DE19709034C1

DE19709034C1 - Containertransportsystem mit Schienen

Info

Publication number: DE19709034C1
Application number: DE1997109034
Authority: DE
Inventors: Reinhard Bauer; Walter Haefel; Edgard Huth; Otto Weis
Original assignee: NOELL STAHL und MASCHINENBAU G
Current assignee: Noell Crane Systems GmbH
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2017-03-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Containertransportsystem mit Schienen auf Fahrbahn, Linearmotor und drehbaren Rädern.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo Container mit schienenge führten linearmotorgetriebenen Transportwagen voll automatisch bewegt werden. Die Erfindung ist für den Transport in Längs- und Querrichtung auf einem vorgegebenen ebenen Gelände geeignet, wo umweltfreundlich, ohne nennenswerte Wartung, ein schnelles Verfahren von Container in Längs- und Querrichtung erforderlich ist, beispielsweise auf Sortierplätzen in Endladeeinrichtungen in Häfen oder aber zwischen Schiffen und Straßen- oder Schienenfahrzeugen oder eine dieser genannten Fahrzeugarten untereinander.

Für den Transport von Containern auf einem flachen Gelände sind Vorrichtungen bekannt. So wird beispielsweise in DE 44 07 999 A1 ein Fahrwerk für weichenlose beliebige Richtungsänderungen beschrieben, das für den Einsatz in automatischen Parkhäusern geeignet ist und mit dem, mittels Linearantriebstechnik, Paletten, auf denen Lasten stehen, auf Führungsprofilen in verschiedene Richtungen längs und quer transportiert werden. Die Vorrichtung hat den Nachteil, daß schwenkbare Tragrollen, die an den Ecken der Paletten angeordnet sind, für sehr hohe Lasten, wie sie in Containern transportiert werden, nicht geeignet sind, da der Energiebedarf zum Schwenken der Rollen sehr hoch ist. Weiterhin ist eine hohe Fahrbahn breite für das Umschlagen der Rollen bei Fahren in entgegengesetzte Richtung erforderlich.

Auch in DE 44 39 740 C1 wird ein Containerterminal mit integriertem vollautomatischem Containertransportsystem vorgeschlagen, bei dem linearmotorbetriebene Transportpaletten längs und quer verfahrbar sind. Auch diese Transportpaletten sind auf Schwenkrollen gelagert denen die oben genannten Nachteile anlasten, wodurch sie für den Transport von schweren Containern ungeeignet sind.

Weiterhin schlägt DE 195 03 878 A1 eine Vorrichtung für weichenlose Richtungsänderungen vor, bei der schwenkbare Tragrollen, die von einem einzigen Führungselement umgeben werden, an Paletten angeordnet sind, mit denen Container transportiert werden können. Auch in diesem Beispiel handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der Paletten mittels Schwenkrollen an allen vier Ecken linearmotorgetrieben bewegt werden, ohne daß die oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Transportsystem für Container zu entwickeln, mit dem hohe Lasten mit schmalen Fahrbahnen und bei geringem energetischen und apparativen Aufwand mit Linearmotoren störungsfrei in Längs- und in Querrichtung verfahrbar sind.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung wieder.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht ein Containertransportsystem mit Fahrbahnen, Linearmotoren und drehbaren Rädern vor, wobei die Fahr bahnen parallel und quer zueinander angeordnet sind und Kreuzungspunkte bilden, wobei außerhalb der Kreuzungspunkte mittig in den Fahrbahnen Führungsschienen angeordnet sind.

Die Fahrbahnen sind als Schienen ausgeführt, auf denen der Transportwagen für Container mit den Laufflächen der jeweils mittleren Laufräder entlangfährt.

Vorstellbar ist es, ein kleines Laufrad zwischen größeren Laufrädern anzuordnen. Dabei können alle drei Laufräder auf einer Achse sich unabhängig voneinander drehen.

Vorteilhaft ist es aber auch, die Laufräder als Doppelscheibenräder auszubilden.

Die drehbaren Laufrollen sind von horizontalen Führungsrollen umgeben, wobei die Abstände der Laufrollen mit den Abständen der Fahrbahnen übereinstimmen und die Laufrollen, mit den sie umgebenden Führungs rollen, in den Kreuzungspunkten drehbar sind. Die horizontalen Führungs rollen liegen beim Fahren auf geraden Strecken an den Führungsschienen an und bewirken somit, daß nur die mittleren sowie der mittlere Teil der Laufrollen mit den Führungsschienen in Berührung kommen, so daß ein freier Lauf der seitlichen oder des seitlichen Teiles der Laufrollen gewährleistet ist.

In Längs- und Querrichtung zu den Transportwagen sind neben den Fahrbahnen Statoren angeordnet, die mit Magneten, die längs und quer am Transportwagen angeordnet sind, in Wechselwirkung stehen und für eine Vorwärtsbewegung des Transportwagens in Längs- und Querrichtung sorgen. Weiterhin sind parallel zu den Fahrbahnen Statoren angeordnet, die auf an den Transportwagen angeordnete Schwenkschieber wirken. Das Verstellen der Schwenkschieber am Transportwagen bewirkt über Gestänge und Schwenkgestänge, daß die Laufrollen in den Kreuzungspunkten um jeweils 90° gedreht werden und somit eine Richtungsänderung des Wagens möglich wird.

Auf den Kreuzungspunkten zwischen den Fahrschienen auf den Fahrbahnen sind zwischen den Schienen auf den Schienenschwellen, die aus Stahl sein sollten, Formteller angeordnet, auf denen die Doppelscheibenräder auf den Laufflächen der äußeren Räder drehen können.

Vorteilhaft ist es, die Laufräder als Doppelscheibenräder auszubilden. Damit eine sichere Führung an den Führungsschienen erreicht wird, sind um jedes Laufrollenpaar mindestens vier horizontale Führungsrollen anzuordnen, die die Laufrollen so führen, daß es nicht zur Berührung mit den Führungs schienen kommt. Die horizontalen Führungsrollen, die kugel- oder wälzgelagert ausgebildet sein können, rollen energiesparend an den Führungsschienen entlang. In den Kreuzungspunkten, in denen die Doppelscheibenräder gedreht werden, dienen die Führungsrollen dazu, eine Führung mit den Kreissegmenten, die einen Kreuzungspunkt in vorteilhafterweise umgeben und abgrenzen, zu führen.

Für eine sichere Funktion der Vorrichtung genügt es, wenn nur um drei Laufrollenpaare horizontale Führungsrollen angeordnet sind.

Sobald der linearmotorbetriebene Transportwagen einen Kreuzungspunkt erreicht, was durch flächendeckend angeordnete Sensoren angezeigt wird, wird der Transportwagen durch mit wenig strombetriebene Statoren in Längs- und Querrichtung im Kreuzungspunkt gehalten, wobei Statoren für die Schwenkschieber die Schwenkschieber betätigen. Die von den Schwenkschiebern ausgehenden Gestänge mit Schwenkgestängen betätigen über jeweils einen Schwenkschieber jeweils zwei Doppelscheibenräderpaare, die sich in den Kreuzungspunkten drehen. Der Transportwagen wird von den Statoren so lange im Kreuzungspunkt gehalten, bis die Laufrollen um 90° gedreht sind. Danach kann der Transportwagen mittels Statoren, quer zu seiner Längsrichtung fahrend, die Kreuzungspunkte verlassen.

Für den Fall, daß ein Transportwagen sicher im Transportcontainersystem abgestellt werden soll, erfolgt das, indem alle Doppelscheibenräder im Kreuzungspunkt um nur 45° gedreht werden, so daß ein unbeabsichtigtes Verfahren des Transportwagens nicht möglich ist.

Vorteilhaft ist es, als Sensoren zur Steuerung der Transportwagen Sensoren anzuwenden, wobei für eine einwandfreie Funktion des Systems in jeder Stellung des Transportwagens mindestens ein Sensor unter dem Transportwagen zwischen den Führungsschienen angeordnet sein müssen. Durch die Führung der Laufräder mittels Gestänge wird erreicht, daß sich alle vier Laufräderpaare am Transportwagen gleichzeitig und gleichmäßig verdrehen, ohne daß es zu einem Nachlaufen der Räder kommt. Weiterhin sind mit dem vorgeschlagenen Containertransportsystem Container mit sehr hohen Lasten bei nur geringer Breite der Fahrbahnen verfahrbar.

Vorteilhaft ist es, den Transportwagen als Doppelpalette auszuführen und auf dem Transportwagen Dämpfungsvorrichtungen, beispielsweise Federn Gummis, Stoßdämpfer oder andere federnde Vorrichtungen vorzusehen, die beim Absetzen der Container mit dem Kran verhindern, daß bei einem schnellen Absetzen der Container Deformierungen am Transportwagen auftreten, die Betriebsunsicherheiten im Linearmotorsystem mit sich bringen können.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Fahrbahnen im Baukastensystem auszu führen, ergänzen und zu erweitern.

Im folgenden wird die Erfindung an sechs Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figuren zeigen

Fig. 1 Querschnitt des Fahrschienenaufbaus und des Transportwagens,

Fig. 2 Schienenaufbau mit den Transportwagenrädern,

Fig. 3 Isometrische Darstellung des Unterwagens mit Schwenkeinrichtung, Traverse und Radgehäuse,

Fig. 4 Isometrische Darstellung des Transportweges mit Oberwagen und Unterwagen,

Fig. 5 Schwenkteller auf Stahlschwellen und angebauten Schienen mit dem Schienenendstück und

Fig. 6 Draufsicht auf einen Teilbereich der Fahrstrecke mit Längs- und Querschienen, Stahlschwellen, Schwenkteller und Puffer sowie eine Übergabestelle mit Transportwagen und einem Straddle Carrier.

Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt des Fahrschienenaufbaus zeigt eine vorbereitete ebene Fläche 1, bestehend aus Beton, Bitumen oder Schotter, auf der der Belastung entsprechend im Abstand Stahlschwellen 2 mit Schienenhalteteile 3 verlegt und mit Befestigungsmittel 4 befestigt wurden. In die Schienenhalteteile wurden die Schienen 5 eingesetzt und über Federelement 6 und Schrauben 7 gehalten. Mit gleichem Aufbau Schienenhalteteil 3, Federelement 6 und Schrauben 7 sind die Linearmotorstatoren 8 und 25 auf den Stahlschwellen 2 befestigt. Durch diesen Aufbau können die Statoren 8 und 25 entsprechend ihrer magnetischen Zuordnung in der Längsrichtung stufenlos verschoben werden.

Im Kreuzungspunkt 9 der Schienen 5 sind auf den Stahlschwellen 2 Formteller 11 aufgesetzt und mit Schrauben 7 befestigt. Zur stoßfreien Überfahrt von der Schiene 5 auf den Formteller 11 sind angeschrägte Schienenendstücke 34 am Formteller 11 vorhanden.

Auf den Schienen wird der Transportwagen 12 für Container 30, bestehend aus dem verformungszulässigen Oberwagen 13 und der mit mehreren Dämpfungselementen 32 für die Magnete 33 steife Unterwagen 14 mit den drehbaren Rädern 15 aufgesetzt. Die drehbaren Räder 15 sind als Doppelscheibenräder 16 und 17 ausgebildet, wobei das Scheibenrad 16 mit den Läufflächen 18 für die Schiene 5 und die Lauffläche 19 für den Formteller 11 ausgebildet ist. Dagegen kommt die Lauffläche 20 der Scheibenräder 17 nur auf dem Formteller 11 zum Einsatz. Die seitliche Führung der drehbaren Räder 15 sind über das Radgehäuse 21 und den Drehzapfen 22 in einer Traverse 23 gelagert. Die Traverse 23 ist mit dem Unterwagen 14 kraftschlüssig verbunden.

Die Bewegung der drehbaren Räder 15 erfolgt über ein in einem U-Profil 24 vom Stator 25 bewegten Verschiebewagen 26 und weiter über Gestänge 27 und Gelenkhebel 28 in das Radgehäuse 21. Durch die Lagerung der drehbaren Räder 15 innerhalb der Containerbreite 29 ist eine Übernahme des Containers 30 mit handelsüblichen spreaderbestücktem Containerfahrzeug, zum Beispiel Straddle Carrier 31, möglich.

Der Transportablauf erfolgt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in folgender Weise:
Mit einer Containerbrücke (nicht dargestellt) wird der Container 30 auf den Oberwagen 13 des Transportwagens 12 aufgesetzt. Über mehrere Dämpfungselemente 32 wird der Aufsetzstoß gedämpft. Durch die Bestromung der Statoren 8 erfolgt die Fahrbewegung des Transportwagens 12. Nach erreichen und Abbremsen des Transportwagens 12 auf den Formteller 11 wird durch die Bestromung des Stators 25 der Verschiebewagen 26 betätigt und über Gestänge alle Räder 15 geschwenkt. Durch die Bestromung der für die Querfahrt zuständigen Statoren 8 erfolgt die Weiterfahrt. Zur Absicherung der Fahrstrecken sind Endpuffer 35 aufgebaut.

Bezugszeichenliste

1 ebene Fläche
2 Schwellen, Stahlschwellen
3 Schienenhalteteile
4 Befestigungsmittel
5 Schiene
6 Federelemente
7 Schrauben
8 Linearstatoren
9 Kreuzungspunkt
10 Fahrbahnen
11 Formteller
12 Transportwagen für Container
13 Oberwagen
14 Unterwagen
15 Räder
16 Doppelscheibenräder
17 Doppelscheibenräder
18 Lauffläche der Doppelscheibenräder
19 Lauffläche der Doppelscheibenräder
20 Lauffläche der Doppelscheibenräder
21 Radgehäuse
22 Drehzapfen
23 Traverse
24 U-Profil
25 Stator
26 Verschiebewagen
27 Gestänge
28 Gelenkhebel
29 Containerbreite
30 Container
31 Straddle Carrier
32 Dämpfungselement
33 Magnet
34 Schienenendstück
35 Endpuffer
36 Führungsrollen

Claims

1. Containertransportsystem mit Schienen auf Fahrbahnen, Linearmotor und drehbaren Rädern, gekennzeichnet durch

- ein System von quer im rechten Winkel und parallel zueinander angeordneten Fahrbahnen (10) mit Schienen (5), die Kreuzungspunkte (9) bilden, wobei die Schienen (5) nur außerhalb der Kreuzungspunkte (9) angeordnet sind,
- Transportwagen (12) mit um einen Drehzapfen (22) drehbare Räder (15) mit horizontalen Führungsrollen (36), wobei die Abstände der Räder (15) mit den Abständen der Schienen (5) übereinstimmen und die Räder (15) mit den Führungsrollen (36) in den Kreuzungspunkten (9) drehbar sind,
- in Längs- und Querrichtung, am Transportwagen (12) angeordnete Magnete (33), die mit Statoren (8, 25) der Fahrbahn (10), den Transportwagen (12) in Längs- und Querrichtung bewegen,
- ein Gestänge (27) und Gelenkhebel (28) mit einem Verschiebewagen (26) zum Drehen der Räder (15) mit horizontalen Führungsrollen (36).

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (15) am Transportwagen (12) als Doppelscheibenräder (16, 17) ausgeführt sind, deren mittlere Läuffläche (18) auf der Schiene (5) und deren andere Laufflächen (19, 20) auf den Kreuzungspunkten (9) abrollen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Fahrbahnen (10) Statoren (25) für die Verschiebewagen (26) angeordnet sind.

4. System nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur um drei Räder (15, 16, 17) horizontale Führungsrollen (36) angeordnet sind.

5. System nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Führungsrollen (36) in Formtellern (11) geführt werden.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß um ein Paar Doppelscheibenräder (16, 17) jeweils vier horizontale Führungsrollen (36) angeordnet sind.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Doppelscheibenräder (16, 17) über einen Verschiebewagen (26) betätigt werden.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß flächendeckend zwischen den Fahrbahnen (10) Sensoren zur Steuerung der Statoren (8, 25) angeordnet sind.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren so angeordnet sind, daß sich immer ein Sensor unter dem Transportwagen (12) befindet.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (12) aus einem Ober- und Unterwagen (13, 14) mit Dämpfungselementen (32) besteht.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahnen (10) als modulares Baukastensystem erweiter- und ergänzbar sind.

12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreuzungspunkten (9) der Schienen (5) auf Stahlschwellen (2) aufgesetzte Formteller (11) angeordnet sind.

13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Transportwagen (12) so bemessen ist, daß Container (30) direkt von Straddle Carriers (31) übernommen werden können.