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Spreader-Rahmen für den Transport
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eines Containers Die Erfindung betrifft einen Spreader-Rahmen für
den Kran-Transport eines Containers, der an seinen vier Eckpunkten Drehverschlüsse
zum Einführen und zur Befestigung in den Corner-fittings des Containers aufweist,
wobei zur Positionierung des Spreader- Rahmens über dem Container Vor und während
der Betätigung der Drehverschlüsse an jedem Eckpunkt ein in seiner Positionierstellung
die vertikalen Eckkanten des Containers in ihrem oberen Bereich ungreifender, nach
oben in eine Wa-rtestellung schwenkbarer Füh-rungshebel (Flipper) angeordnet ist.
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Das Be- und Entladen von Container-Schiffen wird heute im allgemeinen
mit Hilfe von Einzweckanlagen durchgeführt, deren
wesentliche Bestandteile
aus einer sogenannten Container-Brücke und einem Portalhubwagen bestehen. Der Ausleger
der an Land stehenden Container-Brücke reicht mit seinem vorderen Ende über das
Schiff und mit seinem hinteren Ende über einen Abstellplatz an Land. Dazwischen
ist eine Laufkatze horizontal verfahrbar, mit deren Hilfe die einzelnen Container
hintereinander ge- bzw.
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entladen werden.
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Der Transport von Containern über Wasserwege geschieht im allgemeinen
mit Hilfe von Spezialschiffen, auf denen die Container vorwiegend in derselben Richtung
gegenüber dem Schiff gestapelt sind. Diese gleichsinnige Ausrichtung vereinfacht
das Anhängen und Hochziehen der Container mit Hilfe der Container-Brücke, da der
an der Laufkatze hängende Spreader nur einmal gegenüber der Lagerichtung der Container
ausgerichtet zu werden braucht bzw. bei festgemachtem Container-Schiff automatisch
richtig ausgerichtet ist. In dieser Weise läßt sich ein Schiff sehr leicht be- und
entladen, da die ganze Förderaufgabe lediglich aus Hub- und Horizontalfahrten des
Spreaders gebildet wird. Vom Absetzplatz an Land werden die Container fortlaufend
mit Hilfe der Portalhubwagen an den eigentlichen Lagerplatz gefahren, so daß ein
Verfahren der Brücke wegen Überfüllung des Abstellplatzes nicht erforderlich ist.
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Um auch an normal ausgerüsteten Kaianlagen, die im allgemeinen eine
Reihe von einhakigen Kranen aufweisen, einen Container-Umschlag durchführen zu können,
sind in letzter Zeit Drehwerke entwickelt worden, die zwischen dem Spreader und
dem Kranhaken angeordnet sind und vom Führerhaus des Kranes aus ziemlich genau dosierbare
Winkelbewegungen um die Hochachse des Containers zulassen. Damit ist das Absetzen
von Containern direkt
auf dem Lagerplatz an Land möglich, ohne daß
an Land stehendes Personal die Container zu einer ordentlichen Stapelung einschwenken
muß. Diese Umschlagsart bedingt also jedesmal, wenn ein Container in den Spreader
eingehängt wird, eine Ausrichtung desselben mit Hilfe des Drehwerkes. Zu den zweifflbei
der Container Brücke auftretenden rechtwinklig aufeinanderstehenden Fahrkoordinaten
zur Positionierung des Spreaders ist hierbei also noch eine Ausrichtung um die vertikale
Achse des Spreaders erforderlich.
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Zur leichteren Positionierung bei Brücken- und Kranbetrieb sind die
hierbei verwendeten Spreader an ihren Eckpunkten mit jeweils einem Führungshebel,
dem sogenannten Flipper, ausgestattet. Diese bilden in ihrer Positionierstellung
gemeinsam eine Art Trichter, so daß der Spreader beim Absenken bei nur geringfügigen
Abweichungen von der späteren Befestigungslage die Containerecken selbsttätig auffindet.
Hierdurch wird zwar die Positioniermöglichkeit verbessert, sie reicht jedoch besonders
bei einem Container-Umschlag mit einem einhakigen Kran nicht aus, um einen Betrieb
durchzuführen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Spreader-Rahmen der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit dem das Auffinden der funktionsgemäßen Befestigungslage
vor und während des Einhängens eines Containers sehr leicht möglich ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß an mindestens einem Eckpunkt der
Spreader-Rahmen ein oder mehrere auf den Container wirkende Elektro- und/oder Dauermagnete
befestigt sind.
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Wenn zum Beispiel nur ein Eckpunkt des Spreader-Rahmens
mit
einem Magenten versehen ist, findet die Positionierung in der folgenden Weise statt:
Der Spreader-Rahmen wird zunächst einigermaßen genau über dem anzuhebenden Container
positioniert.
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Aufgrund der vorangegangenen Kranbewegungen wird er dabei leichte
Schwingbewegungen ausführen, die früher oder später den mit einem Magenten versehenen
Eckpunkt so dicht an der entsprechenden Ecke des Containers vorbeischwingen lassen,
daß eine magnetische Kraftwirkung von dem Magneten auf den Container zustande kommt,
die ausreicht, diesen Eckpunkt des Spreader-Rahmens an den Container heranzuziehen.
Somit ist zunächst ein Eckpunkt des Spreader-Rahmens richtig positioniert, als restliche
Bewegung ist nur noch eine Schwenkbewegung des Spreader-Rahmens bis zur Übereinstimmung
der übrigen Eckpunkte mit den Container-Ecken notwendig. Diese kann mit Hilfe des
Drehwerkes sehr leicht ausgeführt und optisch vom Führerhaus des Kranes aus kontrolliert
werden. Abschließend wird der Spreader-Rahmen abgesenkt und mit Hilfe der Flipper
endgültig positioniert.
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Sind an weiteren Eckpunkten des Spreader-Rahmens Magnete angeordnet,
so hat das zur Folge, daß nicht immer derselbe Eckpunkt an den aufzunehmenden Container
herangezogen wird, sondern nach Zufall irgendein magnetbestückter Eckpunkt, dessen
erstmalige Nähe zu einer entsprechenden Container-Ecke eine zum Heranziehen des
Spreader-Rahmens ausreichende Magnetwirkung erzeugt.
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Wenn schließlich alle vier Eckpunkte mit Magneten versehen sind,
kann es zu einer Ausrichtung des Spreader-Rahmens gegenüber dem Container in die
Befestigungslage ohne vorheriges Berühren eines Eckpunktes mit dem Container kommen.
Voraussetzung ist, daß der Spreader-Rahmen in vertikaier Richtung so unelastisch
aufgehängt ist, daß trotz einer Lage dicht über dem Container bei stillstehendem
Kranhaken keiner der Magnete eine
genügend große Kraft aufbringt,
einen der Eckpunkte an den Container und damit zu einer Schräglage des Spreader-Rahmens
herabzuziehen, sondern sämtliche Magnete werden zu gleichen Teilen. wirksam, was
zu einer Ausrichtung des Spreader-Rahmens gegenüber dem Container führt. Es herrscht
nämlich erst dann Gleichgewicht zwischen den magnetischen Kräften aller Eckpunkte,
wenn alle Magnete zu den Containern eine symmetrische Lage aufweisen.
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Besonders für die beschriebenen Fälle, in denen zunächst ein Eckpunkt
des Spreader-Rahmens an dem Container haftet, kann es vorteilhaft sein, die Magnete
direkt an den Flippern anzubringen. In ihrer Positionierstellung bilden sie nämlich
den am weitesten nach unten reichenden Bestandteil des Spreader-Rahmens, wodurch
sie sich als Befestigungspunkt für die Magnete geradezu anbieten. Im Zusammenhang
damit empfiehlt sich dann besonders die Verwendung von Dauermagneten, da die Flipper
paarweise schräg nach oben in eine Wartestellung geschwenkt werden können, wodurch
die Möglichkeit besteht, ohne zusätzliche Schaltvorgänge nur zwei Eckpunkte, nämlich
diejenigen, bei denen sich der Flipper in der Positionierstellung befindet, mit
magnetischen Kräften auszustatten. Natürlich können auch ansteuerbare Elektromagnete
benutzt werden, die dann vorzugsweise einzeln betätigt werden können, wodurch die
Möglichkeiten zur Positionierung noch vergrößert werden; natürlich ist dann ein
höherer Steuerungsaufwand notwendig.
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Neben einer bewußten Ansteuerung der gegebenenfalls verwendeten Elektromagnete
können diese aber auch in Abhängigkeit von der Stellung der Drehverschlüsse und
der Flipper angesteuert werden. Z.B. ist der Stromfluß freigegeben, wenn die Drehverschlüsse
geöffnet sind und sich die Flipper in der Positionierstellung befinden. Dies ist
eine typische Stellung, die während
des Aufsuchens und Positionierens
des Spreader-Rahmens auftritt.
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Das Schließen der Drehverschlüsse kann dann z.B. die Unterbrechung
des Stromflusses zu den Elektromagneten bewirken, was bedeutet, daß während des
Transportes des Containers und des anschließenden Abhebens des Spreader-Rahmens
vom Container die Magnete außer Kraft gesetzt sind.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen,
die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; es bedeuten: Fig. 1 eine
Draufsicht auf einen Spreader-Rahmen mit erfindungsgemäß an den Eckpunkten befestigten
Magneten Fig. 2 eine Seitenansicht des Spreader-Rahmens, teilweise im Schnitt entlang
der Linie II-II in Fig. 1 Fig. 3 eine Schnittansicht eines einem Eckpunkt zugeordneten
Flippers entlang der Linie III-III in Fig. 1 Fig. 4 eine isometrische Ansicht eines
Flippers in einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer an einem Container anliegenden
Stellung.
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Die Fig. 1 zeigt einen Spreader-Rahmen 1 in Draufsicht, der als X-Rahmen
ausgebildet ist, wobei die vier Enden der beiden Hauptholme 2 die Eckpunkte bilden.
Diese sind noch mit Querstreben
4 miteinander verbunden, wodurch
der Spreader-Rahmen 1 an Eigensteifigke.it gewinnt. Zum Anhängen des Spreader-Rahmens
1 an das Unterteil eines Drehwerks sind in der Nähe der Eckpunkte an den Hauptholmen
2 vier Schäkel 6 befestigt, in deren Schlaufenseite vorwiegend Seile eingehängt
sind. An jedem Eckpunkt befindet sich außerdem noch ein Drehverschluß 8, dessen
übliche Bezeichnung "Twist-Lock" lautet, und ein Flipper 10 (Fig. 3), der weiter
unten noch genauer beschrieben wird.
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Zur Betätigung der Drehverschlüsse 8 ist an den Querstreben 4 jeweils
ein doppelseitig wirkender Hydraulikzylinder 12 angeordnet, der über ein Gestänge
14 bei Durchfahren seines Hubweges die Drehverschlüsse um 900 dreht. Die Flipper
10 sind ebenfalls über Hydraulikzylinder 16 aus der dargestellten Positionierstellung
in eine in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Wartestellung schwenkbar. Zur Aufbringung
des hydraulischen Druckes ist in der Mitte des Spreader-Rahmens 1 ein Hydraulikaggregat
18 (Fig. 2) angeordnet, dessen Antrieb elektrisch erfolgt, wozu ein entsprechendes
Kabel (nicht gezeigt)einschließlich den für die Steuerung erforderlichen Leitungen
von dem Drehwerk herabhängt.
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Die Flipper 10 sind an ihrerdem Schwenkgelenk gegenüberliegenden
Seite mit Leitflächen 20 ausgestattet, die in der Positionierstellung zusammengenommen
eine Art Trichter bilden, der das Auf finden der funktionsgemäßen Befestigungslage
des Spreader-Rahmens 1 gegenüber dem Container erleichtert. Neben den in Fig 3 dargestellten
zwei Stellungen sind auch Zwischenstellungen möglich, so daß der Trichter "vergrößert"
und in dem Augenblick, wo alle Flipper die Containerecken umschließen, geschlossen
werden kann. Dennoch reichen diese Mittel nicht aus, ein rasches und dabei noch
schonendes Aufsetzen des Spreader-Rahmens auf den Container zu gewährleisten. Erfindungsgemäß
sind
deshalb an den Leitflächen 20 Magnete 22 befestigt, die folgendermaßen
zur Wirkung kommen: Sobald der Spreader-Rahmen 1 mit nach unten geschwenkten Flippern
10 in die Nähe des aufzunehmenden Container kommt, gerät einer der Magnete 22 und
mit ihm der zugeordnete Flipper so dicht an die entsprechende Container-Ecke heran,
daß das sich zwischen beiden Teilen bildende magnetische Kraftfeld ausreicht, den
Flipper 10 gänzlich an die Container-Ecke heranzuziehen. Ein Sichwiederlösen dieser
Haftverbindung ist unwahrscheinlich, da die Haftkraft von Magneten grundsätzlich
größer ist als jede Zugkraft vor dem Haften. Zur Ausrichtung des Spreader-Rahmens
1 gegenüber dem Container ist in diesem Fall dann nur noch eine Schwenkbewegung
um den durch die Haftstelle gebildeten Drehpunkt notwendig. Das ist natürlich viel
leichter, als ein Dirigieren des Spreader-Rahmens 1 in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen
und zusätzlich um dessen vertikale Achse.
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Nachdem der Spreader-Rahmen 1 deckungsgleich über den Container dirigiert
ist, wird er weiter abgelassen, bis er auf dem Container aufliegt. Dabei bewegen
sich die auf den Leitflächen 20 befestigten Magnete 22 zunächst unter Beibehaltung
der Haftwirkung an der entsprechenden Containerkante abwärts, bis sie schließlich
in der endgültigen Befestigungslage des Spreader-Rahmens schräg nach unten von der
Container-Ecke wegweisen. Das Eigengewicht des Spreader-Rahmens reicht also aus,
eine Bewegung der Magnete gegenüber den daran haftenden Containerkanten zu bewirken,
ohne daß der Kontakt verlorengeht. In der Befestigungslage des Spreader-Rahmens
ist die Kraftwirkung der Magneten gering, da sich nur noch ihre Oberkantaiin unmittelbarer
Nähe der entsprechenden Container-Seitenwand befindet. Zum Schwenken der Flipper
10 in die Wartestellung sind also kaum magnetische Kräfte zu überwinden, keinesfalls
etwa die volle Haftkraft.
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Während in den Fig. 1 bis 3 die Leitflächen 20 so ausgebildet sind,
daß sie in einer gemeinsamen Kante zusammenlaufen,ist in Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Leiflächen 20 gezeigt. Statt der gemeinsamen Kante ist hierbei eine weitere,
mittlere, dritte, annähernd dreieckige Leitfläche 24 vorgesehen, die in sich eben
ist. Der Deutlichkeit halber sind in Fig. 4 nur eine Container-Ecke und der diese
Ecke umgreifende Bereich des Flippers einschließlich der Leitflächen in der Positionierstellung
gezeigt.
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Auf der Leitfläche 24 ist ein Elektromagnet 26 angeordnet, dessen
Wicklung auf der Außenseite der Leitfläche liegt und der nur mit seinem ferromagnetischen
Kern die Leitfläche durchdringt. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt eine noch
bessere Zentrierung des Spreader-Rahmens 1 gegenüber dem Container auf, wenn durch
die magnetische Kraftwirkung ein solcher Flipper an den Container herangezogen wird.
Während es nämlich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 durchaus vorkommen
kann, daß es zu einem Anhaften eines Magneten 22 an der benachbarten Container-Seite
und nicht an der beabsichtigten kommen kann, führt eine Anordnung des Elektromagneten
26 auf der Leitfläche 24 stets zu einem Anhaften in der funktionsgemäßen Lage.
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Selbstverständlich können auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 bis 3 zusätzlich zu den Dauermagneten 22 oder anstelle der Dauermagnete Elektromagnete
verwendet werden, die dann in ähnlicher Weise anzuordnen sind wie auf der Leitfläche
24 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Unabhängig davon, ob Dauermagnete oder
Elektromagnete verwendet werden, ist es in jedem Fall zweckmäßig, die Magnete mit
einem Schlagschutz, beispielsweise einer Kunststoffschicht zu überdecken, damit
Beschädigungen beim Anschlagen der Flipper an der Container-Ecke vermieden werden.
Es ist jedoch darauf zu achten, daß dadurch die Magnetwirkung nicht so stark geschwächt
wird, daß es nicht zum Anhaften zwischen Flipper und Container-Ecke kommt.
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Bei diesen beiden Ausführungsbeispielen sind die entsprechenden Magnete
stets an dem Flipper 10 angebracht. Die Erfindung sieht aber ebenso eine Anbringung
z.B. direkt an den Enden der Holme 2 vor, beispielsweise als Ringmagnet um die Drehverschlüsse
8, die dann auf die sogenannte Horner fittings" wirken, das sind in den Ecken eines
Containers angeordnete Verstärkungen mit einer zum Einhaken der Drehverschlüsse
dienenden Öffnung darin.
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Eine solche Anbringung der Magnete ist immer dann vorteilhaft, wenn
die Aufhängung des Spreader-Rahmens 1 in vertikaler Richtung so wenig elastisch
ist,daß es bei stillstehendem Kranhaken trotz der überwiegenden Wirkung eines der
Magnete an den vier Eckpunkten nicht zu einem Herunterziehen dieses Eckpunktes an
die entsprechende Container-Ecke kommt, sondern beinahe ausschließlich eine horizontale
Bewegung des Spreader-Rahmens 1 möglich ist. Das führt dazu, daß ohne die Zuhilfenahme
der Flipper der Spreader-Rahmen bei genügender Nähe über der Container-Oberfläche
selbsttätig zu einer Ausrichtung kommt, da wegen der symmetrischen Verteilung der
Magnete erst dann ein Kräftegleichgewicht vorhanden ist, wenn alle Magnete zu dem
Container eine relativ gleiche Position einnehmen.
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Um eine eigene Stromversorgung der Elektromagnete zu vermeiden, die
die Anzahl der in dem Drehwerk notwendigen Schleifkontakte erhöhen würde, können
sie mit irgendeinem Steuerstrom oder beispielsweise, gegebenenfalls unter ZwischenschaStung
eines Widerstandes, mit dem Antriebsmotor des Hydraulikaggregates 18 parallel geschaltet
werden, sofern dadurch die jeweils betroffene Funktion nicht in Mitleidenschaft
gezogen wird.
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- Patentansprüche -