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Fahrbarer Portalkran für Container und Wechselaufbauten Die Erfindung
betrifft einen fahrbaren Portalkran zum Umsetzen von Lasten, insbesondere von Containern
und Wechselaufbauten, mit zwei zueinander parallelen, durch ein Rahmenwerk verbundenen
Portalen und mit vier im Joch bereich der Portale angelenkten und hängend angeordneten
Hubzylindern zum Heben der Last.
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Bei einem bekannten derartigen fahrbaren Portalkran zum Umsetzen von
Containern und Wechselaufbauten sind die einzelnen Hubzylinder jeweils im inneren
Eck des Portals, wo Joch und Schenkel zusammenstoßen, schwenkbar aufgehängt, wobei
die aufhängung eine Kugelaufnahme aufweist, um ein Schwenken um viele, durch den
Kugelmittelpunkt verlaufende achsen zu ermöglichen. Die unteren Enden der Hubzylinder
bzw. der in dem Hubzylinder verschiebbaren Kolbenstangen werden an den Ecken des
Bodens des Containers oder Wechselaufbaus angesetzt. Durch synchrones Betätigen
der Hubzylinder kann die Last angehoben und abgesenkt werden. Außerdem kann der
Portalkran zusammen mit der Last verfahren werden. Es ist jedoch dem Benutzer eines
solchen Portalkrans im allgemeinen nicht möglich, den Portalkran so über einen Container
zu fahren, daß sich der Schwerpunkt der Last im Ängriffsmittelpunkt der vier AngriffspuSkte
der Hubzylinder an der Last befindet. Selbst wenn der Portalkran in exakter geometrischer
Ausrichtung zu dem Container gebracht werden könnte, was wegen der begrenzten Rangierbarkeit
des Portalkranes schwierig und zeitraubend wäre, so könnten damit immer noch nicht
durch ungleiche Beladung des Containers bedingte Verschiebungen des Schwerpunktes
des beladenen Containers aus der geometrischen Containermitte berücksichtigt werden
Liegt aber der Containerschwerpunkt außerhalb des Mittelpunktes der Angriffspunkte
der Hubzylinder am Container, 8o führt dies beim Anheben des Containers zu einem
Pendeln. Dieses Pendeln ist unerwünscht und gefährlich, weil der beladene Container
eine Masse von bis zu 30 to aufweist. Gefahren durch das Pendeln liegen darin, daß
der Portalkran schwingend belastet
und möglicherweise in Fahrbewegung
versetzt wird und daß auch Beschädigungen durch Anstoßen der pendelnden Last an
dem Portalkran auftreten können.
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Es ist auch ein fahrbarer Portalkran für das Umsetzen von Containern
und Wechselaufbauten bekannt, bei dem die Hubzylinder in der Ebene zwischen den
beiden Jochen der beiden Portale horizontal angeordnet sind. An den Jochen der Portale
sind Umlenkrollen vorgesehen, über die Ketten laufen, die einerseits an den Portalen
befestigt sind und von hier zu einer an dem Hubzylinderende angebrachten Umlenkrolle
laufen, von wo sie andererseits über eine weitere Umlenkrolle am selben Portaljoch
nach unten geführt sind zu einem Spreader. Es sind vier Hubzylinder vorgesehen,
von denen die Ketten zu vier Punkten des Spreaders geführt sind0 Bei diesen Spreader
handelt es sich um einen horizontalen Rahmen mit zwei Längsschienen, die an ihren
Enden Beschläge aufweisen zum Ansetzen an Beschläge der Container oder XJechselaufbauten,
die an den oberen Ecken der Container oder Wechselaufbauten angebracht sind. Von
Nachteil ist bei diesem hekannten Portalkran die Verwendung von Ketten und der Zwang,
Umlenkungen vorzusehen. Außerdem muß, um einen ausreichenden Hub zu erzielen, die
Umlenkung so vorgesehen sein, daß der Hub der Hubzylinder halb so groß ist wie der
gewünschte Hub der zu hebenden Last. Dadurch müssen jedoch die Hubzylinder die doppelte
Kraft aufbringen. Außerdem müssen die Portale nicht nur die Belastung durch die
Last aufnehmen, sondern sie müssen darüber hinaus so gegeneinander versteift und
abgestützt sein, daß diese Versteifung und Abstützung die Belastung durch die doppelte
Hublast aushält. Dadurch wird dieser
fahrbare Portalkran relativ
schwer, Außerdem ist es aufgrund der Aufhängung des Spreaders auch bei diesem Portalkran
möglich, daß die Last beim Anheben pendelt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen fahrbaren Portalkran
zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Portalkrane überwunden sind und
insbesondere weder Ketten noch Umlenkungen erforderlich sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Brfindung dadurch,
daß die unteren Enden der Hubzylinder paarweise an Je einer von zwei zueinander
parallelen Schienen angelenkt sind, und daß die Schienen mit Vorrichtungen zur Aufnahme
der Last in deren Bodenbereich versehen sind0 Ein Vorteil des erfindungsgemäßen
Portalkranes liegt darin, daß nicht die Hubzylinder jedesmal unmittelbar an der
Last befestigt werden müssen1 sondern daß die Anlenkpunkte der Hubzylinder an den
Schienen fest angeordnet sein können0 Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die
Abstützung der Portale gegeneinander nur auf die üblichen betrieblichen Beanspruchungen
ausgelegt werden muß und nicht auch noch die Last oder ein mehrfaches der Last aufzunehmen
hat.
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Dadurch läßt sich der erfindungsgemäße Portalkran mit geringerem Gewicht
und kostengünstig herstellen. Auch wird das Verhältnis von Eigengewicht zu Hublast
wesentlich günstiger. Während z.B. bei einem Portalkran mit Umlenkketten, wie er
zuvor beschrieben wurde, das Verhältnis von Eigengewicht zu Hublast etwa 1:2 ist,
erreicht das Verhältnis Eigengewicht zu Hublast bei einem erfindungsgemäßen Kran
ein Verhältnis von etwa 1:3,5 bis 1:4. Die Schienen können dabei parallel zur Ebene
eines
Portales oder die beiden Portale miteinander verbindend (längs)
angeordnet sein. Diese letztere husführungsform wird bevorzugt angewandt, weil Container
und lJechselaufbauten zwar unterschiedliche Längen, aber annähernd gleichbleibende
Breite aufweisen.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt noch darin, daß sie eine
andere Art der Lastübertragung auf die Hubzylinder ermöglicht0 Bei einer bevorzugten
Ausführungsform ist nämlich vorgesehen, daß die Vorrichtungen zur Aufnahme der Last
als flexible Zugglieder ausgebildet sindswobei eines der Zugglieder zwei im Bereich
des Angriffspunktes der Last zusammengefaßte, an der Schiene voneinander getrennt
befestigte Elemente umfaßt. Die Vorrichtungen zur Aufnahme der Last sind beispielsweise
Ketten oder Seile, die einerseits an der Schiene angreifen und die andererseits
an der Last im Bereich der Ecken des Bodens eingehängt werden. Das eine der Zugglieder
besteht nun aus zwei im Abstand voneinander an der Schiene befestigten Seilen, deren
andere Enden zusammengefaßtsindO Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die
Last relativ zur Schiene nicht pendelt, weil das aus zwei Elementen oder Seilen
bestehende Zugglied ein Dreieck bildet, an dessen tiefstem Punkt, dem Verbindungspunkt
der beiden Elemente, die Last angreift, Das oder die anderen an der gleichen Schiene
angeordneten Zugglieder können dabei als Einzelseile oder Einzelketten ausgebildet
sein. Zum Verhindern des Pendelns der Last relativ zur Schiene genügt ein Doppel-ZuggliedO
Vielfach
müssen abwechselnd unterschiedlich lange Container oder Wechselaufbauten mit dem
Portalkran umgesetzt werden. Bei dem bekannten Portalkran mit hängenden Hubzylindern
ist nur ein begrenzter Längen bereich von Containern und Wechselaufbauten beherrschbar,
weil sonst der Winkel der Hubzylinder zur Senkrechten und damit die günstigste Lastangriffsrichtung
zu weit verlassen wird und dadurch die Summe der an den Hubzylindern angreifenden
Kräfte zunehmend größer wird als es der Masse der Last entspricht0 Durch die Verwendung
der Schienen dagegen ist die Längsrichtung der Hubzylinder stets annähernd senkrecht
und unabhängig von der Länge der Last.
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Um auch eine möglichst geringe Belastung der Zugglieder zu erzielen,
ist es wünschenswert, wenn diese annähernd senkrecht gerichtet sind, Um dies auch
bei unterschiedlichen Längen der Container und Wechselaufbauten zu ermöglichen,
ist eines der Zugglieder in Schienenlängsrichtung verschiebbar an der Schiene geführt.
Das aus zwei Elementen bestehende Zugglied ist fest angeordnet (obwohl auch die
beiden Anlenkpunkte gemeinsam verschiebbar gemacht sein könnten) wogegen die einfachen
Zugglieder in Längsrichtung verschiebbar sind. Dadurch ist eine sehr einfache Anpassung
an die Länge der jeweils zu hebenden und zu transportierenden Container und Wechselaufbauten
möglich.
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Bei einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an
jeder Schiene ein drittes Zugglied vorgesehen und ebenfalls in Schienenlängsrichtung
verschiebbar an der
Schiene geführt0 Dabei ist eines der verschiebbaren
Zugglieder zwischen den beiden Portalen und das andere außerhalb der beiden Portale
an der Schiene vorgesehen0 Es kann dadurch der ganze Schienenlängsbereich für die
Verschiebung dieser Zugglieder auch dann verwendet werden, wenn die Schiene an den
senkrechten Teilen der Portale anliegt, um bei gegebener Portalbaugröße eine möglichst
große lichte Weite zwischen den Schienen zu erreichen bzw. um bei vorgegebener lichter
Weite die Außenabmessungen des Portalkranes möglichst klein halten zu können. Von
diesem Größenverhältnis hängt die Ausnutzung zur Verfügung stehender Lagerflächen
für die Container entscheidend abO Durch das Vorsehen einer Schiene und durch die
Verwendung eines Doppelzuggliedes wird ein Pendeln der Last weitgehend vermieden.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind darüber hinaus die Schienen
gegen Bewegungen in ihrer Längsrichtung gesichert Dadurch wird noch zusätzlich ein
mögliches Pendeln zwischen Last und Portalkran ausgeschaltet0 Als Sicherung ist
bei einer Ausführungsform der Erfindung eine einen Portalträger seitlich umgreifende
Führung an jeder Schiene angebracht.
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Diese Führung ermöglicht ein Anheben der Schiene ebenso wie ein Verschieben
der Schiene parallel zu sich, um sie an die Last heran- oder von ihr wegzubewegen.
Eine Bewegung in Schienenlängsrichtung ist dagegen auf diese Weise formschlüssig
unterbunden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Hubzylinder
an den Portalen so weit außen angelenkt,
daß die Schienen an den
Portaltragerinnenseiten zur Anlage kommen1 ehe sie sich senkrecht unterhalb der
Anlenkpunkte der Hubzylinder befinden, so daß sie in Ruhe lage an den Portalträgern
anliegen, Der Abstand der unteren Enden der Hubzylinder einander gegenüberliegender
Schienen ist also kleiner als der Abstand der oberen Anlenkpunkte derselben Hub
zylinder voneinander. Dadurch wird ein Pendeln der unbelasteten Schienen quer zu
ihrer Längsrichtung verhindert0 Um die Schienen an die Last heranzubewegen, können
entsprechende Anordnungen vorgesehen sein, die sich beispielsweise einerseits an
der Schiene und andererseits an dem Portalträger abstützen. Bei bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung sind die Anlenkpunkte der Hubzylinder an den Portalen längs der Portaljoche
verschiebbar, Durch synchrones Verschieben der Ånlenkpunkte der beiden an derselben
Schiene angreifenden Hubzylinder kann diese Schiene parallel zu sich bewegt werden0
Die Synchronisierung der Verschiebung der Anlenkpunkte verschiedener Hubzylinder,
beispielsweise auch sämtlicher Hubzylinder, um eine symmetrische Bewegung der beiden
Schienen zu erzielen, kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen Die mechanische
Synchronisierung erfolgt durch entsprechende Gestänge, über die die Anlenkpullkte
miteinander gekoppelt sind, ähnlich wie die beiden gelenkten Räder eines Automobils
über ein Gestänge in ihrer Ausschwenkbewegung gemeinsam gesteuert sind0 Eine hydraulische
Synchronisierung erfolgt in einfachster gleise dadurch, daß die Hubzylinder, die
die Anlenkpunkte verschieben, hintereinander geschaltet sind, so daß der
Hydraulikflüssigkeitsstrom
sämtlicher Hubzylinder und damit der Hub zwangsläufig gleich ist.
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Bei den seither beschriebenen Ausführungsformen waren die Schienen
relativ zueinander bewegbar. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung dagegen
sind die Schienen durch mindestens ein Portal miteinander zu einer starren Einheit
verbunden. Die Ebene dieses Portales liegt praktisch parallel zu den Ebenen der
Portale des Kranes. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß ein
Spreader auch bei einem erfindungsgemäßen Portalkran verwendet werden kann, der
einen Rahmen umfaßt, der an diesen, die Schienen zu einer Einheit verbindenden Portalen
angebracht ist und der an der Oberseite der zu hebenden Container und Wechselaufbauten
angreift. Durch das die Schienen verbindende Portal wird erreicht, daß dieser Spreader
um die Höhe der zu hebenden Last höher angeordnet ist als die unteren Anlenkpunkte
der Hubzylinder an den Schienen0 Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Portalkranes, Fig0 2 eine Ansicht des Kranes gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles
II der Fig0 1 und Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2 auf eine andere Aus führungaf
ormO
Ein erfindungsgemäßer Portalkran umfaßt zwei n-förmige Portale
1 und 2, die durch im Abstand von dem Joch und von den unteren Enden der Portale
vorgesehene Längsträger 3 und 4 starr miteinander verbunden sind, die ihrerseits
durch einen Dreieckverband 5 ausgesteift sind. An dem unteren Längsträger 4 ist
in der durch den Dreiecksverband 5 und die beiden Längsträger definierten Ebene
ein Fahrerstand 6 vorgesehen, zu dem benachbart ein Maschinenraum 7 mit einem Antriebsmotor
angeordnet ist. Von dem Antriebsmotor wird eine Hydraulikpumpe angetrieben, die
sowohl zum Betätigen hydraulischer Hubzylinder als auch zum Speisen hydraulischer
Antriebsmotore dient. Die hydraulischen Antriebsmotoren wirken über ein unter einer
Verkleidung 8 vorgesehenes Getriebe auf Räder 9, von denen je eines am unteren Ende
eines Pfeilers 10 jedes der Portale 1 und 2 vorgesehen ist. Mindestens zwei der
Räder sind lenkbar, also um eine senkrechte Achse schwenkbar. Antriebsmotoren sind
vorzugsweise für zwei der Räder vorgesehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß
weder die Räder noch Fahrerstand und Maschinenraum in den lichten Raum der Portale
ragen, damit dieser Raum praktisch vollständig für die zu hebende Last und die an
der Last angreifenden Vorrichtungen zur Verfügung steht.
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An den Endbereichen von Jochen 11 der Portale 1 und 2 ist jeweils
ein Hubzylinder 12 mit einem Ende angebracht. Das Ende des Hubzylinders ist gelenkig
an einem Wagen 13 befestigt, der in Längsrichtung des Joches 11 geführt verschiebbar
ist. Zum Verschieben dient jeweils ein Itubzylinder 14, dessen Kolbenstange an dem
Wagen 13 befestigt ist
und der selbst -in der Mitte des Joches
11 angelenkt ist.
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An dem unteren Ende der hängend angeordneten Hubzylinder 12 sind Schienen
15 angebracht, die sich parallel zueinander von Portal zu Portal erstrecken. Je
ein Hubzylinder 12 jedes des beiden Portale 1 und 2 trägt je eine Schiene 15.
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An jeder der Schienen sind Vorrichtungen zum Aufnehmen der Last, beispielsweise
eines Containers 27 angebracht. Diese Vorrichtungen zum Aufnehmen der Last sind
als flexible Zugglieder 16 bis 18 ausgebildet. Das Zugglied 16 besteht aus zwei
Elementen, nämlich zwei Seilen 19, die im Abstand voneinander an der Schiene 15
befestigt sind und deren freie Enden zu einem Aufhängepunkt 20 zusammengefaßt sind0
Das Zugglied 16 ist außerhalb des Bereiches zwischen den beiden Portalen an der
Schiene 15 angebracht. Die Zugglieder 17 und 18 bestehen jeweils aus einem Seil,
das an je einem Wagen 21 bzw. 22 angebracht ist, die längs der Schiene 15 verfahrbar
sind0 Dabei ist der Wagen 21 mit dem Zugglied 17 innerhalb des Bereiches der beiden
Portale 1 und 2 und der Wagen 22 mit dem Zugglied 18 außerhalb des Bereiches der
beiden Portale 1 und 2 an dem dem Zugglied 16 entgegengesetzten Ende der Schiene
15 vorgesehen0 An den Enden der Zugglieder sind nicht dargestellte Rasten angebracht,
die in entsprechende Beschläge des zu hebenden Containers 16 einrastbar sind.
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Zum Aufnehmen eines Containers wird der Portalkran über den Container
verfahren, bis sich dieser zwischen den Rädern 9 befindet und die beiden Schienen
15 parallel zur Längsseite des Containers liegen, Dabei sind zu nächst die Wagen
13 völlig in die äußere Endlage an den Jochen 11 verfahren, um eine möglichst große
lichte Weite
innerhalb des Portalkranes zu erreichen, die ein Fahren
des Portalkranes an den gewünschten Ort erleichtert. Befindet sich der Portalkran
über der Last, dem Container 27, werden die Wagen 11 durch Betätigen der Hubzylinder
14 so weit nach innen gefahren, bis die Schienen 15 an oder fast an der Längsseitenwand
des Containers 27 anliegen, worauf die Schienen 15 durch entsprechendes Betätigen
der Hubzylinder 12 nach unten gefahren werden, bis der Aufhängepunkt 20 in den entsprechenden
Beschlag des Containers 27 eingehängt werden kann. Anschließend wird, je nach Länge
des zu hebenden Containers 27, der Wagen 21 oder der Wagen 2 so verfahren, daß er
sich senkrecht oberhalb des entsprechenden Aufhängepunktes am anderen Ende des Containers
27 befindet und es wird entweder das Zugglied 17 oder das Zugglied 18 eingehängt.
Anschließend werden die Hubzylinder 12 in Tätigkeit versetzt1 die daraufhin die
Schienen 15 und damit die Last 27 anheben. Mit angehobener Last kann daraufhin der
Portalkran an den gewünschten Ort verfahren werden, wo die Last wieder abgesenkt
wird0 Durch das aus zwei Seilen 19 bestehende Zugglied 16 wird verhindert, daß die
Last in Längsrichtung relativ zur Schiene 15 pendelt. Die Verwendung von Zuggliedern
hat den Vorteil, daß die Schiene 15 nicht millimetergenau an den Container 27 herangefahren
und ausgerichtet werden muß, weil kleinere Abweichungen durch die Zugglieder unmerklich
und ohne zu stören aufgenommen werden. Die Angriffarichtung der Hubzylinder 12 bleibt
stets unverändert. Selbst bei Ausführungsformen, bei denen die Hubzylinder 12 nicht
an Wagen 13 verfahrbar sondern unverschiebbar an dem Joch 11 angebracht sind, ändert
sich der Winkel, den die Hubzylinder zur Senkrechten einnehmen, beim Anheben der
Last nur geringfügig, da
die Container 27 alle dieselbe Breite
aufweisen. In Längsrichtung des Portalkranes, also in Richtung der Träger 3 und
4, brauchen die Hubzylinder 12 nicht zu verschwenken, weil unterschiedliche Längen
von Containern durch Verfahren der Hubglieder 17 oder 18 berücksichtigt werden.
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Bei einer weiteren, in Fig. 3 in ebenfalls stark schematisierter Daratellung
gezeigten Ausführungsform sind die Schienen 15, an denen die Hubzylinder 12 angelenkt
sind, durch Je ein Portal 23 miteinander verbunden. Je ein Portal 23 ist im Endbereich
der Schienen 15 vorgesehen.
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Die lichte Breite der Portale 23 ist auf die Breite der zu hebenden
Container oder Wechselaufbauten abgestimmt und annähernd gleich der lichten Breite
der Portale 1 und 2. Die Höhe der Portale 23 ist so gewählt, daß bei kürzester Länge
der Hubzylinder 12 das Joch des Portales 23 etwa in der Ebene der Joche 11 liegt.
An den Jochen der beiden Portale 23 ist ein Spreader 24 befestigt, der zwei Längsträger
25 umfaßt, an deren Enden bekannte, in an den oberen Ecken der Container vorgesehene
Beschläge eingreifende Halter aufweisen. Der Spreader 24 kann starr oder verstellbar
ausgebildet sein, wobei bei verstellbarem Spreader die Schienen 25 verschiebbar
sind. Der zu hebende Container wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung nicht
im Bodenbereich, sondern im Bereich seiner Deckfläche erfaßt. Im übrigen ist die
Handhabung dieses Portalkranes gleich der des zuvor beschriebenen Portalkranes.
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Unabhängig davon, ob der Portalkran nach den Fig. 1 und 2 oder nach
der Fig. 3 ausgeführt ist, sind an den Schienen 15 Führungen 26 befestigt. Dieae
Führungen bestehen im
einfachsten Fall aus zwei Streben oder Vorsprüngen,
die einen Pfeiler 10 eines der Portale 1 oder 2 seitlich umgreifen. Diese Streben
behindern somit weder eine Bewegung der Schienen 15 parallel zu sich selbst noch
die Auf- und Abbewegung der Schienen 15. Sie sorgen lediglich dafür, daß ein Pendeln
der Schienen 15 in Längsrichtung ausgeschlossen ist. Dabei genügt es, wenn an jeder
Schiene eine derartige Führung 26 vorgesehen ist. Bei der Ausführungsform nach Fig.
3 würde es auch ausreichen, wenn nur an einer der beiden starr miteinander verbundenen
Schienen eine derartige Führung vorgesehen ist.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen. Insbesondere können einzelne der Brfindungsmerkmale für sich oder
zu mehreren kombiniert Anwendung finden. Beispielsweise können bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 3 die Schienen 15 entfallen, wenn ein starrer, die Portale 23 fest miteinander
verbindender Spreader 24 vorgesehen ist. Schließlich versteht es sich auch, daß
die Anlenkpunkte der Hubzylinder 12 an den Jochen 11 der Portale 1 und 2 paarweise
oder einzeln verfahrbar sind, so daß auch Oontainer aufgenommen werden können, die
nicht parallel zum Portalkran stehen. Dies ist deshalb von praktischer Bedeutung,
weil es oft nicht möglich ist, den Portalkran parallel über den Container zu fahren.