DE2220627C3 - Zum Befahren von Kurven geeignetes Portal kranfahrwerk - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Portalkranfahrrk zum Überführen von einem geraden auf ein jercs gerades Kranbahngleis in einer Kurve mittels es an mindestens einer Portalstüt/c angebauten, Laufräder der betreffenden Portalstütze während > Überführens von ihrem Kranbahnglcis abhebcn-Hilfsfahrwerkcs und mit einer während dos erführens wirksamen Kurvenführung des I'ortalins.

Die Möglichkeit des Überführens von Portalkränen η einem geraden Gleis auf ein anderes gerades eis bringt wesentliche Vorteile gegenüber Krananlagen, bei denen ein solches Überführen nicht möglich ist. Wenn ein Überführen nicht möglieh ist, müssen winklig zueinander angeordnete Kaiseiten mit je einem Kran versehen werden. Für jeden Bahnteil sind mehrere Kräne erforderlich, die der gewählten maximalen Kapazität jeder Kaiseite sowie der gewählten Reserve entsprechen, die mit Rücksicht auf den Ausfall von Kränen wegen Pannen erforderlich ist. Je kleiner jede Kaiseite ist, ein desto größerer Überschuß an Krankapazität kann in sinem Hafen auftreten. Bei einem Containerhafen kann es vorteilhaft sein, Kais in Form eines Rechteckes in ein Hafenbecken hineinragen zu lassen und an drei Seiten dieses Rechteckes Anlegestellen anzuordnen. Die Fahrzeuge werden mit sogenannten Containerkränen be- und entladen, die an den Kaiseiten entlanglaufen. Innerhalb des Kais kann eine gemeinsame Hantierungs- und Lageranlage angeordnet werden. Wenn die Kranbahnen mit verbindenden Kurven an den Kaiecken und die Kräne so ausgeführt sind, daß sie diese Kurven durchlaufen können, kann die Anzahl der Kräne nach dem totalen gleichzeitigen Kapa/itätsbedarf des ganzen Kaibereiches berechnet werden, der bedeutend unter der Summe der erforderlichen Kapazitäten der einzelnen Kaiseiten liegt. Außerdem kann man bei der Verwendung von für Kurvenfahr! geeigneten Krä-.ien eine für alle Kaiseiten gemeinsame Reserve vorsehen. Es kann z. B. zweckmäßig sein, an einer Anlage mit drei Kaiseiten vier Kräne anzuordnen. In vielen Fällen reicht ein Kran zum Be- um! Entladen eines Fahrzeugs. Der vierte Kran wird dünn an dem Kai verwendet, an dem mehr als ein Kr;:n gebraucht wird und als Reserve.

Es ist wünschenswert, die Kurven mit einem kleinen Krümmungsradius auszuführen, damit durch die Kranbahnen nicht zu viel Lagerplatz verlorengeht. Das Problem beim Durchfahren einer Kurve mit kleinem Radius sind die d?.Sei auftretenden Spurweitenänderungen, die zu ungünstigen Deformationen der Portalstützen führen. Damit die Änderung der Spurweite einer Kranbahn keine Spannungen in der Krankonstruktion verursachen, sind in der Regel die Portalstützen der einen Seite mit horizontalen Gelenken versehen. Beim Durchlaufen einer Kurve sind die Spurweitenänderungen groß und von solcher Art. daß die mit Gelenken versehenen Portalstützen verschiedene Winkellagen relativ zu einer Vertikalebene einnehmen. Dies führt zu sehr schwer zu beherrschenden Spannungsproblemen.

Bei einem bekannten Portalkranfahrwerk der eingangs genannten Art (deutsche Patentschrift 540 450) sind eine starre Portalstütze und eine flexible Portalstütze vorgesehen, die eine Anpassung an Spurweitenänderungen beim Durchfahren einer Kurve gestattet. Dies ist nötig, weil während der Kurvenfahrt mindestens geringe Abstandsänderungen zwischen den Portalstützen vorkommen werden. Die Lenkung des Kranes längs der Kurvenschiene gibt ja nicht die Gewähr, daß sich der Kran exakt so einstellt, daß die Brücke immer genau auf das Zentrum der Kurve hinweist. Um dies zu erreichen, müßten die auf beiden Schienen laufenden Fahrwerke äußerst exakt aufeinander abgestimmt angetrieben werden, wobei außerdem noch kein Schlupf eintreten dürfte. Auch wird sich das Fahrwerk der starren Stütze längs einer Sehne der Kurve einstellen, so daß selbst bei exakt radialer Einstellung der Brücke zumindest an den Übergängen in die geraden Gleisstücke Änderungen

des Stützenabstandes entstehen werden, Während der Kurvenfahrt läuft ein Laufrollen aufweisendes Hilfsfahrwerk auf eine Hilfskurvc auf, wobei das Hauptfahrwerk von dem vorher benutzten geraden Gleis abgehoben wird.

Bei einem anderen bekannten Portalkran (deutsche Patentschrift 516 194) wird die Kranbrücke vor dem Durchfahren einer Kurve im Zentrum dieser Kurve an einen Mast angelenkt, der eine Hubvorrichtung aufweist und die dem Mast benachbarte Portalstütze von dem vorher benutzten geraden Gleis abhebt. Durch die Anlenkung der Brücke im Drehzentrum wird zwar eine immer genau radiale Einstellung der Kranbrücke erreicht, jedoch treten Abstandsänderungen beim Einfahren und Ausfahren in die Kurve bzw. t$ aus der Kurve auf wegen der Einstellung des äußeren Fahrwerkes auf eine Bogensehne. A.uch läßt sich eine Schiene nie so exakt verlegen, daß sie genau der geometrischen Form eines Kreisbogens folgt; zudem erleidet eine Schiene Deformationen durch Beanspru-Chung und auch eventuell durch Bodenverschiebungen. Ein fest eingebauter Hubmast ist teuer und kann auch hinderlich sein.

Im Kranbau ist auch die Verwendung von Luftkissen bekannt. Gemäß der Patentschrift Nr. 66 267 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost Berlin wird eine Laufkatze oder eine Kranbrücke mittels Luftkissen auf ihrer Bahn abgestützt, wobei eine seitliche Führung durch Schrägflächen und Führungsränder vorgesehen ist. Gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2 002 482 wird ein- Kranlaufkatze an I-Schienen mittels Luftkissen abgestützt und geführt, wobei die Abstützung durch mit dem Ober-Sansch der Schiene zusammenwirkende Luftkissen Und die seitliche Führung durch mit dem Steg der I-Schiene zusammenwirkende Luftkissen erfolgt. In beiden Fällen können sich die Luftkissen nicht frei auf einer Fläche bewegen.

Der Erfindung Iu₀I die Aufgabe zugrunde, ein Portalkranfahrwerk der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Kurvenfahrt die Portalstützen quer zur Fahrtrichtung nur gering beansprucht werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das HUfsfahrwerk aus Luftkissen besteht, Cic auf einer entsprechenden ebenen, waagerechten Fahrbahnfläche seitlich frei einstellbar sind.

Durch die frei einstellbaren Luftkissen wird Zwang auf die Pon^lstützen fast vollständig vermieden, da Luftkissen mit sehr geringen Kräften auf ihrer Fahr- 5« oahnfiäche verschiebbar sind, da ja nur Luftreibung vorhanden ist. Die von Luftkissen getragene Porta'-stütze braucht deshalb ihren Abstand von der festgehaltenen Portalstütze nicht zu ändern. Hierdurch werden auch Beanspruchungen durch Krandeformationen vermieden. Es können beide Portalstützen starr ausgebildet werden und starr mit der Brücke verbunden sein. Wegen des sehr geringen Reibungswiderstandes von Luftkissen genügt der Antrieb an einer Portalstütze, so daß Steucrungsproblcnic vermieden werden, die auftreten, wenn beide Portalstiitzen während der Kurvenfahrt auf Rädern abgestützt sind.

Wenn entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung a'i'.c Portalstützcn auf Luftkissen abgestützt sind, brauchen nur gerade Schienen vorhanden zu sein, da di< Kurvenfahrt vollständig auf Luftkissen ausgeführt werden kann. Die letztere Ausführung ist geeignet, um einen Portalkran wahlweise auf eine von zwei eng benachbarten parallelen Schienenbahnen zu setzen.

In den Unteransprüchen sind Aunführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung definiert. In.der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt.

Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise Draufsicht auf einen Kai mit drei Kaiseiten und einer U-förmigen Kranbahn für Portalkräne,

F i g. 2 in einem gegenüber F i g. I vergrößerten Maßstab eine Draufsicht auf eine Ecke des Kais,

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein Fahrgestell eines Kranes, an dem ein Luftkissen lösbar befestigt ist,

F i g. 4 eine Draufsicht auf das Fahrgestell nach Fig. 3,

Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, wobei jedoch das Luftkissen fest eingebaut ist,

Fig. 6 eine Drauf-icht auf zwei eng benachbarte parallele Kranbahnen and einen Kran und

F i g. 7 eine der F i g. 6 entsprechende Draufsicht bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Kaianlage mit Kaiseiten 2, 3 und 4 bezeichnet. Der Kai hat eine U-förmige Schienenbahn 5, auf der mehrere Containerkrane 6 laufen. Der einzige dargestellte Kran bedient ein Containerschiff 8, das mit Containern 7 beladen ist. Die innere Schiene de: Bahn ist mit 5a und die äußere Schiene mit Sb bezeichnet. Die Bahn hat Kurven 9 und 10. Vor den Kurven befinden sich Weichen 11, so daß der Kran 6 entweder zu den Kaiecken 12 und 13 oder durch die Kurve vom Schienenteil an der Kaiseite 3 zu den Schienenteilen an den K :iseiten 2 oder 4 laufen kann, oder umgekehrt.

Der Kran hat eine Brücke 14 mit Hebevorrichtung. Die Brücke wird von Portalstützen 15 getragen, die über mehrere Unterwagen 16 und 17 an jeder Stützenecke aufruhen. Die über der Schiene Sb angeordneten Unterwagen 16 sind um vertikale Achsen drehbar, so daß sie sich nach der Krümmung der Kurve einstellen können. Ihre Räder sind mit Spurkränzen versehen. Die Unterwagen 17. die über der Schiene Sa angeordnet sind, brauchen nicht drehbar zu sein; ihre Räder 23 sind dann zweckmäßigerweise ohne Spurkränze. Die Unterwagen sind in bekannter Weise an Balancearmen befestigt, um die Last gleichmäßig auf sämtliche Räder zu verteilen. Sind die Unterwagen drehbar, so müssen auch die Balancearme drehbar sein, um das Durchlaufen der Kurve zu ermöglichen.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind an jedem Unterwagen 17 der inneren Portalstütze des Krans 6 Luftkissen 20 aufgehängt. Diese haben die Aufgabe, die Räder auf der Innenseite des Krans beim Durchlaufe;·, der Kurve ganz oder teilweise zu entlasten. Hierdurch wird vermieden, daß die Portalstützen beim Durchlaufen der Kurve irgendwelchen schwer kontrollierbaren Kräften ausgesetzt werden, die den Krar beschädigen können. Der Kran braucht nicht mit Penr'elstützen verschen zu werden, um Spurcnweilenändcmngen am Eingang einer Kurve zu beherrschen. Man braucht auch keine komplizierte Geschwindigkeitsregelung, die die Geschwindigkeilsdilfcrenzen zwischen den beiden Portalstützen am Eingang der Kurve berücksichtigt.

Die Luftkissen erfordern eine ebene waagerechte

Fahrbahnfläche, um zufriedenstellend wirken zu können. Der Kai wird zweckma'ßigenveise an den Stellen, über die die Luftkissen gleiten, mit einer harten ebenen Decke versehen. An den Kurven 9 und 10 sind vor den Schienen 5a als Betondecken ausgebildete Fahrbahnflächen 21 und 22 angeordnet. Der Beton ist zweckmäßigerweise gestrichen. Sind auf beiden Seiten der Unterwagen Luftkissen angeordnet, muß natürlich auch auf der Außenseite der Schiene 5 a eine Fahrbahnfläche vorhanden sein.

Die F1 g. 3 und 4 zeigen ein an den Unterwagen 17 befestigbares Luftkissen. In den Unterwagen sind die Räder 23 in Lagern 24 gelagert. Die Räder sind ohne Spurkränze. Das Luftkissen hat eine Schürze 25, die

mittels einer aus zwei Gliedern 41a, 41 b bestehenden Strebe abgestützt. Die Strebenglieder sind mittels eines Gelenkzapfcns 40 miteinander verbunden. Das untere Strebenende ist mittels eines Zapfens 44 an einem Lagerauge 43 der Tragplatte und das obere Strebenendc mittels eines Zapfens 44 an der Konsole 36 des Unterwagens 17 angelenkt. Am Gelenk 40 sind die Glieder 41 α und 41 b mit ein Durchknicken hindernden Ansätzen 45 versehen. Das Luftkissen

ίο kann um 90° aus der in F i g. 5 gezeigten heruntergeklappten Lage in eine hochgeklappte Lage gedreht werden, in der die Tragplatte 27 vertikal neben dem Unterwagen 17 liegt.

Die F i g. 6 und 7 zeigen die Verwendung der Er-

an einem Blech 26 befestigt ist, das wiederum an 15 findung bei einem Portalkran 50, der zwischen zwei einer Trageplatte 27 angebracht ist, die mit zwei Kon- parallelen Bahnen 51 und 52 versetzt werden soll. solen 28, Transporträdern 29, einem in ein Loch 31
im Bodenblech des Unterwagens 17 einschiebbaren

Anschlußzapfen 30, einem Handgriff 32 sowie nicht

Die Schienen sind mit 51a, 51 b, SIa und 52 b bezeichnet.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 6 sind die Schie-

EezelBten^/Crretieningsmitteln zum Festhalten des »0 nen 51a und 52a durch eine halbkreisförmige Luftkissens in aufgehakter Lage versehen ist. Auch Schiene 53 miteinander verbunden. Die linke Portaldie Luftversorgungsleitungen bzw. Kompressoren stütze 56 ruht auf drehbaren Unterwagen 57, die sich sind nicht dargestellt. ^au^ die Krümmung der Schiene 53 einstellen können.

Vor dem Durchfahren der Kurve, werden die Luft- An der rechten Portalslütze 58 sind beim Kurvenkissen 20 aufgehakt und an eine Druckluftquelle an- »5 durchging mehrere Luftkissen 54 angeordnet. Die eeschlossen Hierbei werden die Räder an der inneren Unterwagen 59 dieser Stütze sind nicht drehbar. Am Portalstütze entlastet Bei vollständiger Entlastung, Ende der Schienen 51 b und 52f> befindet sich eine d h wenn die Räder 23 von den Schienen 5a abge- Fahrbahnfläche 55, über die sich die Luftkissen behoben werden beträgt die Horizontalkraft nur zirka wegen. Die Fahrbahnfläche besteht aus einer harten 1 «/0 der auf 'dem Luftkissen ruhenden Last. Der 30 Decke, iweckmäßigerweisc aus einer angestrichenen Kran kann dann durch die Kurve fahren, ohne daß Betonplatte.

die Portalstützen nennenswerten horizontalen Kräf- Barn Umsetzen des Portalkran von der einen

ten ausgesetzt werden Dadurch kann ein sehr guter Bahn auf die andere werden Luftkissen aufgehakt Kurvendurchgang erreicht werden. oder heruntergeklappt und Druckluft zugeführt so

Die wichtigsten Vorteile der Erfindung sind: Man 35 daß die Rader, die die Portalstutze der rechten Seite erhält berechenbare und vernachlässigbare Beanspruchungen in der Kurve. Man braucht nur die Unterwagen einer Porlalstütze drehbar zu machen. Man
benötigt keine Spezialkonstruktion des unteren Teiles
einer Portalstütze und keine schwer zu beherrschende 40
Regelung der Fahrbewegung mit verschiedenen Geschwindlgkeilen an den beiden Portalstützen. Man
kann einen sehr kleineren Kurvenradius verwenden.

Wenn an der entlasteten Portalstütze mit Spur- _,„,_,·

kränzen versehene Räder verwendet werden, müssen 45 tragen. Zum Steuern des Krans kann dieser an einen die Luftkissen die Unterwagen höher als die Spur- fest angeordneten Steuerzapfen 65 angeschlossen sein kranzhöhe heben können. «nd während der überfuhrung von einer Sahn auf

Das Luftkissen 20 kann auch fest an den Unter- die andere um diesen schwenken Die Fahrbahnflawagen 17 angebracht sein, wie dies in F i g. 5 gezeigt chen 67 und 68, über die die Luftkissen gleiten, konist Die Unterwagen sind mit zwei Konsolen 35 und 50 nen aus angestrichenem Beton bestehen. 36 versehen, an denen die Luftkissen schwenkbar Die Druckluftzufuhr kann auf viele Arten erfolgen,

aufgehängt sind. Hierzu dienen Zapfen 37, die durch In der Regel ist es zweckmäßig, die Luftkissen von Bohrungen in den Konsolen 35 und durch Bohrun- einem transportablen Kompressor aus,mit Luft zv gen in Lageraugen 38 hindurchgesteckt sind, die sich versorgen, an den die Luftkissen mit Schlauchen übe, der Tragplatte 27 befinden. Die Tragplatte 27 ist 55 Schnelikuppiungen angeschlossen sind.

tragen, von den Schienen abgehoben wird. Danach wird der Kran mit Hilfe der Treibräder der linken Portalstütze durch die von der Schiene 53 gebildete Kurve gefahren.

Bed der Ausführung gemäß F i g. 7 sind sowohl an der linken Portalstütze 61 als auch an der rechten Stütze 62 Luftkissen 60 angebracht. Die Unterwagen 63 und 64 sind nicht drehbar. Der ganze Portalkran wird bei der Überführung von den Luftkissen 60 ge-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

\ Patentansprüche:

1. Portalkranfahrwerk zum Überführen von einem geraden auf ein anderes gerades Kranbahngleis in einer Kurve mittels eines an mindestens einer Portalstütze angebauten, die Laufräder der betreffenden Portalstütze während des Überführens von ihrem Kranbahngleis abhebenden Hilfsfahrwerkes und mit einer während des Überführens wirksamen Kurvenführung des Portalkrans, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsfahrwerk aus Luftkissen (20; 54; 60) besteht, die auf einer entsprechenden ebenen, waagerechten Fahrbahnfläche (21; 22; 55; 67; 68) seitlich frei einstellbar sind.

2. Portalkranfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kurvenführung bewirkenden Porialstüizen zur Anpassung an eine tekrümmie Schiene (56; 53) drehbare ao Unterwagen (16; 17) und an den die Luftkissen (20; 54; 60) tragenden Portalstützen nicht drehbare Unterwagen (16; 59) angeordnet sind.

3. Portalkranfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Portalstützen mit Luftkissen (60) ausgerüstet sind.

4. Portalkranfahrwerk nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß zur Kurvenführung eine Einrichtung dient, mit der das Fahrwerk an einem im Krümmungs7entrum einer Kurve angcordneten festen Punkt (65) anlenkbar ist.

5. Portalkranfah'werk .-ach einem der vorhergehenden Anspruch", dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkissen (2Ö) lösbar an Unterwagen (17) des Fahrwerkes befestigt sind.

6. Portalkranfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkissen (20; 54, 60) fest an Unterwagen (17; 59; 63, 64) des Fahrwerkes befestigt sind.

7. Portalkranfahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkissen (20; 54, 60) schwenkbar an den Unterwagen (17; 59; 63, 64) befestigt und um Gelenke (37) sowohl in eine zur Fahrbahnfläche parallele Lage als auch in eine zur Fahrbahnfläche im wesentlichen senkrechte Lage schwenkbar sind.

8. Portalkranfahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkissen (20; 54; 60) mit Anschlüssen zum Anschluß an eine stationäre Druckluftquclle ausgeiüstet sind.