DE102018127125A1 - Hafenkran mit einem verbesserten Antriebssystem - Google Patents

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DE102018127125A1
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Marco Lenzen
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Abstract

Die Erfindung betrifft Antriebssystem für einen Hafenkran, das ein Primärantriebssystem (11) und ein hiervon mit elektrischer Energie versorgtes Sekundärantriebssystem (14) aufweist, wobei das Primärantriebssystem (11) zwei diesel-elektrische Antriebe (12) umfasst.Um ein verbessertes Antriebssystem zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die diesel-elektrischen Antriebe (12) baugleich ausgeführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für einen Hafenkran gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Ein derartiges Antriebssystem ist bereits aus der Patentschrift US 7 554 278 B2 bekannt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Antriebssystem zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
  • Erfindungsgemäß wird bei einem Antriebssystem für einen Hafenkran, das ein Primärantriebssystem und ein hiervon mit elektrischer Energie versorgtes Sekundärantriebssystem aufweist, wobei das Primärantriebssystem mindestens zwei diesel-elektrische Antriebe umfasst, eine Verbesserung dadurch geschaffen, dass die mindestens zwei diesel-elektrischen Antriebe baugleich ausgeführt sind.
  • Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß für Hafenkrane ein Antriebssystem geschaffen, dessen Primärantriebssystem, vorzugsweise ausschließlich, baugleich ausgeführte diesel-elektrische Antriebe aufweist. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass durch die Erfindung für alle Hafenkran-Größen beziehungsweise Hafenkran-Modelle ein einziger standardisierter Bautyp des diesel-elektrischen Antriebs eingesetzt beziehungsweise genutzt werden kann und die unterschiedlichen Leistungsbedarfe der Hafenkran-Modelle über den Einsatz einer entsprechenden Anzahl von diesel-elektrischen Antrieben gedeckt werden können. Denkbar ist auch eine kundenindividuelle Auslegung eines Primärantriebssystems, welche unabhängig von Hafenkran-Modellen genau auf den spezifischen Leistungsbedarf abgestimmt ist. Besonders vorteilhaft ist, dass hierdurch vermieden wird, eine Vielzahl von verschiedenen Dieselmotoren und Generatoren bereitstellen zu müssen. Vielmehr wird durch die diesbezüglich erhöhte Verwendung von Gleichteilen eine Kostensenkung im Zusammenhang mit der Entwicklung, Herstellung und Lagerhaltung der Antriebssysteme bewirkt. Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Kundenfreundlichkeit, beispielsweise bei dessen Ersatzteilvorhaltung, und die gezieltere Schulung des Wartungspersonals.
  • Die vorliegenden Hafenkrane werden zum Umschlagen von Containern und/oder Schüttgütern in Seehäfen oder Container-Terminals verwendet. Hafenkrane umfassen im Wesentlichen einen sich auf dem Land, beispielsweise einem Kai, oder auf einem Schwimmponton abstützenden Aufbau und ein Hubwerk, mittels dessen eine Last gehoben oder gesenkt werden kann. Der Aufbau umfasst insbesondere einen Unterwagen, einen mittels eines Drehwerks um eine vertikale Achse drehbar auf dem Unterwagen gelagerten Oberwagen, einen auf dem Oberwagen sich in Vertikalrichtung erstreckenden Turm und/oder ein Gegengewicht und einen Ausleger. Der Ausleger ist über ein Wippwerk mit dem Oberwagen oder dem Turm verbunden und um eine horizontale Wippachse schwenkbar. Außerdem kann der Ausleger als Gittermast ausgebildet sein. Bei einem als Hafenmobilkran ausgebildeten Hafenkran kann der Unterwagen über ein Fahrwerk mit Reifen auf dem Kai oder über ein Fahrwerk mit Schienenrädern auf Schienen verfahrbar sein. Während des Umschlagbetriebes kann der Unterwagen über eine Abstützvorrichtung mit Stützen abgestützt werden.
  • Die zur Energieversorgung des Sekundärantriebssystems mit elektrischer Energie vorgesehenen mindestens zwei diesel-elektrischen Antriebe, umfassen im Wesentlichen jeweils einen Dieselmotor und einen Generator zum Umwandeln der vom Dieselmotor erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie. Erfindungsgemäß sind also mindestens zwei baugleiche Dieselmotoren und mindestens zwei baugleiche Generatoren vorgesehen. Grundsätzlich können auch mehr als zwei derartige diesel-elektrische Antriebe vorgesehen werden.
  • Das Sekundärantriebssystem ist Teil des Antriebssystems und umfasst die für die Kranfunktionen erforderlichen Antriebe, insbesondere also die Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung und deren Stützen, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks. Anders als bei einem Hafenmobilkran können im Falle eines stationären Hafenkrans das Fahrwerk und die Abstützvorrichtung sowie deren Antriebe entfallen. Die Antriebe können insbesondere mindestens einen Elektromotor und/oder mindestens eine Hydraulikpumpe aufweisen.
  • In vorteilhafter Weise weist das Primärantriebssystem zudem mindestens einen Energiespeicher, vorzugsweise eine Batterie oder einen Kondensator, auf.
  • Leistungsmaxima, wie beispielsweise beim Anheben einer Last, können anstatt durch den Dieselmotor durch den/die Energiespeicher abgedeckt werden. Dies ermöglicht eine Lastpunktverschiebung, in deren Folge der Dieselmotor konstanter in einem mittleren Drehzahlbereich betrieben werden kann. Der Energiespeicher ermöglicht außerdem die Speicherung von Energie in Folge einer Rückspeisung aus dem Sekundärantriebssystem, insbesondere bei einem generatorischen Betrieb eines Antriebs, beispielsweise des Antrieb des Hubwerks beim Senken einer Last, in das Primärantriebssystem. Der Energiespeicher wird hierbei mit der Rückspeisungsenergie geladen und kann die Energie bei Bedarf wieder an das Sekundärantriebssystem abgeben. In der Folge ist es möglich, den Primärenergiebedarf zu senken und generell den Dieselmotor kleiner zu dimensionieren. Eine standardmäßige Ladung des Energiespeichers erfolgt durch überschüssige Energie aus einem oder mehreren oder allen der vorgesehenen diesel-elektrischen Antriebe.
  • Es kann aufgrund der vom Sekundärantriebssystem zum Erreichen der Leistungsmaxima benötigten Energie erforderlich sein, dass das Primärantriebssystem mindestens zwei Energiespeicher, umfasst. In diesem Fall werden vorzugsweise auch die Energiespeicher baugleich ausgeführt. Das betrifft den Fall, dass der jeweilige Energiespeicher als Batterie oder Kondensator ausgebildet ist. Hierdurch ergeben sich analog die oben in Bezug auf die Verwendung baugleicher diesel-elektrischer Antriebe beschriebenen Vorteile. Denkbar ist jedoch auch eine Kombination aus einer Batterie und einem Kondensator.
  • Es ist von besonderem Vorteil, dass der mindestens eine Energiespeicher und jeder der diesel-elektrischen Antriebe Abmessungen aufweist, die einen gegenseitigen Austausch ermöglichen. Der mindestens eine Energiespeicher kann hierzu die gleiche Baugröße wie jeder der diesel-elektrischen Antriebe aufweisen. Insbesondere kann hierdurch der Bauraum eines diesel-elektrischen Antriebs alternativ auch für einen Energiespeicher genutzt werden. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß ein Standard-Bauraum im Sinne eines Platzbedarfs definiert, in den sowohl ein diesel-elektrischer Antrieb als auch ein Energiespeicher passt. Sofern dieser Standard-Bauraum an einem Hafenkran vorgesehen ist, ermöglicht dies in besonders einfacherer Weise Umrüstungen des Primärantriebssystems des Hafenkrans. Wenn also beispielsweise zwei diesel-elektrische Antriebe vorhanden sind, kann einer dieser Antriebe gegen einen Energiespeicher getauscht werden. Aufgrund der entsprechenden Abmessungen des/der verwendeten Energiespeicher und diesel-elektrischen Antriebe ist ebenfalls eine Ausführungsform denkbar, bei der zunächst zwei diesel-elektrische Antriebe und zwei Energiespeicher vorgesehen sind und beispielsweise aufgrund gestiegener Leistungsanforderungen des Anwenders/Kunden oder tatsächlich auftretende Leistungsbedarfe einer der Energiespeicher gegen einen dritten diesel-elektrischen Antrieb getauscht wird. Das erfindungsgemäße Antriebssystem ist also modular und insbesondere nach einem Baukastenprinzip aufgebaut.
  • Das Primärantriebssystem ist mit dem Sekundärantriebssystem über elektrische Verbindungen verbunden. Mittels der elektrischen Verbindungen werden Stromflüsse zwischen den vorgenannten Systemen ermöglicht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Antriebssystem zudem ein Steuer- und Regelungssystem umfasst. Dieses ist über elektrische Verbindungen mit dem Primärantriebssystem und dem Sekundärantriebssystem verbunden und steuert und regelt auf Grundlage der vom Sekundärantriebssystem benötigten Energie die Versorgung durch das Primärantriebssystem und die dabei entstehenden Stromflüsse zwischen den Systemen. Das Steuer- und Regelungssystem kann jeweils gemäß der verwendeten Komponenten des Primärantriebssystems angepasst und insbesondere signalübertragend mit diesen verbunden werden.
  • Es ist außerdem von besonderem Vorteil, dass das Primärantriebssystem so dimensioniert ist, dass die vom Sekundärantriebssystem benötigte Energie bereitgestellt werden kann, hierbei jedoch kein Leistungsüberschuss vorliegt. Mit anderen Worten wird bei mehreren verschiedenen Hafenkran-Modellen jedes Primärantriebssystem auf die Leistungsanforderungen oder Leistungsbedarfe des jeweiligen Sekundärantriebssystems des Hafenkran-Modells zugeschnitten. Das Primärantriebssystem wird mit so vielen baugleichen diesel-elektrischen Antrieben und optional einem zusätzlichen Energiespeicher oder ebenso optional auch mit mehreren, insbesondere baugleichen, Energiespeichern ausgelegt, dass die benötigte Energie sicher bereitgestellt werden kann. Auf der anderen Seite wird das Primärantriebssystem aber so optimiert ausgelegt, dass nicht durch übermäßige Dimensionierung desselben hohe Kosten entstehen und die vom Primärantriebssystem bereitgestellte Energie in diesem Umfang gar nicht für den bestimmungsgemäßen Kranbetrieb benötigt wird.
  • Gemäß den vom Kunden vorgegebenen Kriterien, insbesondere den Leistungsanforderungen oder dem Leistungsbedarf des Sekundärantriebssystems, wird das jeweilige Hafenkran-Modell, insbesondere das auf das Hafenkran-Modell abgestimmte und darin zu verbauende Primärantriebssystem, ausgewählt, das heißt mit den entsprechend erforderlichen diesel-elektrischen Antrieben und optional mit einem oder mehreren Energiespeicher(n) konfiguriert, und darin verbaut.
  • In einer ersten Ausführungsform des Antriebssystems ist vorgesehen, dass dieses nur zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe umfasst. Die Versorgung des Sekundärantriebssystems mit elektrischer Energie ist also insbesondere nur ausgehend von den beiden diesel-elektrischen Antrieben möglich.
  • Bei einer zweiten Ausführungsform des Antriebssystems ist vorgesehen, dass dieses nur zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe sowie zusätzlich einen Energiespeicher umfasst. Die Versorgung des Sekundärantriebssystems mit elektrischer Energie ist also insbesondere nur ausgehend von den beiden diesel-elektrischen Antrieben und dem Energiespeicher möglich. Durch den Energiespeicher wird bei dieser Ausführungsform eine Rückspeisung aus dem Sekundärantriebssystem möglich.
  • In einer dritten Ausführungsform des Antriebssystems ist vorgesehen, dass dieses nur zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe sowie zwei, insbesondere baugleiche, Energiespeicher umfasst. Die Versorgung des Sekundärantriebssystems mit elektrischer Energie ist also insbesondere nur ausgehend von den beiden diesel-elektrischen Antrieben und den beiden Energiespeichern möglich. Durch die Energiespeicher ist auch bei dieser Ausführungsform eine Rückspeisung aus dem Sekundärantriebssystem möglich.
  • Aus den vorgenannten Ausführungsformen können selbstverständlich weitere Ausführungsformen erhalten werden, indem diese jeweils um einen oder mehrere diesel-elektrische Antrieb(e) und/oder Energiespeicher erweitert werden, um den jeweiligen Leistungsanforderungen oder Leistungsbedarfen des Hafenkrans beziehungsweise dessen Sekundärantriebssystems gerecht zu werden.
  • Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die Vorteile anhand von Figuren erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine Ansicht eines Hafenmobilkrans,
    • 2 eine leistungsbezogene Darstellung von Antriebsvarianten verschiedener Hafenkran-Modelle,
    • 3 eine schematische Darstellung des Antriebssystems mit zwei baugleichen diesel-elektrischen Antrieben,
    • 4 eine schematische Darstellung des Antriebssystems mit zwei baugleichen diesel-elektrischen Antrieben sowie einem Energiespeicher,
    • 5 eine schematische Darstellung des Antriebssystems mit baugleichen zwei diesel-elektrischen Antrieben sowie zwei baugleichen Energiespeichern,
    • 6 ein Leistungsdiagramm für den Kranbetrieb mit rein diesel-elektrischen Antrieben und
    • 7 ein Leistungsdiagramm für den Kranbetrieb mit diesel-elektrischen Antrieben und Unterstützung durch mindestens einen Energiespeicher.
  • Die 1 zeigt eine Ansicht eines Hafenmobilkrans 1 für den Umschlag von normierten Behältern, insbesondere von ISO-Containern, zwischen Land und Wasser beziehungsweise umgekehrt beziehungsweise innerhalb von Container-Terminals. Auch kann der Hafenmobilkran 1 mit einem Greifer zum Umschlag von Schüttgütern ausgerüstet werden. Der Hafenmobilkran 1 besteht im Wesentlichen aus einem Unterwagen 2 und einem Oberwagen 3 mit einem Turm 4 und einem Ausleger 5. In üblicher Weise wird der Hafenmobilkran 1 über seinen Unterwagen 2 auf dem Land, hier einem Kai 7, abgestützt. Über den Unterwagen 2 mit dem Fahrwerk 6, insbesondere einem Radreifenfahrwerk, ist der Hafenmobilkran 1 auf dem Kai 7 verfahrbar und wird während des Umschlagbetriebes über eine Abstützvorrichtung 8, insbesondere deren Stützen, auf diesem abgestützt. Auch ist es möglich, dass der Hafenmobilkran 1 auf Schienen verfahrbar oder stationär auf einem Schwimmponton befestigt wird. Auf dem Unterwagen 2 ist der Oberwagen 3 gelagert, der von einem Drehwerk d um eine vertikale Drehachse D und insbesondere relativ zu dem Unterwagen 2 schwenkbar ist. Das Drehwerk d weist üblicher Weise einen Drehkranz im Eingriff mit einem Antriebszahnrad auf. Der Oberwagen 3 trägt auch ein Hubwerk h und im rückwärtigen Bereich ein Gegengewicht 9. Auch ist auf dem Oberwagen 3 der sich in Vertikalrichtung erstreckende Turm 4 abgestützt, an dessen Spitze ein Rollenkopf 10 mit Seilscheiben befestigt ist. Des Weiteren ist an dem Turm 4, etwa im Bereich seiner halben Länge und auf der dem Gegengewicht 9 abgewandten Seite, der Ausleger 5 angelenkt. Der Ausleger 5 ist um eine horizontale Wippachse W schwenkbar mit dem Turm 4 verbunden und zusätzlich über ein an dem Ausleger 5 und unten an dem Oberwagen 3 angelenktes Wippwerk w, das üblicher Weise als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, aus seiner seitlich auskragenden Betriebsstellung in eine aufrechte Ruhestellung verschwenkbar. Außerdem ist der Ausleger 5 in üblicher Weise als Gittermast ausgebildet. An der dem Turm 4 abgewandten Spitze des Auslegers 5 sind weitere Seilscheiben drehbar gelagert, über die ausgehend von dem Hubwerk h Hubseile über den Rollenkopf 10 zu der anzuhebenden Last geführt sind.
  • Die 2 zeigt eine leistungsbezogene Darstellung von Antriebsvarianten verschiedener Hafenkran-Modelle. Die wesentlichen Komponenten des Primärantriebssystems 11 der jeweiligen Antriebsvariante sind hierbei anhand von Symbolen dargestellt. Die Antriebsvariante I entspricht der oben beschriebenen ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems, deren Primärantriebssystem 11 nur zwei diesel-elektrische Antriebe 12 umfasst. Aufgrund der Tatsache, dass die diesel-elektrischen Antriebe 12 baugleich ausgeführt sind, bringen diese jeweils die Hälfte der dargestellten Systemleistung auf. Die Antriebsvariante II entspricht der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems, deren Primärantriebssystem 11 zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe 12 und einen Energiespeicher 17 umfasst. Diese Antriebsvariante weist eine höhere Systemleistung als Antriebsvariante I auf und kann für Kran-Modelle mit höheren Leistungsanforderungen des Sekundärantriebssystems 14 verwendet werden. Die Antriebsvariante III entspricht der oben beschriebenen dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems, deren Primärantriebssystem 11 zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe 12 und zwei, insbesondere baugleiche, Energiespeicher 17 umfasst. Diese Antriebsvariante weist eine höhere Systemleistung als die Antriebsvarianten I und II auf und kann damit für Kran-Modelle mit höheren Leistungsanforderungen des Sekundärantriebssystems 14 verwendet werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems für einen Hafenmobilkran 1, bei der das Primärantriebssystem 11 nur zwei baugleiche diesel-elektrischen Antriebe 12 umfasst. Die zwei diesel-elektrischen Antriebe 12 umfassen im Wesentlichen jeweils einen Dieselmotor und einen Generator zum Umwandeln der vom Dieselmotor erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie. Die zwei diesel-elektrischen Antriebe 12 werden zur Versorgung des Sekundärantriebssystems 14 mit elektrischer Energie verwendet. Das Sekundärantriebssystem 14 umfasst die für die Kranfunktionen erforderlichen Antriebe, insbesondere die Antriebe des Fahrwerks 6, der Abstützvorrichtung 8, des Drehwerks d, des Wippwerks w und des Hubwerks h. Die Antriebe des Sekundärantriebssystems 14 können insbesondere mindestens einen Elektromotor und/oder mindestens eine Hydraulikpumpe aufweisen. Das Primärantriebssystem 11 ist mit dem Sekundärantriebssystem 14 über elektrische Verbindungen 15 und ein Steuer- und Regelungssystem 13 verbunden. Mittels der elektrischen Verbindungen 15 werden Stromflüsse zwischen den vorgenannten Systemen 11, 13, 14 ermöglicht. Das Steuer- und Regelungssystem 13 steuert und regelt die über die elektrischen Verbindungen 15 erfolgenden Stromflüsse. Diese sind eine Folge der vom Steuer- und Regelungssystem 13 über die Signalverbindungen 16 versendeten Signale an das Primärantriebssystem 11 und das Sekundärantriebssystem 14. Die Richtung der Stromflüsse ist durch die Pfeildarstellung an den elektrischen Verbindungen 15 angedeutet.
  • Die 4 zeigt eine schematische Darstellung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems für einen Hafenmobilkran 1, bei der das Primärantriebssystem 11 nur zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe 12 sowie zusätzlich einen Energiespeicher 17, vorzugsweise eine Batterie oder einen Kondensator, umfasst. Durch den Energiespeicher 17 können Leistungsmaxima, wie beispielsweise beim Anheben einer Last mittels des Hubwerks h, anstatt vollständig durch die Dieselmotoren der diesel-elektrischen Antriebe 12 anteilig durch den Energiespeicher 17 abgedeckt werden. Dies ermöglicht eine Lastpunktverschiebung, in deren Folge der Dieselmotor des jeweiligen diesel-elektrischen Antriebs 12 konstanter in einem mittleren Drehzahlbereich betrieben werden kann. Eine standardmäßige Ladung des Energiespeichers 17 erfolgt durch überschüssige Energie aus einem oder beiden der diesel-elektrischen Antriebe 12. Der Energiespeicher 17 ermöglicht außerdem die Speicherung von Energie in Folge einer Rückspeisung aus dem Sekundärantriebssystem 14, insbesondere bei einem generatorischen Betrieb eines Antriebs, beispielsweise des Antrieb des Hubwerks h beim Senken einer Last. Aufgrund der Möglichkeit der Rückspeisung sind bei dieser Ausführungsform auch Stromflüsse über die elektrischen Verbindungen 15 zwischen dem Primärantriebssystem 11 und dem Sekundärantriebssystem 14, insbesondere über das Steuer- und Regelungssystem 13, in beide Richtungen möglich. Der Energiespeicher 17 wird also neben der Ladung durch die diesel-elektrischen Antriebe 12 mit der Rückspeisungsenergie geladen und kann die Energie bei Bedarf wieder an das Sekundärantriebssystem 14 abgeben. In der Folge ist es möglich, den Primärenergiebedarf zu senken und generell den jeweiligen Dieselmotor der diesel-elektrischen Antriebe 12 kleiner zu dimensionieren. Der Energiespeicher 17 und jeder der diesel-elektrischen Antriebe 12 weist Abmessungen auf, die einen gegenseitigen Austausch ermöglichen. Im Übrigen gelten die Ausführungen zu 3 analog auch für die in 4 gezeigte Ausführungsform.
  • Die 5 zeigt eine schematische Darstellung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems für einen Hafenmobilkran 1, bei der das Primärantriebssystem 11 nur zwei baugleiche diesel-elektrische Antriebe 12 sowie zwei Energiespeicher 17 umfasst. Die Energiespeicher 17 sind vorzugsweise ebenfalls baugleich und entweder jeweils als Batterie oder als Kondensator ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung einer Batterie und eines Kondensators. Im Übrigen gelten die vorherigen Ausführungen analog auch für die in 5 gezeigte Ausführungsform.
  • Die 6 zeigt einen durchschnittlichen Leistungsbedarf eines Hafenmobilkrans 1 mit einem Antriebssystem gemäß der ersten Ausführungsform, das heißt mit zwei baugleichen diesel-elektrischen Antrieben 12, bei überlagerten Funktionen, beispielsweise Heben des Hubwerks h und Wippen des Wippwerks w, ohne Kombination mit einem Energiespeicher 17. Dazu befindet sich jeder diesel-elektrische Antrieb 12 bei Leerlauf zunächst in einem niedrigen Leistungsbereich. Zu Beginn des Hub- und Wippvorgangs steigt der Leistungsbedarf stark an, da die Last angehoben und der Ausleger 5 eingewippt wird, um eine Verkürzung des Radius zu erreichen. Wippt der Ausleger 5 aus, sinkt der Leistungsbedarf etwas und hält sich auf einem hohen Leistungsniveau, da die Last noch immer gehoben wird. Sobald der Hubvorgang ebenfalls beendet ist, fällt der Leistungsbedarf wieder ab und die diesel-elektrischen Antriebe 12 befinden sich wieder im Leerlauf in einem niedrigen Leistungsbereich.
  • Die 7 zeigt eine durchschnittliche Leistungsbereitstellung für einen Hafenmobilkran 1 mit einem Antriebssystem gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform bei überlagerten Funktionen, beispielsweise Heben des Hubwerks h und Wippen des Wippwerks w. Es sind also zusätzlich zu den zwei diesel-elektrischen Antrieben 12 einer oder zwei Energiespeicher 17 vorgesehen. Die Leistungskurve verläuft ähnlich wie in 6, jedoch wird die Energie nicht mehr alleine durch die beiden diesel-elektrischen Antriebe 12 aufgebracht. Das Leistungsmaximum zu Beginn des Hubvorgangs wird stattdessen durch den oder die Energiespeicher 17 abgedeckt und nicht mehr allein durch die diesel-elektrischen Antriebe 12, weshalb diese im sonstigen Leerlaufbetrieb eine höhere Leistung aufbringen müssen, um den oder die Energiespeicher 17 zu laden. Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die diesel-elektrischen Antriebe 12 nicht mehr auf das Leistungsmaximum ausgelegt werden müssen. Stattdessen werden die diesel-elektrischen Antriebe 12 im Leerlaufbetrieb besser ausgenutzt, um den oder die Energiespeicher 17 zu laden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hafenmobilkran
    2
    Unterwagen
    3
    Oberwagen
    4
    Turm
    5
    Ausleger
    6
    Fahrwerk
    7
    Kai
    8
    Abstützvorrichtung
    9
    Gegengewicht
    10
    Rollenkopf
    11
    Primärantriebssystem
    12
    diesel-elektrischer Antrieb
    13
    Steuer- und Regelungssystem
    14
    Sekundärantriebssystem
    15
    elektrische Verbindung
    16
    Signalverbindung
    17
    Energiespeicher
    d
    Drehwerk
    D
    Drehachse
    w
    Wippwerk
    W
    Wippachse
    h
    Hubwerk
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7554278 B2 [0002]

Claims (7)

  1. Antriebssystem für einen Hafenkran, das ein Primärantriebssystem (11) und ein hiervon mit elektrischer Energie versorgtes Sekundärantriebssystem (14) aufweist, wobei das Primärantriebssystem (11) zwei diesel-elektrische Antriebe (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die diesel-elektrischen Antriebe (12) baugleich ausgeführt sind.
  2. Antriebssystem für einen Hafenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärantriebssystem (11) mindestens einen Energiespeicher (17) umfasst, insbesondere um durch Abdeckung von Leistungsmaxima die diesel-elektrischen Antriebe (12) entsprechend kleiner dimensionieren zu können.
  3. Antriebssystem für einen Hafenkran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärantriebssystem (11) mindestens zwei Energiespeicher (17) umfasst, die vorzugsweise baugleich ausgeführt sind.
  4. Antriebssystem für einen Hafenkran nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Energiespeicher (17) und jeder der diesel-elektrischen Antriebe (12) Abmessungen aufweist, die einen gegenseitigen Austausch ermöglichen.
  5. Antriebssystem für einen Hafenkran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem ein Steuer- und Regelungssystem (13) umfasst, das auf Grundlage der vom Sekundärantriebssystem (14) benötigten Energie die Versorgung durch das Primärantriebssystem (11) steuert und regelt.
  6. Antriebssystem für einen Hafenkran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärantriebssystem (11) so dimensioniert ist, dass die vom Sekundärantriebssystem (14) benötigte Energie bereitgestellt werden kann, jedoch kein Leistungsüberschuss vorliegt.
  7. Hafenkran, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Antriebssystem gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
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