DE102015000890A1 - Self-loading container transport device - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein portalartiges Containertransportgerät für 20'-30'-40'-45' und 2·20' Container, die mittels eines Teleskopspreaders, der an Hubelementen mit ca 500 mm Hub befestigt sind, die den Container zur Transportfahrt freiheben, alternativ ist ein Portal-Hubsystem vorgesehen. Der Geräteantrieb ist Diesel-Elektrisch-Hydraulisch, die Steuerung erfolgt vollautomatisch, wenn das Terminal über ein Positioniersystem oder induktive oder farbliche Fahrbahnmarkierungen verfügenThe invention relates to a portal-like container transport device for 20'-30'-40'-45 'and 2 x 20' containers, by means of a telescopic spreader, which are attached to lifting elements with about 500 mm stroke, which lift the container for transport travel, alternatively a portal lifting system is provided. The device drive is diesel-electric-hydraulic, the control is fully automatic if the terminal has a positioning system or inductive or colored lane markings

Description

In See- und Binnenhäfen werden Container verschiedener Größen vom Kai zum Lager oder zu nachfolgenden Transportgeräten (LKW, Zug) und umgekehrt befördert. Dieser Transport erfolgt schon seit Beginn des weltweiten Containertransportes überwiegend mit Straddle Carriern, hohen portalartigen Geräten, die mittels Spreader Container aufnehmen (aktives Gerät) und zu jedem beliebigen Ort innerhalb des Terminals transportieren, LKW's und Züge beladen und Zeilenlager 3-fach hoch bedienen können (3 Container werden in Zeilen übereinander gestapelt, neben den Zeilen befinden sich Fahrspuren für die Straddle Carrier). Dieses universell einsetzbare Gerät hat wegen seiner Baugröße hohes Gewicht und entsprechenden Preis und für den Horizontaltransport eine relativ geringe Fahrgeschwindigkeit. Zudem sind Zeilenlager von der Flächen- und Höhennutzung Blocklagern, die von Portalkranen bedient werden, unterlegen. Große und jetzt zunehmend automatisierte Terminals trennen den Horizontaltransport vom Vertikaltransport (Stapeln) und setzen LKW's oder AGV (Automatic Guidet Vehikels) ein. Diese Geräte sind passiv, sie müssen von der Containerbrücke oder dem Blocklager-Portalkran be- und entladen werden, was zu einer Koppelung der Arbeitsabläufe führt und im praktischen Betrieb Wartezeiten verursacht. Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. 1) zeigt eine Seitenansicht, 2) eine Stirnansicht und 3) eine Draufsicht des „Selbst-Ladenden-Vehikels” (SLV). Es ist ein Portalgerät Pos. 1) mit ca 4,5 Meter Portalhöhe und ca 5 Meter Portalbreite. Die Antriebseinheit 3) bestehend aus Dieselmotor Pos. 40), Generator Pos. 41), Hydraulikaggregat Pos. 42), einschließlich Schaltschrank Pos. 43) sind auf dem Portal angeordnet. Die Containeraufnahme erfolgt mit einem bekannten Teleskopspreader Pos. 2), der direkt mit dem Hubwerk gekoppelt ist. Dieses besteht aus vier Hubelementen Pos. 3) (Hydraulikzylinder, Gewindespindel oder andere Lineargetriebe), die unabhängig voneinander kardanisch in stabiler Gleichgewichtslage auf darüber liegenden Portalträgern Pos. 4), so gelagert sind, dass die vier Hubelemente bei korrekter Stellung von Container und Gerät zueinander nicht senkrecht hängen sondern in beiden Richtungen leicht nach innen geneigt sind (ähnlich einem vierseitigen Prisma, zeichnerisch nicht dargestellt). Dadurch wird ein Pendeln der Last beim Freiheben schnell beendet und der Container stabil angehoben. Das Gerät kann mit 4 oder 6 Einzelrädern Pos. 5) ausgerüstet werden, es können auch 8 oder 12 Räder mit kleinerem Durchmesser zweckmäßig sein. Die Radlagerung im Fahrträger erfolgt über eine Radgabel Pos. 6) mit Drehzapfen Pos. 7) und die Radkraft wird in bekannter Weise über eine vorgespannte Feder (Elastomer-Block) Pos. 8) in die Konstruktion Pos. 1) übertragen. Diese Art der Radlagerung, hat den Nachteil, dass bei Zwei- oder Mehrrad-Anordnung ohne mechanischen Lastausgleich (z. B. Blancier) Radkraftunterschiede bei partiellen Fahrbahnunebenheiten (Schlagloch, Bordstein) entstehen. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil durch hydrostatische Radlagerung 4). Es wird je ein Zylinder Pos. 12) pro Rad drehfest auf einem Axiallager Pos. 9) oberhalb des Drehzapfens Pos. 7) eingebaut und die Kolbenräume Pos. 10) zweier oder mehrerer Räder verbunden. Die Radkraft wird über die Kolbenstange Pos. 11) in die Konstruktion Pos. 1) geleitet. Die Kolbenstange Pos. 11) ist ein massives unten offenes Rohr und somit Teil des Kolbens Pos. 13), der mit der festverlegten Einspeise- und Verbindungsleitung Pos. 20) mit großem Durchmesser vom vertikal beweglichen Zylinder Pos. 12) umschlossen ist, der mit der Nachsaugleitung verbunden ist. Dadurch erfolgt ein schneller Wegausgleich bei Fahrbahnunebenheiten. Die Zylinder Pos. 12) werden in Mittelstellung eingebaut und die jeweilige Radkraft bestimmt den Druck in den Zylindern Pos. 12), der bis auf die Rohrreibung gleich ist. Während des Betriebes wird Lecköl automatisch nachgefüllt, außer Betrieb sind die Leitungen verschlossen, um die Mittelstellung der Zylinder Pos. 12) zu halten. Wenn z. B. ein Rad über einen Bordstein fährt und dadurch angehoben wird, wird Öl aus diesem in den mit ihm verbundenen Zylinder Pos. 12) fließen und dessen Rad um den gleichen Betrag nach unten drücken, wodurch beide Räder Fahrbahnkontakt behalten und die gleiche Radkraft übertragen. Je nach Anforderung ist der Fahrantrieb Pos. 14) auf alle oder einen Teil der Räder verteilt. Der Fahrantrieb kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch erfolgen, wobei letzterer als Einzelradantrieb zunehmend an Bedeutung gewinnt. Die Lenkung ist eine Allradlenkung, jedes Rad hat seinen eigenen Lenkzylinder Pos. 15), der vom Lenkprogramm angesteuert wird. Somit ist eine Allradlenkung oder eine Vorderradlenkung oder auch nur eine Hinterradlenkung wählbar. Durch gleichsinnige Schrägstellung aller Räder kann das Gerät seitlich schräg verfahren. Der Containertransport im Terminal kann folgendermaßen ablaufen. Zwischen Lager und Kai sind eine Hin- und eine Rückfahrspur markiert, durch z. B. ein Gitter von Transpondern oder Induktionsspulen im Boden, durch sichtbare Fahrbahnmarkierungen, oder GPS und Radar. Auf diesen Spuren fahren die Geräte mit Abstandsüberwachung in dichter Folge. Vor dem Kai bzw. dem Lager gibt es eine sequenziell überwachte Ausfädelstrecke über die die einzelnen Geräte (durch seitliches verfahren) ihre Fahrspur verlassen und die Ladespur kreuzungsfrei erreichen. Nach dem Ladevorgang geht es in gleicher Weise über eine Einfädelspur auf die Rückfahrspur. Die Aufnahme der Container erfolgt folgendermaßen: Das Gerät Pos. 1) hat auf die Ladespur gewechselt, sein Radar- oder Kamerasystem erkennt den aufzunehmenden Container rechtzeitig und fährt seine Mitte an und stellt dabei fest, dass genügend Freiraum für das eigene Fahrwerk neben dem Container vorhanden ist, dann wird der Container bei weiterer Korrektur der Mittenstellung überfahren. Abstandsensoren am Fahrträger messen auf beiden Seiten rechtwinkelig auf den Container. Aus der Differenz der Messwerte ergibt sich die Lenkkorrektur die einzeln nur mit Hinterrad und dann mit Vorderradlenkeinschlägen korrigiert wird. So ist sehr schnell eine recht genaue parallele Mittenstellung zwischen Fahrzeug und Container erreicht. Die Verriegelungsposition in Längsrichtung wird direkt angefahren, weil Sensoren das Containerende rechtzeitig erkennen. Der Spreader Pos. 2) wird bei Gerätestillstand abgesenkt und findet über feste Flipper Pos. 16) die exakte Verriegelungsposition mit dem Container, dann erfolgt der Hubvorgang bis der Spreader Pos. 2) in oberster Hubposition mit festen Anschlägen Pos. 17 am Portalträger Pos. 4) verriegelt ist. Am Ziel wird der Container nach Stillstand des Gerätes pendelfrei abgesetzt und das Gerät verlässt den Container durch Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt.In seaports and inland ports, containers of various sizes are transported from the quay to the warehouse or to subsequent transport equipment (trucks, trains) and vice versa. Since the beginning of the worldwide container transport, this transport has been carried out predominantly with straddle carriers, high portal-type devices which pick up containers (active device) by means of spreaders and transport them to any location within the terminal, load trucks and trains and can operate 3-line high-line storage ( 3 containers are stacked in rows, next to the rows are lanes for the straddle carriers). Due to its size, this universally usable device has a high weight and corresponding price and for horizontal transport a relatively low driving speed. In addition, linear warehouses are inferior in terms of area and height use of block warehouses operated by gantry cranes. Large and now increasingly automated terminals separate horizontal transport from vertical transport (stacking) and use trucks or AGV (Automatic Guided Vehicles). These devices are passive, they must be loaded and unloaded from the container bridge or the block warehouse gantry crane, which leads to a coupling of work processes and causes waiting times in practical operation. These disadvantages are avoided by the invention. 1 ) shows a side view, 2 ) an end view and 3 ) is a top view of the "self-loading vehicle" (SLV). It is a portal device Pos. 1 ) with about 4.5 meters portal height and about 5 meters portal width. The drive unit 3 ) consisting of diesel engine pos. 40 ), Generator pos. 41 ), Hydraulic unit Pos. 42 ), including control cabinet pos. 43 ) are arranged on the portal. The container is taken with a known Teleskopspreader Pos. 2 ), which is directly coupled to the hoist. This consists of four lifting elements Pos. 3 ) (Hydraulic cylinder, threaded spindle or other linear gear), which are independently gimbal in stable equilibrium position on overlying portal carriers pos. 4 ) are mounted so that the four lifting elements are not perpendicular to each other with the correct position of the container and device hanging but slightly inclined in both directions inward (similar to a four-sided prism, not shown in the drawing). As a result, a swinging of the load when lifting is completed quickly and the container raised stable. The device can be equipped with 4 or 6 single wheels Pos. 5 ), 8 or 12 smaller diameter wheels may also be appropriate. The wheel bearing in the carriage is via a wheel fork Pos. 6 ) with pivot pos. 7 ) and the wheel force is in a known manner via a prestressed spring (elastomer block) pos. 8th ) in the construction pos. 1 ) transfer. This type of wheel bearing, has the disadvantage that arise in two- or multi-wheel arrangement without mechanical load balancing (eg Blancier) Radkraftunterschiede partial bumps (pothole, curb). The invention avoids this disadvantage by hydrostatic wheel bearing 4 ). It is ever a cylinder pos. 12 ) per wheel rotatably on a thrust bearing pos. 9 ) above the pivot pos. 7 ) and the piston chambers pos. 10 ) of two or more wheels connected. The wheel force is via the piston rod pos. 11 ) in the construction pos. 1 ). The piston rod pos. 11 ) is a massive open-bottom tube and thus part of the piston pos. 13 ), the fixed with the fixed feed and connection line Pos. 20 ) of large diameter from the vertically movable cylinder pos. 12 ), which is connected to the Nachsaugleitung. This results in a fast path compensation for road bumps. The cylinder pos. 12 ) are installed in the middle position and the respective wheel force determines the pressure in the cylinders pos. 12 ), which is the same except for the pipe friction. During operation, the leak oil is automatically refilled, out of service, the lines are closed to the center position of the cylinder Pos. 12 ) to keep. If z. B. a wheel drives over a curb and is thereby lifted, oil from this in the associated with him cylinder Pos. 12 ) and push its wheel down by the same amount, keeping both wheels in contact with the road and transmitting the same wheel force. Depending on the requirement, the traction drive Pos. 14 ) distributed to all or part of the wheels. The drive can be done mechanically, hydraulically or electrically, the latter increasingly gaining importance as a single-wheel drive. The steering is a four-wheel steering, each wheel has its own steering cylinder Pos. 15 ), which is controlled by the steering program. Thus, a four-wheel steering or a front-wheel steering or even a rear-wheel steering can be selected. By the same direction inclination of all wheels, the device can move laterally obliquely. The container transport in the terminal can proceed as follows. Between the camp and quay one outward and one return lane are marked by z. As a grid of transponders or induction coils in the ground, by visible road markings, or GPS and radar. The devices with distance monitoring drive in close succession on these tracks. In front of the wharf or warehouse, there is a sequentially controlled unloading section via which the individual devices (through lateral movement) leave their lane and reach the loading lane without crossing. After loading it goes in the same way on a Einfädelspur on the Rückfahrspur. The containers are picked up as follows: The device Pos. 1 ) has changed to the charging lane, his radar or camera system detects the container to be picked up in time and drives to the middle and notes that there is enough space for the own chassis next to the container, then the container is driven over with further correction of the center position , Distance sensors on the carrier measure perpendicular to the container on both sides. The difference between the measured values results in the steering correction which is corrected individually only with rear wheel and then with front wheel steering. So a very accurate parallel center position between the vehicle and the container is reached very quickly. The locking position in the longitudinal direction is approached directly, because sensors detect the container end in time. The spreader pos. 2 ) is lowered at device standstill and finds on fixed pinball Pos. 16 ) the exact locking position with the container, then the lifting process takes place until the spreader Pos. 2 ) in the uppermost stroke position with fixed stops Pos. 17 on the portal carrier pos. 4 ) is locked. At the destination, the container is set free of pendulum after the device has come to a stop and the device leaves the container by driving forwards or backwards.

Claims (8)

Containertransportgerät dargestellt in 1), 2), 3) und 4), das mit einem Hubwerk, bestehend aus vier einzelnen, nicht verbundenen Hubelementen Pos. 3) mit einem direkt angeschlossenen Teleskopspreader (Pos. 2), Container verschiedener Größen aufnehmen, horizontal verfahren und absetzen kann.Container transport device shown in 1 ) 2 ) 3 ) and 4 ), which with a hoist, consisting of four individual, not connected lifting elements pos. 3 ) with a directly connected telescope spreader (Pos. 2 ), Containers of different sizes, can move horizontally and settle. Containertransportgerät nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente Pos. 3) z. B. Hydraulikzylinder, Gewindespindeln oder andere Lineargetriebe hängend, kardanisch so gelagert sind, dass die Hubelemente Pos. 3) in Fahrtrichtung und quer dazu leicht nach innen geneigt sind. (Ähnlich einem 4-seitigen Prisma)Container transport device according to claim 1), characterized in that the lifting elements pos. 3 ) z. B. hydraulic cylinders, threaded spindles or other linear transmission hanging, gimbal are mounted so that the lifting elements pos. 3 ) are inclined slightly inwards in the direction of travel and transversely thereto. (Similar to a 4-sided prism) Containertransportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es vorwärts und rückwärts mit gleicher Geschwindigkeit vollautomatisch aber auch manuell fahren kann.Container transport device according to claim 1, characterized in that it can drive forwards and backwards at the same speed fully automatically but also manually. Containertransportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zweirad-Anordnung (ohne Balancier), durch hydrostatische Radlagerung 4) auch bei unebener Fahrbahn gleiche Radkräfte übertragen werden.Containertransportgerät according to claim 1, characterized in that in two-wheel arrangement (without Balancier), by hydrostatic wheel bearing 4 ) are transmitted even on uneven road surface same wheel forces. Containertransportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rad Pos. 5) einen eigenen Lenkzylinder Pos. 15) hat, wodurch die jeweilige Radstellung bei einer Allradlenkung wahlweise einen Kreisbogen oder bei gleicher Stellung aller Räder eine gerade Schrägfahrt ergibt. Ergänzung der angemeldeten Patentansprüche – Stand 04.02.2015Container transport device according to claim 1, characterized in that each wheel Pos. 5 ) own steering cylinder pos. 15 ), whereby the respective wheel position at a four-wheel steering either a circular arc or at the same position of all wheels results in a straight skew. Supplement to the pending claims - as of 04.02.2015 Containertransportgerät nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatische Radlagerung nach Bild 4 alle Räder verbindet und der Hub vergrößert wird. Dadurch wird die Hubfunktion der Hubelemente Pos. 3 von der hydrostatischen Lagerung übernommen. Transport container device according to claim 1-5, characterized in that said hydrostatic wheel mounting according to Figure 4 connects all the wheels, and the stroke is increased. As a result, the lifting function of the lifting elements Pos. 3 taken from the hydrostatic bearing. Containertransportgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente Pos. 3 feste Aufhängepunkte sind, die keine Hubbewegung zwischen Portalrahmen Pos. 4 und Spreader Pos. 2 zulassen.Container transport device according to claim 6, characterized in that the lifting elements pos. 3 Fixed suspension points are that no lifting movement between portal frame Pos. 4 and spreader pos. 2 allow. Containertransportgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimmend gelagerten Twistlocks durch je zwei rechtwinkelig zueinander wirkende Hydraulikzylinder zu den Cornern des Containers positioniert und gehalten werden.Container transport device according to claim 7, characterized in that the floating mounted twistlocks are positioned and held by two each perpendicular acting hydraulic cylinder to the corners of the container.
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