RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 186009 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 326659 (22) Data zgłoszenia: 02.06.1998 (51) IntCl7 B63B 27/04 (54)Okrętowy żuraw pokładowy, zwłaszcza do przeładunku kontenerów (43) Zgłoszenie ogłoszono: 06.12.1999 BUP 25/99 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.2003 WUP 09/03 (73) Uprawniony z patentu: Politechnika Szczecińska, Szczecin, PL (72) Twórcy wynalazku: Mieczysław Hann, Szczecin, PL Włodzimierz Rosochocki, Stargard Szczeciński, PL Leszek Ciechanowicz, Kępice, PL (74) Pełnomocnik: Biegała Teresa, Politechnika Szczecińska, Dział Wynalazczości i Ochrony Patentowej PL 186009 B1 ( 5 7 ) 1. Okrętowy żuraw pokładowy, zwłaszcza do przeładunku kontenerów, zawierający wspornik z ostojnicą połączoną przegubowo z wysięgnikiem złożonym z jednego lub kilku dźwigarów, wyposażonym w mechanizm linowy do podnoszenia ładunku oraz mechanizm zmiany wysięgu, znamienny tym, że wysięgnik złożony jest z dwóch części, części przedniej (3) i części stopowej (4) połączonych ze sobą przegubowo, przy czym przegub (5) usytuowany jest w górnej części przekroju poprzecznego dźwigara, przy czym wysięgnik jest wyposażony w mechanizm blokujący (11) przed złożeniem, przy czym żuraw wyposażony jest w urządzenia oporowo-ustalające ( 9, 1 2, 13). Fig. 1
Okrętowy żuraw pokładowy, zwłaszcza do przeładunku kontenerów Zastrzeżenia patentowe 1. Okrętowy żuraw pokładowy, zwłaszcza do przeładunku kontenerów, zawierający wspornik z ostojnicą połączoną przegubowo z wysięgnikiem złożonym z jednego lub kilku dźwigarów, wyposażonym w mechanizm linowy do podnoszenia ładunku oraz mechanizm zmiany wysięgu, znamienny tym, że wysięgnik złożony jest z dwóch części, części przedniej (3) i części stopowej (4) połączonych ze sobą przegubowo, przy czym przegub (5) usytuowany jest w górnej części przekroju poprzecznego dźwigara, przy czym wysięgnik jest wyposażony w mechanizm blokujący (11) przed złożeniem, przy czym żuraw wyposażony jest w urządzenia oporowo-ustalające (9, 1 2, 13). 2. Żuraw według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza podpora (9) usytuowana jest na kolumnie (1) wspornika i jest wyposażona w uchwyt mocujący. 3. Żuraw według zastrz. 2, znamienny tym, że na części przedniej (3) i części stopowej (4) dźwigara, w pobliżu przegubu (5) usytuowane są sprężyste zderzaki (10). 4. Żuraw według zastrz. 1, znamienny tym, że druga podpora (12) usytuowana jest na szczycie ostojnicy (2) i jest wyposażona w uchwyt (12a) zaś na szczycie części przedniej (1) wysięgnika umiejscowiony jest zaczep (13). 5. Żuraw według zastrz. 4, znamienny tym, że pomiędzy częścią przednią (3), a częścią stopową (4), po stronie przegubu znajduje się mechanizm siłownika hydraulicznego składający się z siłownika hydraulicznego (14) i łącznika przegubowego (15), przy czym głowica tłoczyska siłownika połączona jest z częścią przednią (3) wysięgnika łącznikiem przegubowym (15), którego jeden przegub znajduje się w głowicy, a drugi na wysięgniku w pobliżu opory (16) głowicy tłoczyska, od strony przegubu (5) wysięgnika. 6. Żuraw według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm blokujący (11) usytuowany jest poniżej środka przekroju, w którym znajduje się przegub (5). 7. Żuraw według zastrz. 6, znamienny tym, że mechanizm blokujący (11) składa się zucha przymocowanego do części przedniej (3) oraz sworznia blokującego, osadzonego w przelotowych otworach wykonanych w uchu i w części stopowej (4), przy czym sworzeń blokujący sterowany jest elektrycznie lub hydraulicznie. 8. Żuraw według zastrz. 1, znamienny tym, że przegub (5) jest przegubem płaskim. * * * Przedmiotem wynalazku jest okrętowy żuraw pokładowy, zwłaszcza do przeładunku kontenerów. Znane i stosowane żurawie lądowe i okrętowe do przeładunku kontenerów, na przykład żuraw typu T 250 produkcji polskiej firmy TOWIMOR, składają się ze wspornika, złożonego z kolumny i ostojnicy oraz połączonego przegubowo z ostojnicą wysięgnika, wyposażonego w mechanizm linowy do podnoszenia ładunku oraz mechanizm zmiany wysięgu, który powoduje ruch wysięgnika w płaszczyźnie pionowej, a tym samym zmianę wysięgu żurawia. Wysięgniki w znanych żurawiach mają postać ramy złożonej z dwóch sztywnych, jednoczęściowych dźwigarów, połączonych ze sobą belkami poprzecznymi w kilku miejscach na ich długości oraz na końcu przeciwległym do ostojnicy. Znane są też wysięgniki w postaci jednego sztywnego dźwigara. Ze względu na znaczne gabaryty żurawi, których wysięgi sięgają od 20 do 40 m, a wysokość ponad 20 m, oraz znaczne obciążenia robocze dopuszczalne - 40 ton, masa całkowita ponad 60 ton, a także warunki panujące na statku (kołysania, wiatr) są one na czas rejsu podpierane na specjalnych podporach, wzajemnie o siebie lub o nadbudówki. Znane są również żurawie niepodparte, w tym przypadku stosuje się w ich konstrukcji specjalne węzły mocujące całą dźwignicę sztywno w stosunku do pokładu, są to blokady obrotu i zmia-
186 009 3 ny wysięgu. Żurawie pokładowe podpierane mają tę wadę, że wymagają dodatkowych ustrojów wsporczych, które z kolei zajmują przestrzeń ładunkową. W przypadku opierania jednego żurawia o drugi na pokładzie wymagany jest ich rozstaw niniejszy od wysięgu co powoduje, że pola pracy w znacznym stopniu się pokrywają oraz to, że ich ilość na statku się zwiększa. Wady powyższe nie występują w przypadku żurawi, których wysięgniki nie są podparte lecz podwieszone swobodnie na linach zmiany wysięgu. Rozwiązanie takie wymaga jednak specjalnych blokad w systemie obrotu i zmiany wysięgu co daje w efekcie odciążenie tych systemów i zabezpieczenie żurawia przed niekontrolowanym ruchem podczas kołysań. Ewentualność takiego ruchu zagraża bezpieczeństwu żeglugi. Dodatkowo żurawie takie charakteryzuje powiększona masa co wynika ze względów wytrzymałościowych. Znane są również żurawie z wysięgnikiem łamanym, mające wysięg do kilkunastu metrów, a dopuszczalne obciążenie robocze do kilku ton. Wysięgniki w tych żurawiach składają się z dwóch części połączonych przegubem płaskim, który usytuowany jest w dolnej części przekroju poprzecznego belki wysięgnika, co umożliwia jego ruch w dół, przy czym ruch łamania w tych żurawiach jest ruchem roboczym. Rozwiązania tego rodzaju są nieprzydatne i nie stosowane w odniesieniu do przeładunku wielkiego tonażu, ładunków typu kontenery. Okrętowy żuraw pokładowy według wynalazku, zawierający wspornik z ostojnicą połączoną przegubowo z wysięgnikiem złożonym z jednego lub kilku dźwigarów, wyposażonym w mechanizm linowy do podnoszenia ładunku oraz mechanizm zmiany wysięgu wyróżnia się tym, że wysięgnik złożony jest z dwóch części, części przedniej i części stopowej połączonych ze sobą przegubowo, przy czym przegub usytuowany jest w górnej części przekroju poprzecznego dźwigara. Wysięgnik wyposażony jest w mechanizm blokujący składanie wysięgnika, korzystnie usytuowany poniżej środka przekroju w którym znajduje się przegub. Mechanizm blokujący może mieć postać ucha zamocowanego w części przedniej dźwigara i sworznia blokującego, sterowanego elektrycznie lub hydraulicznie, osadzonego w przelotowych otworach wykonanych w uchu i części stopowej dźwigara. Żuraw wyposażony jest w elementy oporowo-ustalające pozwalające na ustalenie położenia wysięgnika w stanie złożenia. Korzystnie, posiada pierwszą podporę usytuowaną na kolumnie wspornika, korzystnie w dolnej jej części. Podpora wyposażona jest w uchwyt mocujący. Na obydwóch częściach dźwigarów, w pobliżu przegubu usytuowane są zderzaki sprężyste. W innym rozwiązaniu według wynalazku, żuraw wyposażony jest w drugą podporę usytuowaną na szczycie ostojnicy, w której znajduje się uchwyt zaczepu, i współpracujący z nim zaczep usytuowany na szczycie części przedniej wysięgnika. Pomiędzy częścią przednią, a częścią stopową dźwigarów, po stronie przegubu znajduje się mechanizm siłownikowy, korzystnie wyposażony w siłownik hydrauliczny, służący do rozkładania wysięgnika w zakresie w którym nie może się to odbywać pod działaniem sił ciężkości. W związku z tym przednia część wysięgnika wyposażona jest w oporę głowicy tłoczyska siłownika, która to głowica połączona jest z częścią przednią wysięgnika łącznikiem przegubowym, którego jeden przegub znajduje się w głowicy, a drugi na wysięgniku w pobliżu opory głowicy, od strony przegubu wysięgnika. W innym rozwiązaniu część przednia wysięgnika po złożeniu podparta jest na słupku oporowym, zamocowanym na pokładzie statku. Korzystnie przeguby wysięgnika są przegubami płaskimi i każdy z nich składa się z rozwidlonej końcówki na jednej części dźwigara i umieszczonej wewnątrz płaskiej końcówki na drugiej części dźwigara, w których to końcówkach znajdują się przelotowe otwory, a w nich umieszczony jest sworzeń. Przeguby te umożliwiają składanie wysięgnika w płaszczyźnie pionowej na czas rejsu co powoduje znaczne zmniejszenie sił działających na żuraw podczas kołysań statku. Wysięgnik wyposażony jest w blokadę, korzystnie zlokalizowaną w dolnej części przekroju w którym znajduje się przegub. Blokada ta, korzystnie ma postać sworznia przeciskanego prostopadle do osi dźwigara przez otwory części stopowej i części przedniej, którego ruch sterowany jest elektrycznie lub hydraulicznie z kabiny operatora. Blokada ma za zadanie unieruchomienie względem siebie obu części wysięgnika na okres przeładunków prowadzonych przy użyciu żurawia. Blokada zabezpiecza wysięgnik przed przypadkowym składaniem i jest jedynie elementem asekurującym.
4 186 009 Zaletą żurawia według wynalazku jest możliwość złożenia jego wysięgnika na czas rejsu oraz zmniejszenie ilości żurawi na pokładzie co wynika ze zwiększenia ich rozstawu oraz stworzenie dodatkowej powierzchni ładunkowej. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zmniejszenie obciążeń konstrukcji żurawia i wspornika podczas rejsu oraz zlikwidowanie konieczności budowy blokad obrotu i wysięgu wysięgnika, jak również obniżenie środka ciężkości żurawia, co wynika ze zmniejszenia mas oraz możliwości opuszczania wysięgnika na czas rejsu. Zalety dają w efekcie zwiększenie bezpieczeństwa żeglugi oraz pewności eksploatacyjnej żurawia. Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia żuraw w pozycji roboczej, na którym linią przerywaną zaznaczony jest wysięgnik w stanie złożonym, fig. 2 przedstawia w powiększeniu miejsce połączenia części składowych wysięgnika przedstawionego na fig. 1, fig. 3 przedstawia przegub dźwigara wysięgnika w widoku z góry, fig 4 przedstawia ostojnicę i wysięgnik w fazie składania, fig. 5 przedstawia w powiększeniu mechanizm siłownikowy, fig. 6 przedstawia żuraw w stanie złożonym, w którym wysięgnik jest podparty na ostojnicy, fig. 7 przedstawia żuraw wsparty na słupku oporowym. Przykład I Żuraw zawiera wspornik w postaci kolumny 1, ostojnicę 2 oraz wysięgnik, złożony z dwóch dźwigarów, z których każdy dźwigar złożony jest z części przedniej 3 i części stopowej 4, połączonych ze sobą przegubem 5 płaskim. Część stopowa 4 połączona jest przegubem 6 z ostojnicą 2. Szczyt części przedniej 3 wysięgnika oraz szczyt ostojnicy 2 połączone są mechanizmem linowym 7 służącym do podnoszenia ładunków. Szczyt ostojnicy 2 oraz część stopowa 4 wysięgnika połączone są mechanizmem linowym 8 zmiany wysięgu. Na kolumnie 1 zamocowana jest podpora 9 wyposażona w uchwyt mocujący, usytuowana na wysokości dobranej tak, aby w stanie złożenia wysięgnika znajdowała się w pobliżu przegubu 5. W pobliżu przegubu 5 na części stopowej 4 i części przedniej 3 dźwigarów wysięgnika zamocowane są zderzaki 10 wykonane ze sprężystego elastomeru, które w stanie złożenia wysięgnika dystansują obydwie jego części. W dolnej części przekroju dźwigarów wysięgnika, w płaszczyźnie przegubu 5 znajduje się mechanizm blokady 11 składania wysięgnika, składający się z ucha z przelotowym otworem, zamocowanego na części przedniej 3 i otworu przelotowego w części stopowej 4, w których to otworach osadzony jest sworzeń blokujący, sterowany elektrycznie z kabiny operatora. Wysięgnik unieruchamia się na czas rejsu przez jego złożenie i oparcie go o kolumnę za pośrednictwem podpory 9, która wyposażona jest w zaczep mocujący, oraz dociągnięciu części przedniej do momentu zetknięcia się zderzaków 10. Ruch składania wysięgnika czyli przejście ze stanu roboczego A do stanu marszowego B jest wymuszony najpierw wydawaniem lin 8 zmiany wysięgu a następnie nawijaniem lin 7 podnoszenia. Składanie wysięgnika rozpoczyna się od zwolnienia blokady 11, a kończy zetknięciem się zderzaków 10. W czasie rozkładania wysięgnika czynności wykonuje się w odwrotnej kolejności. Przykład II Żuraw według przykładu I, z tym, że ma podporę 12 z uchwytem 12a, zamocowaną na szczycie ostojnicy 2 i współpracujący z nim zaczep 13 umiejscowiony na szczycie części przedniej 3 wysięgnika. Uchwyt 12a ma postać płaskownika osadzonego obrotowo na jednym końcu i podpartego sprężyście w połowie swojej długości, zaczep 13 ma kształt haka. Pomiędzy częścią przednią 3, a częścią stopową 4, po stronie przegubu znajduje się siłownik hydrauliczny 14, przy czym głowica jego tłoczyska połączona jest z częścią przednią 3 wysięgnika łącznikiem przegubowym 15, którego jeden przegub znajduje w głowicy, a drugi przymocowany jest do wysięgnika w pobliżu opory 16 głowicy siłownika, zamocowanej na przedniej części 3 wysięgnika. W tym rozwiązaniu nie są potrzebne zderzaki 10 wymienione w przykładzie I. Na czas rejsu wysięgnik jest unieruchomiony przez zaczepienie zaczepu 13 w uchwycie 12a. Proces składania przebiega w ten sposób, że wciągarka lin 8 zmiany wysięgu jest zatrzymana, gdy oś części stopowej 4 wysięgnika tworzy z poziomem kąt około 7 i po zwolnieniu blokady 11 następuje nawijanie lin 7 podnoszenia co powoduje ustawienie przedniej części wysięgnika w pozycji pionowej. Po przejściu ustawienia pionowego i ruchu
186 009 5 ku ostojnicy przednia część wysięgnika jest podpierana siłownikiem hydraulicznym, którego głowica jest w tym momencie oparta w gnieździe opory 16. Końcową fazą procesu jest oparcie przedniej części wysięgnika o podporę 9 i wydanie lin podnoszenia co powoduje zahaczenie wysięgnika w uchwycie podpory. Przykład III Żuraw według przykładu I z tym, że w stanie złożenia część przednia 3 wysięgnika opiera się na słupku oporowym 17 zamocowanym na pokładzie. Na czas rejsu unieruchamia się wysięgnik przez oparcie części stopowej 4 wysięgnika o podporę 9 oraz oparcie części przedniej 3 wysięgnika o słupek oporowy 17. W tym rozwiązaniu zderzaki 10 wymienione w przykładze I są niepotrzebne. Składanie wysięgnika odbywa się przez wydawanie lin 8 zmiany wysięgu a następnie wydawanie lin podnoszenia 7 po uprzednim zwolnieniu blokad 11. W czasie rozkładania wysięgnika czynności wykonuje się w odwrotnej kolejności.
186 009 Fig. 6 Fig. 7
186 009 Fig. 4 Fig. 5
186 009 8 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.