SE463453B - Utbalanserad kran - Google Patents

Description

465 453 2 Ett, förflyttande av stödinrättningen utmed skenor är endast avsett att ske vid direkt manövrerande av kugghjulet, varvid ett sådant manövrerande vid i. fixerat läge relativt stommen befintlig svängaxel medför en rörelse av hållaren i ett verti- kalplan. För tillfredsställande funktion hos kranen enligt denna skrift är dessutom en rad ytterligare förbindningsorgan nödvändiga. Denna nackdel och nödvändigheten av anordnandet av styrskenorna för förflyttningen av svängaxeln gör att denna kran blir mycket komplex till sin uppbyggnad och följaktligen dyr att tillverka. Det stora antalet länkar, svängaxlar och styrskenor medför även en ökad risk för en försämrad funktions- förmåga i form av kärvningar och dylikt på grund av uppstående spel.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet. med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en kran som inte uppvisar olägenheterna hos den ovan beskrivna kranen.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att en kran av det inledningsvis beskrivna slaget förses med de i den känneteck- nande delen hos det bifogade patentkravet 1 angivna särdragen.

Således genom att den utformas sà att punkten för det andra förbindningsorganets förbindning med den första armen är belägen mellan punkten för den första armens svängbara förbind- ning med stommen och punkten för dess svängbara förbindning med den andra armen, och att stödinrättningen är anordnad att vid svängande av den första armen relativt stommen kring nämnda väsentligen horisontala axel förflytta sig utmed stommens stödyta, så att i varje av armarna intaget läge de av de genom lastens och armarnas vikt alstrade krafterna framkallade vridmomenten med avseende pà svängaxlarna för den första armens förbindning med stommen respektive med den andra armen balan- serar ut varandra. 3 465 455 Tack vare det uppfinningsenliga anordnandet av det andra förbindningsorganets förbindning med den första armen mellan punkten för den första armens svängbara förbindning med stommen och punkten för den svängbara förbindningen med den andra armen hos en kran enligt patentkravets 1 ingress, är det möjligt att på ett mycket enkelt sätt erhålla en effektiv självhämnings- funktion hos kranen. Genom denna positionering av det andra förbindningsorganet och anordnandet av stödinrättningen att förflytta sig utmed stommens stödyta vid svängande av den första armen relativt stommen är det möjligt att utan minsta ryck förflytta en av den andra armen buren last i ett plan under förflyttande av stödinrättningen utmed stommens stödyta.

Ytterligare fördelar med och fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen kommer att framgå av' den nedan följande detaljerade beskrivningen av en föredragen utförandeform av uppfinningen samt de efterföljande patentkraven.

Därvid är i patentkrav 7 en speciellt fördelaktig utförandeform av uppfinningen definierad. När förbindningsorganen tillsammans med kranens båda armar bildar ett parallellänksystem och avstànden mellan kranens olika väsentligen horisontella sväng- axlar är dimensionerade på det speciella sättet som anges i krav 6 och 7, är det möjligt att förflytta en last mellan pà samma höjd belägna punkter, utan lyftande eller sänkande av lasten medelst något vid den andra armen anbragt lyftorgan, och tack vare kranens självhämningsfunktion momentant 465 455 4 intaga stabila vilolägen i dessa godtyckliga punkter.

Härigenom kan exempelvis på enkelt sätt arbetsredskap, såsom svetsaggregat, föras mellan olika stationer eller ställen hos en arbetsplats under ständigt bibehållande av ett visst höjdläge.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Härnedan beskrivs en som exempel anförd föredragen utfö- randeform av den uppfinningsenliga kranen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 är en perspektivvy snett framifrån-uppifrån av en första föredragen utförandeform av den uppfinnings- enliga kranen, fig 2 är en förstorad perspektivvy bakifrån av en del av kranen i fig 1 med vissa delar bortbrutna för åskåd- lighets vinnande, fig 3 en förstorad sidovy av en del av kranen enligt fig 1 med vissa delar bortbrutna och vissa byggda delar antydda medelst streckning, och fig 4 en perspektivvy av en andra föredragen utförande- form av den uppfinningsenliga kranen i ett annat läge än kranen enligt fig 1.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEFORMER AV UPPFINNINGEN I fig 1 visas en första utförandeform av den uppfinnings- enliga kranen 1, vilken uppvisar en stomme 2 som är av- sedd att vara via en svängtapp 3 kring en företrädesvis väsentligen vertikal axel svängbart anordnad på ett icke visat stativ. 465 453 Nu kommer stommens uppbyggnad först att beskrivas under hänvisning även till fig 2. Stommen 2 uppvisar en undre stödplatta 4, på vilken två väsentligen vinkelrätt från denna sig uppåt sträckande fyrkantsbalkar 5 är anordnade på inbördes avstånd. På plattan 4 är en balkarna 5 för- bindande liggande fyrkantsbalk 6 anordnad. I den senare fyrkantsbalken 6 är svängtappen 3 fastgjord. Bakom var- dera i höjdled sig utsträckande fyrkantsbalk 5 är en U-balk 7 anordnad, vilken är öppen mot den motsatta U- balken. Skänklarna hos U-balkarna 7 uppvisar väsentligen samma längd som de sidor hos fyrkantsbalkarna 5 den ena skänkeln hos vardera U~balk anligger mot och är fastgjord vid. Vid stommen 2 är en första arm 8 kring en sig mellan de båda U-balkarna 7 sträckande axel 9, som är avsedd att vara väsentligen horisontellt riktad, svängbart anord- nad.

Den första armen 8 utgörs av en ihålig fyrkantsbalk som utsträcker sig igenom utrymmet mellan stommens fyrkants- balkar 5 och U-balkar 7 på båda sidor om nämnda axel 9. Vid sin ena ände 10 har väggar avlägsnats från den första armen 8, så att den kan mottaga en kring en med axeln 9 väsentligen parallell axel 11 svängbart anordnad andra arm 12. Även den andra armen 12 utgörs av en ihålig fyrkantsbalk, som utsträcker sig på båda sidor om axeln 11.

Den andra armen 12 är avsedd att bära en last via den längst från stommen 2 belägna första änden 13, medan en första länk 14 i form av en ihålig fyrkantsbalk är kring en med axlarna 9 och 11 väsentligen parallell axel 15 svängbart förbunden med den andra armens andra ände 16. Den första länkens motsatt den andra armen 12 belägna ände är fastgjord vid en med axeln 9 väsentligen paral- lell axel 17, vid var och en av ändarna hos vilken rullar eller kullager 18 är roterbart anordnade. Rullarna 18 är anordnade att anligga mot var sin stödyta 7'i form a. 463 455 6 den skänkel hos varje U-balk 7 som anligger mot respek- tive fyrkantsbalk 5. Diametern hos rullarna 18 är något mindre än avståndet mellan respektive U-balks båda skänk- lar.

Vidare är två andra länkar 19, exempelvis i form av platt- järn, kring en med axeln 9 väsentligen parallell och tvärs igenom den första armen sig sträckande axel 20 svängbart anordnade på var sin sida om den första armen 8. De andra länkarna 5 är vid sin motsatta ände sväng- bart anordnade kring axeln 17.

För att göra beskrivningen av stommen 2 komplett tillägges att en bakre skiva 21 är anordnad mellan U-balkarna 7 för att skydda stommens inre delar, men tillåta svängande av den första armen till med plattan 4 parallell ställning, och de båda fyrkantsbalkarna 5 är upptill tilltäppta av lock 22, företrädesvis av plast.

Avståndet mellan axeln 17 och axeln 20 är väsentligen lika stort som avståndet mellan axeln 11 och axeln 15 samt avståndet mellan axeln 20 och axeln 11 är väsentligen lika stort som av- ståndet mellan axeln 17 och axeln 15, varigenom länkarna 14 och 19 tillsammans med de båda armarna 8 och 12 bildar ett paral- lellänksystem. Vidare är den rullförsedda axeln 17 väsentligen belägen i samma vertikalplan som den första armens axel 9 vid stommen, varav följer att avståndet mellan axlarna 9 och 20 måste vara väsentligen lika med avståndet mellan axlarna 11 och 15. Genom sistnämnda faktum kommer den första 8 och den andra 12 armen i varje intaget läge uppvisa väsentligen samma vinkel relativt en respektive arm skärande lodrät linje förutsatt att stommens svängtapp är väsentligen vertikalt inriktad. Väljes vidare avstánden mellan den första armens båda svängaxlar 9 och 11 vis stommen 2 respektive den andra armen 12 lika stort som avståndet mellan svängaxeln 11 och den punkt 23 hos den andra armens första ände 13 i. vilken en last. är avsedd att. vara upphängd, eventuellt 7 465 455 via någon typ av griporgan, uppnås att punkten 23 vid svängande av de båda armarna 8, 12 relativt varandra ständigt rör sig i det horisontalplan denna punkt och axeln 9 ligger i. Härigenom kan då lasten förflyttas i ett och samma horisontalplan genom förändrande av de båda armarnas 8, 12 relativa lutningsläge och eventuellt svängande av stommen kring tappens 3 axel, men utan att något ytterligare reglerande i höjdled av lastens läge är nödvändigt.

Den stora fördelen hos den uppfinningsenliga kranen är att den är självhämmnande, dvs den tillser själv att varje relativläge mellan de båda armarna 8, 12 och stom- men är stabilt. Detta uppnås genom det uppfinningsenliga anordnandet av länksystemet med rullarnas 18 anliggning mot de av U-balkarnas 7 skänklar bildade stödytorna 7'.

Redan egenvikten hos de båda armarna 8 och 12 åstadkommer vridmoment kring axlarna 9 och 11, vilka i varje läge hos dessa armar tenderar att svänga armarna i fig 1 sett medurs kring dessa båda axlar. Det vridmoment kring axeln 11 som de i riktning av pil A verkande krafterna här- rörande från den andra armens egenvikt och lastens vikt alstrar, kommer att ge upphov till en i den första län- ken 14 i riktning av pilen B verkande kraft. Denna kraft kommer att trycka rullarna 18 mot U-balkarnas 7 främre skänklar och tendera att via de andra länkarna 19 svänga den första armen 8 i fig 1 sett moturs under rullande av rullarna 18 uppför U-balkarnas stödytor 7'. Denna rörelse av rullarna motverkas dock av det vridmoment kring axeln 9 i motsatt riktning, dvs i fig 1 sett medurs, som de från lastens vikt, den andra armens vikt och den första armens vikt härrörande krafterna alstrar. Desto större den burna lasten är ju större blir de i länkarna 14, 19 verkande krafterna för förhindrande av ett svängande av den första armen 8 kring axeln 9. I varje relativ- läge av den första armen 8 relativt stommen 2 kommer 465 453 8 på detta sätt de kring axeln 9 verkande vridmomenten att upphäva varandra och ett stabilt läge erhållas för denna första arm 8. Genom det stabila läget hos den första armen och dennas länksystem tillsammans med den andra armen 12, kommer även den senare att ständigt befinna sig i ett stabilt läge. Önskas förflyttande av lasten räcker det med att exem- pelvis för hand greppa den senare och föra den till önskat läge under rullande av rullarna 18 utmed U-balkarnas stödytor 7'.

För att minska till följd av vikten hos de båda armarna, länkarna och lasten alstrade brytkrafter och moment främst vid axlarna 11, 15, 17 och 20 samt svängtappen 3 är den första armens på motsatt sida om stommen 2 mot den andra armen 12 belägna ände försedd med en pinne 24, på vilken ett lämpligt antal som motvikter fungerande vikter 25 kan läggas. Motviktens storlek regleras därvid efter den last den andra armen är avsedd att bära. Tack vare förefintligheten av U-balkarnas 7 bakre skänklar på ringa avstånd bakom rullarna 18 (se fig 3), förhindras ett abrupt svängande av den första armen i fig 1 sett moturs, därest ett för stort antal vikter 25 av misstag pàlägges, då dessa bakre skänklar hos U-balkarna 7 kommer att mot- taga rullarna och därmed fungera som säkerhetsspärr mot bortfallande av rullarna från stommen.

I fig 4 är en andra utförandeform av en kran enligt upp- finningen visad i ett på ett stativ 26 anbragt läge.

Kranen i denna figur är med den andra armens lastmot- tagande ände utsträckt längre bort från stommen 2 rela- tivt den i fig 1 visade kranen, så att de inuti U-balkarna löpande rullarna befinner sig på en lägre nivå än i fig 1. Denna kran är utformad att kunna uppbära laster 27, såsom den medelst streckning antydda, som är excentriskt belägna med avseende på vertikalaxeln genom punkten 23 hos den andra armen 12. För att hålla lasten i ett visst -bx 9 465 455 läge relativt en lodlinje, företrädesvis parallellt med denna, har ett ytterligare parallellänksystem anordnats.

Detta har skett genom förlängande av den första armen 8 förbi den andra armen och anordnande av en kring en med axeln 9 väsentligen parallell axel 28 svängbar tredje länk 29 vid den första armens ytterände. Den andra änden hos den tredje länken 29 är kring en med axeln 9 väsent- ligen parallell axel 30 svängbart anordnad vid en fjärde länk 31. Den fjärde länken är i sin tur svängbart anordnad vid den andra armen 12 i punkten 23. Vid den fjärde länken 31 är ett lastbärande organ 32 stelt fastgjort. Det inses lätt att detta länksystem åstadkommer en konstant inrikt- ning av det lastbärande organet 32 i förhållande till en lodlinje.

Organet 32 kan vara en teleskopanordning för lyftande av en last 27, som exempelvis gripes med hjälp av en gaffel 33. Eventuella hydraulledningar eller dylikt för manövrerande av teleskoporganet 32 har ej medtagits i figuren.

Ehuru de ovan beskrivna föredragna utförandeformerna av uppfinningen är mycket fördelaktiga, är det givet att uppfinningen ingalunda är begränsad till dessa, utan en genomsnittsfackman på uppfinningens område torde utan större problem finna en rad möjligheter till modifikationer av dessa, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundidé.

Exempelvis skulle avståndet mellan axeln 11 och punkten 23 kunna göras större eller mindre än avståndet mellan axlarna 9 och 11, varigenom en rörelse av punkten 23 utmed en i förhållande till horisontalen snedställd rak linje skulle åstadkommas.

Avståndet mellan axeln 9 och axeln 20 skulle kunna göras annorlunda än avståndet mellan axeln 11 och axeln 15, 465 453 '° varigenom de båda armarna 8 och 12 inte längre skulle ha samma inställning i förhållande till en respektive arm skärande lodrät linje och en last inte längre skulle röra sig i ett horisontalplan.

Vidare skulle naturligtvis stommen kunna anbringas på ett stativ med svängtrappen 3 lutande i förhållande till lodlinjen, men detta torde sällan vara något önskvärt.

Därtill skulle stativet kunna göras höj- och sänkbart.

Stommen skulle kunna utformas på allehanda andra sätt, varvid det endast är nödvändigt att en stödyta för stöd- inrättningen tillhandahålls. Därvid kan stödinrättningen utgöras av en enda rulle eller exempelvis en släde som glider på en stödyta i form av en skena. Axeln 17 skulle kunna vara roterbart anordnad i länken 14 och rullarna 18 fast anordnade på axeln.

Naturligtvis skulle de olika fyrkantsbalkarna kunna bytas ut mot andra typer av làngsträckta element, varvid det vad det gäller den första 14 och de andra 19 länkarna endast är nödvändigt att de är dragkraftsöverförande men ej tryckkraftsöverförande, varför de skulle kunna ersättas av exempelvis stålvajrar.

Om så önskas skulle motvikten kunna borttagas eller ut- formas pâ annorlunda sätt.

I ändamål att uppnå motoriserad drift av kranen skulle godtycklig motoranordning kunna ombesörjas. En sådan skulle t ex kunna erhållas genom att göra rullarna 18 motordrivna och utföra dem såsom kugghjul ingripande med stationära kuggbanor bildande stödytan 7'. Om så önskas skulle kranen vidare kunna förses med hållar- eller låsorgan anordnade att hålla eller fastlåsa armen 8 i önskade lägen relativt stommen 2.

Claims (10)

11 465 455 Patentkrav

1. Kran innefattande en vid en stomme (2) kring en väsentligen horisontal axel (9) svängbart anordnad första arm (8), en vid den senare kring en väsentligen horisontal axel (11) svängbart anordnad andra arm (12), via vilken en last (27), t ex ett arbetsredskap, är avsedd att bäras, samt en inrättning för hållande av armarna (8, 12) i önskade relativlägen med avseende på, stommen (2) och varandra, varvid inrättningen innefattar förbindningsorgan (14, 19) som förbinder var och en av armarna med en stödinrättning (17, 18) som är anordnad att stödja på och vara rörlig utmed en stödyta (7') hos stommen (2), varvid punkten (11) för den. svängbara förbindningen. mellan de båda armarna är så lokaliserad att den andra armen (12) bildar ett tvåarmat hävtyg relativt denna punkt, varvid kranen är anordnad att bära lasten via den längst från stommen (2) belägna första änden (13) hos den andra armen (12), varvid ett första förbind- ningsorgan (14) är vid sin ena ände kring en väsentligen horisontal axel (15) svängbart förbundet med den andra armens motsatta andra ände (16) och vid sin andra ände med den på stommens stödyta rörliga stödinrättningen (17, 18), varvid ett andra förbindningsorgan (19) är kring en väsentligen horisontal axel (20) svängbart förbundet vid sin ena ände med den första armen (8), och vid sin andra ände med stödinrättningen (17, 18) kring samma svängaxel (17) som det första förbindningsorganet (14), samt varvid stödinrättningen är anordnad att stödja mot stommens stödyta (7') på högre nivå än den första armens svängbara förbindning med stommen är belägen på, k ä n n e t e c k n a d därav, att punkten för det andra förbindningsorganets (19) förbindning med den första armen (8) är belägen mellan punkten (9) för den första armens svängbara förbindning med stommen (2) och punkten (11) för dess svängbara förbindning med den andra armen (12), och att stödinrättningen 465 453 12 (17, 18) är anordnad att vid svängande av den första armen (8) relativt stommen (2) kring nämnda väsentligen horisontala axel (9) förflytta sig utmed stommens (2) stödyta(7'), så att i varje av armarna intaget läge de av de genom lastens och armarnas vikt alstrade krafterna framkallade vridmomenten med avseende på svängaxlarna (9, ll) för den första armens för- bindning med stommen (2) resp med den andra armen (12) balan- serar ut varandra.

2. Kran enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att svängaxeln mellan den första armen (8) och stommen (2) är stationärt anordnad relativt stommen.

3. Kran enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att förbindningsorganen (14, 19) utgörs av styva länkar.

4. Kran enligt något av' kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a C därav, att stommens stödyta är riktad bort från den andra armen, och att stödinrättningen innefattar åtminstone en rulle (18) som är anordnad att via förbindningsorganen (14, 19) tryckas mot och vid ändring av läge hos de båda armarna (8, 12) rulla utmed stödytan (7').

5. Kran enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d. därav, att stödytan (7') utsträcker sig väsentligen vertikalt, och att den första armens svängcentrum (9) vid stommen (2) är avsett att vara beläget på lägre nivå än dess svängcentrum (11) vid den andra armen (12) och sistnämnda svängcentrum är avsett att vara beläget på en högre nivå än den för lastbärande avsedda änden (13) hos den andra armen (12).

6. Kran enligt krav 1 och S och eventuellt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda väsentligen hori- sontala svängaxlar (9, 11) är väsentligen parallella meá varandra och med stödytans plan, och att förbindningsorganen (14, 19), den första (8) och den andra (12) armen tillsammans f) 465 453 13 bildar ett parallellänksystem, hos vilket avståndet mellan den första armens svängcentrum (9) vid stommen (2) och den förras med det andra förbindningsorganet (19) gemensamma svängcentret (20) är väsentligen lika stort som avståndet mellan den första armens svängcentrum (11) vid den andra armen (12) och den senares med det första förbindningsorganet (14) gemensamma svängcentrum (15).

7. Kran enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att avståndet mellan den första armens (8) svängcentrwn (9) vid stommen (2) och det (11) vid den andra armen (12) är väsentli- gen lika stort som avståndet mellan den andra armens sväng- centrunx (11) vid. den första armen (8) och den andra armens lastupphängningspunkt (23), så att i den andra armen (12) hängande last förflyttas utmed en väsentligen horisontal linje vid svängande av armarna (8, 12) relativt varandra och stommen (2).

8. Kran enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att stommen (2) är kring en väsentligen vertikal axel (3) svängbart anordnad vid ett stativ (26), så att en i den andra armen (12) buren last är förflyttbar i ett horisontalplan runt stommen.

9. Kran enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att stödinrättningen innefattar en väsentligen horisontell reell axel (17), vid vilken förbind- ningsorganen (14, 19) är svängbart anordnade, och att vid axelns vardera ytterände en kring axeln roterbar rulle (18), såsom ett kullager, är koncentriskt anordnad och avsedd att anligga mot och löpa utmed stommens stödyta (7') under paral- lellförflyttning av nämnda reella axel (17) relativt det Seflâlfe .

10. Kran enligt krav 5 och eventuellt något av övriga föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den första armen (8) fortsätter förbi svängcentret (9) vid stommen (2) och 463 453 14 avslutas med en på motsatt sida om denna mot den andra armen (12) belägen ände, i närheten av vilken den är försedd med organ (24) för mottagande av en motvikt (25) för reducerande av till följd. av 'vikten hos de båda armarna (8, 12), förbind- ningsorganen (14, 19) och lasten alstrade brytkrafter och moment vid ledpunkter (9, 11, 15, 17, 20) hos armarna, för- bindningsorganen och stommen, att stommen (2) innefattar åtminstone en U-balk (7), att den invändiga ytan hos U-balkens ena skänkel bildar stommens stödyta (7'), och att den i motsatt riktning pekande invändiga ytan hos U-balkens andra skänkel är anordnad att vid för högt vald motvikt (25) mottaga och stödja stödinrättningen (18) och därmed fungera som säkerhetsspärr mot bortfallande av stödinrättningen från stommen. 'fl