DE7920513U1 - Derrick-kran - Google Patents

Description

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KAWASAKI JUKOGYO KABUSHXKX KAISHA, Kobe-Shi, Japan

Derrick-Kran

Die Neuerung bezieht sich auf einen Derrick-Kran mit einem um eine senkrechte Achse drehbaren hohlen Mast oder Ständer, mit einem vom Ständer getragenen und gemeinsam mit ihm drehbaren Ausleger und mit auf einem ortsfesten Sockel oder einer ortsfesten.Platte, ein Stück unterhalb des unteren Abschnitts des Ständers angeordneten Winden zum Auf- bzw. Abwinden von Einzieh- and Hubseilen, die zum Verändern der Ausladung des Auslegers bzw. zum Anheben und Absenken einer Last dienen, wobei die Seile um an der Spitze des Auslegers befestigte Seilrollen oder Seilscheiben gelegt sind, durch das Innere des Standers nach unten laufen, um nahe bei den Winden angeordnete, ortsfeste Seilrollen oder Seilscheiben gelegt sind und um die Winden gewickelt sind.

Die neuerungsgemäße Lehre ist insbesondere auf einen Derrick-Kran der oben beschriebenen drehbaren Art anwendbar, wenn er an Bord eines Schiffes montiert ist. Nach der Neuerung sollen ein gegenseitiges Auf einanderreiben und bzw. oder ein Verwinden der genannten Seile im Bereich zwischen den oberen Seilscheiben und den ortsfesten Seilscheiben vermieden werden, wenn der Ständer zusammen mit dem Ausleger um einen Winkel von mehr als 180° gedreht wird.

Ein Derrick-Kran, dessen Ausleger um 360° gedreht werden kann, ist bekannt (japanische Batentanmeldung Nr* 33270/1974). Ein wesentliches Merkmal dieses bekannten Krans ist eine Vorrichtung, die ein gegenseitiges Verwinden der Seile verhindert, wenn sich der Kran im Uhrzeigersinn über 180° und im Gegenuhrzeigersinn um 180° dreht, und zwar von einer mittleren Lage aus, die bei Kontage des Krans auf einem

Schiff vorzugsweise so gewählt ist, daß der Ausleger des Krans quer zur Längsrichtung des Schiffs gerichtet ist. Dieser Kran kann folglich eine Drehbewegung um insgesamt 360° ausführen. Trotz des damit verbundenen technischen Fortschritts war dieser Kran immer noch für manche Fälle unzureichend, und zwar aufgrund dessen, daß der Drehwinkel des Auslegers von seiner Hittellage aus auf einen Drehwinkelbereich von 180° im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn beschränkt war. Diese Unzulänglichkeit ist auf gewisse Umstände beim Festmachen oder Vertäuen eines Schiffes zurückzuführen, was eine Handhabung von Frachtgut auch auf der Steuerbordseite unvermeidbar macht.

Unter den an Bord eines Schiffes installierten Vorrichtungen und Anlagen zur Behandlung von Frachtgut erweist sich ein Deckkran als äußerst arbeitssparendes Gerät. Ein herkömmlicher Deckkran hat jedoch den Nachteil, daß sehr schwere Ausrüstungen, wie Seilwinden und Einrichtungen zum Drehen des Krans, auf dem Kran montiert sind und sich zusammen mit ihm sowie der aufgenommenen Last drehen. Das Gewicht der sich drehenden Teile ist daher extrem groß. Die Folge davon ist, daß der Schwerpunkt des Schiffes, hoch liegt, wodurch die Schiffsstabilität verringert wird. Darüber hinaus ist die gesamte Anlage sperrig. Aus diesen Gründen ist die maximale Hebeleistung eines gewöhnlichen Krans zur Zeit auf etwa 30 t und für die Zukunft auf möglicherweise 50 t beschränkt.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems bestände darin, die schweren Ausrüstungen und Gegenstände so tief wie möglich im Schiffsrumpf anzuordnen. Diese Lösungsmögliehkelt 1st jedoch mit der Schwierigkeit verbunden, daß die zahlreichen Seilzüge bzw· Drahtseile, die von den Winden auf- und abgewickelt werden, aninaner reiben und sich miteinander verwinden, wenn der Kran eine Drehbewegung ausführt·

Ziel der Neuerung ist es, in dem eingangs beschriebenen Derrick-Kran eine Vorrichtung vorzusehen, die die Seilzüge bzw. Drahtseile in einem voneinander getrennten Zustand hält. Dies schafft dann die Möglichkeit, die schweren Ausrüstungen und Teile des Kraus unter dem sich drehenden Mast bzw. Ständer und Ausleger anzuordnen·

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß ein gegenseitiges Reiben und Verwinden der Einzieh- und Hubseile des Derrick-Krans selbst dann vermieden werden kann, wenn in Blickrichtung von oben der Ausleger sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn eine Drehbewegung von mehr als 360° ausführt.

Die nach der Neuerung vorgeschlagene Lösung besteht grundsätzlich darin, daß koaxial mit dem Ständer zwischen den zusammen mit dea Ständer bewegten, oberen Seilscheiben und den ortsfesten unteren Seilscheiben ein oder mehrere drehbare Zwischendrehtische vorgesehen sind, die in senkrechter Richtung voneinander beabstandet sind und den Seilen einen freie* Durchtritt gestatten, daß voneinander beabstandete Seilrollen oder Seilscheiben an den Drehtischen befestigt sind, um die Seile zu führen und sie in einem vonender getrennten Zustand zu halten, daß ein Räderwerk oder Zahnradmechanisaus drehwinkelmäßig den Ständer mit dem obersten Drehtisch verbindet, daß ein oder mehrere Seiltriebmechanismen zur drehwinkelmäßigen Verbindung des obersten Drehtisches und ggf. vorhandener, nachfolgender benachbarter Drehtische vorgesehen sind, und daß der Zahnrad- und SeiltriebmechanisHus derart ausgebildet sind, daß bei einer Drehung des Ständers die jeweilige Drehwinkeldifferenz zwischen dem Ständer und dem obersten Drehtisch bzw» zwischen aufeinanderfolgenden benachbarten Drehtischen einen bestimmten Drehwinkel, der kleiner als 180° ist, nicht überschreitet, so daß die Drehtische ein gegenseitiges Berühren und Reiben sowie Verwinden der Einzieh- und Bubseile verhindern.

Die Hauptvorteile des neuerungsgemäßen Derrick-Krans sind die folgenden.

Zwischen den Einzieh- und Hubseilen findet keine gegenseitige Berührung mehr statt, selbst wenn der Derrick-Ausleger in einer Richtung über einen Drehwinkel von 360° gedreht wird.

Wenn schwere Ausrüstungen und Gegenstände, wie Winden und dgl. installiert werden, eröffnet der beanspruchte Derrick-Kran die Möglichkeit, diese schweren Ausrüstungen tief anzuordnen, so daß die Stabilität des Schiffes nicht beeinträchtigt wird und die Lasthebekapazität nicht vermindert zu werden braucht, sondern sogar noch erhöht werden kann.

So ist es aufgrund des Zusammenwirkens der beanspruchten Maßnahmen möglich, die maximale Hublast eines Deckkrans eines Schiffes auf einige hundert Tonnen zu erhöhen. Dazu wird im Vergleich auf die 30 bis 50 t eines üblichen Deckkrans verwiesen.

Durch weiteres Erhöhen der ATi*»*n der Zwischendrehtische kann man den Drehwinkel des Derrick-Auslegers weiter vergrößern, ohne daß es zu einer Reibung oder Berührung zwischen den Einzieh- und Hubseilen des Derrick-Krans kommt. Die Neuerung ermöglicht daher die Konstruktion eines sehr großen Deckkrans, der im Hinblick auf die Handhabung von Frachtgut am allermeisten zu einer Arbeitsentlastung an Bord eines Schiffes beiträgt.

Die Neuerung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig . 1 eine schematische Seitenansicht des allgemeinen Grundaufbaus eines Derrick-Krans, der an Bord eines Schiffes montiert ist und eine nach der Neuerung ausgebildete Seütrennvorrichtung aufweist,

Pig . 2 eine schematische Ansicht des in der Fig. 1 dargestellten Derrick-Krans von oben,

Fig , 3 eine schematische Seitenansicht der Seiltrennvorrichtung sowie zugehöriger Teile und

F i g . 4 eine schematische perspektivische Ansicht von Mechanismen zum Kuppeln oder Verbinden eines Drehringes des Derrick-Krans mit Zwischenstufen-Drehtischen der Seiltrennvorrichtung.

' Zunächst soll auf die Fig. 1,2 und 3 Bezug genommen werden, die ein neuerungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Derrick-Krans darstellen, der an Bord eines Schiffes aufgestellt ist und die nachfolgend angegebenen Hauptbauteile aufweist·

Im Rumpf 1 eines Schiffes ist eine Grundplatte 3 unterhalb eines offenen Decks 2 vorgesehen, über dem der Derrick-Kran betrieben verden soll. Bei der Grundplatte 3 kann es sich um ein unteres Deck oder ein daran befestigtes Gefüge handeln» Zu diesem Zweck kann das untere Deck verstärkt ausgebildet sein. Auf der Grundplatte 3 ist eine hohlzylindrische Stutze 5 fest angebracht· Rund um die Stütze 5 befindet sich geringfügig unterhalb des offenen Decks 2 eine Tragplattform 4. Am oberen Teil der Stütze 5 ist ein um eine senkrechte Achse drehbarer Drehring 7 angebracht. Ein am Drehring 7 befestigtes Stützgerüst 8 weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier FUBe auf. Der Drehring 7 und das Stützgerüst 8 bilden ein Drehgerüst 6, das von einer noch zu beschreibenden Vorrichtong um eine senkrechte Achse gedreht werden kann·

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Ein zweibeiniger Derrick-Ausleger 9 ist an seinen inneren Beinenden 10 am Drehring 7 schwenkbar befestigt, und zwar in einer solchen Weise, daß seine Ausladung vergrößert oder verkleinert werden kann. Der einziehbare Derrick-Ausleger 9 kann mittels eines Ausladungs- oder Einziehseilzugs in einer beliebigen Ausladungsstellung oder unter einem beliebigen Ausladungswinkel gehalten werden. Der Einziehseilzug T enthalt ein Einziehseil 12, Einziehseilscheiben 13 und 14, deren Blöcke am äußeren Ende 11 des Auslegers 9 und an der Spitze des Stützgerüsts 8 befestigt sind, eine Führungsscheibe 15, die ebenfalls an der Spitze des Stützgerüstes 8 drehbar gehaltert ist, und weitere, noch zu beschreibende Seilscheiben.

Ein vom Derrick-Kran zu handhabendes Frachtstück ist an einem Haken oder dgl. einer Hubrolle 17 befestigt, die Teil eines Hubseilzugs C ist. Zu diesem Hübseilzug C gehören weiterhin ein Hubseil 18, Scheiben 19 und 20, die drehbar am äußeren Ende des Auslegers 9 angebracht sind, ein® Führungsscheibe 21, die drehbar an der Spitze der Stützstruktur 8 angebracht ist, und weitere, noch zu beschreibende Seilscheiben.

Das Einziehseil 12 und das Hubseil 18 laufen an ihren Aufwindenden über die Scheiben 15 und 21 an der Spitze des Stützgerüsts 8, erstrecken sich dann nach unten durch das Innere des Stützgerüsts 8, des Drehrings 7 sowie der Stütze 5, sind um ortsfeste Scheiben 22 und 23 nahe beim Boden der Stütze 5 geführt und gehen schließlich zu einer Winde 24 für das Einziehseil und einer Winde 25 für das Hubseil· Die beiden Winden 24 und 25 werden von der Grundplatte 3 getragen·

Ein wesentliches Merkmal des beschriebenen Derrick-Krans besteht darin, daß der Derrick-Ausleger 9 ausgehend von der in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichneten Stellung

sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel von 360° gedreht werden kann· Dies bedeutet* daß die beiden Seile 12 und 18 innerhalb des Stützgerüste3 8, des Drehrings 7 und der Stütze 5 aufeinander reiben, falls nicht die im folgenden erläuterten neuerungsgemäßen Maßnahmen zur Beseitigung dieses Problems vorgesehen sind.

Die gegenseitige Berührung und Reibung der Seile 12 und 18 tritt auf, weil sich das Drehgerüst 6, der Ausleger 9 und die Scheiben 15 sowie 21 gemeinsam gegenüber dem Schiffsrumpf 1 drehen, -wohingegen die Seilscheiben 22 und 23 gegenüber dem Schiffsrumpf feststehen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, daß sich zwei ursprünglich parallel zueinander verlaufende Seile, die an ihrem einen Ende fixiert sind und an ihren anderen Ende um eine Achse drehbar sind, die im wesentlichen parallel zu den beiden Seilen verläuft, bei eiriÄr Drehung um 180° gegenseitig berühren und miteinander verdrillen. In der Praxis findet diese Berührung wegen des Durchmessers der Seile schon bei einem kleineren Drehwinkel statt. Im Falle des Einziehseils 12 und des Hubseils 18 setzt bei dem erläuterten Derrick-Kran die Berührung schon ein, wenn der Ausleger 9 einen Drehwinkel von etwa 120° überschreitet.

Nach der Neuerung sind nun Mittel vorgesehen, die eine Verdrehung um mehr als 120° nicht zulassen. Dazu werden Drehstufen verwendet, deren Drehwinkel auf Jeweils 120° begrenzt ist, so daß sich die beiden Seile 12 und 18 auf der Strecke zwischen den sich mitdrehenden Scheiben 15 und 21 sowie den feststehenden Scheiben 22 und 23 nicht berühren, selbst wenn der Derrick-Ausleger 9 über 360° im Uhrzeigersinn und über 360° gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, also eine Gesamtdrehung von 720° ausführt. Die Art und Weise, wie dies bewerkstelligt wird, soll insbesondere an Hand der Fig. 1, 3 und 4 erläutert werden.

Bei dem in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Stütze 5 ein oberer Zwischendrehtisch 26 und ein unterer Zwischendrehtisch 27 vorgesehen. Die beiden Drehtische sind in senkrechter Richtung voneinander beabstandet, und der untere Drehtisch 27 hat einen gewissen senkrechten Abstand von den feststehenden Seilscheiben 22 und 23. Die Drehtische 26 und 27 haben eine ringförmige Gestalt mit einem freien Innertraum, durch den die Seile 12 und 18 laufen. Die Drehtische 26 und 27 werden von Lagern 28 und 29 drehbar gehaltert. Führungsscheiben 30 und 31 sowie Führungsscheiben 32 und 33 sind drehbar an Stützen 30a und 31a sowie an Stützen 32a und 33a angebracht, die in einem Abstand voneinander am Innenrand der ringförmigen Drehtische ZS und 27 befestigt sind. Die Führungsscheiben 30 und 32 greifen am Einziehseil 12 an und sehen eine entsprechende Führung dieses Seils vor, wohingegen die Führungsscheiben 31 und 32 die gleiche Aufgabe für das Hubseil 18 übernehmen. Auf der Unterseite des oberen Drehtisches 26 ist eine Seiltrommel 34 vorge*> sähen, die koaxial zum Drehtisch 26 angeordnet und einstückig mit ihm ausgebildet ist.

Die Strecke des Einziehseils 12 und des Hubseils 18 zwischen den sich mitdrehenden Scheiben 15 und 21 und den sich nicht mitdrehenden, stationären Scheiben 22 und 23 wird somit in drei Spannen oder Bereiche unterteilt, von d^nen jeder im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn bis zu dem oben erwähnten Grenzwinkel von etwa 120° gedreht werden kann. Es ist daher möglich, die Seile 12 und 13 um insgesamt 360° in jeder der beiden Drehrichtungen zu drehen, ohne daß es dabei zu einer gegenseitigen Berührung kommt. Dabei müssen sich der obere und der untere Zwischendrehtisch 26 und 2? in bezug auf die Drehbewegung des Derriek-Auslegers 9 in Beziehung zueinander so drehen, daß das Verhältnis der Drehwinkel des Auslegers 9» des oberen Drehtisches 26 und des unteren Drehtisches 27 in der genannten Reihenfolge

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3 : 2 s 1 betragt. Dies wird durch eine Synchronisieranordnung erreicht, deren Aufbau im folgenden erläutert wird.

Die wechselseitige Beziehung zwischen den Drehwinkeln des Derrick-Auslegers 9, d.h. des Drehrings 7, und des oberen Drehtisches 26 wird von einem Räderwerk aufrecht erhalten. Dieses Räderwerk enthält ein am Drehring 7 koaxial befestigtes Zahnrad 36, ein am oberen Drehtisch 26 koaxial befestigtes Zahnrad 45 und ein die Zahnräder 36 und 45 miteinander verbindendes Zahnradgetriebe mit einem Ritzel 35» Kegelrädern 37 und 38, Kegelrädern 39 und 40 sowie einem weiteren Ritzel 44. Weiterhin weist das Zahnradgetriebe passende Wellen 41, 42 und 43 auf.

Die wechselseitige Beziehung zwischen den Drehwinkeln des oberen Drehtisches 26 und des unteren Drehtisches 27 wird von einem Seil-Trommel-Mechanismus aufrecht erhalten. Dieser Mechanismus enthält die bereits erwähnte Seiltrommel 34, die am oberen Drehtisch 27 koaxial angebracht ist, eine weitere Seiltrommel, die von der zylindrischen Außenfläche des unteren Drehtisches 27 gebildet wird, und Synchronisierseile 46 und 51, die um die Seiltrommel 34 und den unteren Drehtisch 27 gewickelt sind und auf diese Weise diese beiden Teile miteinander kuppeln. Das Seil 46 1st beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn um die Trommel 34 gewickelt und daran an der Stelle 47 verankert. Weiterhin ist das Seil 46 im Gegenuhrzeigersinn um den unteren Drehtisch 27 gewiekelt und dort an der Stelle 48 verankert. Zwischen diesen beiden Teilen wird das Seil 46 von FShrungsrollen oder Führungsscheiben 49 und 50 geführt. In einem zum Seil 46 entgegengesetzten Sinn ist das Seil 51 im Uhrzeigersinn um die Trommel 34 gewickelt und daran an einer Stelle 52 verankert sowie Im Gegenuhrzeigersinn um den unteren Drehtisch 27 gewickelt und daran an einer Stelle 53 verankert. Zwischen diesen beiden Teilen wird das Seil 51 von Führungsrollen oder Föhrungsscheiben 54 und 55 geführt.

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Das Drehgerüst 6» das den Drehring 7 und das Stützgerüst 8 aufweist, und äsr vom Drehgerüst 6 getragene Ausleger 9 werden zum Ausfuhren einer Drehbewegung um die vertikale Achse des Drehrirges 7 von einer Antriebseinrichtung angetrieben, bei der es sich um Motoren 56 und 57 handeln kann, die auf entgegengesetzten Seiten der Tragplattform 4 angeordnet sind. Die Motoren 56 und 57 treiben Ritzel 58 und 59 an, die mit einea koaxialen Innenzahnkranz 69 des Drehringes 7 in Eingriff stehen.

In bezug auf das erläuterte Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Modifikationen des neuerungsgemäßen Derrick-Krans möglich, und zwar auch in Abhängigkeit von den gewünschten Anforderungen ea den Kran. Wenn beispielsweise der Drehwinkel des Derrick-Auslegers lediglich 180° im Ohrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn betragen soll, also insgesamt 360°, reicht ein einziger Drehtisch aus· In diesem Fall ist ein Drehwinkelverhältnis zwischen dem Ausleger 9 und dem Zwischendrehtisch von 2:1 ausreichend» Soll andererseits die maximale Auslegerdrehbewegung 720° überschreiten, kann man dies ohne weiteres durch Erhöhen der Anzahl der Zwischendrehtische auf drei oder mehr realisieren.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 erläuterten Ausfuhrungsbeispiel werden zum Einziehen des Auslegers und zua Anheben der Last zwei Seile verwendet. Bei einem größeren Kran werden für diese Zwecke ist allgemeinen vier Seile benutzt· Bei vier Seilen kann man das Problem der gegenseitigen 3erühnung durch Erhöhen der Avwfoi ösr Führungsrollen oder Fuarungs— scheiben jedes Zwischendrehtisches losen.

Claims (3)

PaienlanwGlie ·[ ·" * · :":*"· '"·'.". οι -Ing. Wilhelm Meichel ]:':-:': :' · :' ';;: 9448 Dipl-Ing. V/clißang Eüicäel 6 Frrmkiurt a. M. 1 Paiketraße 13 * KAWASAKI JDKOGYO KABÜSHIKI KAISHA, Kobe-Sbi, Japan Schutzansprüche

1. Derrick-Kran mit einea um eine senkrechte Achse drehbaren hohlen Ständer, mit einem vom Ständer getragenen und gemeinsam mit dem Ständer drehbaren Ausleger und mit auf ' einem ortsfesten Sockel, ein Stück unterhalb des unteren Abschnitts des Ständers angeordneten Winden zum Auf- bzw. Abwinden von Einzieh- und Hubseilen, die zum Verändern der Ausladung des Auslegers und zum Anheben bzw. Absenken einer Last dienen, wobei die Seile um an der Spitze des Ständers vorgesehene ober«» Seilscheiben laufen, sich durch das Innere des Ständern nach unten erstrecken, nahe bei den Winden um ortsfest montierte Seilscheiben laufen und um die Winden gewickelt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Seilscheiben (15, 21) und den ortsfesten Seilscheiben (22, 23) mit senkrechtem Abstand voneinander ein oder mehrere Zwischendrehtische (26, 27) koaxial zum Ständer (8) angeordnet sind, daß jeder Drehtisch (26, 27) so ausgebildet ist, daß die Seile (12, 18) frei durch ihn treten können, daß voneinander beabstandete Seilscheiben (30, 32, 31, 33) jeweils an den Drehtischen (26, 27) angebracht sind, um die betreffenden Seile (12, 18) zu führen und in einem voneinander getrennten Zustand zu halten, daß ein Räderwerk (36, 35 ... 44, 45) den Ständer (8) und den obersten Drehtisch (26) drehzahlmäßig miteinander kuppelt, daß ein oder mehrere Seiltriebe (34, 46, 51, 27) den obersten Drehtisch (26) und nachfolgende benachbarte Drehtische, wenn vorhanden, drehzahl tu? Big miteinander kuppeln und daß die von dem Räderwerk und den Seiltrieben gebildeten Mechanismen so ausgelegt sind, daß bei einer Drehbewegung des Ständers (8)

die Drehwinkeldifferenz zwischen dem Ständer (8) und dem
obersten Drehtisch (26) sowie zwischen jeweils aufeinanderfolgenden benachbarten Drehtischen (26, 27) einen bestimmten Drehwinkel, der kleiner als 180° ist, nicht überschreitet, wobei die Drehtische (26, 27) verhindern, daß die
Seile (12, 18) aufeinander reiben und bzw» oder sich miteinander verwinden.

2. Derrick-Kran nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet,

daß ein Drehring (7) den Ständer (8) trägt und sich gemeinsam mit ihm dreht, daß auf dem Rsjid des Drehringes (7) ein
Zahnrad (36) und auf dem Rand des obersten Drehtisches (26) ein Zahnrad (45) ausgebildet ist und daß das Räderwerk zwischen diesen beiden Zahnrädern (36, 45) vorgesehen ist,

3. Derrick-Kran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der oberste Drehtisch (26) eine mit ihm einstückig ausgebildete Seiltrommel (34) aufweist, um die ein Seil des
Seiltriebs (34, 46, 51, 27) gewickelt ist.