RS63827B1 - Elastična peraja za elemente za sprezanje sa kontejnerima - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na tehničku oblast kontejnera za transport robe, tačnije na peraja hvatača kontejnera koji se koriste za podizanje i pomeranje kontejnera.

STANJE TEHNIKE

[0002] Većina čvrstog tereta koji putuje širom sveta distribuira se pomoću kontejnera koji se transportuju brodom, drumom ili železnicom. Kontejneri se zabravljuju radi podizanja, utovara, istovara i slaganja jedan na drugi pomoću elemenata za sprezanje koji na svojim krajevima poseduju jednostavne mehanizme za zabravljivanje. Uobičajeni termin koji se koristi za element za sprezanje jeste „hvatač“ (eng. „spreader“), dok se mehanizmi za zabravljivanje nazivaju „obrtne spojnice“ ili „obrtni čepovi“ (eng. „twistlocks“). Videti sliku 1.

[0003] U principu je operacija zabravljivanja kontejnera veoma jednostavna i sastoji se od prostog pozicioniranja hvatača neposredno iznad kontejnera i u kontaktu sa njegovom gornjom stranom, a zatim i rotiranja spojnica za zabravljivanje tako da se izvrši sprezanje hvatača sa kontejnerom. Međutim, deo koji viri iz priključaka jesu stubovi čija je veličina (nekoliko centimetara) veoma mala u poređenju sa dimenzijama kontejnera (najčešće šest ili dvanaest metara). Obično su ovi stubovi izvan vidnog polja operatora na kranu a sama operacija se izvodi na pet, dvadeset i više metara udaljenosti od operatora. Videti sliku 2.

[0004] U skladu sa tim neophodno je obezbediti sistem za centriranje koji će voditi hvatač na kontejneru, garantujući da se uglovi oba poklope tako da se stub tačno uđe u malo ležište pripremljeno na kontejneru za ovu namenu, koje je takođe poznato i kao nauglice.

[0005] Tipičan sistem za centriranje je onaj koji se izvodi pomoću krilaca, uglavnom poznatih kao peraja. To su centrirajući elementi napravljeni od nagnutog čeličnog lima koji su raspoređeni na uglovima ili bočnim stranama hvatača i omogućavaju prevazilaženje malih razdešenosti pri pozicioniranju.

[0006] Uobičajeno je da su ova peraja sklopive, sa centriranim položajem radi sprezanja i drugim uvučenim položajem radi slaganja kontejnera. Ova karakteristika ne utiče na ideju koja je opisana u ovoj prijavi patenta, a koja se može koristiti kako za sklopiva peraja, tako i za fiksna peraja.

[0007] U ovom trenutku je važno pomenuti operativne dimenzije i brzine. Standardni kontejner može biti težak od par tona (tara težina) do više od osamdeset. Težina hvatača je takođe u rasponu od nekoliko tona. Hvatač se spušta na teret sa visine od nekoliko metara, ponekad vertikalno, a češće pod uglom, pomerajući teret na više od trideset metara visine i duž pedeset metara horizontalno. Drugim rečima suočavamo se sa operacijom u kojoj potraga za povećanjem produktivnosti vodi do velikih brzina i veoma kratkog vremena zabravljivanja kontejnera. Operator krana, kako bi ubrzao rad, mora da transportuje hvatač prateći krivinu velikom brzinom, umesto da ga stabilizuje na vrhu tereta i polako spušta vertikalno. Zbog toga peraja trpe jake sudare sa kontejnerima, kako sa strane tako i odozdo. Videti slike 3 i 4.

[0008] Posledice udaraca podrazumevaju oštećenje kontejnera, hvatača, tereta, opasnost po ljude, a najčešće ulubljivanje ili lomljenje peraja sa naknadnim korektivnim održavanjem i mogućim gubitkom profita kada ovo utiče na neophodnu mašina.

[0009] Slika 5 prikazuje peraje u svom centralnom položaju. U ovom slučaju, peraje nije napravljeno iz jednog elementa, već je formirano od tri različita elementa koji su pričvršćeni jedan za drugi: centralna površina 4 ili opružna ploča, prvi kraj 5 koji se može pričvrstiti za hvatač 2 i drugi kraj 6 koji deluje kao centrirajući elementi preko kontejnera 1. U svakom slučaju, sve je izrađeno od čelika, i široki deo koji se i sam koristi kao vođica, i gornji deo koji pričvršćuje peraje za hvatač (koji se pokreće motorom kako bi se njegovim kretanjem daljinski upravljalo) i centralna oblast 4 ili opružna ploča koja ih povezuje.

[0010] Slika 6 prikazuje različite modele peraja. Svi modeli su kruta peraja izrađena od čelika.

[0011] Pretragom prethodne literature i patenata, primećeno je da su problemi sa udarima prethodno obrađeni, ali iz perspektive pogonskog sistema.

[0012] To je slučaj kod patenta E08774959 od 10. jula 2008. godine, „Hvatač za smeštanje kontejnera“ (španska verzija EP 2188202 od 28. novembra 2012. godine), koji navodi upotrebu spojnice koja amortizuje udarce spregnute sa poligonalnom osovinom, koja je dalje spregnuta sa elastičnim poligonalnim ležištem. Ovo se odnosi na osovinu čija rotacija dovodi do preklapanja peraja, nešto čime se predmetni pronalazak uopšte ne bavi, gde se tekst poziva na samo peraje.

[0013] Česti su patenti koji opisuju modele hvatača, slagača ili pogona za obrtne spojnice ili pogona za peraja. Primer se nalazi u patentu US 2011/0140470 A1 „Hvatač sa pogonom za pokretanje peraja“ od R. A. Millsa i drugih autora koji se, kao što njegov naslov ukazuje, odnosi na pogon peraja. Kod peraja postoji širok spektar geometrija, kao prikazano je na slici 6. Međutim, u svim slučajevima pretpostavlja se da centrirajuće peraje treba da bude čvrsti element, u praksi izrađen od čelika, bilo u jednom komadu, zavareno ili fiksirano pomoću vijaka, ali uvek formirajući jednu krutu kinematičku vezu.

[0014] Dokument JP2012076850A opisuje kran sa glavnim blokom okačenim za kolica kao uređaj za utovar tereta namenjen za utovar kontejnera radi pomorskog transporta, i hvatač 1 spojen na donji deo glavnog bloka. Hvatač ima veći broj elemenata za vođenje na kontejneru, element spojnice koji je povezan sa svakim od elemenata za vođenje i element za pokretanje koji se nalazi u elementu spojnice. Blok glave ima veći broj priključnih delova koji su povezani sa elementom za pokretanje radi transformacije snage do elementa za pokretanje i većeg broja pogonskih uređaja radi upravljanja delovima spojnice.

[0015] Dokument JPH10265166A opisuje uređaj za manipulisanje kontejnerima koji poboljšava radnu brzinu rukovanja kargo kontejnerima, uprošćava strukture i omogućava lakše održavanje. Uređaj za manipulisanje kontejnerima podiže i spušta kontejner. Uređaj ima dva prva sredstva za vođenje sa šipkama za vođenje namenjenim za vođenje uređaja pomoću uspostavljanja kontakta sa bočnom površinom kontejnera u uzdužnom pravcu, kao i jedno drugo sredstvo za vođenje sa šipkom za vođenje namenjenom za vođenje uređaja uspostavljanjem kontakta sa površinom kontejnera u poprečnom pravcu. Ova prva i druga sredstva za vođenje imaju sredstva za apsorpciju udaraca u vertikalnom i horizontalnom pravcu.

[0016] Dokument CN102887424A opisuje peraje prema preambuli zahteva 1 predmetne prijave.

OPIS PRONALASKA

[0017] Tehničke predrasude koje se prevazilaze pomoću predmetnog pronalaska jesu ideja da peraja 3 hvatača 2 moraju biti kruti element.

[0018] Predmetni pronalazak se sastoji od novog tipa peraja 3 za hvatače kontejnera 2 koji ima značajnu fleksibilnost tako da podnose udarce. Ova fleksibilnost nije postignuta usled njihove povezanosti sa hvatačem 2 ili njegovim mogućim pogonskim sistemom, već usled kombinacije sledećeg:

- Upotrebe elastičnih materijala: gume, smole, teflona, tekstila, elastomernih kompozitnih materijala i slično, bilo sa homogenim sastavom ili ojačana metalnim ili nekom drugom vrstom vlakana.

- Promene geometrije peraja 3. Korišćenje limova (opružnih ploča) umesto jednodelnih ploča, tako da se poboljšava deformacija od udara. Upotreba profila, bilo otvorenih ili zatvorenih, postavljenih tako da se postigne odgovarajuća kombinacija krutosti tokom rada, apsorpcije udaraca i fleksibilnosti protiv udara.

[0019] Nije uvek neophodno koristiti posebne profile ili geometrije kako bi se postigao željeni efekat, već ovo zavisi od tereta koji se transportuje, težine hvatača 2 i brzine rada. U određenim primenama će biti dovoljna upotreba elastomera za izradu dela peraja 3. U drugim primenama sa većim zahtevima to neće biti dovoljno za optimalan rad.

[0020] Opisana su peraja 3 koja popuštaju ali se ne lome niti plastično deformišu. Ona nisu namenjena da budu udubljena, savijena ili deformisana, tako da usled toga dođe do prisilnog zaustavljanja njihovog rada. Potraga je za postizanjem elastičnog elementa koji je tokom upotrebe nelomljiv. Ovo je posebno korisno za kritične mašine kao što su veliki pristanišni kranovi 1 za podizanje kontejnera čije zaustavljanje podrazumeva usporavanje ili zaustavljanje svih operacija pristaništa, što utiče na brodove, ostale kranove, kamione i druge mašine.

[0021] Nemoguće je izbeći udare peraja 3 o kontejner 1. Ponekad je ovo nešto pozitivno, jer direktan udarac hvatača 2 u kontejner 1 može izazvati nastanak oštećenja u jednom ili drugom, što je znatno ozbiljnije od lomljenja peraja 3. Kao posledica toga peraja 3 igraju određenu ulogu pri amortizaciji udaraca, iako se ovo smanjuje trenutnim konceptom.

[0022] Predmetni pronalazak se odnosi na peraje za hvatač kontejnera, potpuno ili delimično konstruisano od elastičnih materijala, kao što je opisano u priloženom zahtevu 1. Dakle, ovo peraje 3 se sastoji od tri dela koja su pričvršćena jedan za drugi, odnosno deo koji se spaja sa hvatačem (2), lim koji deluje kao centrirajući element, i centralni deo koji sadrži opružnu ploču (4). Navedena opružna ploča je napravljena od dva ili većeg broja listova izrađenih od elastomernog materijala koji je tipa sintetičke gume.

[0023] Usled toga će većina oštećenja uticati samo na centralni deo 4 (opružna ploča peraja 3), izbegavajući oštećenje najvrednijih ili glavnih elemenata (opterećenje i hvatač 2). Cilj predmetne prijave je da se ode korak dalje i da se učini da pretrpljeni udarci ne učine opružne ploče ili peraje 3 beskorisnim, pri tom zadržavajući i poboljšavajući trenutne karakteristike performansi. Ne samo da je peraje 3 poboljšano, već ovo postaje autentičan element za apsorpciju udara kako bi se izbegla oštećenja najvažnijih i skupih elemenata.

[0024] Od suštinskog je značaja da peraje 3 nastavi da igra svoju ulogu centrirajućeg elementa i vođice za obrtne spojnice. Usled toga element mora da bude fleksibilan i elastičan na udare i preopterećenja, ali takođe mora da bude krut prema opterećenjima i uobičajenim udarima koje trpi tokom rada. Kako bi se ovo postiglo, veoma je korisno da peraje 3 poseduje sklopivu geometriju. Drugim rečima profil koji se izvija pri dostizanju određenog opterećenja - bilo savijanjem, torzijom ili pritiskom.

[0025] Sumirajući navedeno, opisano je elastično peraje 3 koje je nelomljivo tokom rada, koje apsorbuje udare, popušta pod udarcima, ali zadržava krutost potrebnu za uobičajeni rad. Ovo se postiže kombinovanjem elastičnih materijala, limova, profilisanih delova i elastičnih delova koji imaju metalna jezgra ili rešetku.

[0026] Ovo se postiže kombinovanjem elastičnih materijala, limova, profilisanih delova i elastičnih delova koji imaju metalna jezgra ili rešetku. Postignute prednosti su:

- Smanjenje broja peraja 3 koja je potrebno popraviti, bilo usled loma ili deformacije.

- Smanjenje nesavršenosti na strukturi mašine i hvatača 2.

- Apsorbovanje udara o kontejner 1 i teret.

- Značajno smanjenje broja izgubljenih sati i gubitka profita tokom rada.

Potrebno je napomenuti da se peraja 3 obično ugrađuju u esencijalne mašine, čije zastajanje direktno utiče na smanjenje proizvodnje.

- Dobijanje bezbednijeg uređaja u odnosu na operatere. Kao što se može videti na slikama 3 i 4, peraje 3 je element koji se pruža iz sklopa, tako da lakše može pogoditi ljude u slučaju nepažnje rukovaoca ili kvara na mašini.

- Slično, takođe je namenjeno smanjenju štete izazvane udarima o druge elemente koji se nalaze u radnoj zoni hvatača 2: kamione, viljuškare, ostale kontejnere 1, brodove i elemente krana.

- Zamena elementa naznačenog greškom tokom rada, sa odgovarajućim gubitkom usled korektivnog održavanja, drugim elementom koji je više naznačen njegovim habanjem, koji je podložniji preventivnom ili predviđenom održavanju, koji se izvodi tokom planiranih zaustavljanja.

OPIS SADRŽAJA NA SLIKAMA

[0027]

Slika 1 - Hvatač 2, kontejner 1, peraje 3 u uvučenom položaju i obrtna spojnica. Slika 2 - Detalj obrtne spojnice i ležišta.

Slika 3 - Udarac između peraja 3 i kontejnera 1 usled neusklađene vertikalne aproksimacije.

Slika 4 – Udarac između peraja 3 i kontejnera 1 usled neusklađene horizontalne aproksimacije.

Slika 5 - Model peraja 3 formiranog od tri dela spojena navojima.

Slika 6 – Komercijalni modeli peraja 3.

Slika 7 – Osnovnije izvođenje ideje.

Slika 8 - Primer izvođenje pomoću limova.

Slika 9 - Primer izvođenja formiranog u vidu poprečnog kraka.

IZVOĐENJE PRONALASKA

[0028] Osnovni primer izvođenja pronalaska odnosi se na peraje za hvatač kontejnera, potpuno ili delimično konstruisano od elastičnih materijala kao što je definisano u priloženom patentnom zahtevu 1. Dakle, ovo peraje 3 se sastoji od tri dela koja su pričvršćena jedan za drugi, odnosno od dela koji spojen za hvatač (2), lima koji deluje kao centrirajući element, i centralnog dela (4) koji sadrži opružnu ploču. Navedena opružna ploča je izrađena od dva ili većeg broja listova elastomernog materijala koji je tipa sintetičke gume.

[0029] Prema tome, osnovni primer izvođenja pronalaska se sastoji od zamene među-ploča komercijalnih peraja (videti sliku 6) sa dva ili većeg broja listova elastomernog materijala koji su tipa sintetičke gume, na primer FKM (fluorokarbonska guma). U ovom slučaju se poštuje raspored vijaka i povećava ukupna debljina sa 50 na 100 mm prema vrsti tereta. U ovom slučaju izvođenje će biti ograničeno na par paralelnih sklopova, kao što je prikazano na slici 7.

[0030] Prema različitom izvođenju koje je opisano u priloženom zahtevu 2, kada je opružna ploča centralnog dela (4) konstruisana samo od elastomernog materijala, ukupna širina listova elastomernog materijala koji formiraju opružnu ploču centralnog dela (4) je između 40 i 100 mm.

[0031] Usavršenija varijanta koja je opisana u priloženom zahtevu 3 sastoji se od korišćenja najmanje tri sloja materijala u svakoj opružnoj ploči centralnog dela 4 peraja (videti sliku 8) kada se u proizvodnji opružne ploče koristi više od jedne vrste elastomernog materijala. U ovom slučaju postoje dva ili više spoljašnjih slojeva, uzdužno ojačanih rebrima od čelične žice, sa približnom debljinom između 1 i 10 mm, pri čemu oni mogu imati glatku ili rebrastu geometriju lima, i jedan ili više unutrašnjih slojeva približne debljine između 40 i 60 mm. Spoljašnji slojevi mogu biti, na primer, debljine 5 mm, izrađeni na bazi sintetičke gume koja se sastoji od tekstilne rešetke i uzdužno ojačana rebrima od čelične žice. Njihova svrha je da se odupiru povlačenju kao i da se jezgru obezbedi zaštita od sunčeve svetlosti, prašine, prljavštine itd. Unutrašnji slojevi su zaduženi da obezbede krutost potrebnu za uobičajene operacije kao i olakšavanje elastičnog oporavka nakon deformacije usled udara ili preopterećenja.

[0032] Treća varijanta, kao što je opisano u priloženom zahtevu 4, kada je samo deo opružne ploče centralnog dela 4 izrađen od elastomernog materijala, jeste korišćenje elastičnog elementa kao jezgra koje formira ukrštene krakove, I, H , ili C profila, ili profila sa žljebovima, koji su otvoreni ili zatvoreni, koji imaju značajnu geometrijsku krutost, ali koji se izvijaju usled savijanja, pritiska, torzije ili pritiska kada su podvrgnuti preopterećenju ili udaru. Ovo izvođenje je predstavljeno na slici 9.

[0033] Konačno, izvođenja sa najboljim izgledima su ona koja kombinuju gore navedene varijante:

U skladu sa izvođenjem koje je opisano u priloženom zahtevu 5, peraje ima čvrsti okvir izrađen od metalnog ili plastičnog materijala kojim se omogućava fleksibilnost sklapanja kada je ugrađeno u elastomerni materijal.

[0034] Prema izvođenju koje je opisano u priloženom zahtevu 6, peraje ima rešetku izrađenu od plastike, metala, tekstila, plastičnih vlakana ili bilo koje druge vrste vlakana ugrađenih u elastomerni materijal.

[0035] Dakle, prema gore opisanim izvođenjima centralni deo 4 peraja 3 je izrađen od elastičnog materijala koji se sastoji od deformabilnog okvira koji je u njega ugrađen, ili pak od rešetke napravljene od tekstilnih, metalnih, plastičnih vlakana ili vlakana bilo kog drugog tipa. Na taj način se pri normalnom radu postiže otporniji, dugotrajniji i krući sklop; zadržavajući karakteristike sklopive geometrije usled udaraca i uvek zadržavajući kapacitet sklopa da apsorbuje udarce.

INDUSTRIJSKA PRIMENA

[0036] Pronalazak se može primeniti u svim onim aktivnostima koje podrazumevaju operacije transporta, podizanja ili rukovanja kontejnerom 1. Na primer, kontejnerski 1 terminali (pomorski, železnički ili kopneni), brodovi, proizvođači hvatača 2 koji zahtevaju upotrebu peraja 3 za pozicioniranje i veliki biznisi čije se zalihe ili roba isporučuju u kontejnerima 1 i koji koriste mašine za rukovanje kontejnerima 1.

1

Claims (6)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Peraje za hvatače kontejnera, potpuno ili delimično izrađeno od elastičnih materijala, pri čemu se peraje (3) sastoji od tri dela koja su pričvršćena jedan za drugi, odnosno dela koji se spaja sa hvatačem (2), lima koji deluje kao centralni element i centralnog dela (4) koji sadrži opružnu ploču, naznačen time, što je opružna ploča izrađena od dva ili većeg broja listova izrađenih od elastomernog materijala koji je tipa sintetičke gume

2. Peraje za hvatače kontejnera prema zahtevu 1, naznačeno time, što kada je opružna ploča centralnog dela (4) izrađena samo od elastomernog materijala, ukupna širina listova elastomernog materijala koji formiraju opružnu ploču centralnog dela (4) je između 40 i 100 mm.

3. Peraje za hvatače kontejnera prema zahtevu 1, naznačeno time, što kada se u proizvodnji opružne ploče centralnog dela (4) koristi više od jedne vrste elastomernog materijala, navedena opružna ploča centralnog dela (4) je konfigurisana u slojevima:

- dva ili više spoljašnjih slojeva, uzdužno ojačanih rebrima od čelične žice, približne debljine između 1 i 10 mm, pri čemu mogu imati glatku ili rebrastu geometriju lima,

- jedan ili više unutrašnjih slojeva, približne debljine između 40 i 60 mm.

4. Peraje za hvatače kontejnera prema zahtevu 1, naznačeno time, što kada je samo deo opružne ploče centralnog dela (4) izrađen od elastomernog materijala, on će formirati centralnu oblast ili njegovo jezgro formiranjem ukrštenih krakova, I, H ili C profila, ili profila sa žljebovima; koji su otvoreni ili zatvoreni, koji se izvijaju usled savijanja, pritiska, torzije ili pritiska kada su izloženi preopterećenjima ili udaru

5. Peraje za hvatače kontejnera prema zahtevu 1, naznačeno time, što sadrži kruti okvir od metalnog ili plastičnog materijala koji omogućava fleksibilnost sklapanja kada je ugrađen u elastomerni materijal.

6. Peraje za hvatače kontejnera prema zahtevu 1, naznačeno time, što sadrži rešetku izrađenu od plastike, metala, tekstila, plastičnih vlakana ili bilo koje druge vrste vlakana ugrađenih u elastomerni materijal.