DE19731049A1 - Kran mit Brückenausleger - Google Patents

Kran mit Brückenausleger

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    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C5/00Base supporting structures with legs
    • B66C5/02Fixed or travelling bridges or gantries, i.e. elongated structures of inverted L or of inverted U shape or tripods
    • B66C5/08Fixed or travelling bridges or gantries, i.e. elongated structures of inverted L or of inverted U shape or tripods with vertically invlinable runways or tracks

Description

Die Erfindung betrifft einen Kran mit Brücken­ ausleger insbesondere in Form eines Containerkrans mit Brückenausleger und Kran mit Brückenausleger im allgemeinen wie auch Schiffsentladern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Containerkrane mit Brückenausleger sind in vie­ len 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. Insbesondere sind Mehrkatzsysteme und/oder große Ausladungen des WS Auslegers eine Herausforderung an die Stahlbaukonstruktion, damit diese die zulässigen Gewichte und Elastizitä­ ten nicht überschreitet. Ferner ist durch das US-Unternehmen PACECO ein Containerverladekran bekannt geworden, bei dem das WS Zugband durch eine Stütze auf den WS Ausleger zur Vermeidung des Durchhangs in einer günstigen Lage gehalten wird.
Die Entwicklung der gattungsgemäßen Krane wird im wesentlichen durch die Entwicklung der Schiffe bestimmt. Durch das Aufkommen von Post- Panamax-Schiffen (also solche Schiffe, die in ihren Abmessungen nicht mehr geeignet sind, den Pana­ makanal zu passieren) und von sogenannten Mega­ schiffen mit geplanten 9000 TEU werden erheblich größere Ausladungen des WS-Auslegers nötig, um mit Container-Verlade-Brücken diese Schiffe zu bedienen.
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 Kajenbela­ stung ein limitierender Faktor für den Bau von Containerkranen mit Brückenauslegern. Daher sind einige der vorbekannten Lösungen mit sehr schwe­ ren Auslegern für die meisten real existierenden Kaianlagen unbrauchbar.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, einen Kran mit Brückenausleger anzugeben, der die Nachteile durch ungünstige Abspannung des WS Auslegers und die zu große Nachgiebigkeit der Zug­ bänder bei den vorbekannten Kranen mit Brücken­ auslegern vermeidet.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im An­ spruch 1 genannten Merkmale, die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an.
Die Erfindung wird anhand von 5 schematischen Figuren, teilweise als Schnittdarstellung, beispielhaft beschrieben wobei die
Fig. 1 eine gesamte Seitenansicht eines Krans mit Brückenausleger und Stellzylindern auf dem Ausle­ ger zeigt,
Fig. 2 eine Detail-Ansicht eines Endpunkts der Auslegerabspann- und Einziehseile mit Stellzylinder auf dem Ausleger darbietet,
Fig. 3 eine gesamte Seitenansicht eines Krans mit Brückenausleger und Stellzylindern im Maschinen­ haus zeigt,
Fig. 4 eine Detail-Ansicht eines Endpunkts der Auslegerabspann- und Einziehseile mit Stellzylinder im Maschinenhaus zeigt,
Fig. 5 einen schematischen Schaltplan der hy­ draulischen Seilspanneinrichtung darstellt.
Die hier angewandte Begrifflichkeit ist dem fach­ spezifischen 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: x03 bedeutet hier "Ausleger", so wie er in allen Blatt Zeichnun­ gen dargestellt ist. 103 bedeutet "Ausleger", so wie er in Fig. 1 dargestellt ist.
Der erfindungsgemäße Kran mit Brückenausleger besteht - ähnlich wie die gattungsgemäßen, vor­ bekannten Containerkrane mit Brückenauslegern - aus einem Portal und dem wasserseitigen (WS), einklappbaren Brückenausleger x03. Der Brücken­ ausleger x03 ist über den Pylon x01 und den Spit­ zenausleger x02 mit den festen Zugbändern x04, x09 (LS) und mit den beweglichen Zugband x06 (WS) abgespannt. Auf dem LS Ausleger befindet sich das Maschinenhaus x33. In dem Maschinenhaus x33 befindet sich das Auslegereinzieh- und Haltewerk. Unter den Auslegern laufen die Katzen x10. Die Führerkanzeln x12 befinden sich verfahrbar auf dem Ausleger und im Portalbereich. Das zu be- oder entladende Containerschiffe x50 (in diesem Beispiel ein sogenanntes "mega vessel" mit 16 Reihen Containern auf dem Oberdeck) ist in Fig. 1 mit den Umrissen dargestellt. Der WS Brückenausleger x03 ist um einen Drehpunkt drehbar gelagert.
Nicht dargestellt in den Figuren sind die Katz­ fahrantriebe und das Kranfahrwerke ist lediglich angedeutet. Ebenfalls fehlen der Übersichtlichkeit halber Begehungen wie Leitern, Treppen, Plattfor­ men, Handläufe, Aufzüge, Energieversorgung, Be­ leuchtung etc.
Der erfindungsgemaße Kran mit Brückenausleger verfügt über mindestens eine oder vorzugsweise mehrere Laufkatze(n) x10. Diese Laufkatzen haben die Eignung, einen Container, üblicherweise mit einem Automatik-Spreader, aus dem Schiff zu heben und üblicherweise im Bereich (x31) des Portals abzusetzen bzw. in Umkehrung dieses Prozeß zu verfahren. Der an sich schwere WS Brückenausleger x03, wie auch des LS Ausleger werden durch den Pylon x01, den Spitzenausleger x06, das Zugbandsy­ stem x05 und das Seilsystem x40, x40(a-e) abge­ spannt. Der WS Brückenausleger x03 wird ohne feste Zugbänder zwischen Spitzenausleger x06 und WS Brückenausleger x03 auch während des Um­ schlagbetriebs in den Seilen x40(a-e) gehalten. Be­ sondere Zugbänder üblicherweise aus Stahlprofilen, entfallen vollständig. Das Auslegereinzieh- und Haltewerk im Maschinenhaus x33 besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus zwei getrennten Maschinensätzen, die jeweils eine rechte und eine linke Hälfte des WS Brückenauslegers x03 bedienen und ist mit Regeleinrichtungen ausgerüstet, die den WS Brückenausleger x03 ständig in einer idealen horizontalen Position halten kann. Die Seiltrommeln bestehen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus jeweils 4 Abschnitten, auf die die Seile x40b-x40e gespult werden können. Entsprechend der zu spulende Seilmenge besitzen die Stufen einen jeweils angepaßten Durchmesser. Die Trommeln sind entweder miteinander gekuppelt oder unabhängig voneinander. Die Regeleinrichtung ist in einer Ausführungsform mit Überlagerungsgetriebe durchgebildet, wobei der überlagernde Teil eine geringe rotatorische Trägheit besitzt und ein schnelles Nachregeln entsprechend der Belastungsänderungen erlaubt. Der WS Brüc­ kenausleger x03 ist vorzugsweise in einer Leicht­ bauweise und/oder aus Leichtbauwerkstoffen (z. B. Aluminium, faserverstärkte Kunststoffe) ausgeführt. Ein möglicher Durchhang, eine mögliche Biegung und Torsion werden durch das Auslegereinzieh- und Haltewerk zum großen Teil ausgeglichen. Der Teil der Lasten, der noch zu Verformungen im un­ erwünschten Umfang führen könnte, wird durch eine Verschiebeeinrichtung 144, 244 an den Um­ lenkrollen 246 zwischen WS Brückenausleger und den Einzieh- und Halteseilen 140(a-e), 240(a-e) ausgeglichen. In einer bevorzugten Ausführungs­ form (vergl. Fig. 2) besteht diese Verschiebeein­ richtung 144, 244 aus dem Stellzylinder 245, der in einen Rahmen 249 aufgehängt ist und dem ver­ schiebbaren Seilrollenlager 248, das über den Weg in dem Verschiebeschlitz 247 die Seilrolle 246 ver­ schieben kann. Vorzugsweise ist die Verschiebeein­ richtung dann wirksam, wenn eine signifikante La­ ständerung eintritt. Die Regelung erfolgt so, daß Schwingungen, angeregt durch Umschlagbetrieb, Wind und Regelung selbst, sicher verhindert wer­ den.
Die Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung. Auf dem Ausleger 303 befinden sich die Um­ lenkrollen 351, die von den Seile 340(b-e) um­ schlungen werden. Die Seile 340, 440 werden im Maschinenhaus über die Seilspanneinrichtung 453 zur Winde 452 geführt. Die Winde 452 ist als Durchlaufwinde ausgeführt mit konstantem Seilein­ lauf (ohne Wandern des Seils in den Rillen beim Spulen) und ist in der bevorzugten Ausführung we­ nigstens so oft vorhanden wie es Seilflaschenzüge über dem WS Ausleger x03 gibt. Die Seilspannein­ richtung ist geeignet, als umgekehrter Flaschenzug zu wirken mit wenigstens einer Einscherung und wird beispielhaft von dem Zylinder 454 angetrieben.
Der Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht in dem sehr leichten und einfachen Aufbau des WS Brückenauslegers unter Vermeidung der bekannten Nachteile bei der Verwendung von Seilen durch deren geringes Elastizitätsmodul. Der WS Brücken­ ausleger erscheint damit nach außen als ausgespro­ chen steif. Diese Steifigkeit wird durch die dyna­ misch Abspannung erreicht.
Während des Auftoppens des WS Auslegers x03 wird das bewegliche Zugband x06 in den Gelenken geknickt und der Spitzenausleger x02 in dem Fuß­ punkt geschwenkt. Durch diese Stellung des Spit­ zenauslegers x02 mit dem weit über dem WS Brüc­ kenausleger x03 hinausragenden Seilrollenkopf werden die Abspannseile x40(b-e) auf der WS ver­ kürzt und der Winkel zwischen Ausleger und Seilen vergrößert. Das hat zur Folge, daß
  • - die WS Abspannseile weniger oft eingeschert werden müssen
  • - der Seildurchhang vermindert wird
  • - der WS Ausleger eine höhere Seitenstabilität erhält durch die breite Basis des Spitzenausle­ gers x02
  • - die Torsion des WS Auslegers x03 vermindert wird.
  • - die Elastizität und Schwingungsneigung ver­ mindert werden.
Die Haschenzüge am WS Brückenausleger x03 und dem Spitzenausleger x02 haben vorzugsweise unterschiedliche Einscherungen, um entsprechend der auftretenden unterschiedlichen Lasten durch die verschiedenen Winkel zum WS Brückenausleger x03 ein Anpassung zu ermöglichen. Damit zuerst der WS Ausleger x03 eingezogen werden kann, ist der Einziehwerksflaschenzug zwischen Pylon x01 und Spitzenausleger x02 weniger oft eingeschert als die Haschenzüge zwischen Spitzenausleger x02 und Brückenausleger x03. Nachdem der Brückenausle­ ger x03 an einem hier nicht dargestellten Fanghaken anliegt, wird der Spitzenausleger x02 eingezogen und mit einem hier nicht dargestellten Fanghaken gesichert.
In der zu bervorzugenden Ausführung sind die Auslegereinzieh- und Haltewerke mindestens zwei­ mal ausgeführt und unabhängig von einander zu bedienen und sind in der Lage, auch einzeln die Gesamtlast für den Notfall zu übernehmen.
In der Fig. 5 ist die hydraulische Schaltung für die Regelung der Stellzylinder schematisch dargestellt. Hydrospeicher 556, 557, 558 sind mittels Wegeven­ tils und Hydromotor- und -pumpe 571, 570 mit den Stellzylindern 561, 454 oder 245 verbunden. Die unterschiedlichen Hydrospeicher erlauben unter­ schiedliche Drucknivaux und ermöglichen damit eine angepaßte und schnelle Regelung der Stellzy­ linder.

Claims (11)

1. Kran mit Brückenausleger, insbesondere in Form einer ship-to-shore Containerkran mit Brückenausle­ ger oder eines Schiffsentladers mit mindestens ei­ nem feststehenden Pylon, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenausleger x03 durch Seile x40, x40(a-c) im Betriebszustand gehalten wird und daß die Seile x40, x40(a-e) mittels einer Regeleinrich­ tung nachstellbar sind, wobei die Regeleinrichtung geeignet ist, ein solche Vorspannung in den Seilen x40, x40(a-e) hervorrufen, daß der Brückenausleger x03 auch bei Wanderlasten (z. B. Katzen x10) durch Umschlagbetrieb in einer annähernd idealen Hori­ zontalstellung gehalten werden kann und daß der Brückenausleger x03 partiell oder als ganzes ange­ hoben oder abgesenkt werden kann.
2. Kran mit Brückenausleger nach dem vorange­ gangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß Regeleinrichtung mit den (dem) Auslegereinzieh- und Haltewerk(en) 452 eine Baueinheit bildet.
3. Kran mit Brückenausleger nach dem Hauptan­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelein­ richtung Stellzylinder 245, 454 besitzt, die mit Seil­ rollen 246, 453 verbunden sind und die geeignet sind, das Seil x40, x40(a-e) in der freien Länge zu verändern und damit den Brückenausleger x03 parti­ ell oder als ganzes etwas anzuheben oder abzusen­ ken.
3.1. Kran mit Brückenausleger nach dem vorange­ gangenem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder 245 sich auf dem Brückenausleger x03 im Bereich der Seilenden befinden.
3.2. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder 454 sich im Maschinenhaus befinden.
3.3. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder 454, 245, 561 mit (einem) Hydrospeicher(n) 556, 557, 558 in Verbindung gebracht werden können.
3.4. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegereinzieh- und Haltewerk(en) mit Seiltrommeln versehen ist, die im Durchmesser abgestuft sind.
4. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegereinzieh- und Haltewerk (452) mit mindestens 2 unabhängigen Seiltrommeln versehen ist, die geeignet sind jede für sich alleine den Brückenausleger x03 zumindest für den Notfall sicher zu halten.
5. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegereinzieh- und Halteseile x40(b-e) mehrfach vorhanden sind.
6. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegereinzieh- und Haltewerk (452) mehrfach jedoch höchstens so oft vorhanden ist, wie es Halte- und Einziehseilfla­ schenzüge x40(b-e) über dem Brückenausleger x03 gibt.
7. Kran mit Brückenausleger nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die es Halte- und Ein­ ziehseilflaschenzüge x40(a-e) unterschiedliche Ein­ scherung besitzen.
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