SE455862B

SE455862B - Lifting tackle levelling device

Info

Publication number: SE455862B
Application number: SE8401237A
Authority: SE
Inventors: G Hornberg
Original assignee: Ramnaes Konstr Tek Ab
Priority date: 1984-03-06
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1988-08-15
Also published as: SE8401237L; SE8401237D0

Abstract

No further information available at time of publication.

Description

455 862 M 2 På vissa fartyg utnyttjas vidare ett slags gejdsystem för att styra ner containrarna i lastrummen och i dylika fall riskerar man att containrarna på grund av sdn “byrålådseffekt" fastnar i gejdsystemet om de hänger snett. 455 862 M 2 On some ships, a kind of guide system is also used to steer the containers down into the cargo holds and in such cases there is a risk that the containers will get stuck in the guide system due to the sdn "bureau effect" if they hang obliquely.

Trots att dessa allvarliga problem är allmänt förekommande känner vi inte till någon för närvarande utnyttjad konstruk- tion för att komma till rätta med dessa.Despite the fact that these serious problems are common, we do not know of any currently used construction to deal with them.

Syftet med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett nivelleringsaggregat av inledningsvis nämnt slag med hjälp av vilket de ovan nämnda problemen kan elimineras och vilket samtidigt har en hög driftssäkerhet och är förhållandevis okomplicerat och således billigt att tillverka.The object of the present invention is thus to provide a leveling unit of the kind mentioned in the introduction by means of which the above-mentioned problems can be eliminated and which at the same time has a high operational reliability and is relatively uncomplicated and thus cheap to manufacture.

Detta syfte uppnås med hjälp av ett aggregat av det slag som anges i det bifogade kravet 1, och föredragna utföringsformer därav framgår av de bifogade underkraven.This object is achieved by means of an assembly of the type specified in the appended claim 1, and preferred embodiments thereof appear from the appended subclaims.

Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrivs närmare nedan i anslutning till bifogade schematiska ritningar, på vilka fig. la och lb schematiskt visar nivelleringsagregatet enligt uppfinningen monterat på en lyftanordning för lyftning av byggelement, fig. 2 är en detaljvy av nivelleringsaggregatets manöverorgan, fig. 3 i form av ett blockschema visar uppbyggnaden av nivel- leringsaggregatet, och fig. 4a och 4b schematiskt visar en utföringsform av en i aggregatet enligt uppfinningen utnyttjad givare.An embodiment of the invention is described in more detail below in connection with the attached schematic drawings, in which Figs. 1a and 1b schematically show the leveling unit according to the invention mounted on a lifting device for lifting building elements, Fig. 2 is a detail view of the leveling unit operating means, Fig. 3 in form of a block diagram shows the construction of the leveling unit, and Figs. 4a and 4b schematically show an embodiment of a sensor used in the unit according to the invention.

I figurerna beskrivs nivelleringsaggregatet enligt uppfin- ningen monterat på en lyftanordning för lyftning av bygg- element men det skall klart påpekas att uppfinningen icke skall begränsas till just denna applikation utan att nivelle- 455 362 3 ringsaggregatet enligt uppfinningen med samma fördel kan an- vändas vid en lyftanordning avsedd för lyftning av containrar, balkar osv.The figures describe the leveling unit according to the invention mounted on a lifting device for lifting building elements, but it should be clearly pointed out that the invention should not be limited to this particular application without the leveling unit according to the invention being used with the same advantage in a lifting device intended for lifting containers, beams, etc.

Såsom framgår av fig. la och lb består lyftanordningen grund- läggande av en i användningsläget huvudsakligen vertikal ramdel 1 på vilken byggelementet (visas ej) är avsett att uppbäras. För detta ändamål uppvisar ramdelen l vid sin nedre ände ett antal stödplattor 2 mot vilka byggelementets nederdel vilar, och i anslutning till ramdelens 1 överdel, ett kläm- organ 3, som exempelvis utgöres av en elektrisk kulskruv, med hjälp av vilket byggelementet kläms fast mot plattorna 2. En i användningsläget huvudsakligen horisontell ramdel 4 är ledbart förbunden med den vertikala ramdelen 1 vid sin ena ände 5. I motstäende ände är den horisontella ramdelen 4 försedd med en motvikt 6 för balanseríng av lyftanordningen när ett bygg- element är fastklämt på ovan beskrivet sätt. De bägge ram- delarna l och 4 är även förbundna med varandra via ett länk- system 7 för förstärkning och ytterligare stabilisering av lyftancrdningen.As can be seen from Figs. 1a and 1b, the lifting device basically consists of a frame part 1 which is substantially vertical in the position of use on which the building element (not shown) is intended to be supported. For this purpose, the frame part 1 has at its lower end a number of support plates 2 against which the lower part of the building element rests, and in connection with the upper part of the frame part 1, a clamping member 3, which for example consists of an electric ball screw, by means of which the building element is clamped the plates 2. In the position of use, a substantially horizontal frame part 4 is hingedly connected to the vertical frame part 1 at its one end 5. At the opposite end, the horizontal frame part 4 is provided with a counterweight 6 for balancing the lifting device when a building element is clamped on above described manner. The two frame parts 1 and 4 are also connected to each other via a link system 7 for reinforcement and further stabilization of the lifting device.

Lyftanordningen uppvisar vidare ett antal lyftorgan 8 som i det visade utföringsexemplet utgöres av kättingar men som naturligtvis även kan utgöras av exempelvis linor eller vaj- rar. I utföringsexemplet utnyttjas fyra kättingar 8, men vid andra applikationer där uppriktning endast behöver utföras exempelvis i ett plan kan det vara tillräckligt med endast två lyftorgan likaväl som det vid ännu en annan applikation kan vara fördelaktigt med fler lyftorgan än fyra. Antalet lyft- organ kan således väljas fritt motsvarande de krav som ställs vid respektive applikation.The lifting device further has a number of lifting means 8 which in the embodiment shown consist of chains but which of course can also consist of, for example, ropes or wires. In the exemplary embodiment, four chains 8 are used, but in other applications where alignment only needs to be performed, for example in one plane, only two lifting means may be sufficient, just as in yet another application it may be advantageous to have more lifting means than four. The number of lifting members can thus be chosen freely corresponding to the requirements set for each application.

Såsom-framgår av fig. la och lb och i synnerhet av fig. 2 be- står nivelleringsaggregatet enligt uppfinningen grundläggande av ett antal manöverorgan 9 som lämpligen utgöres av hydraul- cylindrar anslutna en till varje lyftorgan eller kätting 8 på så sätt att den fria änden av deras kolvstänger är ledbart förbunden med den övre änden av respektive lyftorgan 8 (vid 455 862 4 lO) och så att deras bakgavlar är sammankopplade med hjälp av ett öra eller en ring ll vilken vid lyftning fasthakas i lyft- kroken l2 till en lyftkran eller travers eller liknande.As can be seen from Figs. 1a and 1b and in particular in Fig. 2, the leveling assembly according to the invention basically consists of a number of operating means 9 which suitably consist of hydraulic cylinders connected to each lifting means or chain 8 in such a way that the free end of their piston rods are hingedly connected to the upper end of the respective lifting means 8 (at 455 862 4 10) and so that their rear ends are connected by means of an ear or a ring 11 which during lifting is hooked in the lifting hook 12 to a lifting crane or traverse or the like.

Naturligtvis kan hydraulcylindrarna vid andra applikationer även placeras omvänt, dvs med bakgvalarna förbundna med den övre änden av lyftorganen.Of course, in other applications the hydraulic cylinders can also be placed upside down, ie with the rear whales connected to the upper end of the lifting means.

Såsom framgår av fig. 3 är den i den kolvstångssidiga cylin- derkammaren mynnande cylinderporten 14 på varje manöverorgan 9 via en ledning 15 förbunden med en elektriskt manövrerad ventil 16 som i sitt normalläge hindrar hydraulflöde från hydraulcylindern 9 men medger flöde i motsatt riktning, och som i sitt aktiverade läge medför flöde av hydraulfluid från hydraulcylindern 9. Via hydraulledningar 17 står de elektriskt manövrerade ventilerna 16 i förbindelse med en tryckacku- mulator 18 som är förladdad med kvävgas och i vilken hydraul- olja ackumuleras under tryck under lyftning, vilket kommer att beskrivas närmare nedan. För att kompensera för eventuellt läckage är även en pump 19, som kan vara en vanlig handpump eller någon annan enkel typ av pump, ansluten till hydraul- systemet för att tillföra hydraulolja från en tank 20 som lämpligtvis kan vara anordnad i någon av ramens l balkar.As can be seen from Fig. 3, the cylinder port 14 of each actuator 9 opening into the piston rod-side cylinder chamber is connected via a line 15 to an electrically operated valve 16 which in its normal position prevents hydraulic flow from the hydraulic cylinder 9 but allows flow in the opposite direction. in its activated position causes flow of hydraulic fluid from the hydraulic cylinder 9. Via hydraulic lines 17 the electrically operated valves 16 are connected to a pressure accumulator 18 which is pre-charged with nitrogen gas and in which hydraulic oil accumulates under pressure during lifting, which will be described further below. To compensate for any leakage, a pump 19, which may be an ordinary hand pump or some other simple type of pump, is also connected to the hydraulic system for supplying hydraulic oil from a tank 20 which may suitably be arranged in one of the beams 1 of the frame 1. .

För alstring av manöversignalerna för elventilerna 16 är två givare 21 anordnade vars utsignaler leds in till en elek- tronisk styrenhet 22 och bearbetas av denna varefter signaler motsvarande det avkända läget för lyftanordningen matas till elventilerna 16. Den elektroniska styrenheten 22 kommer inte att beskrivas i detalj då den endast utnyttjar känd regler- teknik och till sin uppbyggnad inte utgör någon del av uppfin- ningen. Även om det i det visade utföringsexemplet utnyttjas tvâ givare vilka avkänner lyftanordningens snedställning med avseende på två olika plan kan det exempelvis vid en lyft- anordning för lyftning av en balk eller dylikt vara tillräck- ligt med en givare. w 455 862 5 I fig. 4a och 4b visas en särskilt lämplig givare för använd- ning i aggregatet enligt uppfinningen och denna består av ett yttre hus 29 som är stationärt monterat vid lyftanordningen och i vars överdel en pendel 23 är svängbart upphängd.To generate the control signals for the electric valves 16, two sensors 21 are provided, the output signals of which are fed into an electronic control unit 22 and processed by it, after which signals corresponding to the sensed position of the lifting device are fed to the electric valves 16. The electronic control unit 22 will not be described in detail. as it only uses known control technology and for its construction does not form part of the invention. Although in the exemplary embodiment shown, two sensors are used which sense the inclination of the lifting device with respect to two different planes, it may be sufficient, for example, with a lifting device for lifting a beam or the like. Figs. 4a and 4b show a particularly suitable sensor for use in the assembly according to the invention and this consists of an outer housing 29 which is stationary mounted at the lifting device and in the upper part of which a pendulum 23 is pivotally suspended.

Pendeln 23 går i ett silikonoljebad 24 för dämpning av dess rörelser, och är i sin nedre ände försedd med en platta eller flagga 25. I höjd med pendelns flagga 25 är en läsgaffel 26 så anordnad att flaggan 25, när pendeln 23 svänger går mellan läsgaffelns 26 skänklar i vilka tvâ ljusridåer bestående av en optisk sändare 27 och en optisk mottagare 28 är anordnade.The pendulum 23 goes in a silicone oil bath 24 to dampen its movements, and is provided at its lower end with a plate or flag 25. At the height of the pendulum flag 25, a reading fork 26 is arranged so that the flag 25, when the pendulum 23 pivots, passes between the reading fork 26 legs in which two light curtains consisting of an optical transmitter 27 and an optical receiver 28 are arranged.

I det följande kommer nivelleringsaggregatets funktion att beskrivas: Ett byggeelement placeras på den vertikala ramens l stödplat- tor 2 och kläms fast med hjälp av klämorganet 3. Med hjälp av en lyftkran eller motsvarande lyfts därefter lyftanordningen varvid den horisontella ramen 4 svängs upp till sitt horison- tella läge runt vridningspunkten 5 så att länksystemet 7 rätas ut och stagar upp lyftanordningen. Lyftorganen eller kätting- arna 8 som i sina nedre ändar är fastsatta på lämpliga ställen vid lyftanordningen sträcks därvid och i samband därmed belas- tas kolvstängerna i manöverorganen 9 i en rikting för utdrag- ning av dessa, men då elventilerna 16 befinner sig i sitt normalläge kan ingen olja strömma ut från cylindrarnas kolv- stängssidiga kammare 13.-När lyftanordningen lyfts upp aktive- ras nivelleringsaggregatet antingen manuellt eller automatiskt och efter en bestämd tidsfördröjning - avsikten med denna tidsfördröjning är att lyftanordningen skall hinna sluta svänga innan regleringen startas - aktiveras givarna 21 varvid deras optiska sändare utsänder en ljusstråle som ohindrad gär genom silikonoljebadet men som i beroende av lyftanordníngens läge blockeras av pendelns 23 flagga 25 eller går förbi vid sidan av denna och mottages av respektive optiska mottagare.In the following, the function of the leveling unit will be described: A building element is placed on the support plates 2 of the vertical frame 1 and clamped by means of the clamping member 3. Using a lifting crane or equivalent then lifts the lifting device whereby the horizontal frame 4 swings up to its horizon count position around the pivot point 5 so that the link system 7 is straightened and braces the lifting device. The lifting means or chains 8 which are attached at their lower ends to suitable places at the lifting device are thereby stretched and in connection therewith the piston rods in the operating means 9 are loaded in a direction for pulling them out, but when the electric valves 16 are in their normal position no oil can flow out of the piston-closing chamber of the cylinders 13.-When the lifting device is lifted, the leveling unit is activated either manually or automatically and after a certain time delay - the purpose of this time delay is for the lifting device to stop turning before regulation is activated - the sensors 21 are activated their optical transmitter emitting a light beam which passes unhindered through the silicone oil bath but which, depending on the position of the lifting device, is blocked by the flag 25 of the pendulum 23 or passes next to it and is received by the respective optical receivers.

Såsom antytts ovan är i det visade utföringsexemplet givarna inriktade för avkänning av snedställning i olika plan eller riktningar medan det vid andra applikationer kan vara till- 455 862 6 räckligt med en givare för avkänning av snedställning endast i ett plan.As indicated above, in the embodiment shown, the sensors are oriented for sensing inclination in different planes or directions, while in other applications a sensor for sensing inclination can only be sufficient in one plane.

Om lyftanordningen hänger snett i ett plan svänger således pendeln i den givare som är inriktad för avkänning av detta plan så i förhållande till sin läsgaffel att den ena av ljus- ridâerna friges och en motsvarande signal avges till styr- enheten. Om lyftanordningen hänger snett i förhållande till båda de avkända planen friges en ljusridå i var och en av givarna.If the lifting device hangs obliquely in a plane, the pendulum thus pivots in the sensor which is oriented for sensing this plane so in relation to its reading fork that one of the light curtains is released and a corresponding signal is emitted to the control unit. If the lifting device hangs obliquely in relation to both the sensed planes, a light curtain is released in each of the sensors.

Naturligtvis kan givarna även vara så konstruerade att ljus- ridåerna är frigivna när lyftanordningen hänger rakt, men blockeras när den hänger snett, dvs att ljusridåerna i normal- läget befinner sig på varsin sida om flaggan 25.Of course, the sensors can also be designed so that the light curtains are released when the lifting device hangs straight, but are blocked when it hangs obliquely, ie that the light curtains in the normal position are on each side of the flag 25.

Den eller de mot snedställningen svarande utsignalen eller signalerna leds in till styreneheten 22 där de bearbetas för utmatning av mot den avkända snedställningen svarande utsig- naler till de elventiler som skall aktiveras för uppriktning av lyftanordningen. Lämpligtvis är ett tröskelvärde i förväg ínmatat i styrenheten så att utsignalerna från givarna måste uppgå till en viss nivå för att de skall ge upphov till någon motsvarande utsignal till elventilerna.När pendelns flagga endast delvis friger ljusridån vid en liten snedställning av lyftanordningen aktiveras således inte regleringen. Detta tröskelvärde kan lämpligtvis inställas för olika arbetssitua- tioner. Nämnas skall även att för strömförsörjning av givarna, styrenheten och elventilerna är lämpligtvis ett vanligt bil- batteri anordnat på lämplig plats i lyftanordningen.The output signal or signals corresponding to the inclination are transmitted to the control unit 22, where they are processed for outputting output signals corresponding to the sensed inclination to the electric valves to be activated for aligning the lifting device. Preferably, a threshold value is entered in advance in the control unit so that the output signals from the sensors must reach a certain level in order for them to give rise to any corresponding output signal to the electric valves. When the pendulum flag only partially releases the light curtain at a slight inclination of the lifting device . This threshold value can suitably be set for different work situations. It should also be mentioned that for power supply of the sensors, control unit and electric valves, an ordinary car battery is suitably arranged in a suitable place in the lifting device.

När en snedställning avkänts av givarna och givarnas utsig- naler bearbetats av styrenheten avger således styrenheten manöversignaler till de aktuella elventilerna varvid dessa omställes så att hydraulfluid kan strömma ut från tillhörande hydraulcylindrar varigenom deras kolvstänger utdrages så att motsvarande lyftorgan eller kättingar 8 förlängs på den sida av lyftanordningen som ligger för högt. Lämpligtvis är elven- -:»' 455 862 7 tilerna 16 försedda med en manuellt inställbar strypning så att hastigheten på inregleringen kan varieras efter behov.Thus, when an inclination is sensed by the sensors and the output signals of the sensors are processed by the control unit, the control unit emits control signals to the relevant electric valves, whereby these are switched so that hydraulic fluid can flow out of associated hydraulic cylinders. the lifting device that is too high. Suitably, the elves 16 are provided with a manually adjustable throttle so that the speed of the adjustment can be varied as required.

Denna förlängning av lyftorganen fortgår tills givarnas ljus- ridåer åter bryts och elventilerna återgår till normalläget, vilket sker när lyftanordningen återigen hänger rakt.This extension of the lifting means continues until the light curtains of the sensors are broken again and the electric valves return to the normal position, which takes place when the lifting device hangs straight again.

Normalt deaktiveras nivelleringsaggregatet när en förutbestämd tid förflutit utan att någon utsignal erhållits från givnarna.Normally, the leveling unit is deactivated when a predetermined time has elapsed without any output signal being received from the sensors.

För vissa applikationer kan det vara lämpligt att i stället för ventilerna 16 anordna tre-lägesventiler med ett neutral- läge i vilket allt oljeflöde till och från hydraulcylindrarna är spärrat. I ett dylikt fall gäller att när aggregatet är de- aktiverat medges hydraulflöde till cylindrarna via backventi- len. När agregatet aktiverats, men ingen utsignal föreligger från givarna, blockeras allt flöde till och från cylindrarna, varigenom det inreglerade läget för lyftanordningen inte ändras vid en tillfällig avlastning av lyftorganen. I detta fall aktiveras nivelleringsaggregatet först när en lyftopera- tion avslutas. C Den olja som under regleringen trycks ut från hydraulcylind- rarna strömmar in till ackumulatorn 18 där den ackumuleras under tryck tills nivelleringsaggregatet deaktiverats och hydraulcylindrarna åter avlastas när lyftanordningen sätts ned. Eftersom den hydraulolja som befinner sig i hydraul- cylindrarna kolvstångssidiga kammare 13 därvid avlastas åter- går olja via backventiler i ventilerna 16 till respektive cylinder och återställer kolvstängerna i deras helt indragna utgångslägen. Även om en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivits och visats häri bör det vara uppenbart att den kan utnyttjas i samband med andra lyftanordningar av det slag som angivits och att en fackman inom området kan utföra ett stort antal modifi- eringar och variationer utan att avvika från uppfinningens grundtanke. Uppfinningens omfattning skall således endast begränsas av bifogade patentkrav.For some applications it may be appropriate to arrange instead of the valves 16 three-position valves with a neutral position in which all oil flow to and from the hydraulic cylinders is blocked. In such a case, when the unit is deactivated, hydraulic flow to the cylinders is allowed via the non-return valve. When the unit is activated, but there is no output signal from the sensors, all flow to and from the cylinders is blocked, whereby the adjusted position of the lifting device does not change during a temporary relief of the lifting means. In this case, the leveling unit is only activated when a lifting operation is completed. C The oil that is forced out of the hydraulic cylinders during the control flows into the accumulator 18 where it accumulates under pressure until the leveling unit is deactivated and the hydraulic cylinders are relieved again when the lifting device is lowered. Since the hydraulic oil contained in the hydraulic cylinders piston rod side chamber 13 is thereby relieved, oil returns via non-return valves in the valves 16 to the respective cylinder and restores the piston rods in their fully retracted initial positions. Although a preferred embodiment of the invention has been described and shown herein, it should be apparent that it may be used in conjunction with other lifting devices of the type set forth and that one skilled in the art may make a large number of modifications and variations without departing from the spirit of the invention. basic idea. The scope of the invention is thus to be limited only by the appended claims.

Claims

455 862 8 PATENT REQUIREMENTS

1. l. Leveling units for lifting devices, for example for lifting building elements, containers, beams, etc. "with lifting means in the form of ropes, wires or chains, with a first end for fixing in a lifting hook or equivalent of a lifting crane, traverse or the like and with a second end for fixing to the load, characterized in that as part of or continuation of the lifting means (8) an operating means (arranged) is connected in connection with the first or second ends of the lifting means (8) or between their ends 9) for selective extension of the respective lifting means due to an inclination of the lifting device, in that the operating means (9) consist of hydraulic cylinders which are regulated via respective remotely operated valves (16) which normally via a check valve prevent outflow of hydraulic fluid from the hydraulic cylinders ( 9) for extension of the lifting means but allows inflow of hydraulic fluid from a pressure source (18) and which when the leveling unit is activated and when sensing a inclination allows selective outflow of hydraulic fluid from the hydraulic cylinders to extend the lifting means and that the inclination of the lifting device is sensed by means of at least one sensor (21) whose output signal is input to an electronic control unit (22) which processes said signal and outputs output signal ( signals) to the corresponding valve (s) (l6L)

Leveling unit according to Claim 1, characterized in that the pressure source (18) consists of a pressure accumulator in which, upon selective outflow of hydraulic fluid from the hydraulic cylinders (9) during lifting, the hydraulic fluid accumulates under pressure, and from which hydraulic fluid, when the leveling unit is deactivated and the hydraulic cylinders are relieved, the hydraulic cylinders flow in to restore them.

Leveling unit according to Claim 1 or 2, characterized in that the sensor (21) consists of a pendulum (23) pivotably mounted in a housing which runs in an oil bath (24) and which has a flag (25 at its lower part). ) which, depending on the position of the pendulum (23) and thus depending on the position of the lifting device, releases or blocks light curtains formed between optical transmitters (27) and optical receivers (28) arranged on respective legs of a reading fork (26).

Leveling unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hydraulic cylinders (9) are connected with the free end of their piston rods to the first, upper ends of the lifting means (8) and at their rear ends are connected to each other via lifting eyes. (ll) for hooking into a lifting hook (12) or vice versa.

Leveling unit according to one or more of Claims 2 to 4, characterized in that a pump (19) is connected to the pressure accumulator (18) to compensate for any hydraulic oil leakage.

Leveling unit according to claim 5, characterized in that the pump (19) is connected to a hydraulic oil tank (20) which is formed by a part of the frame of the lifting device.

Leveling unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least four operating means (9) are arranged and in that at least two sensors (21) are arranged for sensing the inclination of the lifting device in two planes.