CN104936885B - 在多甲板纯汽车/卡车运输船(pctc)上举升承载汽车/卡车的甲板面板的方法和设备 - Google Patents

Abstract

在纯汽车/卡车运输船(PCTC)上的货舱内降低/举升承载汽车/卡车的甲板面板(11)的方法和设备，其使用至少一个具有在所述甲板面板(11)之下应用的举升装置的举升设备(1)，所述举升装置是可逆地可升起的和/或可伸展的和/或可举升的和/或可降低的，以便举升或降低所述甲板面板(11)。取决于哪个承载面板要被举升/降低，所述举升装置(9、10、15)被应用在对每个货舱(11)具体计算的多个选择处。所述举升装置(9、10、15)受控制地从静止位置到在所述甲板面板(11)之下提供分布式举升力模式，从而通过以独立可控的模式在其上施加举升力而举升或降落同一甲板面板，使得所述甲板面板(11)在无负载状态时会无变形地被降低或举升，或者以尽可能可预测的方式变形。

Description

在多甲板纯汽车/卡车运输船(PCTC)上举升承载汽车/卡车的 甲板面板的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种从其制造商运输不同尺寸的汽车和卡车的洲际汽车和卡车运输船中的方法和设备，所述制造商几乎没有例外地来自越过至少一个大洋的遥远海外(longabroad)。更具体地，所述方法涉及使用施加在布置在此类船舶货舱内的甲板面板(deckpanels)之下的举升装置(lifting means)，其是可逆地可升起的和/或可伸展的和/或可举升的和/或可降低的以举升或降低所述甲板面板到不同的可锁定高度位置，以允许装载不同尺寸的负载。

为了以经济的方式做到这一点，这些运输船舶被精心地优化，并因此已经变得非常大，并且如今在尺寸上主要被它们在海上行进的路线限制，例如通过巴拿马水道的路线。实际上并且，这个水道的拓宽是这种类型的贸易对更宽船舶的需求带来的结果。在此类船舶上，将不同甲板的货舱分成可适应舱室的甲板面板要么是可吊起的，要么是可举升的(hoistable or liftable)，其中，后一原理由于两个因素相比较而言是最常用的，也就是这样的事实，当涉及到硬件时，此原理成本较低，同时它具有至少与更昂贵的替代方案一样好的操作灵活性，由此可举升面板的原理是优选的。通常地，如今，当这样的运输船舶装载和卸载时，汽车和/或卡车被驾驶进入和离开这些大运输船的货舱，而它们在其中被高达十三个分开的甲板层分离，高达五个所述甲板层可以是可举升/或可降低的，并且可以根据实际需要被布置在不同的高度处。

背景技术

技术问题

各甲板和货舱的所有可降低/可举升甲板面板都存放在船舶的各货舱最上部，并且通过或多或少标准化的甲板举升设备是可降低和可升起的，所述设备诸如可移动剪式升降机或用于举升/降低的其他相当的设备。当要做出使用这种类型船舶的运输时，规划是非常重要的。有关的船舶具有给定的容量，这可以通过认真的规划进行优化，所述规划关于如何安排可举升/ 可降低面板以实现可能的最佳重量分配，以及船舶总容量的可能的最有效利用。

在做出船舶甲板货舱的装载之前和过程中，可动面板布置在要被运输的各种车辆所需要的合适高度处。船舶此后在多个位置处被同时地压紧，斜坡被用作其不同层间的互连装置。在适当地布置可降低和可举升甲板面板的操作过程中，各面板在其所需的特定高度处被牢固地或者固定到船舶的船体，固定到在货舱底板与顶板之间的支撑柱，或者例如固定到悬架支柱。所述固定是通过位于沿各面板周缘的几个点处以及所述支撑柱处的固定装置做出的。为了能够支撑其汽车或卡车负载，这样的可降低/可举升甲板面板由于十分明显的原因是相当沉重的。但是，由于其自身的重量，在历史上经历了在各面板中心处的一定的向下变形(称为下垂)，特别是在未加载时，并且如果不是已经采取应对措施，仍然会经历所述变形。因此，各面板如今在其建造时被预加应力，以在未加载而支撑自身重量时具有在其中间区域不下垂的更大能力。但是，在加载时是一个完全不同的问题，向下变形在那时是不可避免的，因而实际上是调整结构的尺寸以优化负载并最小化负载变形的问题。但是，当相同的甲板面板或者处于存放支撑条件下或者处于用于装载的支撑条件下时，即当沿其边缘支撑时，或者在超过一定尺寸时，由于强度方面的原因通过使用也在其间支撑甲板面板的支撑柱支撑时，所提到的预应力或预张力的目标是获得由此尽可能完全未变形的甲板面板。由于在采用可举升/可降低甲板面板原理时，各面板是通过可移动的中心施加举升设备升起的，所述举起设备因此在面板的相当小的中心区域施加远比来自整个面板自身重量的力大的力，其结果是，当所述面板被支撑但未被加载时，所述举升由于所述预张力而给出了更大的边缘向下变形(或多或少加倍)，并且这些面板的中间在所述举升设备之上将有向上变形(边缘向下，中间区域向上)，这不同于尽可能接近地等于零的所需变形总和。然而，由于所有的这些甲板面板在不使用时存放在各自货舱顶部的事实，这是最不希望的。这个位置以一定的边距和公差(with margins and tolerances)将是各可举升/可降低面板的最上方位置。因此，当面板然后被降低到其存放位置上或锁定到结构或支撑件时，在可举升甲板面板与上方的甲板之间将产生浪费(空置)体积。这一现象的偶发的烦人效果是，当甲板面板被举升到其推定储存位置时，它的变形变得如此之大，以致于在变形的被举升甲板已达到如果没有这样的变形时所应当的相同所需位置，从而能够用其上述固定装置锁定到例如船体和柱子之前，它的中间部分撞到内顶或上方的在前甲板。为了能够最小化这些影响，在举升和降低相同甲板面板的过程中，有时使用了垫板以保持甲板面板尽可能地平行于举升平面，然而，变形问题仍然存在。这意味着，与不存在变形的情况相比，各面板在其存放位置必须放置的更低，如果相同数量的可举升/可降低甲板面板要安置在这种类型的船舶中，这反而因此导致更高的船舶。由于最近规划的船舶非常的大，为了能够包含所有甲板并且包含在其卸载时所需的单个浪费(空置)体积，由于必要的净高，这类船舶的顶甲板变得比无变形的情况高得多。随着船舶整体变得更高，不利的影响是船舶的水上高度尺寸变得更大以及船舶的重心对船舶稳定性造成负面影响两者。这意味着必须使用更大量的压舱物，而这又导致更高的排水量和更大的燃料消耗。后一效果出于环境和经济的原因两者都是最不希望的。

仿佛这还不够的，这样的更大浪费或空置体积的问题在未来还将变得更大，因为如上所述，这种类型船舶极有可能会变得更宽。既更宽又更高 (后者是甲板面板变形现象的结果)的效果首先是导致较大的风阻，由于极有可能的显著更高的燃料消耗，这对于环境的影响将是广泛的，并且当然会意味着整体运输成本的增加，其极有可能也将导致更高的二氧化碳排放，这是完全不能接受的。

技术概述

在这样的运载设备上的可降低/可举升的汽车或卡车承载甲板面板通常是通过可驾驶卡车举升的，所述可驾驶卡车具有的唯一目的是举升和降低这样的运输船的甲板。这样的可驾驶卡车通常是非常坚固的，并且携带可伸缩支腿以抵靠它立在其上的地板或甲板而应用。在这样的卡车的最顶部布置了用于重负载的剪式举升机或其它上推设备。所讨论的卡车为其起重作业放置在那里的地点被标记在甲板上，并且卡车被人工地控制以进入正确的起重位置。每艘船舶都有它自己的举升车/多个举升车，其随着所述船舶在它的行程上一起行进，因此始终是可用的。但是，先前已知的这种卡车在每个面板下侧上的中心平衡点区域处施加其举升或支撑力，因而引起与不期望变形相关的上述负面效果和问题。此外，当船舶没有完全位于波浪中时，由于甲板面板因为其与船体之间的位移而卡住所导致的问题出现。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于在这种类型的可举升/可降低面板的举升/ 降低过程中保持所述面板尽可能地适应且不变形，以便能够将布置到船舶船体的或布置到后者内的柱子上的支撑装置没有困难地施加到接近(略高于)其正常接合点(甲板面板的存放位置)，以及在这样的面板不使用时的存储区域中避免所有不必要的浪费(空置)体积。

根据本发明，取决于哪个运载面板要被举升/降低，所述举升装置被施加到对每个货舱具体计算的多个选择处，而所述举升装置从静止位置在所述甲板面板之下受控制地施加分布式举升力模式，用于就此通过施加的举升力以独立可控的模式举升或降落所述甲板面板，使得甲板面板在无负载状态时会无变形地被降低或举升，或者以尽可能可预测的方式变形。

举升装置可以被安装在例如可驾驶卡车中，据此，所述卡车可以包括存储功能，以允许卡车识别特定的可举升/可降低甲板面板。所述识别可以利用环境的RFID(射频识别)或例如利用照相扫描技术进行。由于每个面板是独立的，它的标识对举升装置给出与如何以及在何处以最佳的方式施加举升装置有关的信息。首先，所有的举升装置可包括可调节并远程受控的举升元件，使得能够使这些或者依赖于所述举升元件的预定负载/冲程而关于举升元件的力何时达到其预定最高值是可自我调节的，或者有补偿举升装置自身变形的能力或有补偿要装卸的特定面板中的各向异性性质的能力。

通过在上述甲板面板之下布置或者安装为船上的固定装置或者使用常规货物装卸设备(诸如叉车)放在那里的独立起重器，能够以非常简单又非常可靠的方式实现甲板面板的重新安置。同样使用这种举升/降低原理，关于各起重器的高度自动化定位是可应用的。

所述举升装置可包括被布置在可驾驶卡车侧面的支撑臂，并且其能够以可控的方式枢转地摆动到代表分叉举升点(diverging lifting points)/区域的位置，以用于施加所述举升力到代表最有利的伸展举升力施加的内部位置。因为有许多不同的单独面板形状、大小、重量和结构，举升位置基于对每个待举升/降低甲板面板的稳定性计算。当涉及到保持待举升/降低甲板面板不变形或以可预测的方式变形时，使用这样的方法肯定是非常成本效益的。在这种方法的进一步发展的版本中，所述支撑臂可伸展地设计为使它们很容易存放，同时使它们能够在甲板面板尽可能远的/必要地远的下方施加其举升力。这种发展显示了一个小的乍一看微不足道的细节如何能够具有最大的重要性。在根据本发明的方法的又一进一步发展的版本中，在其各支撑臂最外端的所述举升元件(上面提及的)可以例如在其接触点向上推动面板而通过液压装置在举升方向上伸展至少300mm，但不受限于此。校正施加的举升力/行程到与甲板面板的面板以及可能整体离开波浪的船舶不同的力，和/或补偿在臂、框架和/或底盘或下面的甲板中的变形的这种特征方法提供了既校正具有一个或多个向下变形的角部的甲板面板，又校正无论出于何种原因已经卡住并需要额外的推升的整个甲板面板的机会，并在如果需要将难控制的甲板面板锁定到正确位置时对它给出必须的额外举升。

在本发明的另一进一步发展的实施例中，所述举升元件由具有比钢对钢的摩擦系数高的材料(不限于此)制成或涂覆有所述材料。这样做的目的当然是在以偏斜方式做出举升/降落操作时降低滑动的风险。每个甲板面板的下侧在待施加举升装置的区域中设置有加强件，所述加强件的形式是焊接到其上的尺寸为1x1m的加强板。

附图说明

本发明将在下面参考本发明目前优选的实施例的附图进行说明，其中：

图1示出了可驾驶卡车的示意性透视图，其对本发明的实施是适当的但不是必需的，

图2示出了货舱的示意性等距视图，其仅以说明的目的包括一种可举升/可降低面板以及可驾驶卡车，

图3a和图3b示出了根据图2中所示的货舱的侧视图，其中，平移面板的现有技术和新方法两者的结果都被示出，

图4示出了与上面相同的示意性货舱，其在用于开始承载面板降低的位置中有可驾驶卡车，

图5示出了与图4中相同的货舱，所述可驾驶卡车在它的两个极限位置中示出，

图6示出了举升装置伸展的可驾驶卡车从上面观察的视图，并且

图7示出了省去所有环境的所述可驾驶卡车的等距视图，其将承载面板保持在举起的位置中。

具体实施方式

根据图1，在纯汽车/卡车运输船(Pure Car/Truck Carrier，PCTC，(未示出))上的可驾驶卡车1被示出用于降低/举升甲板面板11(在图1中未示出)，其包括作为其主要部件的底盘2、四个固定到那里的液压(在本实施例中)操纵支撑柱3、液压操纵(在本实施例中)剪式举升机4、举升架 5和开放但受保护的司机舱6。可驾驶卡车1还包括用于便利于其操纵和在 PCTC的甲板8上(未在图1中提取示出)的定位的四个导向轮7。在它的各个角，卡车1包括可控并且可枢转地布置的支撑梁臂9，适当地液压操纵 (在本实施例中)的伸展件10(在图1中未示出)位于其内部，使得可以根据实际需要进一步伸展每个臂9。枢转的角度以及每个伸展件10伸展的长度是基于卡车在货舱特定平面之下时给出的信息或者手动或者自动地控制的。然而，本领域技术人员可立即意识到的是这种卡车是没有必要的。相反，任何能够相应地施加举升力的其它举升设备(多种举升设备)可同样良好地解决甲板面板以所描述的不适宜方式变形的问题。

根据图2，视图示意性地示出了所述可驾驶卡车1用于举升、支撑和降低汽车/卡车甲板面板11的合适位置。为了说明的目的，此视图仅示出了一个可举升/可降低甲板面板11。然而，PCTC在每个货舱中通常可包括多达三个这样的甲板面板，其中，货舱是在两个固定甲板之间创建的体积。此视图还示出了锁定或固定装置12，其在这里位于支撑上述固定甲板和每个甲板面板11的柱子处。

为了更清楚地阐明通过本发明解决的问题，图3a和图3b分别地在一方面示出了根据现有技术的举升操作，而在第二方面示出了使用根据本发明的方法和设备执行的举升操作。如图3a中所示，利用在其下面中心地施加的举升设备举升/降低面板11将产生所述的甲板面板11的变形δ，由于明显的原因，这在甲板面板11的最外部分是最大的。为了它的锁定或固定装置12能够工作，这种变形δ使得面板11的“过举升”成为必要，然而，如果面板在固定装置可以建立之前不撞到在它上面的天花板内侧，这种“过举升”需要在面板11上方的浪费(空置)体积。当大概乘以五倍时，正是这种浪费体积引起水面上不必要的高船的后果，或者引起船重心 (centre of gravity，COG)增加和其稳定性降低的后果，这需要用固定的压舱物或这样地分隔成储舱而进行补偿。相反，根据本发明，如图3b所示，所述面板11的举升是以简单表示为“广泛伸展”的方式通过例如使用最近开发的可驾驶卡车1的剪式举升机4的举升架5执行的。通过在朝向面板 11的边缘散布的三个或更多的点处施加支撑力，变形可大体上被避免到使得它不再是一个问题这样的程度，并且如图3b所示，即使是被举起/或被降低，甲板面板11将保持其未变形且平行于支撑面板或甲板面板形状的状态，这减少了依赖于负载和温度的举升设备变形、甲板下的不均匀支撑和船舶的结构甲板形状的影响。因此，在上下文中的所有困难都以简单并且优雅的方式解决了。对不必要的浪费(空置)体积以及关于使得锁定装置 12与承载面板11的外边界正确并且安全地相互作用的特定项目两者的需要都被消除了。

为了进一步阐明根据本发明的方法和设备的性能，这将在下文中更加详细地进行说明。在图4中示出了PCTC的更大货物空间的货舱13。为了简单起见并且不添加任何不必要的细节，仅示出了一个甲板面板11。PCTC 的货舱一共可以包含多达五个被分成分开的甲板面板的可举升汽车甲板层，据此，如果没有本发明，在简单的计算中，所得的浪费(空置)体积变得与甲板面板(11)的数量相乘。可驾驶卡车1在图4中从其前方示出，其中，其支撑梁臂9和伸展件10伸展到准备好举升/降低甲板面板11 到其暂时使用位置的位置。这更清楚地示出在图5中，其中，有其新开发的枢转和可伸展臂的举升架在其最低位置和最高位置(虚线)两者处被示出。当通过可驾驶卡车1操纵时，在这里可以使得所述甲板面板11在其向上或向下行进时轻松地与任一锁定装置12相互作用。

如前面所指出的，所描述的解决方案不是唯一可能的，然而是可行并且非常有效的。这样的甲板面板11的举升可以或者通过由例如常规叉车放置就位的孤立举升单元执行，或者通过类似所示出的但携带不同设计的举升元件的卡车执行，所述举升元件诸如通过布置在相同或相似类型的卡车上而带到正确位置的适当设计的起重器。

图6从上面更清楚地示出了有支撑梁臂9的可驾驶卡车1，其伸展件 10完全伸展。不能更清楚地说明的是，很明显这些臂在细节上可以是不同地设计的。如果认为是合适的，当然也可以布置多个臂到所述举升架。换句话说，在未从在所附权利要求书中陈述的主要发明概念脱离的情况下，臂可以是不同地形成轮廓、存储和形成尺寸的。

最后，如图7所示，本发明的解决方案和发明概念从用可驱动卡车1 举起的甲板面板11的下方清楚地并且以非常示意性的视图示出。卡车以其支撑柱3接地，其剪式举升机4伸展到接近其最大伸展，并且其支撑梁臂9 和伸展件10分别地枢转和伸展。举升/降低支撑力在选定的适当坚固或增强的着手点(points of attack)处被施加到甲板面板11的下侧，如所示出的，所述点接近或靠近甲板面板11的边缘，以便充分利用本发明的效果。在每个伸展件10的最外端布置有举升元件15。出于很明显的原因，这些中的每个可由具有高摩擦常数的材料制成，或用所述材料处理，以便最小化这些元件中的一个在执行其举升/降落操作时滑动的风险。为了允许所述船的轻微离开波浪的状态，而又允许卡车执行其任务，举升元件优选地各自液压可伸展地安装到伸展件，使得能够从完全在波浪中的着手平面变化到如前面所提到的自我变形，因此，最小化甲板面板11卡在货舱13内的风险，并使得尽管有这种新的举升方法及其硬件，如果固定装置由于不可预见的原因未能以正确的方式配合时，能够在要被存储时调整甲板面板的位置。如果甲板面板11未被平行于其支撑平面举升，在没有这些可伸展举升元件 15的情况下，它可能不能到达在存放位置中的支撑件。

为了一劳永逸地清楚阐明本发明的方法和设备，这里给出了使用条款的描述。考虑到本发明所有可能的实施例，这个具体描述规定了作为随船共同行驶元件的可驾驶卡车1的使用。例如在装载到这类船之前，当要使用可举升/可降低甲板面板11时，这样的可驾驶卡车1被驾驶到在这样的甲板面板11之下。在这样的船的特定货舱13的最低固定甲板面板上，卡车1 被定位在预定位置处，其代表所讨论的甲板面板11可被平衡地举升/降低的位置。所述卡车1的举升架5被举起，同时在其举升装置上的举升元件15 受控地将其自身安置在代表举升模式的位置处，所述举升模式对于在船上的每个可举升甲板面板11是特定的。当这样地安置后，举升元件15与待举升/降低的甲板面板11的下侧接触。如果现在由于例如待举升/降低的特定面板的非各向同性性质，在所述下侧上的所有位置并不位于完全相同的高度上，举升元件15被控制到这样的程度，使得在所有点处的共同举升可以在同一时间做出。面板11之后稍稍举起，以便能够释放在所述存储位置中的锁定装置12，此后，面板被降低到与运输例如特定尺寸的卡车所需的位置匹配的位置。其它的锁定装置在这里被激活，并且通过使用例如互连船上的不同层的斜坡，或者将码头的层互连到面板11在船外位于其上的特定层的斜坡，所讨论的甲板面板11其后准备好被装载。相反，当甲板面板 11要被存储时做出的措施或多或少是相同的，虽然是以不同的顺序。在将特定面板11举升到它的存储位置的过程中，由于在其中固有的各向异性，一个或多个角或面板11的长度由于某些原因而变形，举升元件15的尺寸形成为不管这样的变形，而能够在需要时对任何这样的面板11给予额外的推升，以便能够以完全可靠的方式将所述面板固定到其锁定装置12。

此外，在所要求发明的实践中，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，所公开的实施例的变化可以被本领域技术人员理解和实现。在权利要求中，词“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中列举的几个项目的功能。某些措施在相互不同的从属权利要求中列举的简单事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

1 可驾驶卡车

2 底板

3 支撑柱

4 剪式举升机

5 举升架

6 司机室

7 导向轮

8 PCTC的甲板

9 支撑梁臂

10 伸展件

11 汽车/卡车承载面板

12 锁定装置

13 货舱

14 PCTC的大货舱空间

15 举升元件

16 连杆(受控制的)

17 液压缸单元(用于举升元件的)

Claims (9)

1.在多甲板运输船上从下方降低/举升用于承载汽车/卡车的甲板面板的设备，所述设备的形式是所述甲板面板之下中心地放置的可驾驶卡车(1)，其特征在于:

所述可驾驶卡车包括支撑臂，该支撑臂包括可控支撑梁(9)和伸展件(10)，举升元件(15)布置在该伸展件(10)的端部，当在工作位置中时，该支撑臂从所述可驾驶卡车的位置到分叉位置能够协调地执行完整的举升/降落操作，

所述设备还包括举升/降低设备(4)，该举升/降低设备(4)在它的顶表面具有举升架(5)，所述举升架(5)在该举升架的外围具有水平枢转地附接的至少三个支撑臂，所述支撑臂受控制地通过至少一个受控连杆(16)从该支撑臂在可驾驶卡车上的静止位置到该支撑臂的举升位置，使得能够将所述支撑臂枢转地操纵到代表伸展举升模式的位置，所述模式对特定的甲板面板(11)给出最有利的举升点。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述可驾驶卡车(1)包括至少四个可转向轮(7)，使得它是易于操纵的。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述支撑臂通过伸展件(10)可伸展到一长度，该长度是支撑梁(9)的长度几乎二倍，并且在于，所述支撑臂在它们的最外端包括举升元件(15)，以用于补偿各所述支撑臂的举升/降低位置。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述受控连杆(16)、所述支撑臂以及所述举升元件(15)中的或者一个或者两个或者全部是液压地或电动地可操纵的。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，每个所述举升元件安装在举升单元(17)的顶上，使得能够在一定范围内独立地控制各支撑臂的举升点的举升位置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述举升单元的冲程在可达至少200mm的范围内。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述可驾驶卡车(1)包括允许所述可驾驶卡车识别特定的可举升/可降低甲板面板(11)的存储功能。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，在对它识别、确认并指示特定的甲板面板中，包括环境射频识别和/或照相扫描技术。

9.根据权利要求8所述设备，其特征在于，所述举升元件的力/冲程或者是取决于所述举升元件的预定负载而可自调节的，或者是关于各举升元件的力/冲程何时达到力/冲程的最高值而受限的。