DE19713489A1 - Verladebrücke und Verfahren zum Umschlagen von Gütern, insbesondere an Schiffsanliegeplätzen - Google Patents
Verladebrücke und Verfahren zum Umschlagen von Gütern, insbesondere an SchiffsanliegeplätzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verladebrücke zum Umschlagen von Gütern, insbeson
dere zum Be- und Entladen von Containern an Schiffsanliegeplätzen, umfassend
ein portalartiges Grundgerüst aus vier zumindest annähernd vertikalen, auf einem
Fahrwerk ruhenden Stützen, mindestens einen Träger, bestehend aus einem
festen, landseitig über das Portal hinaus verlängerten Brückenträger und einem
schwenkbaren Klappausleger, der mittels gelenkig in einem Pylon gelagerten
Zugstangen in seiner horizontalen Lage gehalten wird sowie zwei auf Fahrbahnen
des Brückenträgers und des Auslegers im Abstand voneinander angeordnete
Laufkatzen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Umschlagen von Gütern, vorzugs
weise Containern an einem Schiffsanliegeplatz, mit Hilfe einer solchen Verlade
brücke.
Verladebrücken werden insbesondere in Häfen für den Containerumschlag mit
Schiffen eingesetzt. Sie besitzen ein Fahrwerk, in der Regel Schienenfahrwerk,
mit dessen Hilfe sie entlang dem Anlegekai auf- und abfahren können, um eine
geeignete Position zum angelegten Schiff einzunehmen. Auf dem wasserseitig
über das Schiff ausladenden Klappausleger ist die Laufkatze verfahrbar. Über
Seile ist sie mit dem Lastaufnahmemittel (Spreader) verbunden. Um einen Con
tainer aus dem Schiff ausladen oder in das Schiff absenken zu können, muß der
Spreader sowohl eine Hub- als auch eine Horizontalbewegung ausführen können.
Diese Bewegungsabläufe werden von einem Kranführer in einer Fahrerkabine an
der Laufkatze gesteuert.
Zum Ausladen eines Containers aus dem Schiff wird die Katze über die angewie
sene Containerstapelsäule gefahren. Der Spreader senkt sich herab bis er die
vier Eckpunkte des Containers trifft. Nach der Verriegelung durch Drehen der
Twistlocks wird der Container durch eine Hubbewegung aus dem Schiffsraum
herausgeführt. Sobald er die Aufbauten und Containerstapelsäulen ausreichend
überragt, setzt eine Horizontalbewegung der Laufkatze in Richtung Kai ein. Dort
werden je nach Hafenkonzept Übergabe- und Übernahmestellen festgelegt, die
sich beispielsweise unter dem Portal oder außerhalb des Portals unter dem Brüc
kenträger befinden. Die Laufkatze fährt eine solche Übergabestelle an und senkt
den Container ab. Durch Entriegeln erfolgt die Trennung vom Spreader. Anschlie
ßend nach Hub des Spreaders fährt die Katze wieder zurück in ihre Position über
die zu bedienende Stapelsäule, um die nächste Last aufzunehmen.
Soll das Schiff nicht nur entladen, sondern gleichzeitig auch mit anderen Contai
nern beschickt werden, so nimmt die Katze zur Vermeidung von Leerfahrten und
damit Energie- und Zeitersparnis auf ihrem Rückweg einen zu exportierenden
Container auf.
Üblicherweise sind deshalb auf der Landseite mindestens zwei Fahrspuren vor
handen, eine für den Export und eine für den Import, die in wiederkehrender Rei
henfolge angefahren werden.
Ein Nachteil dieser Arbeitsweise mit einer Laufkatze ist der geringe Durchsatz.
So können auf diese Weise nur 30 bis maximal 50 Container pro Stunde umge
schlagen werden.
Um die Liegezeit der Schiffe zu senken, werden daher im praktischen Hafenbe
trieb an einem Schiff gleichzeitig mehrere Krane eingesetzt.
Da die Stapelhöhe in den Schiffen durch die Stabilität der Container begrenzt ist,
werden die Schiffe immer größer - so besitzen die modernen Großcontainer
schiffe der vierten und fünften Generation (Post Panamax und Post Panamax
Plus) Kapazitäten bis zu 6000 Container. Deren Wirtschaftlichkeit hängt in stei
gendem Maße von hoher Auslastung und geringen Hafenliegezeiten ab.
Durch die Bindung vieler Häfen an die Tide können sich Verzögerungen beim
Umschlag in ihrer Wirkung noch potenzieren.
Daher hat es nicht an Bemühungen gefehlt, die Umschlagprozesse im Hafen zu
beschleunigen.
Zur Erhöhung der Anzahl der am Ladevorgang beteiligten Krane sind Projekte be
kannt geworden, die Anlegekais von Containerschiffen völlig neu zu gestalten. So
sollen die Schiffe in ein von einem U-förmigen Kai umschlossenes Hafenbecken
mit auf beiden Seiten verfahrbaren Kränen einfahren. Das am Kai liegende Schiff
kann dann gleichzeitig von beiden Seiten bedient werden.
Solche Eingriffe in vorhandene Strukturen sind nur im Rahmen von Erweiterungs-
und Ausbaumaßnahmen realisierbar, mit hohen Investitionen verbunden und ber
gen das Risiko einer geringen Flexibilität hinsichtlich der Dimensionen künftiger
Schiffsgenerationen.
Die Bemühungen sind daher vorrangig auf die Entwicklung leistungsfähigeren
Umschlaggerätes gerichtet, insbesondere auf Containerverladekrane mit deutlich
höheren Durchsätzen.
So wurde zu diesem Zwecke vorgeschlagen, den Gesamtbewegungsablauf in
Einzelbewegungen aufzulösen und diese durch getrennte Fördereinrichtungen
auszuführen. Den Laufkatzen bleibt nur noch eine Einstellfunktion, nämlich der
Hubtransport überlassen, während der Horizontaltransport auf speziellen Förder
wagen mit eigenen Fahrbahnen entlang der Kranbrücke durchgeführt wird.
Ein gattungsgemäßer Kran ist ausgestattet mit je einer wasser- und einer land
seitigen Katze zum Heben und Senken der Last sowie einem dazwischen verfahr
baren Wagen zum Horizontaltransport der Last von der Wasser- zur Landseite
und umgekehrt. Zur Lastübergabe/-übernahme werden Katze und Transport
wagen in eine übereinander liegende Position gebracht, wobei die Katze stets
von oben auf den Wagen einwirkt.
Dabei hat es sich als nachteilig erwiesen, daß Katze und Wagen erst dann in eine
übereinander liegende Position gebracht werden können, wenn die Last vollstän
dig angehoben ist. Neben weiteren Verzögerungen, die sich hieraus ergeben,
stellt dies auch besondere Anforderungen an die Aufmerksamkeit der Kranführer
oder erfordert zusätzliche Steuereinrichtungen zur Verhinderung von Kollisionen
des Wagens mit der Last oder dem Seil.
Zur Minderung dieser Nachteile wurden geteilte Transportwagen vorgeschlagen.
So beschreibt DE 19 06 212 einen Containerverladekran mit Kranbrücke, mindes
tens einer Laufkatze mit Hubwerk und Lastaufnahmemittel und einer horizontalen
Fahrbahn für einen Transportwagen, wobei letzterer mit der Last übereinander
bringbar und so ausgebildet ist, daß der Container nach dem Anheben der Last
ohne ein weiteres Verfahren der Laufkatze oder des Wagens von oben aufsetz
bar oder abnehmbar ist. Dies wird patentgemäß dadurch erreicht, daß der Trans
portwagen mit einem Containerdurchtrittsschacht und mindestens einer seitlichen
Seildurchgangsöffnung sowie mit ausrückbaren Tragriegeln ausgestattet ist und
der Container den Wagen vertikal von unten durchfährt, um anschließend auf den
ausgerückten Tragriegeln abgesetzt zu werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Wagen aus zwei getrennten,
synchron verfahrbaren Hälften, die jeweils einer Fahrbahnseite zugeordnet sind.
Zweifellos besitzt dieser patentgemäße Containerverladekran im Vergleich zu
den eingangs genannten Kranen mit nur einem Fördergerät einen erhöhten
Durchsatz. Auch vermeidet er durch die vorgeschlagene Gestaltung des Wagens
die angedeuteten Nachteile anderer derartiger Krane mit getrennten Förderein
richtungen.
Aber generell ist diese Krangattung mit dem Nachteil eines hohen technischen
Aufwandes behaftet. So muß der Transportwagen technologisch bedingt breiter
sein als die größte Containerbreite, bei 40'-Containern mindestens 12,20 m. Dies
hat eine hohe Eigenmasse zur Folge, die durch Maßnahmen zur Vermeidung von
Schwingungen aus Massenkräften beim Anfahren und Bremsen noch vergrößert
wird. Nachteilig wirkt sich auch die große Entfernung des Gesamtschwerpunktes
von den Laufrädern aus. Ist der Transportwagen geteilt, verringert sich zwar die
Breite des Wagens, gleichzeitig steigt aber der technische Aufwand für die Fahr
steuerung.
Durch die Auflösung von Gesamtabläufen in Einzelabläufe und deren Ausführung
in getrennten Fördereinrichtungen wird das Prinzip eines kontinuierlichen Arbeits
ablaufs aufgegeben. Der Transportprozeß wird zu einem hochgradig diskontinu
ierlich ablaufenden Fördervorgang mit ständigem Wechsel zwischen Stillstand
und Bewegung. Die Förderbewegungen müssen ständig anlaufen und wieder
abgebremst werden. Entsprechende Massenkräfte wirken auf die Tragkonstruk
tion der Verladebrücke ein und natürlich werden in dem gleichen Maße die An
triebselemente belastet und der Energieverbrauch gesteigert.
Die in der ZS "Port Technology International", 1995, S. 91-94 vorgestellte Weiter
entwicklung eines gattungsgemäßen Krans verspricht eine nochmalige Durch
satzerhöhung um 100%.
Unter Beibehaltung des bekannten Konzepts erlauben konstruktive und techno
logische Änderungen eine Containerbewegung mit höchsten Arbeitsgeschwindig
keiten.
Aber eine Vergrößerung des Containerdurchsatzes durch immer höhere Ge
schwindigkeiten stößt an technische Grenzen. Bereits bei kleinen Problemen
wird das Unfallrisiko beträchtlich erhöht und geringfügige Produktivitätsstei
gerungen werden mit hohem Energieaufwand erkauft.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, eine Verladebrücke der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren
zum Umschlagen von Gütern bereitzustellen, die die aufgezeigten Nachteile
vermeiden und bei einer hohen Flexibilität hinsichtlich wechselnder Betriebs
anforderungen eine erhebliche Beschleunigung des Umschlagprozesses
ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Verladebrücke sowie ein
Verfahren der in den Ansprüchen 1 und 15 genannten Art.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Vorteil einer Beschleunigung des Güterumschlages wird durch den gleichzei
tigen Einsatz von zwei Laufkatzen dadurch erreicht, daß die beiden Laufkatzen
unabhängig voneinander alle Operationen sowohl des Vertikal- als auch des Hori
zontaltransports der Last durchführen, indem sie im Parallelbetrieb in einem annä
hernd synchronen Bewegungsablauf unter Einhaltung eines Mindestabstandes
die Lastaufnahme- und die Lastabgabestationen ansteuern, wobei letztere in von
einander beabstandete Bereiche entsprechend der Transferrichtung eingeteilt
sind, und jede Katze nur den Bereich der Aufnahme- oder Abgabestation bedient,
der ihrer relativen Position im Verhältnis zu der anderen Laufkatze entspricht.
Im Unterschied zu den auf Zweikatzbetrieb beruhenden Lösungen des Standes
der Technik ist nach der erfindungsgemäßen Lösung die Arbeitsteilung zwischen
den Katzen aufgehoben. Eine Entkopplung der Arbeitsschritte und deren Auflö
sung in Einzelabläufe findet nicht statt. Beide Laufkatzen absolvieren alle Arbeits
schritte des Be- und/oder Entladeprozesses im Parallelbetrieb. Sie sind Hub- und
Transportorgan zugleich.
Dies wird dadurch ermöglicht, daß Brückenträger und Ausleger für beide Katzen
über die gesamte Transferlänge durchgehend befahrbar sind und die Katzen für
den Vertikal- und Horizontaltransport der umzuschlagenden Güter hinreichend
ausgestattet sind.
Die gleich oder ähnlich aufgebauten Laufkatzen besitzen ein Hubwerk mit Last
aufnahmemittel und ein Fahrwerk mit einem auf die Laufräder wirkenden Antrieb,
das sie befähigt, auf einer von Ausleger und Brückenträger gebildeten Fahrbahn
unabhängig voneinander hin- und herzufahren.
Beide Katzen können damit sowohl Aufnahme-/Abgabepositionen unter dem Aus
leger als auch solche unter dem Brückenträger erreichen. Wird die Verladebrücke
bspw. an einem Schiffsanlegplatz eingesetzt, so können beide Laufkatzen über
dem Schiff und über dem Kai operieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fahren die Katzen auf einer
gemeinsamen Fahrbahn über Ausleger und Brückenträger.
Nach einer anderen Ausführungsform benutzen die Katzen getrennte Fahr
bahnen.
Ausleger und Brückenträger können nämlich konstruktiv ganz unterschiedlich ge
staltet sein, in Einträger- oder in Zweiträgerausführung. Insbesondere im letzteren
Falle bieten sich vielfältige Möglichkeiten zur Anordnung von Katzfahrbahnen auf
dem Träger, die genutzt werden können, um die beiden Laufkatzen auf getrenn
ten Fahrbahnen zu führen.
So können die Laufschienen der Katzen sowohl auf der Oberseite der Träger als
auch auf Stegen an den einander zugewandten Innenseiten der Träger angeord
net sein.
Unabhängig von der konstruktiven Ausführung der Träger und der bevorzugten
Fahrbahnanordnung erstrecken sich die Fahrbahnen stets durchgehend über die
gesamte Transferlänge, also vom freien Ende des Auslegers bis zum freien Ende
des verlängerten Brückenträgers.
Um ein Kreuzen der Arbeitswege auszuschließen, werden die Fahrbewegungen
der Katzen aufeinander abgestimmt.
Dies beinhaltet zum einen eine räumliche Einteilung der Lastaufnahme- und Last
abgabstandorte in voneinander beabstandete Bereiche und zum anderen eine
Abstimmung der Fahrbewegungen durch die Bedienpersonen unter Einsatz mo
derner Anzeige-, Steuer- und Überwachungseinrichtungen.
Die räumliche Einteilung der Aufnahme- und Abgabestandorte erfolgt entspre
chend der relativen Position, die die Katzen in Betriebsstellung untereinander
einnehmen.
So kann an einem Schiffsanlegeplatz der Kai bspw. in einen Bereich unter dem
Brückenportal und einen Bereich außerhalb des Portales unter dem verlängerten
Brückenträger eingeteilt werden. Der Bereich unter dem Portal wird von der - in
Betriebsstellung - wasserseitigen Katze angefahren, der unter dem verlängerten
Brückenträger von der landseitigen.
Analog werden die Containerreihen auf dem Schiff in zwei beabstandete Bereiche -
einen wasserseitigen und einen landseitigen - eingeteilt.
Es ist offensichtlich, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren um so vorteil
hafter auf den Umschlagprozeß auswirkt, je besser es gelingt, die Fahrbewe
gungen der beiden Laufkatzen aufeinander abzustimmen und weitestgehende
Synchronität der Arbeitsschritte zu erreichen. Außerdem sind Vorkehrungen
gegen gefährliche Annäherungen sowie einseitige Überlastungen zu treffen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Kommunikation zwischen den Laufkatzen
und den gegenseitigen Informationsaustausch über die augenblicklichen Betriebs
parameter gewährleistet. Anzeigeeinrichtungen in den Führerkabinen geben den
Bedienpersonen laufend Auskunft über Ortskoordinaten, Bewegungsrichtung und
Belastungsgrößen beider Laufkatzen. Dieser ständige gegenseitige Austausch
aller relevanten Informationen über den gegenwärtigen statischen und dynami
schen Zustand beider Laufkatzen ermöglicht einen weitgehend synchronen
Bewegungsablauf.
Darüber hinaus werden die relevanten Betriebsparameter einer rechnergestützten
Zentraleinheit zur Auswertung zugeführt. Deren Verknüpfung und Abgleich mit
Sollwerten hinsichtlich der Lastenmomente und Sicherheitsabstände schließt
Gefahrenzustände in Form stabilitäts- oder festigkeitsgefährdender Betriebs
zustände aus.
Unter dem Aspekt einer universellen und flexiblen Einsetzbarkeit wird schließlich
vorgeschlagen, die Gegenmasse verfahrbar zu gestalten.
Aus Gründen der Standsicherheit bedürfen Krane mit großer wasserseitiger Aus
ladung landseitig eines Gewichtsausgleichs. Dies geschieht in der Regel durch
eine Gegenmasse im Hohlraum des Kastenträgers. Um auch bei hochgeklapptem
wasserseitigen Ausleger ein problemloses Operieren beider Laufkatzen auf dem
Brückenträger zu ermöglichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Gegen
masse in Richtung Kranspur zu verlagern.
Zu diesem Zweck sind im landseitigen Brückenträger Schienen angeordnet, auf
denen eine elektromotorisch angetriebene Gegenmasse verfahren werden kann.
Bei horizontaler Stellung des Auslegers befindet sich die Gegenmasse am
äußeren Ende des Brückenträgers. Beim Hochklappen des Auslegers verfährt
sie in Richtung Kranspur und verringert damit das landseitige Kippmoment.
Der Umschlagprozeß nach der Erfindung wird üblicherweise so ablaufen, daß,
nachdem die Verladebrücke mit Hilfe ihres Fahrwerks die richtige Position im
Verhältnis zu dem Lastenträger, bspw. einem Containerschiff, eingenommen hat,
und der Ausleger abgesenkt ist, beide Laufkatzen in etwa zeitgleich in Wahrung
eines ausreichenden Abstandes in eine Position über die erste zu bedienende
Containerstapelsäule in ihrem jeweiligen Lastaufnahmebereich fahren, die
Spreader absenken, die Container aufnehmen, sie anheben bis ein Verfahren
ohne Hindernisse möglich ist und über Ausleger und Brückenträger in Richtung
Lastenabnehmer fahren. Die landseitige Laufkatze fährt durch das Portal hindurch
bis zu den Abgabestellen unter dem Brückenträger und setzt ihre Last an der
vorgegebenen Stelle ab; die andere Katze fährt zur Abgabestelle unter dem Por
tal und setzt dort ihre Last ab. Sobald die Lastaufnahmemittel wieder frei sind,
werden sie angehoben und die Laufkatzen fahren wieder, in ausreichendem
Abstand, in ihre Positionen über dem Lastenträger, um mit Aufnahme einer
weiteren Last den Entladevorgang fortzusetzen.
Es versteht sich von selbst, daß in analoger Weise der Güterumschlag auch im
Doppelspielbetrieb durchgeführt werden kann. Hierunter wird ein Betrieb ver
standen, bei dem der Lastenträger gleichzeitig be- und entladen wird. Das heißt,
nachdem die Katzen ihre Fracht aus dem Schiff an Land abgesetzt haben, fahren
sie nicht leer zurück, sondern nehmen unmittelbar nach dem Absetzen von einer
benachbarten Fahrspur einen zu beladenden Container auf, befördern ihn zum
Schiff und senken ihn dort in eine angewiesene Stapelsäule ab.
Die erfindungsgemäße Verladebrücke ist universell und flexibel einsetzbar. Je
nach den im Hafenbetrieb oder auf dem Containerverladeplatz herrschenden
Anforderungen kann sie ohne Eingriffe in das System im Ein- oder Zweikatz
betrieb betrieben werden. Wird nur eine Laufkatze gebraucht, so kann die andere
eine Parkposition am Ende des Brückenträgers einnehmen.
Es ist in diesem Zusammenhang erwähnenswert, daß im Schwerlastbetrieb die
zweite Katze in eben diese Position gefahren wird und damit als zusätzliche
Gegenmasse dient.
Neben den bereits genannten Vorteilen ist besonders hervorzuheben, daß die
Erfindung ausschließlich auf langjährig erprobte Systeme und Baugruppen
zurückgreift. Sie kann realisiert werden unter Beibehaltung der im praktischen
Betrieb bewährten Konzepte, insbesondere hinsichtlich Tragkonstruktion, Katz
bauart, Antriebsaufbau und Steuerungen. Die zusätzlichen Anforderungen an die
Tragkonstruktion sind niedrig.
Daher ist auch der Erprobungsaufwand ausgesprochen gering.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend in einem
Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 Verladebrücke gemäß der Erfindung in Betriebsstellung an einem
Schiffsanlegeplatz
Fig. 2 Ansicht einer Verladebrücke in Einträgerausführung in Transferrichtung
Fig. 3 Ansicht einer Verladebrücke in Zweiträgerausführung in Transferrichtung
Fig. 4 Laufkatze mit Hubwerk
Fig. 5 Ablauf eines Kranspiels nach der Erfindung.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Container-Verladebrücke an
einem Schiffsanliegeplatz in ihren wesentlichen Elementen schematisch darge
stellt.
Die Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Umschlagverfahrens sind am
deutlichsten aus Fig. 5 ersichtlich.
Auf einem 4-Bein Portal 1 wird in einer Höhe, die durch die abzufertigenden
Schiffe bestimmt wird, ein Träger 2 angeordnet, der die Fahrbahn einer Lauf
katze 3 bildet. Das Portal 1 ist so ausgebildet, daß in Richtung des Kais 4 eine
Durchfahrt 5 für Flurförderzeuge besteht, während senkrecht dazu eine unge
hinderte Durchfahrt 30 für Laufkatze, Last und Lastaufnahmemittel gewährleistet
sein muß. Zum Verfahren längs des Kais besitzt die Verladebrücke ein Portal
fahrwerk 7, das überwiegend als Schienenfahrwerk ausgebildet ist. Der Aufbau
des Fahrwerks in Schwingen 31 gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der
auftretenden Ecklasten auf alle Laufräder.
Der Träger 2 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem festen Teil, dem Brücken
träger 8, der landseitig über das Portal hinaus verlängert ist und einem schwenk
baren Teil, dem Klappausleger 9. Beide Trägerteile sind durch ein Gelenk 10
miteinander verbunden. Um Schiffsmanöver nicht zu behindern, wird der Ausle
ger 9 hochgeklappt. Auch bei hochgeklapptem Ausleger 9 ist das Arbeiten mit der
Containerbrücke durch das Benutzen der Fahrbahn auf dem Brückenträger 8
möglich. In seiner horizontalen Lage wird der Klappausleger 9 durch Zugstangen 11
gehalten, die an dem Pylon 12 gelenkig gelagert sind. Das Schwenken des
Klappauslegers 9 erfolgt vorzugsweise durch einen Flaschenzug 13 zwischen
Pylonkopf und Klappausleger, der durch eine Seilwinde 14 betätigt wird, die in
einem Haus 15 untergebracht ist.
Auf der von Träger 2 gebildeten Fahrbahn sind zwei Laufkatzen 3 verfahrbar
angeordnet. Entsprechend ihrer gegenseitigen Position in Betriebsstellung,
ersichtlich aus Fig. 1, können eine landseitige Laufkatze 3L und eine wasser
seitige Laufkatze 3W unterschieden werden.
Die Laufkatzen 3 sind Hub- und Transportorgan.
Der Katzrahmen ist die tragende Konstruktion. Sie besteht im wesentlichen aus
den Fahrwerksträgern 16, der Katz-Plattform 17, den Plattformträgern 18 und
dem Maschinenhaus 19. Ihre Fahrbewegungen entlang dem Träger 2 und der
Betrieb des Hubwerks werden von einem Kranfahrer gesteuert. Dessen Führer
kabine 20 ist so angeordnet, daß eine maximale Annäherung der beiden Lauf
katzen nicht behindert wird und der Fahrer bestmögliche Sicht auf die Last hat.
Das Hubwerk 21 ist auf der Katz-Plattform 17 angeordnet. Es besteht vorzugs
weise aus zwei elektromotorisch angetriebenen Seiltrommeln 22, von denen je
zwei Hubseile 23 ablaufen. Diese Seile werden über Seilrollenblöcke 24 zu Fest
punkten auf der Katz-Plattform 17 zurückgeführt. An den Seilrollenblöcken 24
können über Verriegelungsbolzen Spreader 25 oder Schwerlasttraversen ange
schlossen werden. Das Katzfahren erfolgt durch die an den Fahrwerksträgern
befindlichen elektromotorisch angetriebenen Fahrantriebe 26, die die Katzlauf
räder 27 direkt antreiben. Zur Übertragung der Elektroenergie werden vorzugs
weise Hängeleitungen 28 eingesetzt, die über Leitungswagen das Katzfahren
ermöglichen. Für die Parkposition der Leitungswagen befindet sich am land
seitigen Ende des Brückenträgers der sogenannte Kabelbahnhof 29.
Ist aus Standsicherheitsgründen eine Gegenmasse 32 erforderlich, wird sie
vorzugsweise am oder im landseitigen Ende des Brückenträgers 8 angebracht.
Die Katzen 3L und 3W können unabhängig voneinander und zeitgleich über
Brückenträger 8 und Klappausleger 9 fahren. Da sie aber dieselbe Fahrbahn
beanspruchen, können sie nicht aneinander vorbeifahren. Ihre gegenseitige
Position ist daher stets gleichbleibend.
Die Aufnahme- und/oder Abgabestationen auf dem Kai und auf dem Schiff sind in
Analogie zu den relativen Katzpositionen ebenfalls in wasserseitige und landsei
tige Arbeitsbereiche (W1-5 und L1-5) eingeteilt.
Auf dem Kai wird demgemäß ein Arbeitsbereich für Laufkatze 3L und einer für
Laufkatze 3W eingerichtet. Ersterer kann den Bereich unter dem verlängerten
Brückenträger umfassen, letzterer denjenigen unter dem Portal. Je größer dabei
die räumlichen Abstände gewählt werden, desto geringer ist die Wahrscheinlich
keit gegenseitiger Behinderungen während des Umschlagprozesses.
In analoger Weise erfolgt die Einteilung der zu bedienenden Containerreihen auf
dem Schiff in einen wasserseitigen, auf der vom Ufer abgewandten Schiffsseite,
und einen landseitigen Bereich. Deren Mindestabstand entspricht dem minimalen
Katzabstand.
Beim Güterumschlag werden im Parallelbetrieb von Laufkatze 3W nur die wasser
seitigen Aufnahme- und Abgabebereiche W1-5 und von Laufkatze 3L nur die
landseitigen Arbeitsbereiche L1-5 bedient. Bei weitgehender Einhaltung synchro
ner Bewegungsabläufe können auf diese Weise auf einer Verladebrücke gleich
zeitig zwei Laufkatzen alle Arbeitsschritte des Be- und Entladeprozesses durch
führen, ohne daß sich ihre Wege kreuzen.
Im Vergleich zum Einkatzbetrieb bedeutet dies bei vergleichbaren Geschwin
digkeiten eine erhebliche Durchsatzsteigerung.
Wenn ein Containerschiff den vorbestimmten Liegeplatz am Kai anläuft, befindet
sich die Containerbrücke in Parkposition, d. h. der der Ausleger 9 ist hochge
klappt, um die Schiffsmanöver nicht zu behindern und eine Kollision mit den
Schiffsaufbauten auszuschließen. Sobald das Schiff fest vertäut ist, verändert
die Containerbrücke 1 ihre Position auf dem Kai und verfährt mit Hilfe ihres Fahr
werks 7 an einen Standort vor die gemäß Ladeplan zu bedienende Container
reihe. Die beiden Laufkatzen 3W und 3L fahren daraufhin unter Einhaltung eines
Sicherheitsabstandes über die zugewiesenen Containerstapelsäulen auf dem
Schiff. Ober ihrer Stapelsäule W1 oder L1 angekommen, senkt jede Katze 3W
und 3L mittels Hubwerk 21 den Spreader 25 ab. Die Kranfahrer positionieren
dabei ihre Katzen 3 so, daß der Spreader 25 die vier Eckpunkte des Containers
trifft, damit die Twistlocks in die Aussparungen der Containereckbeschläge gleiten
können. Ist das erfolgt, werden die Twistlocks gedreht und Container und
Spreader 25 damit verriegelt. Dann heben die Hubwerke 21 der Laufkatzen 3L
und 3W die Last an. Nach Erreichen der oberen Position oder sobald ein Ver
fahren ohne Hindernis möglich ist, setzt der Horizontaltransport über das Schiff
hinweg zur Obergabestation an Land ein. Jede Laufkatze fährt bis über ihre
Abgabestelle L2 bzw. W2 und senkt die Last dort wieder ab. Durch Drehen
werden die Twistlocks entriegelt. Das Hubwerk hebt den Spreader 25 etwas an,
bis er freigängig ist. Die Laufkatzen 3W und 3L können nunmehr leer über das
Schiffsdeck bis zu den Stapelsäulen zurückfahren und den Vorgang des
Aufnehmens weiterer Container wiederholen wie eingangs beschrieben.
Im Hinblick auf eine Beschleunigung des Umschlagprozesses wird aber, wo
immer das möglich erscheint, der Doppelspielbetrieb bevorzugt, das heißt
gleichzeitiges Be- und Entladen.
Im diesem Falle sind auf dem Kai der oder den Fahrspuren jeder Abgabestation
L2 und W2 parallele Aufnahmespuren L3 und W3, auf denen die zu exportie
renden Container bereitstehen, nebengeordnet.
Die Laufkatzen 3 fahren nach Abgabe der importierten Container zu einer solchen
Parallelspur W3 bzw. L3. Die Flipper des Spreaders 25 werden nach unten ge
klappt, um das Anfahren der Kopplungsposition zu erleichtern. Nach dem An
schlagen der Container und Anheben auf ein alle Hindernisse überragendes
Niveau erfolgt der Horizontaltransport zum Schiff, auf dem zwei Schächte W4 und
L4 für das Stapeln der Export-Container in ausreichendem Abstand voneinander,
bereitstehen. Die Container werden in die Exportschächte abgesetzt und entrie
gelt. Die Spreader 25 werden angehoben.
Es versteht sich von selbst, daß natürlich aus diesen Schächten zuvor alle
Import-Container entladen worden sein müssen.
Nach Verlassen des Exportschachts fährt jede Laufkatze 3 wieder zum Import
schacht zu den Positionen W5 bzw. L5. Mit dem Einfahren der Spreader 25 und
Anschlagen weiterer Container beginnt das nächste Kranspiel.
Anzeigeeinrichtungen in den Kabinen informieren die Kranführer über Ortskoordi
naten und Bewegungsrichtung der jeweils anderen Laufkatze.
Um gefährliche Annäherungen, festigkeits- oder stabilitätsgefährdende Betriebs
zustände sicher zu verhindern, werden die Ortskoordinaten, Bewegungsrichtung, -ge
schwindigkeit und Belastungsgrößen beider Katzen erfaßt und an eine zen
trale Rechnereinheit übermittelt, die die Belastungsmomente ständig mit dem
festgelegten Sollwert vergleicht. Vor Eintritt sicherheitsgefährdender Zustände
werden zunächst Warnsignale an die Kranfahrer abgesetzt, bei Überschreitung
bestimmter Sollwerte, wie bspw. eines maximalen Belastungsmoments, wird ein
Sicherheitsprogramm aktiviert.
So wird bei Überschreitung eines maximalen Moments während des Betriebes die
Katze, die als zweite die Last aufgenommen hat, abgeschaltet. Sie wird ihre Last
wieder absetzen und vorübergehend in eine andere Position fahren.
Bei Unterschreiten eines Mindestabstandes wird zumindest eine der beiden Lauf
katzen 3L und 3W nach einem vorgegebenen Programm abgebremst oder still
gesetzt.
Die zentrale Überwachungseinrichtung kann in einer der Führerkabinen unter
gebracht sein.
Claims (20)
1. Verladebrücke zum Umschlagen von Gütern, umfassend:
- - ein portalartiges Grundgerüst aus mindestens vier zumindest annähernd vertikalen, auf einem Fahrwerk ruhenden Stützen,
- - mindestens einen Träger, bestehend aus einem festen, landseitig über das Portal hinaus verlängerten Brückenträger und einem schwenkbaren Klapp ausleger, der mittels gelenkig in einem Pylon gelagerten Zugstangen in seiner horizontalen Lage gehalten wird,
- - zwei auf Fahrbahnen des Brückenträgers und des Auslegers im Abstand voneinander angeordnete Laufkatzen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Laufkatzen (3L) und (3W) über Hubwerk, Lastaufnahmemittel und Fahrwerk verfügen und zwischen den Längsenden von Brückenträger (8) und Klappaus leger (9) durchgehend verfahrbar sind.
2. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Brückenträger (8) und Ausleger (9) über die gesamte Transferlänge eine
durchgehende Fahrbahn für beide Laufkatzen (3L) und (3W) aufweisen.
3. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Brückenträger (8) und Klappausleger (9) über die gesamte Transferlänge zwei
durchgehende Fahrbahnen für die Laufkatzen (3L) und (3W) aufweisen.
4. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die auftretenden Kippmomente durch eine Gegenmasse (32) am oder im
Brückenträger (8) ausgeglichen werden.
5. Verladebrücke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gegenmasse (32) im Brückenträger (8) verfahrbar angeordnet ist.
6. Verladebrücke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
im Brückenträger (8) Schienen (33) angeordnet sind.
7. Verladebrücke nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gegenmasse mit einem elektromotorisch angetriebenen Schienenfahrwerk
ausgerüstet ist, das in Schienen (33) des Brückenträgers (8) eingreift.
8. Verladebrücke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß im Schwerlastbetrieb die landseitige Laufkatze (3L) als zusätzliche Gegen
masse dient.
9. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Laufkatzen (3L) und (3W) mit einer Überwachungseinrichtung verbunden
sind, die die charakteristischen Betriebsparameter des statischen und dynami
schen Zustandes der beiden Laufkatzen ständig erfaßt und rechnergestützt
verknüpft und auswertet.
10. Verladebrücke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungseinrichtung die aktuellen Ortskoordinaten, Bewegungsrichtung
und -geschwindigkeit sowie die Belastungsgrößen jeder Laufkatze 3 erfaßt.
11. Verladebrücke nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungseinrichtung bei Überschreiten sicherheitsrelevanter Parameter
abgestufte Warnsignale abgibt und/oder ein Sicherheitsprogramm für eine oder
beide Laufkatzen aktiviert.
12. Verladebrücke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungseinrichtung in der Kabine (20) einer der Laufkatzen (3)
untergebracht ist.
13. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Führerkabinen (20) der beiden Laufkatzen 3L und 3W eine
Kommunikationsverbindung besteht.
14. Verladebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verladebrücke ein Portalkran zum Be- und Entladen von Containern an
Schiffsanliegeplätzen ist.
15. Verfahren zum Umschlagen von Gütern mit Hilfe einer als Portal
ausgebildeten Verladebrücke mit einem Grundgerüst aus vier zumindest annä
hernd vertikalen, auf einem Fahrwerk ruhenden Stützen und mindestens einem
Träger, bestehend aus einem festen über das Portal hinaus verlängerten Brüc
kenträger und einem Klappausleger, mit mindestens einer Fahrbahn für zwei auf
Brückenträger und Klappausleger agierende Laufkatzen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Laufkatzen (3L) und (3W) unabhängig voneinander alle Operationen
sowohl des Vertikal- als auch des Horizontaltransports der Last durchführen,
indem sie im Parallelbetrieb in einem annähernd synchronen Bewegungsablauf
unter Einhaltung eines Mindestabstandes die Lastaufnahme- und die Lastabgabe
stationen ansteuern, wobei letztere in voneinander beabstandete Bereiche ent
sprechend der Transferrichtung eingeteilt sind, und jede Katze (3L) und (3W) nur
den Bereich (L) oder (W) der Aufnahme- oder Abgabestation bedient, der ihrer
relativen Position im Verhältnis zu der anderen Laufkatze entspricht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Laufkatzen (3L) und (3W) gleichzeitig zu zwei horizontal voneinander
beabstandeten Lastaufnahmebereichen fahren, eine Last aufnehmen, parallel in
annähernd synchronen Bewegungsabläufen entlang einer horizontalen Strecke
transportieren und an zwei horizontal voneinander beabstandeten Lastabgabe
bereichen wieder absetzen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lastaufnahmebereiche horizontal beabstandet auf einem zu entladenden
Containerschiff und die Lastabgabebereiche unter dem Portal und unter dem
landseitig verlängerten Brückenträger (8) der Verladebrücke liegen.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lastaufnahmebereiche horizontal beabstandet auf einem zu entladenden
Containerschiff und die Lastabgabebereiche horizontal beabstandet unter dem
Brückenträger (8) liegen.
19. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 ,dadurch gekennzeichnet, daß
der Lastenträger im Doppelspielbetrieb be- und entladen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Betriebes alle zur Charakterisierung des statischen und
dynamischen Zustandes beider Laufkatzen (3) relevanten Parameter ständig
erfaßt und einer rechnergestützten Zentraleinheit zugeführt werden, die diese
Informationen durch Ist/Soll-Vergleich auswertet und bei Überschreiten sicher
heitsrelevanter Sollwerte, bspw. einer Belastungsgröße, ein Warnsignal an die
Kranführer absetzt und/oder ein Sicherheitsprogramm aktiviert.
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- 1997-03-19 DE DE1997113489 patent/DE19713489C2/de not_active Expired - Fee Related
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