DE19906320C2 - Vorrichtung für einen Containerkran zur Positionierung seines Spreaders und zur Korrektur der Führung der Hubseilstränge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Containerkran zur Positionierung seines Spreaders gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs.

Sie ist besonders bei mit Doppelwinden-Hubwerk ausgebildeten Containerkranen anwendbar, die an Stelle eines Spreaders bei Bedarf auch einen einseitigen Unterflaschenbetrieb mit Lasthaken aufnehmen können und so deren Anwendungsgebiet erweitert wird.

Auf Containerschiffen wird neben Containern auch Stückgut befördert. Im allgemeinen kann davon ausgegangen werden, daß dieser Stückgutanteil deutlich geringer als der Containeranteil ist. Besteht nun das Erfordernis, von einem Containerschiff im Lastkakenbetrieb mitgeführtes Stückgut zu löschen oder es mit Stückgut zu beladen, kann entweder ein mit einem Lasthaken ausgerüsteter Kran oder ein mit einem Lasthaken umgerüsteter Containerkran eingesetzt werden. Im letzteren Fall würde der für den Containertransport benötigte Spreader abgesetzt und demontiert werden. Eine der beiden Unterflaschen würden dann zum Stückgutumschlag mit einem Lasthaken ausgerüstet werden. Die andere Unterflasche würde nicht benötigt und deshalb in die obere Ausgangststellung gebracht.

Es ist bekannt, bei Containerkranen zur Lagekorrektur von Spreadern um drei zueinander rechtwinklige Achsen (die senkrechte Mittelachse, die waagerechte Längsachse und die waagerechte Querachse) Verstellorgane einzusetzen, die an jedem der vier Hubseile zwischen einem Festpunkt und den Seilenden angeordnet werden und zur Hubseilverlängerung oder -Verkürzung unabhängig voneinander verstellbar sind. Dabei können diese Verstellorgane entweder an der Laufkatze oder am Spreader in Wirkrichtung der Hubseile, die senkrecht, waagerecht oder schräg sein kann, angeordnet werden.

So ist nach der gattungsbildenden DE 41 42 778 C2 ein Containerkran mit vier Hubseilen bekannt, von denen jeweils zwei Hubseile ein Paar bilden, bei dem die beiden Hubseile eines Hubseilpaares von einer gemeinsamen Seiltrommel schräg herab nach außen über eine zum Spreader gehörende Unterflasche und wieder schräg hinauf zur Laufkatze geführt werden. Durch diese schräge Hubseilführung entstehen neben den vertikalen auch horizontale Kräfte, die bei den Hubseilen eines Paares gegeneinander gerichtet sind. Durch die seitliche Differenz dieser Hubseile auf der gemeinsamen Seiltrommel entsteht so ein Drehmoment. Durch den Rahmen des Spreaders werden diese Horizontalkräfte aller Hubseile aufgenommen.

Zwischen den Hubseilenden und dem Katzrahmen ist jeweils ein Stellglied angeordnet. Die Ausgangslage der Stellglieder ist ihre mittlere Position. Durch die unabhängig voneinander mögliche Betätigung aller vier Stellglieder kann der Spreader in die vorausbestimmte Lage gebracht werden. Dabei ändert sich die Richtung der Führung der Hubseilstränge und somit auch die Größe der Horizontalkräfte eines Hubseilstranges. Durch die zielgerichtete Steuerung der Betätigungselemente können alle für den Containerumschlag erforderlichen Korrekturbewegungen ausgeführt werden. Dabei ändern sich die Richtungen der Hubseilführungen, womit auch eine Belastungsänderung der vier Hubseile verbunden ist. Soll nun ein solcher Containerkran an Stelle eines Spreaders mit einem Lasthaken ausgerüstet werden, besteht nun durch das Entfernen des Spreaders zwischen den beiden Hubeilpaaren keine Verbindung mehr und die Hubseile eines Paares können sich in Folge ihrer durch die Horizontalkräfte entstehenden Momente so weit verdrehen, daß sie sich kreuzen und aneinander reiben. Deshalb ist eine solche Tragseilführung zwar für den Containerumschlag mittels durch zwei mit einem Spreader verbundenen Unterflaschen, aber nicht immer für den Stückgutumschlag mit einer einzelnen Unterflasche und einem Lasthaken geeignet. Weiterhin ist nach DD 91 714 eine Vorrichtung zur Spreaderpositionierung bekannt, bei der zwei Hubseilpaare jeweils von einer doppelsträngigen Seiltrommel nahezu senkrecht nach unten zum Spreader und von diesem über Seilflaschen wieder zum Katzrahmen geführt werden, wo die beiden Seilenden jeweils eines Hubseilpaares jeweils mit einer Wippe verbunden werden. Zur Lageveränderung des Spreaders ist auf dem Katzrahmen für jeweils eins der beiden Hubseilpaare ein in paralleler waagerechter Richtung wirkendes Verstellorgan mit Seilablenkrollen vorgesehen. Dadurch, daß die beiden Einzelflaschen jeweils eines Hubseilpaares nicht auf einer gemeinsamen Achse, sondern gegenüberliegend angeordnet sind, ist ein einfaches Umrüsten mit einem Lasthaken nicht ohne weiteres möglich.

Nach DE 44 16 707 A1 ist außerdem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zielwegkorrektur eines Containerkranes bekannt, bei der die vier, durch ein Doppelwinden Hubwerk angetriebenen Hubseilstränge mit ihren freien Enden nicht direkt, sondern jeweils über ein in Katzfahrrichtung verschiebliches Zwischenstück mit der Laufkatze verbunden sind. Jedes dieser Zwischenstücke ist einzeln unabhängig voneinander verschiebbar. Dadurch kann der Speader sowohl in Katzfarrichtung verschoben als auch um seine senkrechte Mittelachse gedreht werden. Solche Korrekturbewegungen sind beim Be- und Entladen eines Schiffes erforderlich, um einen Container mittels des Spreaders aufnehmen und wieder absetzen zu können, da im Normalfall die beiden waagerechten Koordinaten der drei Bezugsgrößen Bewegungsrichtung des Containerkrans und seiner Laufkatze sowie der Außenkanten der auf den Standorten Schiff und Lagerplatz des Kais befindlichen Container nicht übereinstimmen. Eine gleichzeitige Anpassung der Last an in unterschiedliche Richtungen geneigte Abstellflächen ist mit dieser Vorrichtung kaum möglich.

Außerdem ist nach DD 221 444 eine Vorrichtung für einen Containerkran zum Schrägstellen seines Spreaders bekannt, bei der sich die Anlenkpunkte der vier Hubseile nicht direkt am Katzrahmen befinden, sondern als Zwischenelemente Hebel vorgesehen sind, die auf dem Katzrahmen paarweise jeweils durch einen Arbeitszylinder geschwenkt werden können. Durch die auf beiden Seiten unabhängig voneinander mögliche Stellbewegung kann die Läge des Spreaders zur Laufkatze in einem bestimmten Bereich verändert werden.

Nach DE 44 23 797 A1 ist eine weitere Vorrichtung für einen Containerkran bekannt, mittels derer der Spreader zur Feinpositionierung gegenüber der Laufkatze sowohl in waagerechter x- und y-Richtung als auch in Verdrehrichtung verstellt werden kann. Dazu ist das Lastaufnahmemittel mit einem Zwischenstück versehen, dass aus einem oberen und einem unteren Teil besteht und das untere Teil gegenüber dem obere Teil durch einen Stellzylinder in x/y- und Verdrehrichung verschoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung für einen Containerkran zur Positionierung eines Spreaders, der insbesondere durch einen oder zwei Lasthakenmodule auszutauschen ist, mit einem Doppel- Windwerk und eine Einrichtung zur Lastpositionierung so zu gestalten, dass die Last auch ohne Katzbewegung zu verlagern ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die vier senkrechten Stellglieder, die im Bereich der Befestigung der Seile an der Laufkatze angeordnet werden, ist die Lagerveränderung des Spreaders um die drei Achsen:

• - senkrechte Mittelachse und waagerechte Längsachse (slewing und listing),
• - waagerechte Querachse (trimming)

möglich. Dadurch kann bei der Aufnahme der Container ein Anpassen der tage des Spreaders an die Lage des Containers und beim Absetzen des Containers ein Anpassen der Lage des Containers an die Ebene der Abstellfläche erreicht werden. Aus der Praxis sind für die drei Lageänderungen Verstellwinkel in Größe von jeweils ±5° bekannt.

Um der beim Verdrehen um die senkrechte Mittelachse aus der senkrechten Lage heraus entstehenden Schräglage der Seilstränge entgegen wirken zu können, ist die Möglichkeit einer Korrektur durch die in die horizontale Richtung wirkenden Stellorgane gegeben. Die Ausgangslage der Stellorgane ist ihre Mittelstellung, Abweichungen der Seilstränge von der Senkrechten können so durch Korrekturbewegungen in beide Richtungen ausgeglichen werden. Dieser Prozeß ist automatisierbar.

Mit der Beibehaltung der senkrechten, beziehungsweise nahezu senkrechten Führung der Seilstränge werden vier Vorteile erzielt:

• - Die Seilkräfte ändern sich bei einer Lagekorrektur nicht.
• - Es treten keine Nickschwingungen (Kippbewegungen) des Spreaders, bzw. Containers auf, die nicht oder nur schwer beruhigt werden können. Das Pendeln hingegen kann entweder durch den Kranführer oder durch eine elektronische Einrichtung gedämpft werden.
• - Die räumliche Ausdehnung des Systems der Seilstränge vergrößert sich nicht nach oben, wodurch die volle Bewegungsfreiheit bei einem Einfahren in den Laderaum eines Schiffes gewährleistet bleibt.
• - In den Hubseilen entstehen keine Momente durch Horizontalkräfte. Die Seilstränge behindern sich dadurch nicht gegenseitig.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausgehend davon, daß als Stellorgane vorzugsweise Hydraulikzylinder eingesetzt werden und die Kolbenstangen dieser Hydraulikzylinder keine Kräfte aufnehmen können, die von der Wirkrichtung der Kolbenstange abweicht, ist für die verstellbaren Ablenkrollen eine waagerechte Führung an der Laufkatze vorgesehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische und perspektivische Darstellung der Vorrichtung zur Positionierung eines Spreaders für einen Containerkran,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einer konkreten konstruktiven Ausführungsform und

Fig. 3 die Befestigung eines der Seile mit der Laufkatze nach Fig. 2 in einer Seitenansicht.

Der Containerkran ist zum Be- und Entladen von Schiffen vorgesehen, die vorzugsweise Container transportieren. Da mit diesen Schiffen neben Containern auch andere Güter befördert werden können, soll der Kran durch Umrüsten mit einem Lasthaken als Kran neben dem Umschlag von Containern auch für den Umschlag von anderem Stückgut geeignet sein. Auf dem in den Zeichnungen nicht dargestellten Kranausleger ist die Laufkatze 1 verfahrbar angeordnet. Die Laufkatze 1 nimmt nach Fig. 1 die beiden Seilwinden 2a und 2b auf. Die Hubtrommeln 3a und 3b der beiden Seilwinden 2a und 2b sind zweigängig ausgeführt. Von jeder der beiden Hubtrommeln 3a und 3b laufen zwei Hubseile 4a und 4b bzw. 4c und 4d bis zum Spreader 5, wo sie über die Seilrollen 6a und 6b bzw. 6c und 6d umgelenkt werden, zurück bis zur Laufkatze 1. Die Seilrollen 6a und 6b bzw. 6c und 6d sind jeweils paarweise nebeneinander angeordnet und bilden die beiden Unterflaschen 7a und 7b. Sie sind lösbar am Spreader 5 befestigt. Soll anderes Stückgut als Container 8 vom Kran aufgenommen werden, wird der Spreader 5 abgelegt und von beiden Unterflaschen 7a und 7b getrennt, danach wird nach den Fig. 2 und 3 an der Unterflaschen 7a das Lasthakenmodul 9 angebracht. Die andere Unterflasche 7b wird nicht benötigt und deshalb in die obere Endstellung gebracht. Der Kran kann nun im Hakenbetrieb zum Umschlagen von Stückgut eingesetzt werden. Der spezifische Verlauf der Seile 4a und 4b zwischen den Seilrollen 6a und 6b bis zur Laufkatze 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 3 zeigt die gegenüber Fig. 2 um 90° versetzte Ansicht der senkrechten Verstellbarkeit und Befestigung des Hubseiles 4b. Der Verlauf der anderen Hubseife 4a bzw. 4c und 4d ist analog. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Hubseil 4b, ausgehend von der Verbindung mit der Laufkatze 1, zunächst senkrecht nach oben über eine Umlenkrolle 10b geführt wird. Diese Umlenkrolle 10b ist an einem in die senkrechte Richtung wirkendem, aus einem Hydraulikzylinder bestehenden Stellglied 11b längsverschieblich angeordnet. In der Zeichnung nach Fig. 3 ist die Umlenkrolle 10b in der oberen Endstellung in voller und in der unteren Endstellung in unterbrochener Linienführung dargestellt. Die Ausgangsstellung der Stellglieder 11a, 11b, 11c und 11d ist ihre Mittelstel­ lung. Durch eine getrennt zielgerichtete Betätigung dieser Stellglieder 11a, 11b, 11c und 11d kann man den Spreader 5 um drei Achsen verdrehen. Diese drei Achsen sind die senkrechte Mittelachse 12, die waagerechte Längsachse 13 und die waagerechte Querachse 14.

Soll nun ein Container 8 aufgenommen werden, der eine von der Ideallage abweichende Lage einnimmt, kann die Lage des Spreaders 5 dieser vor dem Anschlagen angepaßt werden. Beim Absetzen eines Containers 8 ist seine Lage bei Bedarf an die Lage der Absetzfläche anpaßbar. Mit der Vorrichtung zur Spreaderpositionierung kann auch ein Verkanten der Container 8 in den Containeraufnahmeschächten der Schiffsladeräume vermieden werden.

Durch dieses Manipulieren des Spreaders 5 können von der Senkrechten abweichende schräge Hubseilstränge entstehen. Diese schrägen Hubseilstränge werden ungleichmäßig belastet. Deshalb sind Mittel vorgesehen, dieser Schrägstrangbildung entgegen zu wirken. Um das zu erreichen, werden die Stränge der Hubseile 4a und 4b bzw. 4c und 4d in einem waagerechten, längenveränderlichen Seilabschnitt geführt. Dazu werden die von der Laufkatze 1 über die in senkrechter Richtung verschieblichen Umlenkrollen 7a, 7b, 7c und 7d nach unten geführten Hubseilstränge um je eine weitere, feste Ablenkrolle 15a, 15b, 15c und 15d in die waagerechte Richtung bis zu der in waagerechter Richtung mittels Stellglied 17a, 17b, 17c und 17d verschiebliche Ablenkrolle 16a, 16b, 16c und 16d geleitet. In der Zeichnung nach Fig. 1 als Doppelpfeile schematisch dargestellte Stellglieder 17a, 17b, 17c und 17d für die Ablenkrollen 16a, 16b, 16c und 16d sind Hydraulikzylinder, die mit ihrem Fuß an der Laufkatze 1 befestigt sind. Da Hydraulikzylinder keine Kräfte aufnehmen können, die rechtwinklig zur Verschieberichtung wirken, werden die Ablenkrollen 16a, 16b, 16c und 16d durch. Kulissenführungen in der Laufkatze 1 gehalten. Die dazugehörigen Kulissensteine nehmen die Achsen der Ablenkrollen 16a, 16b, 16c und 16d auf.

Wie bei den in senkrechte Richtung wirkenden Verstellorganen 11a, 11b, 11c und 11d ist auch bei den in die waagerechte Richtung wirkenden Verstellorganen 17a, 17b, 17c und 17d die Ausgangsstellung deren Mittelstel­ lung, das heißt, ihre Kolbenstangen sind zur Hälfte ausgefahren. Wird nun die Lage des Spreaders 5 durch die senkrecht wirkenden Stellglieder 11a, 11b, 11c und 11d verändert, können die waagerecht wirkenden Stellglieder 17a, 17b, 17c und 17d je nach Erfordernis in beiden Richtungen einer Schrägseilbildung entgegen wirken. Diese Korrekturbewegung erfolgt vorzugsweise computergesteuert.

Es kann auch die Möglichkeit vorgesehen werden, beide Seilflaschen 7a und 7b jeweils mit einem Lasthakenmodul 9 auszurüsten. Dadurch können besonders schwere beziehungsweise sperrige Lasten transportiert werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung für einen Containerkran zur Positionierung eines Spreaders, der insbesondere durch einen oder zwei Lasthakenmodule auszutauschen ist, mit einer auf einem Träger verfahrbar angeordneten Laufkatze (1) mit einem Zweitrommelhubwerk, von dessen beiden, als Zwilligstrommel ausgeführten Seiltrommeln (2a, 2b) vier Hubseile (4a, 4b, 4c, 4d), von denen jeweils zwei ein Hubseilpaar (4a mit 4b und 4c mit 4d) bilden, über an der Unterflasche (7a, 7b) des Spreaders (5) angeordnete Seilrollen (6a, 6b, 6c, 6d) als Seilstränge zunächst nach unten und dann über eine erste an der Laufkatze (1) gelagerte Ablenkrolle (10a, 10b, 10c, 10d) sowie eine zweite an der Laufkatze (1) ortsfest gelagerte Ablenkrolle (15a, 15b, 15c, 15d) wieder nach oben bis zu einem jedem Hubseil (4a, 4b, 4c, 4d) zugehörigen Stellglied (11a, 11b, 11c und 11d) geführt werden, das jeweils in einem Festpunkt an der Laufkatze (1) angeordnet ist und das neben dem Heben und Senken des Containers (8) mittels der Seilwinden (2a und 2b) ein Verdrehen des Spreaders (5) um die senkrechte Mittelachse (12), um die waagerechte Längsachse (13) und um die waagerechte Querachse (14) mittels der Stellglieder (11a, 11b, 11c, 11d) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet,
dass die von den als Zwillingstrommeln ausgebildeten Seilwinden (2a, 2b) kommenden Hubseile (4a, 4b, 4c, 4d) zu den benachbarten Seiten der beiden benachbarten Seilrollen (6a zu 6b und 6c 6d) einer mit dem Spreader (5) verbundenen Unterflasche (7a, 7b) führen,
dass jeweils die erste Ablenkrolle (16a, 16b, 16c, 16d) waagerecht mit einem zweiten Stellglied (17a, 17b, 17c, 17d) verstellbar ist und
dass das Verstellen dieses zweiten waagerechten Stellgliedes (17a, 17b, 17c, 17d) in Abhängigkeit des ersten senkrechten Stellgliedes (11a, 11b, 11c, 11d) des gleichen Hubseilstranges in der Weise erfolgt,
dass die in senkrechte Richtung parallele Führung der Seilstränge in jeder durch die Betätigung der ersten senkrechten Stellglieder (11a, 11b, 11c, 11d) herbeigeführten Lage des Spreaders 5 beibehalten wird.

2. Vorrichtung für einen Containerkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Laufkatze (1) Führungen zur Aufnahme der senkrechten Hubseilkräfte angeordnet sind, entlang dieser die mittels der waagerechten Stellglieder (17a, 17b, 17c bzw. 17d) beweglichen Ablenkrollen (16a, 16b, 16c bzw. 16d) längsverschieblich sind.

3. Vorrichtung für einen Containerkran nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Seilflaschen (7a und 7b) eines Hubseilpaares durch Steckbolzen lösbar mit dem Spreader (5) verbunden und so Einzelflaschen sind, von denen eine Einzelflasche mit einem Lasthakenmodul (9) verbindbar und diese Einzelflasche (7a oder 7b) mit dem Lasthakenmodul (9) einzeln steuerbar ist und die gegenüber liegenden beiden Einzelflaschen (7b oder 7a) in die obere Endstellung gebracht werden und dort während des Stückgutbetriebes der anderen Seilflaschen (7a oder 7b) mit dem Lasthakenmodul (9) verbleiben.

4. Vorrichtung für einen Containerkran nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umrüstung beider Seilflaschen (7a und 7b) mit je einem Lasthakenmodul (9) vorgesehen ist.