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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986001187A1
    申请号:PCT/EP1985/000412
    申请日:1985-08-13
    公开日:1986-02-27
    发明作者:Norbert Walther
    申请人:Phb Weserhütte Ag；
    IPC主号:B66C13-00
    专利说明:
    [0001] In das Lastseil von Hebezeugen einsetzbares plastisch¬ elastisches Verschiebegelenk
    [0002] Die Erfindung betrifft ein in das Lastseil von Hebezeugen ei setzbares plastisch-elastisches Verschiebegelenk.
    [0003] Bei vertikaler Relativbewegung zwischen Hebezeug und Stell¬ fläche, insbesondere beim Umschlagen schwerer Lasten zwische Schiffen und Plattformen bei Seegang, treten oft schwere Unf mit hohen Personen- und Sachschäden auf, und zwar durch Ge¬ schwindigkeitsstöße, nämlich durch plötzliches Spannen des Lastseils bei abwärts bewegter Last, und durch Verhaken der Last oder des Lastaufnahmemittels an der Stellfläche und auc durch unerwünschte Schlaffseilbildung.
    [0004] Verschiebegelenke zur Vermeidung unerwünschter Schlaffseil¬ bildung sind vorwiegend im Bereich des Offshore-Stückgut- umschlags in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt geworden. Zur Realisierung eines passiven Folgesystems für d Haupthubwerk von Offshore-Kranen werden z.B. Seilschleiferi vorgeschlagen. Es gibt auch Vorschläge für eine federnde Plattform auf dem Schiffsdeck. Andere Vorschläge betreffen aktive Folgesysteme. Bei der aktiven Stellflächenfolge soll die Last am Kranhaken in vertikaler Richtung bewegt werden wie die Stellfläche. Kleine überlagerte Hub- bzw. Senk- geschwindigkeiten sollen ein stoßfreies Aufnehmen und Absetz von Lasten ermöglichen. Als Beispiele seien die Seilschleife der Auslegerverschiebereiter, der hydraulische Linearmotor am Lasthaken oder das komplette Zusatzhubwerk am Lasthaken genannt. Zur Verwirklichung der aktiven Stellflächenfolge müssen unter Nennlast Hubgeschwindigkeiten gefahren werden, die in der Größenordnung der vertikalen Schiffsgeschwindigke liegen. Alle Lösungsvorschläge, die auf derart großen Hub¬ geschwindigkeiten am Haupthaken basieren, lassen sich aus sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Gründen nicht durchsetzen. l
    [0005] Eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit bei Nennlast von 0,3 m/s auf 1,5 m/s erhöht die theoretische Stoßenergie auf den 25-fachen Wert. Anlagen, die derartigen Belastungen standhalten, sind wirtschaftlich nicht realisierbar.
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in das
    [0007] Lastseil von Hebezeugen einsetzbares Gelenk anzugeben, das folgenden Anforderungen gerecht wird:
    [0008] Aufnehmen und Absetzen schwerer Lasten soll bei kleinen Hubgeschwindigkeiten auf vertikal bewegten Stellflächen ohne gefährliche Geschwindigkeitsstöße möglich sein; das Gelenk soll in einfacher Weise auf bereits bestehende Krananlagen nachrüstbar sein. Das Wirkprinzip sollte un¬ abhängig von der Anzahl der Einscherungen einsetzbar sein und auch die Folgen eines ungewollten Verhakens des Lastseils, z.B. an einem Schiff, begrenzen.
    [0009] An den vielfältigen im Versorgungsbetrieb eingesetzten Schiffen sollen keine Zusatzvorrichtungen notwendig werden. Der Hebevorgang soll wie bisher, zentral von einer ver- " antwortlichen Person, dem Kranführer, gesteuert werden können Nach den Wünschen von Betreibern von Offshore-Anlagen sollen die Krane für einzelne gefährliche Schwerlasthübe vom Schiffs deck umgerüstet werden, während bei den übrigen Arbeiten auf der Plattform selbst, wo das Problem der unerwünschten vertikalen Relativbewegung nicht besteht, die Krane aus sicherheitstechnischen Gründen keine Zusatzeinrichtung be¬ kommen, da diese erfahrungsgemäß zusätzliche Störquellen dar¬ stellen und ständiger Wartung und Kontrolle bedürfen. Eine derartige Zusatzeinrichtung sollte daher für unkritische Arbeiten, z.B. auf der Plattform, die einen sehr großen Prozentsatz der Kranarbeit ausmachen, leicht abgebaut werden können. Keine der bereits bekannt gewordenen Lösungsvorschläge erfül die gestellten Anforderungen. Insbesondere ist kein Folge¬ system bekannt, das auch die Auswirkungen von Geschwindig¬ keitsstößen durch Fallen der Last ins schlaffe Hubseil oder von ungewollten Verhaken der Last oder des Lastaufnahme¬ mittels an der abwärts bewegten Stellfläche, z.B. auf einem Schiff bei Seegang, begrenzt.
    [0010] Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird im Anspruch 1 der Erfindung vorgeschlagen, daß das in das Lastseil von Hebe- zeugen einsetzbare plastisch-elastische Verschiebegelenk zum stoßarmen Anheben und Absetzen von Lasten ohne Schlaff¬ seilbildung bei Relativbewegung zwischen Hebezeugausleger und Stellfläche eine plastisch-elastisch verzögernde Ein¬ richtung enthält, die bei Belastung unter begrenzter Kraft eine gewisse Seillänge freigibt, die bei Entlastung unter nachgebender Kraft, also ohne Schlaffseilbildung wiede eingeholt wird.
    [0011] Das Gelenk wird vorzugsweise zwischen Unterflasche und Haken des Lastseils des Hebezeugs eingesetzt, kann aber auch zwischen Auslegerspitze und Oberflasche des Lastseils ein¬ gesetzt werden. Das Gelenk ist so ausgebildet, daß es in bekannter Weise, z.B. durch bloßes Anhängen leicht ein¬ gesetzt und gesichert und dementsprechend leicht abgebaut werden kann.
    [0012] Vorzugsweise enthält die elastisch verzögernde Einrichtung einen Hydraulikzylinder und einen Hydraulikkolben samt Kolbenstange, deren einseitiger Hydraulikmittel-Raum über wenigstens ein Druckbegrenzungsventil mit einem angebauten Gasdruckspeicher in Verbindung steht. Dieser GasdruckSpeiche kann durch den zwischen dem Hydraulikzylinder und einem dazu koaxialen Außenmantel bestehenden Ringraum oder durch mehrere, vorwiegend um den Hydraulizylinder herum angeordnet Einzelspeicher gebildet werden. Bei einem Geschwindigkeitsstoß durch Fallen der Last ins schlaffe Seil oder einem Verhaken der Last- oder Lastaufnahmemittel an der gerade abwärts bewegten Stell¬ fläche, z.B. auf einem Schiff, wird unter Einhaltung einer durch überströmen von Hydraulikmittel über das Druckbegrenzungsventil in den angeschlossenen Gas¬ druckspeicher begrenzten Kraft eine gewisse Seillänge, also ein begrenzter Weg freigegeben. Das Druckbegrenzungs¬ ventil weist eine erste Umgehungsleitung mit einem in seiner Öffnungsrichtung abschließenden Rückschlagventil auf. Der Gasdruck im Speicher ist so bemessen, daß der Hydraulikkolben beim Absetzen der Last unter gespanntem Seil über das Rückschlagventil zurückgestellt wird; er ist so hoch, daß das Eigengewicht, der Anschlagmittel zwischen dem Gelenk un der Last angehoben und damit Schlaffseilbildung jederzeit vermieden werden kann.
    [0013] Die ausfahrbare Hochstweglänge wird gemäß der nach Erfahrungs werten geschätzten Doppelamplitude der vertikalen Stellflächenbewegung, z.B. auf einem Schiff bei Seegang bemessen. Die Höchstgeschwindigkeit des Hydraulikkolbens wird unter Einhaltung vorgegebener Kraftgrenzwerte gemäß der Relativgeschwindigkeit zwischen Unterflasche und Stell¬ fläche, z.B. auf dem Schiff, bemessen.
    [0014] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Leitung vom Hydraulikmittel-Raum zum Gasdruckspeicher ohne Druck¬ begrenzungsstufe freigegeben werden. Dies geschieht durch hydraulische Entlastung des Druckbegrenzungsventils über ein Wegventil oder durch hydraulische Entsperrung des Rück¬ schlagventils über ein Wegeventil oder über ein Haupt- stromwegeventil, über das eine weitere Umgehungsleitung ohne Druckbegrenzungsventil freigegeben wird. Bei Folge¬ betrieb, d.h. beim Nachfahren der Vertikalbewegung einer auf der Stellfläche befindlichen, am Seil hängenden Last ohne Schlaffseilbildung wird über die erwähnten hydraulischen Einrichtungen ein freier Durchfluß ohne Druckbegrenzungs- stufe vom Hydraulikmittelraum zum Gasdruckspeicher und in . umgekehrter Richtung ermöglicht. Damit wirkt das Gelenk wie eine sehr weiche Feder, deren Kraft durch den Druck im Gasspeicher bestimmt wird. Das Wählsignal für Begrenzungs oder Folgebetrieb gibt in jedem Fall der Kranführer.
    [0015] Soll eine Last angehoben werden, wird bei steigender Stellfläche von Folgebetrieb auf Begrenzungsbetrieb geschaltet. Das Schaltsignal muß nicht zu einem ge¬ nauen Zeitpunkt erfolgen, sondern über eine gewisse Zeitspanne, da sich Folgebetrieb und Begrenzungsbetrieb o bei abnehmendem Relativweg zwischen Unterflasche und Last nicht unterscheiden. Wird die Last nach dem Abheben, z.B. bei Seegang, durch einen späteren Wellenberg nochmals angehoben, so führt dies zwar zu einem Stoß zwischen Stellfläche und Last sowie zu einer Entlastung des Krans, 5 nicht jedoch zu dem gefährlichen Belastungsstoß des Krans bei anschließender Abwärtsfahrtdes Schiffsdecks, da „ über Gasdruckspeicher und Rückschlagventil das Lastseil unter Spannung gehalten wird und im Hochpunkt der Stell¬ fläche wieder eine stoßfreie Übergabe der Last an den 0 Kran erfolgt.
    [0016] Beim Absetzen der Last wird nach Entlastung des Last¬ seils von Begrenzungsbetrieb auf Folgebetrieb geschaltet. Das Signal muß nicht zu einem genauen Zeitpunkt gegeben werden, sondern über die Zeitspanne der Entlastung 5 (schlaffes Seil) . Der gefährliche Geschwindigkeitsstoß auf den Kran, der bei Talfahrt der Stellfläche durch plötzliche Belastung des Lastseils erfolgen würde, wird zu einem unkritischen Kraftstoß mit der kleinen, durch den Gasspeicherdruck festgelegten Folgekraft.
    [0017] 0 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung mit einem Aus¬ führungsbeispiel erläutert; dabei zeigt
    [0018] Fig. 1 den Aufnahmevorgang und
    [0019] Fig. 2 den Absetzvorgang ohne eingebautes G
    [0020] Fig. 3 den Aufnähmevorgang und Fig. 4 den Absetzvorgang mit eingebautem erfindungsgemä en Gelenk;
    [0021] Fig. 5 das erfindungsgemäße Gelenk im Längs¬ schnitt und Fig.5a im Querschnitt;
    [0022] Fig. 6 eine andere Bauform des erfindungs¬ gemäßen Gelenks im Längsschnitt und
    [0023] Fig.6a im Querschnitt, einschließlich
    [0024] Fig.7a, b, c, drei Möglichkeiten der hydraulischen Verschaltung des erfindungsgemäßen Gelenks.
    [0025] Aus den Fig. 1 bis 4 sind die Verhältnisse ohne und mit Verwendung des erfindungsgemäßen Gelenks ohne weiteres ersichtlich.
    [0026] Gemäß Fig. 5 und 5a besteht das in das Lastseil von Hebe- zeugen einsetzbare elastische Gelenk aus einem Hydraulik¬ zylinder 2, der durch einen z.B. mit der Unterflasche ver¬ bundenen Zylinderkopf 5 und einen Zylinderfuß 4 stirn¬ seitig abgeschlossen wird; diese Teile können durch nicht dargestellte Anker zusammengespannt werden. Im Inneren des Zylinders wird ein mit Hydraulikmitteln , z.B. öl gefüllter Raum 10 durch einen Hydraulikkolben 6 begrenzt, der einen zylindrischen Ansatz 7 zur Endlagendämpfung und eine durch den Zylinderfuß reichende, z.B. mit dem Last¬ haken verbundene Kolbenstange 1 trägt. Auf der dem Hydraulikmittel-Raum entgegengesetzten Seite trägt der Kolben einen aus Tellerfedern 8 bestehenden Anschlag, der mit der Stirnseite des Zylinderkopfes zusammenwirkt.
    [0027] Ein koaxialer Außenmantel 3a bildet zusammen mit dem Hydraulikzylinder 2 einen Ringraum 11 , der als Gasdruck- Speicher dient; er steht über Bohrungen 18 und 19 und Druckbegrenzungsventile 9 mit dem Hydraulikmittel-Raum 10 in Verbindung.
    [0028] Gemäß Fig. 6 und 6a wird der Gasdruckspeicher 11 durch mehrere um den Hydraulikzylinder 2 herum angeordnete Einzelzylinder 3b gebildet. Falls ein geschlossenes System gewünscht wird, kann zur Beatmung des Zylinders auf der Kolbenseite ein weiterer Gasspeicher angeschlossen werden.
    [0029] Gemäß Fig. 7a bis 7c weist das Druckbegrenzungsventil 9 eine Umgehungsleitung 17 mit einem in dessen Öffnungsein¬ richtung abschließenden Rückschlagventil 12 auf. Das Druckbegrenzungsventil ist mit dem Hydraulikmittel-Raum entweder direkt (Fig. 7a und 7b) oder über ein Zweiweg- Ventil 15 (Fig. 7σ) verbunden, das in der gezeigten Stellung diesen Weg freigibt. Eine Schaltung von Steuerstrom-Zwei¬ wegventilen 13, 14 in Leistungen 20 bzw. 20a oder eines Hauptstromwegeventils 15 in einer Leitung 18 auf Durch¬ gang ermöglicht in allen drei Fällen eine freien Durch¬ fluß des Hauptstroms ohne Druckbegrenzung vom Hydraulik¬ mittel-Raum des Verschiebegelenks zum Gasdruckspeicher.
    [0030] Dem Erfinder bekannter Stand der Technik
    [0031] 1. DE-AS 12 500 86 16. European Patent Application 2. DE-OS 28 185 69 Publ.Nr. 0021934 3. DE-OS 28 344 83 17. NL Shaffer 4. DE-OS 21 109 28 5. DE-OS 23 304 39 18. NL Shaffer 6. DE-AS 11 449 00 7. DE-OS 29 233 49 19. NL Shaffer 8. DE-PS 19 495 28 9. DE-OS 28 036 16 20. NL Shaffer 10 DE-OS 27 486 74 11 DE-OS 25 340 45 21. Ferranti 12 DE-AS 19 189 08 13 DE-OS 29 211 82 22. Ferranti 14 DE-OS 26 098 22 15 DE-OS 27 242 88 23. US-PS 3 309 065
    [0032] 24. US-PS 4 147 330 25 . US-PS 3 662 991
    [0033] 26. Cranes Today
    [0034] 27. acb-Marine Division
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. In das Lastseil von Hebezeugen einsetzbares plastisch¬ elastisches Verschiebegelenk, dadurch gekennzeichnet, daß es zum stoßarmen Anheben und Absetzen von Lasten ohne Schlaffseilbildung bei vertikaler Relativbewegung zwischen Hebezeugausleger und Stellfläche als plastisch elastisch verzögernde Einrichtung ausgebildet ist, die bei Belastung unter begrenzter Kraft eine gewisse Seil¬ länge freigibt, die bei Entlastung unter nachgebender Kraft, also ohne Schlaffseilbildung wieder eingeholt wir
    2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen Unterflasche und Haken des Lastseils des Hebe¬ zeugs eingesetzt wird.
    3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen Auslegerspitze und Oberflasche des Lastseils de Hebezeugs eingesetzt wird.
    4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-^ zeichnet, daß es in bekannter Weise, z.B. durch bloßes Anhängen leicht einsetzbar und dementsprechend leicht abbaubar ausgebildet ist.
    5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die plastisch-elastisch verzögernde Ein¬ richtung einen Hydraulikzylinder (2) und einen Hydraulik kolben (6) samt Kolbenstange (1) enthält, deren einseiti Hydraulikmittel-Raum (10) über wenigstens ein Druckbegre zungsventil (9) und Bohrungen (18,19) mit einem angebaut Gasdruckspeicher (11) in Verbindung steht.
    6. Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruckspeicher durch den zwischen dem Hydraulik¬ zylinder (2) und einem dazu koaxialen Außenmantel (3a) bestehenden Ringraum (11) gebildet wird.
    7. Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruckspeicher (11) durch mehrere, vorwiegend um den Hydraulikzylinder (2) herum angeordnete Einzelzylinder (3 gebildet wird.
    8. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Hydraulikkolben (6) auf der dem Hydraul mittelraum (10) entgegengesetzten Seite einen mit der Stirnseite des Hydraulikzylinderkopfs (5) zusammenwirkend federnden Anschlag (8) trägt.
    9. Gelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Anschlag aus Tellerfedern (8)' besteht.
    10. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Durckbegrenzungsventil bzw. die Ventile (9) eine Umgehungsleitung (17) mit einem in öffnungs- richtung des Druckbegrenzungsventils abschließenden Rück¬ schlagventil (12) aufweist, bzw. aufweisen.
    11. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß dem Druckbegrenzungsventil (9) in einer zum Gasdruckspeicher(11) führenden Leitung (20) ein Wegeventi (13) nachgeschaltet ist, so daß ein Durchfluß vom Hydraul mittel-Raum(10) über das wirkungslos gemachte Druck¬ begrenzungsventils zum Gasdruckspeicher freigegeben werden kann (Fig. 7a) .
    12. Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (12) eine Umgehungsleitung (20) mit einem Wegeventil (14) aufweist, über die ein Durch¬ fluß vom Hydraulikmittel-Raum (10) zum Gasdruckspeicher (11) freigegeben werden kann (Fig. 7b).
    13. Gelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Hydraulikmittel-Raum (10) ein Wegevent
    (15) nachgeschaltet ist, dessen eine Ausgangsleitung (16) unter Umgehung des Druckbegrenzungsventils (9) zum Gas¬ druckspeicher (11) führt (Fig. 7c).
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-02-27| AK| Designated states|Designated state(s): NO |
    1986-02-27| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-03-13| CR1| Correction of entry in section i|Free format text: IN PAT.BUL.05/86,UNDER INID (57) ABSTRACT FIGURE ADDED |
    1986-08-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985904108 Country of ref document: EP |
    1987-06-24| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985904108 Country of ref document: EP |
    1988-08-27| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985904108 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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