanowi tłoczysko tłoka wejściowego, a drągi wyjściowe 8 stanowią tłoczyska tłoków wyjściowych.As shown in the embodiment in Fig. 1 and Fig. 2, the upper plate 1 of the platform according to the invention is connected to the concrete recess of the ramp 2 by means of vertical guides 3 placed in guide sleeves 4, in which helical springs 5 push out the guides 3. the output rod 6 of the angular drive 7 is seated in the central part of the upper plate 1, and each of the two output rods 8, positioned at right angles to the input rod 6, contacts the stop 9 of the rotor kinetic energy absorption unit 10. In an embodiment, as the angular drive train 7 uses a hydraulic tee 11 in which the input rod 6 is the input piston rod, and the output rods 8 are the output piston rods.

Jak przedstawiono na fig.3, zderzak 9 wirnikowego zespołu pochłaniania energii kinetycznej 10 jest sprzężony z trzema połączonymi szeregowo zębatkami 12, 13, 14. Pomiędzy zębatkami 12, 13, 14 oraz pomiędzy zderzakiem 9 i 6As shown in Fig. 3, the stop 9 of the rotor kinetic energy absorption assembly 10 is coupled to three series-connected racks 12, 13, 14. Between the racks 12, 13, 14 and between the stop 9 and 6.

1182-PAT-PL pierwszą zębatką 12 utworzone są odstępy umożliwiające pracę elementów amortyzujących 20 i zapewniające względny przesuw zębatek 12, 13, 14 pomiędzy sobą oraz pomiędzy zderzakiem 9. Każda z zębatek 12, 13, 14 zazębia się z kołem zębatym 15 napędzającym wirnikowy akumulator energii kinetycznej 16, 17, 18, przy czym dla zapewnienia większej skuteczności przejmowania i rozpraszania energii zderzenia, pierwszy wirnikowy akumulator energii kinetycznej 16 napędzany przez pierwszą zębatkę 12 ma najmniejszy moment bezwładności, drugi wirnikowy akumulator energii kinetycznej 17 napędzany przez drugą zębatkę 13 ma średni moment bezwładności, natomiast trzeci wirnikowy akumulator energii kinetycznej 18, napędzany przez trzecią zębatkę 4 ma największy moment bezwładności.1182-PAT-PL, the first rack 12 are spaced allowing the operation of the shock-absorbing elements 20 and ensuring the relative movement of racks 12, 13, 14 between each other and between the buffer 9. Each of the racks 12, 13, 14 meshes with the gear 15 driving the rotor accumulator of kinetic energy 16, 17, 18, and to ensure greater efficiency of collecting and dissipating collision energy, the first rotor kinetic energy accumulator 16 driven by the first rack 12 has the smallest moment of inertia, the second rotor kinetic energy accumulator 17 driven by the second rack 13 has an average moment of inertia while the third rotor kinetic energy accumulator 18 driven by the third rack 4 has the greatest moment of inertia.

Zderzak 9 jest sprzężony suwliwie z bocznymi ścianami płyty korpusowej 19, do których jest także połączona prowadnica zębatek 12, 13, 14.The bumper 9 is slidably coupled to the side walls of the body plate 19 to which the guide of the racks 12, 13, 14 is also connected.

Charakterystyka progresywności przejmowania energii zderzenia może być kształtowana poprzez dobór średnic podziałowych napędzających kół zębatych 15 oraz przez dobór momentów bezwładności kolejnych wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej 16, 17, 18. W opisanych przykładach wykonania wykorzystane są również sprzęgła jednokierunkowe, nie pokazane na rysunku, umieszczone pomiędzy kołami zębatymi 15 a akumulatorami energii kinetycznej 16, 17, 18. Te sprzęgła jednokierunkowe mają za zadanie przekazanie momentu obrotowego na wirnikowe akumulatory energii kinetycznej. Po przejęciu energii, gdy prędkość kątowa odpowiedniego koła zębatego 15 będzie mniejsza od prędkości kątowej odpowiedniego wirnikowego akumulatora energii kinetycznej 16, 17, 18, sprzęgło 7Characteristics of the collision energy absorption progressivity can be shaped by the selection of the pitch diameters of the driving gears 15 and by the selection of the moments of inertia of successive rotor kinetic energy accumulators 16, 17, 18. In the described embodiments, one-way clutches are also used, not shown in the drawing, placed between the wheels gear 15 and kinetic energy accumulators 16, 17, 18. These one-way clutches are designed to transmit torque to the rotor kinetic energy accumulators. After energy absorption, when the angular velocity of the respective gear 15 is less than the angular velocity of the corresponding rotor kinetic energy accumulator 16, 17, 18, the clutch 7

1182-PAT-PL jednokierunkowe rozłączy się, pozwalając na swobodny obrót wirnikowego akumulatora energii kinetycznej 16, 17, 18.1182-PAT-PL unidirectional will disconnect, allowing free rotation of the rotating kinetic energy accumulator 16, 17, 18.

Energia działająca na zderzak 9 podczas upadku kontenera na górną płytę 1 jest przekazywana poprzez drągi 6, 8 trójnika hydraulicznego 11 do zębatek 12, 13, 14 a następnie do wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej 16, 17, 18. Ze względu na szeregowe połączenie zębatek 12, 13, 14 następuje kolejne uruchamianie wirnikowych akumulatorów energii kinetycznej 16, 17, 18 począwszy od wirnikowego akumulatora energii kinetycznej 16 o najmniejszym momencie bezwładności, a skończywszy na wirnikowym akumulatorze energii kinetycznej 18 o największym momencie bezwładności. W rozwiązaniu według wynalazku, maksymalny skok jałowy zderzaka 9 względem ostatniej zębatki 14 napędzającej wirnikowy akumulator energii kinetycznej 18 o największym momencie bezwładności jest równy sumie odstępów pomiędzy zderzakiem 9 i pierwszą zębatką 12 oraz pomiędzy zębatkami 12, 13, 14.The energy acting on the bumper 9 during the fall of the container onto the upper plate 1 is transmitted through the rods 6, 8 of the hydraulic tee 11 to the racks 12, 13, 14 and then to the rotor kinetic energy accumulators 16, 17, 18. Due to the series connection of racks 12, 13, 14, the rotating kinetic energy accumulators 16, 17, 18 are sequentially started up, starting with the rotating kinetic energy accumulator 16 with the lowest moment of inertia and ending with the rotating kinetic energy accumulator 18 with the highest moment of inertia. In the solution according to the invention, the maximum free travel of the stop 9 relative to the last rack 14 driving the rotor accumulator of kinetic energy 18 with the greatest moment of inertia is equal to the sum of the distances between the stop 9 and the first rack 12 and between the racks 12, 13, 14.

Claims

1182-PAT-PL 8 399782 Claims 1. Cushioned platform for unloading containers in ports, comprising an upper plate (1) guided vertically by guides (3) and substantially flush with the surrounding ramp (13) and connected to this plate cushioning means in the form of rotor kinetic energy absorption units (10), characterized in that it comprises an angular drive unit (7) with an input pole (6) and at least one output pole (8) perpendicular thereto, the input pole (6) ) is coupled to the upper plate (1), and the output pole (8) is connected to the rotor kinetic energy absorption unit (10), which includes at least two series-coupled racks (12, 13, 14) driving the gears (15) of the rotor accumulators kinetic energy (16, 17, 18), while between at least two serially connected racks (12, 13, 14) there are shock absorbing elements (20) enabling the movement of these toothed gears k (12, 13, 14) relative to each other.

2. The cushioned platform according to claim The method of claim 1, characterized in that the rotor kinetic energy accumulators (16, 17, 18) have different energy storage capacity.

3. The cushioned platform according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that the rotor kinetic energy accumulators (16, 17, 18) have different moments of inertia.

4. The cushioned platform according to claim 1, 3. The drive unit according to any of claims 1 to 3, characterized in that the angular transmission unit (7) is a hydraulic tee (11) with one input cylinder and at least two output cylinders.