DE19708824A1 - Verfahren und Einrichtung zur Stapelung von Containern auf einem Boden und ein Containerstapel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stapelung von Containern auf einem Boden, vorzugsweise an Bord eines Schiffes.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Verwendung bei der Stapelung von Containern, insbesondere gemäß des vorgenannten Verfahrens, und einen entsprechend erstellten Containerstapel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Einrichtung bzw. einen Containerstapel anzugeben, bei dem bzw. mit der eine größere Anzahl von Containern sicher gestapelt werden kann, insbesondere ohne Beschädigung der Container selbst gestapelt werden kann, so daß ein entsprechender Bodenbereich besser ausgenutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verfahrenshinsicht dadurch gelöst, daß die Reibung zwischen der Standfläche bzw. den Standflächen des im Containerstapel untersten Containers und dem Boden vermindert wird, und zwar vorzugsweise derart, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem untersten Container und dem Bo­ den auf einen Wert vermindert wird, der kleiner als etwa 0,25 ist, also kleiner ist, als der zwischen Stahl und Stahlguß herr­ schende Reibungskoeffizient, wobei Stahl üblicherweise das Mate­ rial für einen Schiffsboden ist, während Stahlguß vorzugsweise das Material für einen Eckbeschlag eines Containers ist, der gleichzeitig eine Standfläche des Containers bildet.

Bei der gestellten Aufgabe, eine insbesondere höhere Stapelung in sicherer Weise zu ermöglichen, ist die gefundene Lösung zunächst einmal überraschend, da üblicherweise davon aus­ gegangen wird, daß eine Stapelung auf einem haftenderen Boden sicherer ist, als auf einem glatteren Boden. Bei der vorliegen­ den Problematik ist dies jedoch erstaunlicherweise nicht der Fall, da die Container, insbesondere auf Schiffsinnenböden, üb­ licherweise in Zellen bzw. Zellgerüsten gestapelt werden, die ein Umkippen des Containerstapels grundsätzlich verhindern, so daß nicht das Umkippen eines Containerstapels oder das Verrut­ schen eines Containerstapels die eigentlichen Probleme aufwirft, sondern die mögliche Beschädigung der Container selbst, insbe­ sondere eine mögliche Verformung der Container selbst, bei einer relativen Bewegung der Container in einem Containerstapel zuein­ ander.

Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß die Container eines Containerstapels üblicherweise mit Staustücken über ihre Eckbeschläge miteinander verbunden sind, so daß sie sich relativ zueinander innerhalb des Stapels nicht oder nur un­ wesentlich bewegen können. Auch die Container einander unmittel­ bar benachbarter Stapel sind oftmals über sogenannte Doppelstau­ stücke über ihre Eckbeschläge miteinander verbunden, und zwar formschlüssig miteinander verbunden. Bewegungen eines Schiffes, also beispielsweise Rollbewegungen oder Stampfbewegungen des Schiffes, können sich also nur dahingehend auswirken, daß der gesamte Stapel der quasi miteinander verzahnten Container in Be­ wegung gerät. Dabei beinhaltet die Erfindung die Erkenntnis, daß eine solche Bewegung des gesamten Containerstapels gerade nicht verhindert werden darf, sondern vielmehr begünstigt werden muß. Ist nämlich die Haftreibung zwischen der Standfläche oder den von Eckbeschlägen gebildeten Standflächen und dem Schiffsboden, auf dem er steht, zu groß, so wird ein Verrutschen des Contai­ nerstapels auf dem Schiffsboden insgesamt hierdurch verhindert bzw. behindert. Dann wirken aber Kräfte auf den Containerstapel, die eine Kippbewegung des gesamten Stapels verursachen würden, wobei diese Kippbewegung nicht durch ein Verrutschen des Stapels insgesamt aufgefangen bzw. ausgeglichen werden kann. Da jedoch diese Kräfte in irgendeiner Weise aufgefangen werden müssen, was nicht sofort von den Zellwänden bzw. Zellgerüsten möglich ist, da zwischen diesen und den Containern für das Einbringen und Ausbringen der Container ein gewisser Spielraum besteht, werden die auf den Containerstapel wirkenden Kräfte notgedrungen von dem untersten Container des Containerstapels aufgefangen, der dadurch erheblich verformt werden kann, insbesondere geradezu aufgrund der auf ihn wirkenden Torsionskräfte verdrillt werden kann.

Derartige Verformungen können also mit Vorteil vermieden werden, wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem untersten Con­ tainer und dem Boden gegenüber dem üblicherweise vorliegenden Reibungskoeffizienten vermindert worden ist. Dabei ist es in­ teressant, daß nicht unbedingt der unterste Container auf den Containerstapel wirkende Kräfte durch ein Verrutschen über seine gesamte Fläche auffangen muß, sondern daß es völlig ausreichend ist, wenn wenigstens der im Einzelfalle am stärksten belastete Standflächenbereich, also beispielsweise ein Eckbeschlag, durch minimale Rutschbewegungen eine Elastizität des Containerstapels in diesem Bereich gewährleisten kann, während die übrigen Eck­ beschläge des untersten Containers im wesentlichen standfest bleiben dürfen.

Wichtig ist es insbesondere, den Reibungskoeffizienten dort zu vermindern, wo innerhalb eines Zellgerüstes, das übli­ cherweise eine Länge für einen 40-Fuß-Container aufweist, zwei einander benachbarte 20-Fuß-Container als Container einander be­ nachbarter Stapel über sogenannte Doppelstaustücke miteinander verbunden sind, wobei diese Doppelstaustücke die zwischen den beiden einander benachbarten Containerstapeln befindliche Fuge jeweils überbrücken. Die Eckbeschläge der jeweils untersten Con­ tainer, die an dieser Fuge angrenzen und Standflächen für die beiden Containerstapel bilden, müssen nach Möglichkeit aufgrund eines niedrigen Reibungskoeffizienten beim Einwirken von Kräften ausweichen können, und zwar insbesondere in Richtung parallel zu der Fuge, so daß ein gewisses "Eindrücken" des aus zwei einander benachbarten Teilstapeln gebildeten Gesamtstapels in Richtung der Fuge zwischen den Containerstapeln möglich sein muß.

Eine entsprechende Verminderung des Reibungskoeffizien­ ten bzw. der Reibung zwischen dem untersten Container und dem Boden kann dadurch erreicht werden, daß zwischen dem Container und dem Boden containerseitig und/oder bodenseitig eine die Rei­ bung vermindernde Materialfläche oder -schicht vorgesehen wird. Insbesondere können also auch zwei derartige Flächen oder Schichten vorgesehen sein, die mit einem möglichst geringen Rei­ bungskoeffizienten aneinanderliegen. Als entsprechendes Material kommen durchaus flüssige Materialien in Betracht, wie beispiels­ weise Schmierseife oder dergleichen. Eine definiertere und abge­ grenztere Maßnahme wäre jedoch beispielsweise durch Kunststoff- oder Bronzeplatten zu erzielen.

Die dadurch erzielte Verminderung des Reibungskoeffi­ zienten wirkt sich unmittelbar auf die maximale Anzahl von ge­ stapelten Containern in einem Containerstapel aus. Es kann näm­ lich davon ausgegangen werden, daß auf den untersten Container nur eine maximale Horizontalkraft einwirken darf, die (noch nicht) durch ein Nachgeben, also ein Verrutschen, des untersten Containers aufgefangen wird, ohne daß sich der Container dadurch verformt, wobei diese Horizontalkraft sich unmittelbar ergibt aus dem Produkt aus der Vertikalkraft, also der Gewichtskraft der im Stapel gestapelten Container und dem Reibfaktor zwischen dem Material der Standfläche des untersten Containers und dem Material des Schiffsbodens. Wäre beispielsweise diese maximale Horizontalkraft auf 150 kN zu beschränken, so wäre durch eine einfache Rechnung zu ermitteln, daß maximal 120 t in einem Con­ tainerstapel gestapelt werden dürften, was üblicherweise nur drei Containern entspricht, wenn dabei berücksichtigt wird, daß das vorher geschilderte Produkt aus Reibfaktor und Gewichtskraft noch durch einen Faktor 2 dividiert werden darf, weil sich die Gewichtskraft quasi auf zwei Seiten des Stapels verteilt. Eine entsprechende Formel würde also ergeben, daß die maximale Ho­ rizontalkraft sich errechnet aus der Gewichtskraft der in einem Stapel gestapelten Container mal dem Reibfaktor geteilt durch den konstanten Faktor 2.

Würde, wie in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, bei­ spielsweise der übliche Reibfaktor bzw. Reibungskoeffizient, der zwischen Stahl und Stahlguß herrscht, von 0,25 durch Verwendung geeigneter, die Reibung vermindender Materialien, beispielsweise durch eine Antihaftbeschichtung, wie sie z. B. aus Küchenpfannen bekannt ist, vermindert auf einen Wert von etwa 0,15, so ergäbe sich aufgrund der vorgenannten Formel in einfacher Weise, daß dann in einem Containerstapel 200 t, also 5 Container, gestapelt werden könnten, ohne daß eine Verformung des untersten Containers des Stapels zu befürchten wäre.

Eine Einrichtung zur Verwendung beim Stapeln von Contai­ nern auf einem Boden, inbesondere an Bord eines Schiffes, vor­ zugsweise zur Durchführung des vorgeschilderten erfindungsge­ mäßen Verfahrens, zeichnet sich in selbständiger Lösung der ge­ stellten Aufgabe, für die auch selbständiger Schutz beansprucht wird, aus durch wenigstens eine Materiallage aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten kleiner als der zwischen Stahl/Stahlguß herrschende Reibungskoeffizient, vorzugsweise kleiner als etwa 0,25, zur Anordnung zwischen dem Boden und ei­ ner Standfläche des untersten Containers eines Containerstapels. Dabei kann die Materiallage auf dem Boden angeordnet sein, ins­ besondere auch bereits Bestandteil des Bodens sein oder in den Boden eingelassen sein, sie kann aber auch zwischen dem unter­ sten Container und dem Boden angeordnet sein oder an der Stand­ flache des Containers angeordnet sein.

Insbesondere eine bodenseitige Materiallage ist vor­ zugsweise zwischen vom Boden aufragenden Anschlagleisten an­ geordnet, so daß entsprechend der Bewegungsspielraum der darauf lastenden Standfläche des Containers durch Führungsschienen oder einen geschlossenen Rahmen begrenzt ist.

Wie bereits weiter vorn erläutert, ist es erfindungsge­ mäß durchaus ausreichend, wenn, bezogen auf eine Standfläche, also beispielsweise einen Eckbeschlag des Containers, entspre­ chende Maßnahmen jeweils getroffen sind, die die Reibung zwi­ schen Container und Boden vermindern. Dies bedeutet, daß ent­ sprechende Materiallagen quasi flickenartig auf dem Boden an­ geordnet sein können, wobei diese Flicken nicht größer sein müs­ sen als so groß, daß ein Eckbeschlag eines Containers oder ein­ ander benachbarte Eckbeschläge von Containern einander benach­ barter Stapel auf diesen Flicken Platz finden und einen zusätz­ lich ausreichenden Bewegungsspielraum finden. Entsprechende Flicken wären also vorzugsweise in Endbereichen von Fugen ein­ ander benachbarter Containerstapel anzuordnen, also in einem Be­ reich, in dem zwei Ecken oder vier Ecken einander benachbarter zwei Container oder vier Container aufeinandertreffen.

Erfindungsgemäß ist mit Vorteil vorgesehen, daß insbe­ sondere ergänzend zu entsprechenden Materiallage-Flicken auf dem Boden eines Schiffes noch ein Schlitten zwischen dem Container und dem Boden angeordnet ist, der ebenfalls eine Materiallage mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, wobei diese Materiallage der bodenseitigen Materiallage zugewandt ist und beide Materiallagen also aufeinander gleiten können.

Da ein entsprechender Schlitten, wie im vorhergehenden geschildert, am besten im Bereich einer Fuge einander benachbar­ ter Containerstapel anzuordnen wäre, weist der erfindungsgemäße Schlitten vorzugsweise ein aufragendes Distanzstück zur Einfüh­ rung in eine entsprechende Fuge zweier einander benachbarter Container auf.

Für einen Stapel aus Containern auf einem Boden, vor­ zugsweise an Bord eines Schiffes, der insbesondere nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren erstellt und vorzugsweise unter Ver­ wendung einer vorgeschilderten erfindungsgemäßen Einrichtung er­ richtet worden ist, wird selbständiger Schutz beansprucht, wobei sich erfindungsgemäß der Stapel auszeichnet durch wenigstens ei­ ne Materiallage aus einem Material mit einem Reibungskoeffizien­ ten kleiner als der zwischen Stahl/Stahlguß herrschende Rei­ bungskoeffizient, vorzugsweise kleiner als etwa 0,25, zwischen dem Boden und einer Standfläche des untersten Containers des Containerstapels.

Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderi­ sche Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Zellgerüstes an Bord eines Schiffes, in dem Container in her­ kömmlicher Weise gestapelt sind,

Fig. 2 eine Stirnansicht zweier einander benachbarter, erfindungsgemäß erstellter Containerstapel,

Fig. 3 den in Fig. 2 mit III bezeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte er­ findungsgemäße Einrichtung.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Bereich eines Zellgerüstes 1, in dem Container 2 an Bord eines Schiffes gestapelt sind. Es handelt sich hierbei zum Teil um 40-Fuß-Con­ tainer und zum Teil um 20-Fuß-Container, wobei das Zellgerüst eine Länge passend für 40-Fuß-Container oder zwei einander be­ nachbarte 20-Fuß-Container aufweist.

Die übereinander gestapelten Container 2 eines Stapels weisen jeweils an ihren Ecken Eckbeschläge 3 auf, die entweder über einfache Staustücke 4 formschlüssig miteinander verbunden, also quasi miteinander verzahnt sind oder über sogenannte Doppelstaustücke 5 miteinander formschlüssig verbunden sind, wobei diese Doppelstaustücke 5 gleichzeitig auch zwei einander benachbarte Containerstapel verbinden, indem sie die zwischen den Containerstapeln vorhandene Fuge 6 überbrücken. Diese Verhältnisse sind in der Fig. 1 im Rahmen einer Explosionsdarstellung größer herausgezeichnet.

Insbesondere die Eckbeschläge 3 der obersten Container 2 eines Containerstapels können auch über sogenannte Brückenfit­ tinge 7 miteinander verbunden sein.

Insbesondere ist aus der Fig. 1 erkennbar, daß die un­ tersten Container 2 der jeweiligen Containerstapel mit ihren Eckbeschlägen unmittelbar auf einem Boden 8 stehen.

Die Beweglichkeit dieser untersten Container 2 auf dem Boden 8 bestimmt sich daher nach dem Reibungskoeffizienten bzw. des Reibfaktors zwischen den Materialien der Eckbeschläge 3 und dem Boden 8.

Fig. 2 zeigt in der Stirnansicht zwei einander benach­ barte Stapel aus Containern 2, deren Schmalseiten übrigens nicht mit Doppelstaustücken 5 miteinander verbunden sind, gleichwohl aber eine Fuge 6 zwischen sich aufweisen, wobei die zwischen den aufeinander gestapelten Containern 2 erkennbaren Staustücke ent­ weder einfache Staustücke 4 sein könnten oder auch in der Dar­ stellung der Fig. 2 geschnitten dargestellte Doppelstaustücke 5 sein könnten, die die dargestellten Container 2 mit Containern außerhalb der Zeichenebene verbinden.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 2 stehen die Eckbeschläge der untersten Container 2 nicht mehr un­ mittelbar auf dem Boden 8, sondern auf dem Boden 8 sind an den entsprechenden Stellen Materiallagen 9 angeordnet, die einen ge­ ringen Reibungskoeffizienten aufweisen und die von Rahmenleisten 10 begrenzt sind. Auf den Materiallagen 9 ist beweglich jeweils ein Schlitten 11 aufgesetzt, der an seiner Unterseite ebenfalls eine Materiallage 12, beispielsweise entsprechend der Material­ lage 9, aufweist, die dieser Materiallage 9 zugewandt ist. Die Schlitten 11 haben aufragende Distanzstücke 13, die in Fugen 6 eingeführt sind.

Die entsprechenden Elemente im Bereich der Schlitten 11 gemäß Fig. 2 sind in der Fig. 3 noch einmal vergrößert darge­ stellt. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 2.

Insbesondere ist in der Fig. 3 erkennbar, daß die Rah­ menleisten 10 auf den Boden 8 aufgeschweißt sind und daß auch der Körper des Schlittens 11 zusammen mit dem Distanzstück 13 aus Stahl hergestellt und zusammengeschweißt ist und lediglich mit einer Materiallage 12 beschichtet ist.

Außerdem sind zwischen den Rahmenleisten 10 und der Ma­ terialfläche 9 des Bodens 8 flexible Dichtungsstreifen 14 er­ kennbar, die insbesondere Verschmutzungen dieses Bereiches ver­ meiden sollen.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 3 darge­ stellte Einrichtung. Gleiche Bauelemente sind wieder mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 3. Die Container 2 und deren Eckbeschläge 3 sind in der Darstellung der Fig. 4 der Übersicht halber fortgelassen. Es kann aber davon ausgegangen werden, daß sich auf dem Schlitten 11 entweder zwei oder auch vier Eckbeschläge 3 einander benachbarter Container 2, also in einem Bereich einer Fuge 6 oder im Kreuzungsbereich zweier Fugen 6, begegnen. Die Materiallage 9 auf dem Boden 8 ist also nur so weit ausgedehnt, wie sie für entsprechende Eckbeschläge 3 Platz und Bewegungsspielraum bieten muß. Entsprechend klein ausgebil­ det ist auch der Schlitten 11, der innerhalb des von den Leisten 10 umgrenzten Bereiches lokalisiert ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Stapelung von Containern auf einem Bo­ den, vorzugsweise an Bord eines Schiffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung zwischen der Standfläche bzw. den Standflächen des im Containerstapels untersten Containers und dem Boden ver­ mindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient der Reibung zwischen dem untersten Container und dem Boden auf einen Wert vermindert wird, der kleiner als etwa 0,25 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenigstens im Bereich der Standfläche oder der Standflächen des untersten Containers, zwischen dem Container und dem Boden containerseitig und/oder bodenseitig eine die Reibung vermin­ dernde Materialfläche oder -schicht vorgesehen wird.

4. Einrichtung zur Verwendung beim Stapeln von Con­ tainern auf einem Boden, insbesondere an Bord eines Schiffes, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Materiallage (9, 12) aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten kleiner als der zwischen Stahl/Stahlguß herrschende Reibungskoeffizient, vorzugsweise kleiner als etwa 0,25, zur Anordnung zwischen dem Boden (8) und einer Standfläche (3) des untersten Containers (2) eines Containerstapels.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materiallage (9) auf dem Boden (8) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Materiallage (9) zwischen vom Boden (8) aufragenden An­ schlagsleisten (10) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Randbereich der Materiallage (9) und einer An­ schlagsleiste (10) eine vorzugsweise flexible Dichtung (14) an­ geordnet ist.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materiallage container­ seitig angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materiallage (12) Be­ standteil eines auf dem Boden (8) bzw. dessen Materiallage (9) gleitenden Schlittens (11) ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (11) zur Anordnung im Bereich der Fuge (6) zwischen zwei einander benachbarten untersten Containern (2) einander benachbarter Containerstapel vorgesehen und ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schlitten (11) ein aufragendes Distanzstück (13) zur Einführung in eine Fuge (6) zwischen zwei einander benach­ barten Containern (2) aufweist.

12. Stapel aus Containern auf einem Boden, vorzugsweise an Bord eines Schiffes, gekennzeichnet durch wenigstens eine Materiallage (9, 12) aus einem Material mit einem Reibungskoeffizienten kleiner als der zwischen Stahl/Stahlguß herrschende Reibungskoeffizient, vorzugsweise kleiner als etwa 0,25, zwischen dem Boden (8) und einer Standfläche (3) des un­ tersten Containers (2) des Containerstapels.