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Die Erfindung betrifft eine Kuppelstück zum Verbinden zweier übereinander gestapelter Container an Bord von Schiffen mit: einem ersten Kupplungsvorsprung, welcher in einen unteren Eckbeschlag des oberen Containers einsetzbar und dort vorverriegelbar ist; einem zweiten Kupplungsvorsprung, der in einem gekuppelten Zustand in einen oberen Eckbeschlag des unteren Containers eingreift; einer Auflagefläche des ersten Kupplungsvorsprungs, welche im gekuppelten Zustand auf einem inneren Rand am unteren Eckbeschlag des oberen Containers aufliegt; und einem Distanzstück des ersten Kupplungsvorsprungs, derart, dass das Kuppelstück nur in einer bestimmten Orientierung in den unteren Eckbeschlag des oberen Containers einsetzbar ist.
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Ein solches Kuppelstück ist aus der
EP 1 784 348 B1 der Anmelderin bekannt.
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Derartige Kuppelstücke dienen dazu, an Deck (auf dem Lukendeckel) eines Schiffes als Containerstapel transportierte Container untereinander zu verbinden. Dabei werden die Container der untersten Lage und mit Hilfe von Laschbrücken zuweilen auch Container höherer Lagen zusätzlich mit Zurrstangen gesichert. Oft sind die Kuppelstücke aber die einzigen Sicherungen der Container höherer Lagen gegen Verlieren während des Seetransports.
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Beim Stauen (Laden) der Container setzt der Stauer am Kai zunächst je ein Kuppelstück mit seinem ersten (oberen) Kupplungsvorsprung in die vier unteren Eckbeschläge eines zu ladenden Containers ein und verriegelt sie dort vor. Nun wird der Container von einem Kran (Containerbrücke) an Deck des Schiffes gehievt und dort auf einem bereits gestauten Container abgesetzt. Dabei fädeln die zweiten (unteren) Kupplungsvorsprünge in die vier oberen Eckbeschläge des bereits gestauten Containers ein. Die zweiten Kupplungsvorsprünge greifen im nun gestapelten Zustand der Container in die oberen Eckbeschläge des bereits gestauten, nun unteren Containers ein und sichern den neue gestauten, nun oberen Container auf diese Weise gegen Verlieren während des Seetransports. Dieser Zustand wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als gekuppelter Zustand bezeichnet.
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Die Eingangs genannte
EP 1 784 348 B1 betrifft einen sogenanntes vollautomatisches Twistlock (fully automatic twistlock - FAT). Insbesondere bei dieser Art Kuppelstück ist es wichtig, dass die Kuppelstücke immer in einer bestimmten Orientierung vom Stauer in den unteren Eckbeschlag des oberen Containers eingesetzt und vorverriegelt werden, da es sonst passieren kann, dass die Container sich beim Löschen (Entladen) nicht mehr voneinander lösen lassen. Zu diesem Zweck schlägt die
EP 1 784 348 B1 ein Distanzstück vor, welches verhindert, dass die Kuppelstücke in einer falschen Orientierung eingesetzt und vorverriegelt werden.
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Im gekuppelten Zustand umgreift das Kuppelstück die Ränder der Eckbeschläge C-förmig. Zugkräfte auf das Kuppelstück aufgrund von Abhebekräften auf die Container, welche durch Seegang induziert werden, führen daher dazu, dass sich das Kuppelstück elastisch aufbiegt. Ferner werden auch die Eckbeschläge der Container elastisch verformt. Die Summe dieser beiden elastischen Verformungen kann bei besonders hohen Kräften dazu führen, dass das Kuppelstück außer Eingriff mit dem Eckbeschlag kommt (sogenannter Aufmacheffekt) und als schlimmste Folge der Container verloren geht oder gar Seeleute zu Schaden kommen. Von den sogenannten Klassen wird daher die maximal zulässige Zugkraft, in Fachkreisen als Pull-Out-Force bezeichnet, für ein bestimmtes Kuppelstück begrenzt.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Kuppelstück der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Aufmacheffekt reduziert ist und folglich die Pull-Out-Force erhöht werden kann.
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Zur Lösung dieses Problems ist das erfindungsgemäße Kuppelstück dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück eine Auflagefläche aufweist, welche mit der Auflagefläche des ersten Kupplungsvorsprungs fluchtet und im gekuppelten Zustand ebenfalls auf dem inneren Rand am unteren Eckbeschlag des oberen Containers aufliegt.
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Die Auflagefläche des ersten Kupplungsvorsprungs ist demnach um die Auflagefläche des Distanzstücks vergrößert. Die beiden Auflageflächen bilden eine gemeinsame Auflagefläche für den ersten Kupplungsvorsprung auf dem inneren Rand des Eckbeschlags. Damit reduziert sich bei gleicher Zugkraft der Druck auf den Rand des unteren Eckbeschlags des oberen Containers. Ferner wirkt sich dieser Druck auch naher zu einer Innenwandung des Eckbeschlags aus, wodurch der Hebelarm verringert wird. Daher verformt sich der Rand des Eckbeschlags weniger. Auf diese Weise lässt sich der Aufmacheffekt verringern und somit die Pull-Out-Force erhöhen. Dieses erhöht bei vorgegebener Nutzlast die Sicherheitsreserve des Kuppelstücks. Umgekehrt ließe sich bei gleicher Sicherheitsreserve die Nutzlast erhöhen. Ferner verringert sich aufgrund der geringeren Verformung auch das Vertikalspiel des Kuppelstücks in den Containerecken, was sich ebenfalls positiv auswirkt. Gleichzeitig hat sich bei einem Prototyp überraschend gezeigt, dass dieser sich dennoch gut in den Eckbeschlag einsetzen und dort vorverriegeln lässt.
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Weitere konstruktive Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kuppelstücks, welche das Einfädeln des oberen Kupplungsvorsprungs in den unteren Eckbeschlag des oberen Containers erleichtern oder das Tragverhalten weiter verbessern, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Kuppelstück mit den Erfindungsmerkmalen in Seitenansicht vorverriegelt in einem unteren Eckbeschlag eines oberen Containers,
- 2 den Eckbeschlag gemäß 1 in Vorderansicht,
- 3 den Eckbeschlag gemäß 1 in Draufsicht,
- 4 eine schematische Darstellung einer Krafteinleitung in das Kuppelstück gemäß 1,
- 5 eine schematische Darstellung der Krafteinleitung in das Kuppelstück gemäß 1 unter der Last.
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Die Figuren zeigen ein Kuppelstück 10, nämlich konkret ein sogenanntes vollautomatischen Twistlock (Fully Automatic Twistlock - FAT) zum Verbinden von zwei übereinander gestapelten Containern an Bord von Schiffen an ihren Eckbeschlägen.
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Das Kuppelstück
10 weist einen ersten, oberen Kupplungsvorsprung
11 auf, welches vom Stauer noch auf dem Kai in einen unteren Eckbeschlag
12 eines nicht näher gezeigten oberen Containers eingesetzt wird. Der Container wird zu diesem Zweck von einem Kran angehoben. Sodann setzt der Stauer den oberen Kupplungsvorsprungs
11 je eines Kuppelstücks
10 in jeden der vier Eckbeschläge
12 ein. Nun wird der Container von dem Kran an Bord des Schiffes gehievt und auf einen bereits gestauten Container (unteren Container) abgesetzt. Dabei fädelt ein zweiter, unterer Kupplungsvorsprung
13 in einen oberen Eckbeschlag des unteren Containers ein und kommt dabei vollautomatisch in Eingriff mit diesem Eckbeschlag. Beim Löschen des Containers kommt der untere Kupplungsvorsprung
13 vollautomatisch wieder außer Eingriff mit dem oberen Eckbeschlag des unteren Containers, wenn der obere Container von einem Kran angehoben wird. Dennoch sichern die Kuppelstücke
10 die Container während des Seetransports zuverlässig gegen Abheben und Verlieren. Dieses ist z.B. in der
EP 1 534 612 B1 , der eingangs genannten
EP 1 784 348 B1 oder der
EP 2 892 828 B1 näher beschrieben. Die letztgenannten
EP 2 892 828 B1 zeigt einen unteren Kupplungsvorsprung, welcher dem unteren Kupplungsvorsprung
13 des vorliegenden Kuppelstücks
10 entspricht.
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Zwischen dem oberen Kupplungsvorsprung 11 und dem unteren Kupplungsvorsprung 13 ist im vorliegenden Fall eine Anschlagplatte 14 vorgesehen, welche alternativ zur gezeigten Form lediglich die Form eines Wulstes haben kann, welcher in eine Nut eingreift, welche durch Fasen an den Langlöchern der Eckbeschläge 12 entstehen, wenn diese unmittelbar aufeinanderliegen.
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Ausgehend von der Anschlagplatte 14 weist der obere Kupplungsvorsprung 11 einen Schaft 16 auf, mit welchem der obere Kupplungsvorsprung 11 ein Langloch 16 am Eckbeschlag 12 durchgreift. Die Länge D des Schaftes 15 von der Oberseite der Anschlagplatte 14 aus gemessen ist dabei der Stärke C einer unteren Platte 17, in welcher das Langloch 16 angeordnet ist, angepasst. In der Regel ist die Länge D des Schaftes 15 gleich oder geringfügig länger als die Stärke C der Platte 17 (2). Die Länge D sollte gegenüber der Stärke C nicht zu groß sein, da damit auch ein Vertikalspiel des Kuppelstücks 10 vergrößert würde. Idealer Weise ist D = C, zumindest innerhalb der üblichen Fertigungstoleranzen. In diesem Fall ist das Vertikalspiel des oberen Kupplungsvorsprungs 11 im Eckbeschlag 12 gleich „Null“ (D - C = 0).
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An den Schaft 15 schließt an eine der Anschlagplatte 14 gegenüberliegenden (Ober-) Seite ein Verriegelungskopf 18 an, welcher zu einer Seite, nämlich zur selben Seite wie eine Verriegelungsnase 19 am unteren Kupplungsvorsprung vorspringt. Bei aufeinander gestapelten Containern (im gekuppelten Zustand) umgreift das Kuppelstück 10 die Eckbeschläge somit mit seinem Verriegelungskopf 18 und der Verriegelungsnase 19 C-förmig. In den 4 und 5 ist dieses durch eine schraffierte Fläche angedeutet. Eine untere Auflagefläche 20 am Verriegelungskopf 18 liegt an der Platte 17 an. Der Verriegelungskopf 18 springt gegenüber dem Schaft 15 um eine Breite B vor, welche auf einen Abstand B1 von einer Längskante des Langlochs 16 zu einer benachbarten Seitenwand 21 des Langlochs 16 abgestimmt ist. Mit anderen Worte ist die Breite B auf eine Breite B1 eines Randes der Platte 17 um das Langloch 16 abgestimmt, welcher unter der Auflagefläche 20 liegt. Konkret ist B = B1 oder geringfügig kleiner. Im Allgemeinen sollten B und B1 so bemessen sein, dass ein seitliches Spiel des Schaftes 15 gegenüber dem Langloch 16 etwa dem Spiel zwischen dem Verriegelungskopf 18 und der Seitenwand 21 entspricht. Idealer Weise sind beide Spiele gleich.
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Ferner ist in 3 ein gedachter Kreis 22 eingezeichnet, dessen Durchmesser E einen Mittelpunkt des Langlochs 16 (Kreuzungspunkt der beiden Achsen 23 und 24) als Mittelpunkt hat. Bogenförmige Stirnseiten 25 des Langlochs 16 folgen ebenfalls der Kontur dieses Kreises 22, wie in 3 gut zu erkennen ist. Mithin entspricht der Durchmesser E der größten Länge des Langlochs 16.
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Wie ebenfalls in 3 zu erkennen ist, springt der Verriegelungskopf 18 ausgehend von der Achse 24 um ein Maß F vor, welches dem halben Durchmesser E entspricht. In diesem Fall bildet eine seitliche Kante 26 des Verriegelungskopfes 18 eine Tangente an den gedachten Kreis 22. Alternativ kann F auch größer als der halbe Durchmesser E sein. Es gilt also F ≥ E/2.
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Das insoweit beschriebene Kuppelstück
10 weist weiterhin ein Distanzstück
27 auf, welches verhindert, dass das Kuppelstück
10 verkehrt herum eingebaut wird. Dieses wird in der eingangs genannten
EP 1 784 348 B1 näher beschrieben. Das vorliegende Distanzstück
27 unterscheidet sich jedoch in wesentlichen Punkten von diesem Stand der Technik:
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Das vorliegende Distanzstück 27 weist seinerseits eine Auflagefläche 28 auf, welche mit der Auflagefläche 20 des Verriegelungskopfes 18 fluchtet. Die Auflagefläche 28 des Distanzstücks 27 liegt also ebenfalls auf der Platte 17 des Eckbeschlags 12 auf. Mit anderen Worten bilden die Auflageflächen 20 und 28 eine einheitliche Auflagefläche für den Verriegelungskopf 18 auf der Platte 17. Mit anderen Worten ist die Länge A des um das Distanzstück verminderten Verriegelungskopfes 18 auf die Gesamtlänge L des Verriegelungskopfes verlängert. Die Gesamtlänge L ist größer als die Länge der seitlichen geraden Kanten (vorliegend ebenfalls A) des Langlochs und im vorliegenden Fall sogar größer als E.
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Das Distanzstück läuft im gezeigten Ausführungsbeispiel vom eigentlichen Verriegelungskopf 18 weg hin zu seinem freien Stirnende keilförmig zu, wie in 3 erkennbar. Konkret ist eine äußere (zur Seitenwand 21 weisende) Seitenfläche 29 des Distanzstücks 27 unter einem Winkel Z zur Seitenwand 21 (welche parallel zur Längsachse 24 des Langlochs 16 verläuft) angeordnet. Eine innere (von der Seitenwand 21 weg weisende) Seitenfläche 30 verläuft unter einem Winkel Y zur Längsachse 24 des Langlochs 16. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, laufen die äußere Seitenfläche 29 und die innere Seitenfläche 30 keilförmig aufeinander zu. Die Winkel Y und Z können gleich sein oder auch zueinander unterschiedlich sein. Die Winkel Y und Z liegen dabei jeweils zwischen 0° und 30°. Vorzugsweise betragen sie 10°.
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Auch eine Oberseite 31 des Distanzstücks 27 fällt vom eigentlichen Verriegelungskopf 18 weg zum freien Ende hin rampenartig ab, und zwar unter einem Winkel W (1). Dieser Winkel W dann wiederum zwischen 0° und 30° betragen, wobei 10° auch hier besonders bevorzugt ist.
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Schließlich fällt eine gemeinsame Oberseite 32 des Verriegelungskopfes 18 und des Distanzstücks 27 nach außen hin (zur Seitenwand 21 hin) rampenartig ab, nämlich unter einem Winkel X (2). Dieser Winkel X beträgt zwischen 30° und 60°, wobei 45° besonders bevorzugt sind.
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Die Winkel Y und Z tragen ebenfalls zum erleichterten Einfädeln des oberen Kupplungsvorsprungs 11 in das Langloch 16 bei. Die Winkel W und Z dienen im Wesentlichen der Gewichtseinsparung.
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Wie in 1 noch zu erkenne ist, weist der Schaft 15 benachbart zur Anschlagplatte einen Schaftabsatz 33 auf, welcher insbesondere länger als der Schaft 15 im Übrigen ist. Dieser Schaftansatz 33 weist in der Draufsicht gesehen eine Kontur auf, welcher der Kontur des Langlochs 16 entspricht und vermindert somit das Spiel des Kuppelstücks 10 gegenüber dem Langloch 16 insbesondere in Längsrichtung (Achse 24) des Langlochs 16 gesehen, ohne dabei das Einsetzen des oberen Kupplungsvorsprungs 11 in den Eckbeschlag 12 zu behindern.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kuppelstück
- 11
- Kupplungsvorsprung
- 12
- Eckbeschlag
- 13
- Kupplungsvorsprung
- 14
- Anschlagplatte
- 15
- Schaft
- 16
- Langloch
- 17
- Platte
- 18
- Verriegelungskopf
- 19
- Verriegelungsnase
- 20
- Auflagefläche
- 21
- Seitenwand
- 22
- Kreis
- 23
- Achse
- 24
- Achsen
- 25
- Stirnseite
- 26
- Kante
- 27
- Distanzstück
- 28
- Auflagefläche
- 29
- Seitenfläche
- 30
- Seitenfläche
- 31
- Oberseite
- 32
- Oberseite
- 33
- Schaftabsatz
- A
- Kantenlänge des Langloch 16
- B
- Breite
- B1
- Abstand
- C
- Plattendicke
- D
- Schaftlänge
- E
- Durchmesser
- F
- Maß
- L
- Länge
- W
- Winkel
- X
- Winkel
- Y
- Winkel
- Z
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1784348 B1 [0002, 0005, 0013, 0019]
- EP 1534612 B1 [0013]
- EP 2892828 B1 [0013]
