NL1018049C2 - Wisselend belaste verbindingsconstructie en daarmee uitgeruste hijsinrichting. - Google Patents

Description

WISSELEND BELASTE VERBINDINGSCONSTRUCTIE EN DAARMEE UITGERUSTE HIJSINRICHTING

De uitvinding heeft betrekking op een wisselend belaste verbindingsconstructie, omvattende ten minste één verbindingselement en ten minste één het verbindingselement steunend verankeringsorgaan, waarbij 5 het verbindingselement en het verankeringsorgaan elk ten minste één primair contactvlak vertonen, welke primaire contactvlakken bij gebruik met elkaar in aangrijping verkeren. Een dergelijke verbindingsconstructie is bekend, bijvoorbeeld in de vorm van een zogeheten "twist-10 lock".

Een twist-lock is een verbindingsconstructie die wordt toegepast voor het aangrijpen van containers tijdens het hijsen daarvan, bijvoorbeeld bij het laden of lossen van containerschepen. Standaard-containers zijn 15 voor het hanteren en verankeren daarvan voorzien van aangrijpingspunten op de hoeken, de zogeheten "corner castings". Deze corner castings vormen verstevigde hoekpunten, waarin een langwerpige opening gevormd is. In deze opening kan een twist-lock aangrijpen. Een twist-20 lock bestaat daarbij uit een pen of schacht met aan een uiteinde een hamerkop, welke pen aan zijn andere uiteinde is opgenomen in een bus of mof, die op zijn beurt verbonden is met een roterend bedieningsmechanisme. Door het bedieningsmechanisme kan de twist-lock over 90 graden 25 worden verdraaid tussen een stand waarin de hamerkop in de langwerpige opening gestoken kan worden en een stand waarin de hamerkop in deze opening gefixeerd wordt.

Bij de bekende twist-lock zijn er twee conventionele bevestigingswijzen in gebruik voor het 30 verankeren van het verbindingselement, dus de pen of schacht, in het verankeringsorgaan, de mof of bus. Zo is het mogelijk het verbindingselement en het verankeringsorgaan beide te voorzien van schroefdraad, en zo eenvoudig tussen deze twee onderdelen een 35 schroefverbinding tot stand te brengen. Daarnaast is het 1018049 ' 2 mogelijk deze onderdelen te voorzien van samenwerkende nokken en uitsparingen. In dat geval wordt het verankeringsorgaan in een aantal segmenten uitgevoerd, die bij elkaar gebracht worden rond het 5 verbindingselement, waarna een buitenmof over de segmenten geschoven wordt om deze bij elkaar te houden.

De buitenmof wordt dan meestal met een schroef of pen geborgd in het verbindingselement.

De bekende verbindingsconstructies hebben het 10 nadeel dat de afmetingen van de schacht van het verbindingselement beperkt worden door de beschikbare ruimte in de corner casting. Hierdoor kan het verbindingselement niet gedimensioneerd worden op een 'oneindige' levensduur, of in elk geval een levensduur 15 die die van de hijsinrichting overtreft. Er zal dus op een zeker moment scheurvorming optreden in het verbindingselement, dat daarnaast het probleem kent, dat de toestand daarvan niet goed te controleren is. Omdat de verbindingsconstructies bij het verbinden van de 20 hijsinrichting met de containers en bij het hijsen en neerlaten van de containers blootstaan aan relatief grote en wisselende belastingen, is het gevaar van bezwijken van een deel van de verbindingsconstructie, met name als gevolg van vermoeiing, relatief groot. In dat verband is 25 ook van belang dat dergelijke zwaarbelaste constructies in het algemeen van staal vervaardigd zijn, waarvan het vermoeiingsgedrag moeilijk te weten of te voorspellen is. Wanneer een dergelijke verbindingsconstructie bezwijkt en de daaraan hangende container valt, is het risico op 30 persoonlijk letsel aanzienlijk. Daarnaast zal de materiële schade meestal ook zeer groot zijn.

Tot nu toe worden derhalve twist-locks meestal na een bepaalde tijd uit voorzorg vervangen, ook wanneer er nog geen scheurvorming zichtbaar is. Dit is uiteraard 35 kostbaar, mede omdat daartoe de hijsinrichting buiten bedrijf gesteld moet worden.

De uitvinding heeft derhalve tot doel een verbindingsconstructie van de hiervoor beschreven soort 1 01804 9 3 te verschaffen, waarvan de toestand beter waarneembaar is dan die van conventionele constructies, en die daarnaast een langere veilige levensduur vertoont. Volgens de uitvinding wordt dit bij een dergelijke 5 verbindingsconstructie bereikt, doordat het verbindingselement en het verankeringsorgaan verder elk ten minste één secundair contactvlak vertonen, welke secundaire contactvlakken bij gebruik op afstand van elkaar gelegen zijn maar bij vervorming van het 10 verbindingselement en/of het verankeringsorgaan met elkaar in aangrijping komen. Door gebruik te maken van dergelijke secundaire contactvlakken kunnen belastingen op het verbindingselement veilig worden doorgeleid in het verankeringsorgaan, zelfs wanneer het verbindingselement 15 en/of het verankeringsorgaan reeds zijn vervormd door overbelasting. Verder is het in aangrijping komen van de secundaire contactvlakken, dat een aanwijzing biedt dat de verbindingsconstructie begint te bezwijken, vanaf de buitenzijde goed waarneembaar.

20 Teneinde te voorkomen dat de secundaire contactvlakken al gaan meedragen aan de belasting op een moment dat het draagvermogen van de primaire contactvlakken nog niet is overschreden, is bij voorkeur de afstand tussen de secundaire contactvlakken zodanig, 25 dat deze slechts bij plastische vervorming, bijvoorbeeld scheuring van het verbindingselement en/of het verankeringsorgaan met elkaar in aangrijping komen.

Een en ander kan op relatief eenvoudige wijze bereikt worden, wanneer de primaire en secundaire 30 contactvlakken in de hoofdrichting van de belasting beschouwd op afstand van elkaar gelegen zijn.

Een constructief eenvoudige uitvoering wordt verkregen, wanneer het verbindingselement een zich in de hoofdrichting van de belasting uitstrekkende schacht 35 vertoont, het verankeringsorgaan een de schacht althans ten dele omsluitende mof omvat, en de primaire en secundaire contactvlakken aan de buitenzijde van de schacht en de binnenzijde van de mof zijn gevormd.

101*04.9' 4

Voor een optimale belastbaarheid van de verbindingsconstructie verdient het daarbij de voorkeur, dat de schacht een in de mof opgenomen uiteinde en een daar tegenover gelegen vrij uiteinde vertoont, en het 5 primaire contactvlak verder van het vrije uiteinde verwijderd is dan het secundaire contactvlak. Zo bevinden zich de primaire contactvlakken in het zwaarst belaste deel van de constructie.

Een eenvoudige bevestigingsvorm wordt bereikt, 10 wanneer de primaire en secundaire contactvlakken gevormd zijn door samenwerkende nokken en groeven. Voor een zo groot mogelijk krachtdoorleidend oppervlak zijn dan met voordeel de nokken ringvormig en strekken de groeven zich over de gehele omtrek van de schacht en/of mof uit.

15 Wanneer de verbindingsconstructie als twist- lock toegepast moet worden, vertoont bij voorkeur het verbindingselement een hamervormig uiteinde vertoont, en is het verankeringsorgaan verbonden met een bedieningsinrichting voor het doen roteren van het 20 verankeringsorgaan en het verbindingselement.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het hijsen van voorwerpen, in het bijzonder containers, die voorzien is van ten minste één beweegbaar hijsframe, en die een of meer 25 verbindingsconstructies van de hiervoor beschreven soort vertoont.

De uitvinding wordt nu beschreven aan de hand van een voorbeeld, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekening, waarin: 30 Fig. 1 een perspectivisch aanzicht is van een hijsinrichting met een aantal verbindingsconstructies volgens de uitvinding,

Fig. 2 een gedeeltelijk doorgesneden zijaanzicht is van deze verbindingsconstructie in de 35 ongeschonden toestand,

Fig. 3 een detail toont volgens de pijl III in fig. 2, ' - r "4 9 5

Fig. 4 een met fig. 2 overeenkomend aanzicht is van de verbindingsconstructie in gedeeltelijk bezweken toestand, en

Fig. 5 een detail toont volgens de pijl V in 5 fig. 4.

Een hijsinrichting 1 (fig. 1) voor het opnemen van een container 2 wordt gevormd door een frame 3 dat opgehangen is aan een aantal over poelies 4 geleide kabels 5. In het getoonde voorbeeld is het frame 3 10 telescopisch uitgevoerd, met een hoofdlichaam 6 en twee stellen binnenste en buitenste telescooparmen 7,8. Aan het eind van elke buitenste telescooparm 8 is een dwarsbalk 9 aangebracht, die op zijn hoeken telkens een verbindingsconstructie of "twist-lock" 11 volgens de 15 uitvinding vertoont. Daarnaast zijn op de hoeken nog om assen 12 zwenkbare fixatie-organen of "flippers" 13 geplaatst.

Elke verbindingsconstructie 11 wordt gevormd door een verbindingselement 14 dat is opgenomen in een 20 verankeringsorgaan 15. Dit verankeringsorgaan 15 is verbonden met een bedieningsarm 16, die op zijn beurt verbonden is met een (hier niet getoond) bedieningsmechanisme. Door dit bedieningsmechanisme kan het samenstel van verbindingselement 14 en 25 verankeringsorgaan 15 geroteerd worden rond een aslijn 17.

Overigens is in het getoonde voorbeeld het verankeringsorgaan 15 voorzien van een bolvormig deel 26, dat in een overeenkomstig gevormde schotel 27 in de 30 dwarsbalk 8 gelagerd is, teneinde een geringe zwenkbeweging van de verbindingsconstructie 11 ten opzichte van het hijsframe 3 mogelijk te maken.

Het verbindingselement 14 omvat een schacht 18 met aan het vrije uiteinde daarvan een hamerkop 19, die 35 zodanig gevormd en gedimensioneerd is, dat deze in een langwerpige opening 20 in een boekdeel of "corner casting" 21 van de container 2 gestoken kan worden, en 1 01 804 9 6 door verdraaiing rond de as 17 over 90° in deze opening vastgehaakt kan worden.

Het verbindingselement 14 en het verankeringsorgaan 15 vertonen primaire contactvlakken 5 22,23 die met elkaar in aangrijping verkeren voor het doorleiden van de belasting als gevolg van het gewicht van de container 2 die aan de vier verbindingsconstructies 11 hangt. Deze primaire contactvlakken 22,23 worden gevormd door een nok 24 aan 10 de binnenzijde van het verankeringsorgaan 15, die uitsteekt in een groef 25 in de schacht 18 van het verbindingselement 14. Het verankeringsorgaan 15 is daarbij uitgevoerd in de vorm van een in segmenten verdeelde mof 28, waarvan de segmenten bij elkaar 15 gehouden worden door een buitenmof 29 die daar overheen geschoven is.

Zowel de nok 24 van de mof 28 als de groef 25 in de schacht 18 van het verbindingselement 14 zijn ringvormig uitgevoerd, en strekken zich over de gehele 20 omtrek van het verbindingselement 14 en de mof 28 uit, zodanig dat een relatief groot krachtdoorleidend oppervlak wordt gevormd, en dus de resulterende spanningen in het materiaal zoveel mogelijk beperkt worden. Desalniettemin bestaat het risico dat het 25 verbindingselement 14 en/of het verankeringsorgaan 15 plastisch zullen vervormen en uiteindelijk zelfs zullen bezwijken. Daar de gevolgen van het bezwijken van een verbindingsconstructie 11 in deze toepassing ernstig kunnen zijn, gelet op het risico van zowel persoonlijk 30 letsel als materiële schade, zijn het verbindingselement 14 en het verankeringsorgaan 15 verder voorzien van secundaire contactvlakken 30,31, die bij normaal gebruik niet met elkaar in aangrijping verkeren, en pas gaan meedragen aan de belasting op het moment dat door 35 vervorming of zelfs het gedeeltelijk bezwijken van het verbindingselement 14 en/of het verankeringsorgaan 15 de draagkracht van de verbindingsconstructie 11 ernstig verminderd dreigt te worden.

1013049 I' 7

De primaire en secundaire contactvlakken 22,23, respectievelijk 30,31 zijn daartoe in de hoofdrichting van de belasting beschouwd, dus in dit geval in lengterichting van de schacht 18 beschouwd, op afstand 5 van elkaar gelegen, waarbij de primaire contactvlakken 22,23 gevormd zijn op het deel van de schacht 18 en de mof 28 dat het verst van de hamerkop 19 verwijderd is. Op deze wijze worden de belastingen in de normale, ongeschonden toestand zo efficiënt mogelijk doorgegeven 10 van het verbindingselement 14 aan het verankeringsorgaan 15, en van daar uit via de lagerschaal 27 in de constructie van het hijsframe 3.

Zoals gezegd verkeren de secondaire contactvlakken 30,31 bij een normaal gebruik van de 15 verbindingsconstructie 11 wanneer het verbindingselement 14 en het verankeringsorgaan 15 niet of nauwelijks vervormd zijn, niet met elkaar in aangrijping; maar liggen op een afstand D van elkaar. Deze afstand kan zo gekozen worden, dat de secundaire contactvlakken 30,31 20 inderdaad pas gaan meedragen aan de last op het moment dat het verbindingsorgaan 14 ter plaatse van de primaire contactvlakken 22,23 is bezweken. De afstand D kan daarbij variëren tussen enkele tientallen microns en één of meer millimeter.

25 De secundaire contactvlakken 30,31 worden in het getoonde voorbeeld overigens eveneens gevormd door een nok 33 aan de binnenzijde van de mof 28 en een groef 34 in de schacht 18 van het verbindingselement 14.

Door het toevoegen van secundaire 30 contactvlakken, die gaan dragen op het moment dat er door de primaire contactvlakken geen kracht meer kan worden doorgegeven, omdat het daarmee verbonden deel van de constructie 11, in het algemeen het verbindingselement 14 plaatselijk is bezweken, wordt voorkomen dat dit 35 bezwijken van een deel van de verbindingsconstructie 11 desastreuze gevolgen heeft. Door het tegelijkertijd zichtbaar maken van de vervorming, in het getoonde voorbeeld doordat het verbindingselement 14 over de 11 o 1504 9 8 afstand D zakt ten opzichte van het verankeringsorgaan 15, kan bovendien een gebruiker worden gewaarschuwd dat de verbindingsconstructie gedeeltelijk is bezweken, waarna deze verder bewaakt en eventueel vervangen kan 5 worden. Op deze wijze wordt de levensduur van de verbindingsconstructie 11 aanzienlijk verlengd, en kan het onnodig voortijdig vervangen van delen daarvan worden voorkomen, waardoor de kosten van de constructie en het gebruik daarvan verlaagd worden.

10 Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een voorbeeld, zal het duidelijk zijn dat deze daartoe niet is beperkt. Zo zouden naast secundaire contactvlakken ook tertiaire, quartaire en verdere contactvlakken voorzien kunnen zijn, waardoor nog meer 15 zekerheid kan worden ingebouwd. Daarnaast zouden de contactvlakken ook op andere punten tussen de verschillende onderdelen aangebracht kunnen worden, en zou de onderlinge plaatsing van de primaire en secundaire contactvlakken anders gekozen kunnen zijn. Ook is het 20 niet nodig dat deze vlakken zijn uitgevoerd als nokken en groeven, maar het is evenzeer denkbaar dat gebruik gemaakt wordt van twee of meer schroefdraadsegmenten. Tenslotte kan de verbindingsconstructie volgens de uitvinding ook in andere gebieden van de techniek dan bij 25 het hijsen van containers worden toegepast. De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de bijgevoegde conclusies.

1 0 1 304© ’

Claims (10)

1. Wisselend belaste verbindingsconstructie, omvattende ten minste één verbindingselement en ten minste één het verbindingselement steunend verankeringsorgaan, waarbij het verbindingselement en het 5 verankeringsorgaan elk ten minste één primair contactvlak vertonen, welke primaire contactvlakken bij gebruik met elkaar in aangrijping verkeren, met het kenmerk, dat het verbindingselement en het verankeringsorgaan verder elk ten minste één secundair contactvlak vertonen, welke 10 secundaire contactvlakken bij gebruik op afstand van elkaar gelegen zijn maar bij vervorming van het verbindingselement en/of het verankeringsorgaan met elkaar in aangrijping komen.

2. Verbindingsconstructie volgens conclusie 1, 15 met het kenmerk, dat de afstand tussen de secundaire contactvlakken zodanig is, dat deze slechts bij plastische vervorming van het verbindingselement en/of het verankeringsorgaan met elkaar in aangrijping komen.

3. Verbindingsconstructie volgens conclusie 2, 20 met het kenmerk, dat de afstand tussen de secundaire contactvlakken zodanig is, dat deze slechts bij scheurvorming in het verbindingselement en/of het verankeringsorgaan met elkaar in aangrijping komen.

4. Verbindingsconstructie volgens één der 25 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de primaire en secundaire contactvlakken in de hoofdrichting van de belasting beschouwd op afstand van elkaar gelegen zijn.

5. Verbindingsconstructie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 30 verbindingselement een zich in de hoofdrichting van de belasting uitstrekkende schacht vertoont, het verankeringsorgaan een de schacht althans ten dele omsluitende mof omvat, en de primaire en secundaire contactvlakken aan de buitenzijde van de schacht en de 35 binnenzijde van de mof zijn gevormd. _ l ü i - -c v--

6. Verbindingsconstructie volgens conclusie 4 en 5, met het kenmerk, dat de schacht een in de mof opgenomen uiteinde en een daar tegenover gelegen vrij uiteinde vertoont, en het primaire contactvlak verder van 5 het vrije uiteinde verwijderd is dan het secundaire contactvlak.

7. Verbindingsconstructie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de primaire en secundaire contactvlakken gevormd zijn door 10 samenwerkende nokken en groeven.

8. Verbindingsconstructie volgens conclusie 5 of 6 en 7, met het kenmerk, dat de nokken ringvormig zijn en de groeven zich over de gehele omtrek van de schacht en/of mof uitstrekken.

9. Verbindingsconstructie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het verbindingselement een hamervormig uiteinde vertoont en het verankeringsorgaan verbonden is met een bedieningsinrichting voor het doen roteren van het 20 verankeringsorgaan en het verbindingselement.

10. Inrichting voor het hijsen van voorwerpen, in het bijzonder containers, omvattende ten minste één beweegbaar hijsframe, dat een aantal verbindingsconstructies volgens één der voorgaande 25 conclusies vertoont. i n i £ o A q ! V —V