DE19703286A1 - Verladekran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verladekran insbesondere in Form einer Container-Verladebrücke und Verladebrücken im allgemeinen wie auch Schiffsentladern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Container-Verladebrücken sind in vielen Ausführungsformen bekannt geworden, bei denen mehr als eine Katze Verwendung findet, wie z. B. DE-OS 23 41 725, DE-OS 38 37 726, DE-OS 40 40 072 und DE 44 17 841. Entweder laufen die Katzen - oder wirkungsähnliche Einrichtungen - in der gleichen Ebene oder auf verschiedenen Ebenen. Nachteilig sind bei nebeneinander laufenden Katzen die Verbreiterung des Auslegers, was ein nahes Heranfahren an Schiffsaufbauten erschwert oder verhindert. Ebenso nachteilig ist die nur geringfügige Leistungssteigerung bei einer Lastübernahmeeinrichtung in der gleichen Ebene, weil i. d. R. die Trajektorie einer einzelnen Katze und der zu hebenden Last deutlich günstiger ist als die Aufteilung der Lastbewegung in einen Hubvorgang und einen horizontalen Transportvorgang.

Bei größer werdenden Ausladungen der Ausleger treten zunehmend Probleme mit der Steifigkeit des Auslegers durch Torsion von sehr ungleichmäßig, einseitig belasteten Auslegern ein.

Weiterhin ist die maximal zulässige Kajenbelastung ein limitierender Faktor für den Bau von Containerverladebrücken. Daher sind einige der vorbekannten Lösungen mit sehr breiten Auslegern und damit auch sehr schweren Auslegern für die meisten real existierenden Kaianlagen unbrauchbar.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale, die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an. Die Erfindung weist den Weg, eine Vielzahl von Container gleichzeitig zu transportieren, durch Hintereinanderschalten mehrerer Laufkatzen in mehrere Funktionseinheiten.

Die Erfindung wird anhand 3 schematischer Figuren beispielhaft beschrieben, wobei die

Fig. 1 eine gesamte Seitenansicht eines Krans zeigt,

Fig. 2 zeigt eine der Laufkatzen von der Seite,

Fig. 3 zeigt eine der Laufkatzen von der Seite, einschließlich der Lastaufnahmemittel (Spreader).

Die hier angewandte Begrifflichkeit ist dem fachspezifischen Sprachgebrauch angepaßt unter der Verwendung der auch in der deutschen Fachwelt üblichen Amerikanismen. Die Beschreibung benutzt Bezugszeichen, bei denen sich an der (den) höchsten Stelle(n) ein Platzhalter (x) befindet, der sich auf die entsprechende Figur bezieht. Beispiel: x01 bedeutet hier "Portal", so wie es in allen Blatt Zeichnungen dargestellt ist. 101 bedeutet Portal, so wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Verladekran besteht - ähnlich wie die vorbekannten Containerverladebrücken - aus einem Portal x01, dem LS-Ausleger x04, dem WS- Ausleger x03, dem Pylon x02, den Portalstielen x06, x07 dem wasserseitigen (WS), einziehbaren Ausleger x03 dem landseitigen (LS) x04, die auf den Portalstielen x05, x06 ruhen. Das Portal x01 wird durch die Diagonalen x14 und den Fahrwerksbalken x17 ausgefacht. Die Ausleger sind über den Pylon x02 mit den festen Zugbändern x09, x11 (LS) und mit den beweglichen Zugbändern x08, x10 (WS) abgespannt. Der WS- Ausleger ist um den Drehpunkt x18 drehbar gelagert.

Nicht dargestellt in den Figuren sind die Katzfahrantriebe, die Führerkanzel, das Maschinenhaus bzw. E.-Haus des Krans mit dem Auslegereinziehwerk, und die Kranfahrwerke. Ebenfalls fehlen der Übersichtlichkeit halber Begehungen wie Leitern, Treppen, Plattformen, Handläufe, Aufzüge, Energieversorgung, Beleuchtung usw.

Der erfindungsgemäße Verladekran verfügt über zumindest 2 Laufkatzen x07. Diese Laufkatzen haben die Eignung, einen Container x12, üblicherweise mit einem Automatik-Spreader x16, aus dem Schiff zu heben und üblicherweise im Bereich des Portals abzusetzen bzw. in Umkehrung dieses Prozeß zu verfahren. Die Laufkatzen verfügen über Fahrwerke x30, die auf den Fahrprofilen x33, der Ausleger x04, x03 verfahrbar sind. In Fig. 2 und Fig. 3 ist eine Detaildarstellung der Laufkatzen gegeben. Die Laufkatzen sind geeignet, mit Fahrwerken x30 auf den Profilen 1033 zu fahren oder mit den Fahrwerken x25 auf dem Profil x26 zu fahren. In dieser Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Laufkatzen x07 beim einen ausreichenden Freiraum besitzen, um einen Spreader x16 über dem Profil x26 mitzuführen. Die Spreader x16 werden in die entsprechende Höhe gehoben, damit Berührungen vermieden werden.

Die Ausleger x03, x04 besitzen an ihrer Unterseite 3 Fahrprofile x33, die an den Auslegerenden eine Wippe x20, x20a aufweisen. Die Wippen x20, x20a sind geeignet, in der entsprechenden Stellung eine Laufkatze x07 einfahren zu lassen. Zu diesem Zweck verfügen sie über ein Teilstück des Fahrprofils x33. Die Wippenstellung kann von der Laufkatze x07 mitbeeinflußt werden. Die Wippen x20, x20a besitzen in etwa in der Mitte einen Drehpunkt x21. Weiterhin verfügen die Wippen x20, x20a über geeignete Verriegelungseinrichtungen, die die Wippen x20, x20a in den Endstellungen verriegeln können. Die von dem unteren Fahrprofil kommende, in den Wippenbereich eingefahrene Laufkatze x07 ist in der Lage, nach oben geschwenkt zu werden und das Übergangsprofil x23 zu erreichen. Von hier aus kann die Laufkatze x07 das obere Fahrprofil x33 erreichen und von einem Ende des einen Auslegers zu dem anderen Ende des anderen Auslegers zu fahren und dieses Spiel umzukehren. Alle Vorgänge sind sinngemäß austauschbar. Die Laufkatzen x07 mit leerem Spreader x16 werden hierdurch auf dem Oberprofil x26 bewegt, so daß die eigentlichen Transportwege unidirektional und annähernd kontinuierlich stattfinden.

Eine konstruktive Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung verwendet an Stelle der Wippen x20, x20a ein Wendekurvengleis. Hierbei greifen Zahnräder, die sich in etwa in der Mitte des Katzfahrbalken befinden, in die kurvenförmige Zahnstange des Wendekurvengleises und und fördern an den Auslegerenden die Laufkatze als ganzes an diesem Zahnrad hängend auf das entsprechende Fahrprofil.

Ein wesentlicher Vorteil der hier gewählten Auslegerform besteht in der nur geringen Torsionsbeanspruchung durch asymmetrische Lasten.

Die Energieversorgung der Katzen erfolgt vorzugsweise über (nicht dargestellte) Schleifleitungen an den Außenseiten der Ausleger x03, x04.
Zur Verstetigung der elektrischen Stromaufnahme wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Energiespeicher einzusetzen. An sich sind Energiespeicher in Form von Schwungrädern geeignet, jedoch wegen ihrer hohen Masse und den gyratorischen Effekten nur bedingt günstig. Deshalb sieht die bevorzugte Ausführungsform hydraulische Energiespeicher vor. Im Maschinenhaus der Laufkatze x07 befinden sich ein elektrischer Antriebsmotor mit einer Hydropumpe und den Hydrospeichern. Der Antriebsmotor arbeitet weitgehend im Dauerlauf und speichert mittels der Hydropumpe hydraulische Energie in den Hydrospeichern. Für den Hubvorgang können dem Hydrospeicher die hydraulische Energie entnommen werden und die Hydromotoren der Winden x39 angetrieben werden. Die Ausführung mit Hydrospeichern und Hydropumpe/-Motor hat den Vorteil, besondere Getriebe zu ersparen. Die Stromaufnahme ist vergleichweise gering und die Bauelemente wie Transformator, Antriebsmotor und Schleifleitungen können viel kleiner ausgeführt werden. Die Katze ist sehr viel leichter, weil Tragkonstruktion und Komponenten weniger Gewicht haben. Die Bremsenergie aus den Hubwerken kann beim Umschalten der Hydromotore in Pumpbetrieb (teilweise) zurückgewonnen werden. Weiterhin ist durch eine Energiereserve in den Hydrospeichern ein (begrenzter) Nothub auch nach Energieausfall möglich.

Die Hubwerke sind entsprechend einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung mit Gleichlaufeinrichtungen der Hubwerke zu versehen. Dieser Gleichlauf wird in einer Durchbildung mittels hydraulicher Betätigungselemente erreicht und zum anderen durch elektronische Steuer- und/oder Regelsysteme. Die hier beispielhaft gewählte Ausführungsform mit 4 Hubwerken je Katze hat den Vorteil, folgende Bewegungen der Last zuzulassen: Trim, List, Tilt und Skew, wobei die Skew-Bewegung durch Drehzahldifferenzen Katzfahrantriebe dargestellt wird. In einer einfachen Variante besitzt der erfindungsgemäße Verladekran lediglich 2 Hubwerke je Katze, die auch unabhängig voneinander betätigt werden können für Trim-Bewegungen der Container.

Eine weitere Ausführungsform besitzt eine Steuerung der Hubwerke durch mehrere Kranführer. Am WS-Ausleger x03 befindet sich die Kranführerkabine und vorzugsweise im Bereich des Portalquerriegels x17 eine weitere Kranführerkabine. Die Laufkatzen x07 sind dementsprechend von den Kranführern in der Nähe bedienbar und zwischen den Bereichen der Kranführer im Automatikbetrieb gefahren. So hat jeder der Kranführer in seinem Bereich optimale Sicht. werden, daß eine konstante Vertikalposition sichergestellt ist.

Weiterhin kann in einer bevorzugten Ausführungsform die eine Nothalteposition der gesamten Anlage erreicht werden. Die o.g. Schleifleitung führt einen Leiter, der beim stromlos werden die gesamte Anlage mit allen potentiellen gefährlichen Bewegungen zum Anhalten zwingt.

Claims (12)

1. Verladekran, insbesondere in Form einer ship- to-shore Container-Verladebrücke (Fig. I, Fig. II), mit mehr als einer auf dem (den) Ausleger(n) verkehrenden Laufkatze x07 mit jeweils einem Hubwerk oder mehreren Hubwerken x39, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ausleger x03 oder Auslegern x03, x04 mit den Gleisen x33 die horizontalfahrenden Laufkatzen x07 mit Einrichtungen x21, x20, x20a versehen zum Überfahren der Laufkatze auf ein oberes Fahrprofil x26 auf der Oberseite der Ausleger x03, x04, um den Laufkatzen, einschließlich des Lastaufnahmemittels, i. d. R. Spreader x16, zu ermöglichen, übereinander vorbeifahren (Fig. 1) zu können.

2. Verladekran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen x21, x20, x20a wippenähnlich ausgeführt sind.

3. Verladekran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen x21, x20, x20a in Form von Kurvengleisen (einer vertikalen Wendeschleife) ausgeführt sind, in das besondere Zahnräder eingreifen, deren Welle vorzugsweise die Mittelsenkrechte der Katze x07 kreuzt.

4. Verladekran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk x39 in Form einer hydraulischen Winde ausgeführt ist in Verbindung mit Hydrospeichern zur Speicherung der Hubenergie und einer Pumpe mit einer vergleichsweise geringen Stromaufnahme geeignet für einen annähernden Dauerbetrieb.

5. Verladekran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienung des Krans mit zwei oder mehr Kranführern in der entsprechenden Anzahl von Kranführerkabinen erfolgt.

5.1 Verladekran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kranführerkabine im Bereich des wasserseitigen (WS) Auslegers x03 und eine weitere sich im Bereich des Portals x01 befinden, welche vorzugsweise fahr- und drehbar sind.

5.2 Verladekran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kranführerkabine am WS-Ausleger während des Auftoppens des WS-Auslegers an diesem Ausleger befindet, in einer Endstellung fixiert wird und mittels eines Drehgelenkes - der Schwerkraft folgend - annähernd in der Vertikalposition hängend verbleibt.

5.2.1 Verladekran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine nahe dem Portalquerriegel x17 verfahrbar ist.

5.2.1.1 Verladekran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine nahe dem Portalquerriegel x17 über Einrichtungen verfügt, die direkte Sicht in den inneren Portalbereich zu ermöglichen und gleichzeitig Kollisionen mit dem Spreader x16, der Last x12 einerseits und dem Portalstielen x06, x05 bzw. der Portaldiagonalen x14 zu verhindern.

6. Verladekran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen zur Datenübertragung und/oder Energieversorgung über Schleifkörper verfügen, die mit Schleifleitungen auf den Auslegern x03, x04 in Verbindung stehen.

6.1 Verladekran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen x07, x07a über Energiespeicher und/oder Energierückgewinnungseinrichtungen für das Hubwerk x39 verfügen.

6.2 Verladekran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen über einen Sicherheitshauptschleifleiter verfügen, der sämtliche sicherheitsrelevanten Funktionen im "Not-Aus"-Fall auf "Halt" stellt.