DE2837798A1 - Fracht-ladevorrichtung fuer die schiffsverladung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Fracht-Ladevorrichtung für die Schiffsverladung, mit einem senkrechten Ladekran-Mast» der ortsfest auf einem Stutzaufbau eines Schiffes befestigt ist und einen seitlich an der Mastspitze angebrachten Ausleger aufweist, mit einem schwenkbaren Ausleger, der an seinem inneren Ende durch eine Anschlußstück-Verbindung gelenkig abgestützt ist, die im wesentlichen unterhalb des Auslegers angeordnet ist, mit einem Last-Hebezeug, das von dem oberen Ende des schwenkbaren Auslegers frei herabhängt und durch eine Seilwinde betätigt wird, und mit zwei Flaschenzügen an der oberen Spitze des schwenkbaren Auslegers, die mit ihren inneren Enden mit entsprechenden Drehrollen verbunden sind, die schwenkbar an den beiden äußeren Enden des Auslegers befestigt sind, wobei die beiden Ausleger-Flaschenzüge mit ihren äußeren Enden mit dem oberen Ende des schwenkbaren Auslegers verbunden sind und durch zugehörige Winden in Betrieb gesetzt werden. Im allgemeinen betrifft die Erfindung Kargo-Ladevorrichtungen und Systeme für Schiffsborde oder für den Schiffsgebrauch, insbesondere Auslegerkräne vom sogenannten Doppeltopp - Typ für den Schiffsbordgebrauch.

Seit dem Heben von Lasten mit Hilfe eines Doppeltopp - Auslegerkrans, wie er beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 91 483 vom 20. Mai 1931 offenbart ist, wurden weltweit verschiedene Verbesserungen und Entwicklungen dieses Typs einer Fracht-Ladevorrichtung gemacht. Diese Typen von Maschinen, die sovohlfür Leichtfracht-Auslegermaschinen wie auch für Schwerfracht-Maschinen entwickelt wurden, können in doppelter Weise für die Steuerbord und für die Backbordlucken betrieben werden, und wird weiterhin in großem Umfang als wirksame Fracht-Ladevorrichtungen für Schiffsbordanwendungen

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eingesetzt.

Im Zuge der Entwicklung der Fracht-Ladevorrichtungen des Doppeltopptyps / hatte sich das Problem ergeben, daß die schwenkbaren Ausleger der Mast- bzw. der Ausleger-Kräne; im Bereich des Azimutwinkels, in welchem sie arbeiten können, begrenzt sind, wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird. Dieser begrenzte Arbeitsbereich liegt in der Größenordnung von 60° zu beiden Seiten der Schiffsmittellinie oder von 120° an Jeder der Vorwärts- und Rückwärts-' selten des Auslegermastes. Dies bedeutet, daß sogenannte Totwinkelzonen in der Größenordnung von 40 bis 60° an den beiden Seiten des Schiffes gibt, in welcher ein herkömmlicher Mastausleger nicht verschwenkt werden kann. Bei einem üblichen Doppeltopp .- Mastausleger kann der Ausleger nicht durch den sogenannten Totwinkel und entweder der vorderen oder hinteren Seiten des Auslegermastes zu der anderen Seite, das ist um die Schiffsseite, verschwenkt werden. Wegen dieser Begrenzungen im Azimutbetriebbereich der Ausleger herkömmlicher Vorrichtungen des beschriebenen Typs ergeben sich Schwierigkeiten bei der Verladung großer und langer Frachteinheiten, wie noch nachstehend beschrieben werden wird. Diese Schwierigkeiten sind vor allem Anlaß für Probleme in bezug auf den gegenwärtigen Trend zur Verschiffung von Frachteiheiten"von ständig steigender Größe,·insbesondere von steigender Länge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fracht-Ladevorrichtung des Doppeltopp-Krantyps für die Schiffsverladung zu schaffen, die doppelt einsatzfähig für Ladelucken auf der Steuerbord- und Backbordseite ist und die einen Ausleger besitzt, der um eine Schiffsseite herumgeschwenkt werden kann und über einen kontinuierlichen Azimutwinkelbereich von ungefähr 300° betätigt werden kann, ohne daß sich die

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Notwendigkeit einer Demontage des obersten Flaschenzuges des Auslegers ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mehrfach-Universalschwenkkupplung zwischen dem oberen Ende des schwenkbaren Auslegers und den äußeren Enden der beiden Topp-Flaschenzüge angebracht ist und eine Umkehrung der Positionen der beiden Flaschenzüge relativ zu dem schwenkbaren Ausleger ohne gegenseitige Berührung oder Umschlingung zuläßt, wenn sich der schwenkbare Ausleger in Azimutrichtung von einer der beiden Ladeflächen längsschiffs zu dem Mast zu der anderen Ladefläche dreht.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 5·

Die Mehrfach-Universalschwenkkupplung zwischen der Spitze oder dem äußeren Ende des Auslegers und den äußeren Endblöcken der beiden oberen Flaschenzüge ermöglicht es_t diese Flaschenzüge um eine Symmetrieachse zwischen ihnen zu drehen, so daß sie in die zueinander umgekehrte Position überschwenken, wenn sich der Ausleger von einer der Längsschiff sladef lachen in b ezug auf die Ladevorrichtung zu der anderen Ladefläche bewegt. Diese Kupplung verhindert desweiteren die Ausübung eines großen Drehmoments auf den Ausleger, selbst dann wenn sich ein großes Ungleichgewicht der Lastbeanspruchungen auf die beiden oberen Flaschenzüge einstellt.

Durch die Kombination der Ladevorrichtung mit den zusätzlichen Masten- oder Deckkränen ist es möglich, den Betrieb des Hauptmasten-Krans sicher durch den gesamten 300°-Betriebsbereich ohne Risiko des sogenannten Ausschwenkphänomens des Auslegers durchzuführen, bei dem der Ausleger durch nur einen

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der oberen Flaschenzüge hin stabil abgestützt wird und daher instabil ' und nichtsteuerbar schwenkt.

Mit der Fracht-Ladevorrichtung des voranstehend beschrie- . benen Typs ist es auch möglich, eine große Anzahl von langen Kargo-Einheiten auf Aufdeck-Ladenflächen des Schiffes mit Hilfe der Ladevorrichtung zu laden und von diesen Flächen zu entladen.

Die Fracht-Ladevorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es in doppelter Weise, für längsschiffs angebrachte Ladelucken betrieben zu werden und besitzt einen Ausleger, der um eine Schiffsseite herumgeschwenkt werden kann und über einen kontinuierlichen Azimutwinkelbereich von 300° arbeitet, ohne daß sich die Notwendigkeit einer Demontage des obersten Auslegerflaschenzuges ergibt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen die geeigneten Teile durchgehend mit den gleichen Bezugszahlen und -zeichen belegt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des wesentlichen Aufbaus einer Ausführungsform eines Doppeltopp-Masten-Krans nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht des gleichen Masten-Krans nach Fig. in der Längsschiffsrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht des gleichen Masten-Krans,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht von Teilen des oberen Flaschenzuges und der Drehrolle des Masten-Krans nach der Erfindung,

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Fig. 5 eine entsprechende Draufsicht eines Teils des oberen Flaschenzuges und der Drehrolle nach Fig. 4,

Fig. 6 u. 7 eine vergrößerte Ansicht und eine entsprechende Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Mehrfach-Universalschwenkkupplungsmechanisiaus als wesentlicherBauteil dieser Erfindung für die Verbindung der oberen Flaschenzüge mit der Spitze des Auslegers des Masten-Krans nach der Erfindung,

Fig. 8 ■ eine vergrößerte Seitenansicht mit längsgeschnittenen Teilen einer Ausführungsform der inneren Konstruktion einer Drehverbindung in der Universalkupplung nach den Fig. 6 und 7,

Fig. 9A eine schematische Draufsicht der Zustände dieser Universalkupplung und der Flaschenzüge für verschiedene Winkelpositionen des Auslegers,

Fig. 9B und 9C Ansichten entsprechend den Auslegerpositionen PO· undP2 in Fig, 9A,

Fig. 10 eine vergrößerte Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Mehrfach-Universalschwenkkupplung nach der Erfindung,

Fig. 11A und 11B eine Seitenansicht und eine entsprechende Draufsicht des wesentlichen Aufbaus einer weiteren Ausführungsform eines Doppe}topp-Mastenkrans nach der Erfindung,

Fig. 12A eine Ansicht in Backbord-Steuerbordrichtung einer weiteren Ausführungsform eines Doppeltopp-Mastenkrans nach der Erfindung,

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Fig. 12B eine vergrößerte Ansicht der Spitze des Auslegers und zugehöriger Teile des Masten-Krans nach Fig. 12A,

Fig. 13 eine schematische Draufsicht des Ladezustands . von langen Kargo-Einheiten, die mit Hilfe eines herkömmlichen Doppeltopp - . Mastenkrans verladen werden,

Fig. 14 eine ähnliche schematische Draufsicht des Ladezustands von langen Kargo-Einheiten, die mit Hilfe eines Doppeltopp - . Mastenkrans nach der Erfindung verladen werden,

Fig. 15 ein Diagramm der auf einen Ausleger einwirkenden Kräfte, dessen A
rechten beträgt,

Kräfte, dessen Anhebewinkel 45° gegenüber der Waage-

Fig. 16 ein Vektordiagramm der auf den Ausleger einwirkenden Kräfte, die als Ergebnis von bestimmten Konditionen auftreten, wie beispielsweise der Krängung und der Trimmung des Schiffes; und

Fig. 17 u. 18 in. schematischer Seitenansicht und in entsprechenderDraufsieht, die Handhabung einer langen Kargoeinheit durch eine Doppeltopp-Fracht-Ladevorrichtung nach der Erfindung.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform einer Fracht-Ladevorrichtung des Doppel.topp - Mastenkrans dargestellt, der sowohl für das Be- und Entladen von Ladelucken eines Schiffes auf den vorne und hinten befindlichen Seiten des Krans geeignet ist.

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Die Fracht-Ladevorrichtung umfaßt einen Kranmast 2, der senkrecht auf einem Grundgestell 3 im Rumpf 3a des Schiffes fest montiert ist. Ein Stützaufbau 4 ist starr auf dem Grundgestell 3 befestigt und dient gleichfalls zur Abstützung des Kranmastes 2. Ein Ausleger 5 ist fest auf der Spitze des Kranmastes 2 abgestützt und besteht aus einem Backbordarm 5ρ und einem Steuerbordarm 5s,die sich quer zu der Längsrichtung des Schiffes erstrecken. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Kranmast 2 in einer Position angeordnet, die gegenüber der Schiffsmittellinie in Richtung der Steuerbordseite versetzt ist und der Backbordarm 5p des Auslegers 5 ist langer als der Steuerbordarm 5s.

Ein schwenkbarer Ausleger bzw. der Derrick-Ausleger oder Mastenausleger 7 ist an seinem unteren Anschlußende durch eine AnschlußStückverbindung 8 schwenkbar abgestützt, die so auf dem Stützaufbau 4 befestigt ist, daß der schwenkbare Ausleger auf und ab und eben horizontal verschwenkt werden kann. Ein Last-Flaschenzug 9 hängt von der Spitze des Auslegers 7 herab und umfaßt ein Paar von Flaschenzugblöcken 10 und 11 und ein Drahtseil 12, das um diese Blöcke gewunden ist. Das Zugseil des Drahtseils 12 führt von dem oberen Flaschenzug 12 herab und ist um eine Aufzugwinde 14 gewunden,, die sich auf dem Ausleger 7 abstützt und durch eine Antriebseinrichtung, wie beispielsweise einen nichtdargestellten elektrischen Motor angetrieben, wird, der sich gleichfalls auf dem Ausleger 7 abstützt.

Eine Drehrollenanordnung 15P ist am freien Ende des Ausleger-Backbordarmes 5P angeordnet und eine identische Drehrollenanordnung 15s befindet sich am freien Ende des. Ausleger-Steuerbordarms 5s. Die Drehrollenanordnung T5p ist mit der Spitze des Auslegers 7 mit Hilfe eines oberen Flaschenzuges 16P und einer Mehrfach-Universalschwenkkupplung 17 verbunden. In ähnlicher Weise ist die Drehrollenanordnung

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15s mit der Spitze des Auslegers 7 über einen oberen Flaschenzug 16s und die Mehrfach-Uniyersalschwenkkupplung 17 verbunden. ·

Die Drehrollenanordnungen 15p, und 15s besitzen identischen Aufbau, so daß nur Einzelheiten· der Backbord-Drehrollenanordnung 15p unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben werden. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, weist die Drehrollenanordnung 15p eine Drehhülse 19 mit einem horizontalen Flansch 20 auf, wobei die Drehhülse 19 drehbar in einem Lagerteil 21 im äußeren Ende des Backbord-Auslegerarmes 5p·■ befestigt ist. Ein Bodenflansch 18 befindet sich auf der Drehhülse 19 um eine Aufwärtsverschiebung der Drehhülse zu verhindern. Ein Gabelarm 22 ist integraler Bestandteil des Flansches 20 und eine Leitrolle 23 ist drehbar durch ein Stift 24 abgestützt, der sich durch den Kabelarm 22 erstreckt. Der Stift 24 stützt das Ende von Armen 26 ab, die von einem Flaschenzugblock 27 des oberen Flaschenzuges 16p vorspringen.

Die oberen Flaschenzüge 1βρ und 16s besitzen identischen Aufbau, so daß im folgenden nur der Flaschenzug 16p beschrieben wird. Der Flaschenzug 16p weist neben dem Flaschenzugblock 27 einen weiteren Flaschenzugblock 28 und ein Dralrtkabel 29 auf. Zu dem Flaschenzugblock 27 gehört eine Leitrolle 30, die drehbar abgestützt ist und vier Rollen 31, die auf einem gemeinsamen Schaft 32 drehbar befestigt sind.

Einzelheiten des Flaschenzugblocks 28 des oberen Flaschenzuges I6p' sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Der Flaschenzugblock 28 ist im Aufbau ähnlich dem Flaschenzugblock 27 und umfaßt vier Rollen 34, die von einem gemeinsamen Schaft

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35 drehbar abgestützt sind. Eine Verankerung 36 zur Sicherung eines Endes des Kabels 29 ist auf dem Schaft 35 befestigt.

Das Kabel 29 verläuft von der Verankerung 36 rings um die Rollen 31 und 34 zurück und führt von der letzten Rolle 3A- über die Leitrollen 30 und 23, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Das Kabel 29 verläuft dann nach unten durch den Innenhohlraum der Drehhülse 19 der Drehrollenanordnung 15P und wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, über eine Leitrolle 40p die sich auf der Unterseite des Backbord-Auslegerarmes 5P abstützt, des weiteren über eine Leitrolle 41 auf dem Mast 2 und eine Leitrolle 42p innerhalb des Stützaufbaus 4, und ist um eine Winde 43p für das Anheben des Auslegers 7 gewunden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 wird eine Ausführungsform der Mehrfach-Universalschwenkkupplung 17 beschrieben, die die Blöcke 28, 28 des oberen Backbord- und Steuerbordflaschenzuges 16p bzw. 16s mit der Spitze des Auslegers 7 zusammenjkuppelt. Diese Mehrfach-Universalschwenkkupplung 17 umfaßt ein Schwenkteil 45, das dreh- bzw. schwenkbar mit einem Ende mit der Spitze des Auslegers 7 durch einen horizontalen Kupplungsstift 46 verbunden ist. Das andere Ende des Schwenkteils 45 ist mit einem Ende einer Drehmuffe 47 durch einen vertikalen Kupplungsstift 48 verbunden. Die Drehmuffe 47 nimmt in ihrem Inneren drehbar einen Schaft eines Schaftteils 50 mit Kopf auf, der in .ezug auf die Drehmuffe 47 um eine Längsachse N-N drehbar ist.

Wie im Detail in Fig. 8 gezeigt ist, weist die Drehmuffe 47 eine Bohrung 53 mit Innengewinde auf und im innersten Ende der Bohrung 53 ist ein gegenüber der Bohrung 53 abge-. setztes Loch mit kleinerem Durchmesser angeordnet, in das

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ein Lager 54 eingepaßt ist. Der Schaft 49 des Schaftteils

50 "besteht aus einem zylindrischen Hauptteil 49a,der einen Gewindeteil 55 aufweist und aus einem zylindrischen Teil 49b mit reduziertem Durchmesser, der drehbar im Lager 54 abgestützt ist. Eine Schraubenmutter bildet den Kopf 56 des Schaftteils 50 und ist auf d.em Gewindeteil 55 aufgeschraubt und durch eine Einstellschraube 57 verriegelt. Ein ringförmiges Teil 58 mit einem Außengewinde ist in die Bohrung 53 in einer Weise eingeschraubt, daß ein Drucklager 59 zwischen dem Kopf 56 und dem ringförmigen Teil 58 zwischengeschaltet ist, wobei der Schaft 49 in seiner axialen Richtung innerhalb der Drehmuffe 47 unbeweglich gehalten ist. Ein Lager 60 ist in dem ringförmigen Teil 58 vorgesehen, um den Schaft 49 abzustützen.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, bildet der mit einem Kopf versehene Schaftteil 50 einen integralen Bauteil an seinem äußeren Ende mit dem Jochteil 51» der sich quer zu der Richtung der Achse N-N erstreckt und das eine Ende des Jochteils 51 1st mit einem Ende eines Schwenkteils 62p mittels eines Kupplungsstiftes 63 verbunden. Der Schwenkteil 62P weist im wesentlichen einen Aufbau identisch. zu demjenigen der Drehmuffe 47 auf und nimmt drehbar in seinem Inneren einen zylindrischen Schaft 64, der mit einem Kopf versehen ist, auf, der sich von dem Flaschenzugblock 28 des Backbord-Toppflaschenzuges 16p erstreckt. Ein drehbares Schwenkteil 62s, identisch. zu dem Schwenkteil 6%> ist in ähnlicher Weise mit dem anderen Ende des Jochteils

51 gelenkig ' verbunden und nimmt drehbar in seinem Inneren einen zylindrischen Schaft 64, der mit einem Kopf versehen ist, auf, wobei sich der Schaft 64 von dem Flaschenzugblock 28 des Steuerbord-Toppflaschenzugs 16s erstreckt.

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Die Mehrfach-Universalschwenkkupplung umfaßt die Schwenkteile 62s und 62p der beiden Toppflaschenzugblöcke 28, 28, die Drehrollenblöcke sind, ein gemeinsames Gelenk, das im wesentlichen aus der Drehmuffe 47 und dem Schaftteil 57 mit einem Kopf und mit einem Jochteil 51 besteht, an dessen Enden die Schwenkteile 62s und 62.Jo durch vertikale Stifte 63» 63 schwenkbar angelenkt sind, und ein Kardangelenk bzw. eine Kardankupplung aus der Drehmuffe 47, dem Schwenkteil 45, dem vertikalen Stift 48, der diese Teile 47 und 45 gelenkig miteinander verbindet und aus einem horizontalen Stift 46, der den Schwenkteil 45 mit der Spitze des Auslegers 7 gelenkig verbindet.

Diese Mehrfach-Universalschwenkkupplung 17 läßt den einheitlichen Betrieb des Kranauslegers 7 über den gesamten Arbeits-Azimutbereich von 300° zu, ohne daß überschüssige Kräfte auf irgendeinen Teil einwirken und ermöglicht das Umschwenken des einen Toppflaschenzuges um den anderen, wenn der Ausleger um einen Azimutwinkel bzw. Schwenkwinkel von 90° aus seiner ursprünglichen Position, die mit der Schiffmittellinie zusammenfällt, bewegt wird, wobei die Positionen der beiden Toppflaschenzüge in bezug auf die Auslegerspitze, wie dies die Draufsicht zeigt, automatisch vertauscht werden, ohne daß es zu gegenseitiger Berührung oder Umschlingung der beiden Flaschenzüge kommt.

Diese Umkehrung der Position der Toppflaschenzüge ist in den Fig. 9A, 9B und 9C dargestellt. In Fig„ 9A ist die Bewegung des Auslegers gezeigt, wenn er stets in bezug auf seine ursprüngliche Position Po zunächst um ungefähr 45° in die Position P1 gelangt, dann um einen Schwenkwinkel von 90° in die Position P2 und um einen Schwenkwinkel von ungefähr 135° in die Position P3. Die Seitenansichten der Fig. 9B und 9C korrespondieren mit den Positionen Po und

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und P2 in Fig. 9A. In seiner Position PO findet sich der Ausleger 7 vor dem Kranmast unter dem Ausleger 5.

Wird der Ausleger 7 im Gegenuhrzeigersinn quer ab Backbord geschwungen, so dreht sich der Schaftteil 50 mit Kopf zusammen mit dem Jochteil 51 der Mehrfach-Universalschwerikkupplung 17 innerhalb der Drehmuffe 47 in die Gegenuhrzeigerrichtung in bezug auf die Richtung von den Toppflaschenzügen nach außen zu der Auslegerspitze. Dementsprechend nimmt der Steuerbord-Toppflaschenzug 16s fortschreitend eine höhere Position in bezug auf den Backbord-Toppflaschenzug I6e ein, bis er seine höchste Position in der Stellung P2 des Auslegers erreicht. Dann schwenkt der Ausleger 7 weiter in die 90°-Position P2, der Schaftteil 50 mit dem Kopf und ■ ·' der Jochteil 51 dreht sich weiterhin in die Gegenuhrzeigerrichtung, wodurch die Positionen der Toppflaschensüge 16s und 16 e vertauscht werden, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Mehrfach-Universalschwenkkupplung 17» wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, umfaßt sie Kardangelenkteile, die Stifte 46 und 48 und den Schwenkteil 45 und die Schwenkteile 62s und 62d der beiden Flaschenzugblöcke 28, 28, die den entsprechenden Teilen der Kupplung 17 gleichen , die in den Fig. 6 und gezeigt ist, während die Komponenten des gemeinsamen Gelenks, das die Flaschenzugblöcke 28, 28 zu dem Kardangelenk bzw. der Kardankupplung verbindet, miteinander vertauscht sind. Dies bedeutet, daß das Gelenk im wesentlichen einen Schaftteil 5OA mit einem Kopf umfaßt, der an seinem äußeren Ende mit der Drehmuffe 45 durch den vertikalen Stift 48 gelenkig verbunden ist und eine Drehmuffe 47A, die das Kopfende des Schaftteiles 50⁰^A drehbar aufnimmt und im Inneren

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hält und mit den Jochteilen 51A, 51A ein integrales Bauteil bildet. Die äußeren Flaschenzugblöcke 28 der Toppflaschenzüge sind mit den Jochteilen 51A und 51A durch die vertikalen Stife 43, 63 gelenkig verbunden.

Bei der Ausführungsform eines Doppel-Toppauslegerkrans, wie er in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist und unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben wurde, ist das innere Ende des Auslegers 7 durch eine Anschlußstücke-Verbindung in Gestalt eines Kardangelenks gelenkig abgestützt, das eine Aufwärtsbewegung des Auslegers und ebenso dessen waagerechte Schwingbewegung zuläßt. Die Anschlußstück-Verbindung 8 ist fest auf dem Stützaufbau 4 des Schiffskörpers 3a angebracht. Um eine horizontale Schwingbewegung des Auslegers 7 durch einen 300°-Bereich zuzulassen, ist der Kranmast 2 gegenüber der Schiffsmittellinie in Richtung Steuerbordseite versetzt. Die Erfindung ist nicht auf einen Auslegerkran dieses Aufbaues beschränkt, sondern ist vielmehr auf eine Anzahl von anderen Ausführungsformen von Auslegerkränen des Doppel-Topptyps anwendbar, die zweifach betätigt werden können für Steuerbord- ' und Backbordlucken.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Auslegerkrans ist in den Fig. 11A und 11B dargestellt. Bei diesem Kran ist der Ausleger 7 gelenkig an seinem inneren Gabelstück durch eine Anschlußstück-Verbindung 8a abgestützt, die auf einem drehbaren Anschlußstück-Ring 8b befestigt ist und eine Aufwärtsbewegung des Auslegers ermöglicht. Das innere Gabelstück des Auslegers 7 und seine Anschlußstück-Verbindung 8a bewegen sich somit auf dem Anschlußstück-Ring 8b in einer Drehbewegung rings um die Basis des Kranmastes 2, der auf der Schiffsmittellinie angeordnet sein kann. Der Ausleger 5A ist in diesem Fall symmetrisch aufgebaut und besitzt einen Steuerbord- und einen Backbordarm gleicher

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Länge. Die Winde 14 für das Lastanheben kann in üblicher Weise auf dem Anschlußstück-Ring 8b befestigt sein. Ein Vorteil dieses Auslegerkrans besteht darin, daß das Beladen oder Entladen der Fracht sowohl auf der Steuerbord- als auch auf der Backbordseite ausgeführt werden kann. Die anderen Teile und Merkmale dies.es Auslegerkrans sind ähnlicher zu denjenigen des in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Krans.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Auslegerkrans nach der Erfindung ist in den Fig. 12A und 12B dargestellt. Dieser Kran ist vor allem für das Bewegen von schweren Frachtlasten ausgelegt und da seine Fracht-Aufzugwinde 14 groß und schwer ist, kann sie nicht ohne weiteres auf dem Anschlußstück-Ring befestigt werden. Dementsprechend ist diese Aufzugwinde auf dem Schiffskörper in einer tiefgelegenen Position wie der Grundaufbau montiert, auf welchem die Ausleger-Toppwinden 43sA und 43pA befestigt sind. Ein weiterer Unterschied ergibt sich in der Ausbildung des Fracht-Aufzugflaschenzugs 9A. Das Ende . des Flaschenzugkabels ist in einem Punkt 50 am extrem äußeren Ende des einen Arms des Auslegers 5B verankert. An der Stelle eines Falschenzugblocks, der von der Spitze des Auslegers 7 herabhängt, werden Leitrollen 71» 72, 73 und 74 verwendet und das Flaschenzugkabel 12A ist um diese Leitrollen herumgeführt und zu einer Drehrollenanordnung 75 am extrem äußeren Ende des anderen Arms des Auslegers 5B. Von der Drehrollenanordnung 75 führt das Zugseil des Kabels 12A über Leitrollen zu der Aufzugwinde 14A herab. Im folgenden wird der Betrieb der Fracht-Ladevorrichtung beschrieben.

Zum Zwecke der Einstellung des Anhebewinkels (Vertikalwinkels) des Auslegers 7 für den Anhebebetrieb werden die

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beiden Toppwinden 43p und 43s gleichzeitig in die Kabelaufwicklungs- oder Kabelabwicklungsrichtung angetrieben, so daß die Kabel 29 aufgewickelt oder abgewickelt werden, um den Backbord-Toppflaschenzug 16p zu kürzen oder den Steuerbord-Toppflaschenzug 16s zu verlängern, so daß der Ausleger 7 entweder angehoben oder· abgesenkt wird.

Um den Ausleger 7 um seine Anschluß stück-Verbindung 8 zu drehen, wird eine der Winden 43 und 43s in die eine Richtung und die andere in die entgegengesetzte Richtung angetrieben. Wird beispielsweise die Winde 43'e in ihre Aufspulrichtung und - die andere Winde 43s in ihre Abspulrichtung angetrieben, so wird der Backbord-Toppflaschenzug I6e gekürzt und der Steuerbord-Toppflaschenzug 16s verlängert, so daß sich der Ausleger 7 in die Gegenuhrzeigerrichtung, wie aus Fig. 3 ersichtlich, dreht.

Um eine Fracht W anzuheben oder abzusenken, die an dem Flaschenzugblock 11 hängt, wird die Last-Aufzugwinde 14 in ihre Aufspul- oder Abspulrichtung angetrieben, so daß der Last-Aufzugflaschenzug 9 gekürzt bzw. verlängert wird.

Wie schon erwähnt wurde, besteht zur Zeit ein Trend zur Verschiffung von großen und langen Kargo-Einheiten _s \fodurch sich auch eine entsprechende Nachfrage für Fracht-Ladevorrichtungen zur Handhabung dieser Kargo-Einheiten ergibt-

Ein .Beispiel für auf Deck Verladen von ■ Kargo-Einheiten mit einer bekannten Fracht-Ladevorrichtung ist in Fig. 13 dargestellt. Diese Ladevorrichtung weist Zwillingskranmaste 8Oj, 80 und einen zentralen Ausleger 81 auf, der um ungefähr 130° nach vorne und nach hinten in bezug auf die Zwillingsmaste gedreht werden kann. Wenn eine erste Kargo-Einheit

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verladen wird, stört ihr überhängendes Ende auf der Ladeseite das Anheben einer zweiten Kargoeinheit 83, wie dies durch die schraffierten Teile 83 angedeutet ist. Dementsprechend muß die zweite Kargo-Einheit 83 auf der gegenüberliegenden Seite der Zwillingsmaste 80, 80 in der Position 85 geladen werden, wodurch eine Gesamtanzahl von nur zwei langen Kargo-Einhedfcen geladen werden kann.

Ein entsprechender Deckladevorgang für lange Kargoeinheiten bei im wesentlichen gleichen Bedingungen mit der Fracht-Ladevorrichtung nach dr Erfindung ist in Fig. 14 gezeigt. Da der Ausleger 7 dieserLadevorrichtung durch den gesamten "Totwinkel" auf der Ladeseite verwendet werden kann, können insgesamt vier lange Kargo-Einheiten durch das Versetzen ihrer Aufnahmepunkte von A nach B, C und D geladen werden und das Verladen dieser Einheiten geschieht in der Reihenfolge A, B, C und D.

Während die maximale Länge von langen Kargo-Einheiten, die mit Hilfe von bekannten Fracht-Ladevorrichtungen verladen werden können, ungefähr auf 40 m begrenzt ist, ist die Fracht-Ladevorrichtung nach der Erfindung für das Verladen von langen Kargo-Einheiten von Längen bis ungefähr 70 m, bei sonst gleichen Bedingungen, geeignet.

Die Betriebsweise der Fracht-Ladevorrichtungen des Doppel-Toppauslegertyps im allgemeinen und insbesondere nach der Erfindung werden im folgenden detailliert beschrieben. Wie schon erwähnt wurde, wird bei einer Ladevorrichtung dieser Art die Frachtbelastung (Zug) in den Ausleger-Toppflaschenzügen im Verhältnis zu den Längen der Topp-Flaschenzüge 16s und 16p unter den Bedingungen einer Seitenneigung 0 und einer O-'Trimnung verteilt. In einem aktuellen Fall kann das

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Schiff eine Neigung wegen der aufgenommenen Last besitzen und weist im allgemeinen einen Simmwinkel in der Größenordnung von einem Grad auf, wobei die Differenz zwischen den Belastungen, die auf die beiden Topp-Flaschenzüge ausgeübt werden, größer wird. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel erläutert.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird sich das Schiff bei einer Drehung des äußeren Endes des Auslegers 7 im Gegenuhrzeigersinn infolge des Gewichtes der angehobenen Fracht seitlich neigen. Bei einem Aufbau des Schiffes für die Aufnahme von schweren Frachten ist im allgemeinen eine Seitenneigung von 10 für die Beladung eine Voraussetzung und alle Teile des Fracht-Handhabungsgetriebes sind unter dieser Annahme ausgelegt. Wenn der Ausleger im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird die Spannweite des Steuerbord-Toppflaschenzuges 16s lang und diejenige des Backbord-Topp-Flaschenzuges 16p kurz in Übereinstimmung mit der Drehung des Auslegers. Der Drehwinkel von ungefähr 1° hat den Effekt, daß ein gefährlich instabiler Zustand des Kranmechanimus auftreten kann. Wird der Ausschwenkwinkel des Auslegers, das ist der Azimutwinkel von der Schiffskörper-Mittellinie ungefähr 60°, so lautete das Verhältnis zwischen den auf die Topp-Flaschenzüge 16s und 16p ausgeübten Kräfte ungefähr 9 i 1· Wird der AuslegerausSchwenkwinkel weiter vergrößert und wenn das Schiff zu rollen oder zu stampfen beginnt infolge von Wellen, die durch eine Vorbeifahrt eines Schiffs oder Boot entstehen, kann der Topp-Flaschenzug 16p schnell einen nichtbelasteten Zustand annehmen und das sogenannte Durchgehen des Auslegers oder Ausleger-Schaukelphänomen auftreten, bei dem der Ausleger unkontrollierte schwingt, wodurch die Möglichkeit eines ernsthaften Unfalls sehr groß

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ist. Aus diesem Grund ist üblicherweise der Ausschwenkwinkel auf 60° begrenzt.

Zur Vereinfachung der nachfolgenden Analyse wird angenommen, daß der Ausleger - "Toppwinkel", das ist der Vertikalwinkel über der Horizontalen 45° beträgt, wie es in Fig. 15 dargestellt ist, und daß das äußere Ende a des Auslegers 7 und die Punkte b und c zur Befestigung der Drehrollenanordnungen an den Enden des Auslegers 5 auf dem Kranmast, wie in Fig. 16 gezeigt, alle auf der gleichen Höhe angeordnet sind. Desweiteren werden die Eigengewichte der Teile, wie beispielsweise des Auslegers und der Blöcke und Leitrollen nicht berücksichtigt. In dem Fall, in welchem das Frachtgewicht W 200 m t in Fig. 15 beträgt, ist die dagegen wirkende horizontale Kraft ebenfalls 200 t. Die Winkel für die Seitenneigung und die Trimmung werden mit Vierten von 10° und 1° angenommen. Dann wird die erhöhte Kraft infolge des Seitenneigungswinkels gleichgroß Wx an 10 = 35 t und infolge des Drehwinkels gleich ¥ χ sinus 1° = 3,5 t.

In Fig. 16 ist die zuvor erwähnte horizontale Kraft von 200 t durch den Vektor a d wiedergegeben, die Kraft von 35 t infolge der Seitenneigung durch den Vektor ae und die Kraft von 3,5 t infolge der Trimniung durch den Vektor ef. Wird eine erste gerade Linie parallel zu ac von den Punkt f und eine zweite gerade Linie parallel zu ab von dem Punkt d gezogen, so schneidet diese die erste gerade Linie im Punkt d, wobei der Vektor fg die Belastung des Topp-Flaschenzuges im Punkt c unter den voranstehend erwähnten Bedingungen darstellt. Die Größe dieser Belastung kann in dem Vektordiagramm gemessen werden und ergibt einen Wert von 22 t. Desweiteren stellt der Vektor gd die Belastung des Topp-Flaschenzugs im Punkt b dar und dieser Wert beträgt aus dem Vektordiagramm 206 t. Dies bedeutet, daß unter den voranstehend

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angeführten Bedingungen das Verhältnis zwischen den Belastungen, die auf die beiden Topp-Flaschenzüge einwirken 9,3 : 1 beträgt. In einer symmetrisehen Position zu Fig. in der Uhrzeigerrichtung wird dieses Verhältnis umgekehrt und lautet dann 1 : 9,3- Dementsprechend muß die Festigkeit aller Teile, wie des Aufwindkabels, der Blöcke und der Leitrollen so ausgelegt werden, daß sie diesen maximalen Belastungsbedingungen widerstehen kann.

Der vertikale Stift 48 nach dieser Erfindung, wie er in den Fig. 6, 7 und 10 dargestellt ist, übt eine wichtige Funktion bei der Verringerung des auf den Ausleger einwirkenden Moments dadurch aus, daß er eine Drehung der Drehmuffe 47 sicher zuläßt, wodurch eine Entlastung von den kombinierten Belastungen auftritt, die dazu neigen, auf den Ausleger einzuwirken, auch in bezug auf das große Ungleichgewicht der Belastungen auf die beiden Topp-Flaschenzüge.

Die weitere Betrachtung des allgemeinen Falles ergibt, da die Belastung fg auf den Topp-Flaschenzug im Punkt c 22 t unter den zuvor angeführten Konditionen beträgt, daß .. das Phänomen des Durchgehens des Auslegers nicht auftreten wird. Wird jedoch der Ausschwenkwinkel weiter vergrößert, so wird die Last fg schrittweise kleiner und nähert sich O bei einem Ausschwenkwinkel in der Nähe von 77°.

Wenn eine Längsschiffschwingung der Fracht bei einem Ausschwenkwinkel kleiner als 77° auftritt, kann es auch zu dem Phänomen des Durchgehens des Auslegers kommen. Dies Phänomen kann nach der Erfindung in jedem Falle durch die Verwendung von zusätzlichen Kränen verhindert werden^ wie dies nachstehend beschrieben wird«,

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Fracht-Ladevorrichtung in sehr kurzer Zeit von einigen wenigen Minuten von dem Ladebetrieb einer Lücke, beispielsweise der Steuerfrordlucke, zu der anderen Lücke, beispielsweise der Backbordlucke umgeschaltet werden kann, indem der Ausleger um die Schiffsseite herumgeschwungen wird. Wie aus den Fig. 17 und 18 zu ersehen ist, ändert sich der Ausleger-Anhebewinkel von 45° auf 52,24°, wenn die Frachtposition von der Position eines Ausleger-AusSchwenkwinkels von 60° und längs der strichpunktierten Linie OR, das ist die Begrenzungslinie für das Ausschwenken der Fracht, zu einer Position versetzt wird, die einem Ausleger-Ausschwenkwinkel von 90° entspricht, und die Belastung auf die Topp-Flaschenzüge verringert sich, so daß sich keine Probleme in bezug auf die Festigkeit der Vorrichtung ergeben. Die Kraft, die ein Durchgehen des Auslegers bewirkt, beträgt + 3,5 t infolge des ürimminkels, wie voranstehend erwähnt wurde, und diese Kraft ergibt auch ein Maximum, wenn der Ausleger-Ausschwenkwinkel nahe 90° liegt.

Im allgemeinen ist ein Schiff für Schwerlasten mit herkömmlichen Kränen ausgerüstet, die eine Kapazität in der Größenordnung von 10t als Zusatzkräne..- für die Schwerfracht-Ladevorrichtung besitzen. Gemäß der Erfindung werden diese üblichen Kräne dazu benutzt, um im erheblichen Maße die Fracht-Handhabungskapazität der Hauptfracht-Ladevorrichtung zu erhöhen, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. nunmehr beschrieben wird. Ein Beispiel für die Art und Weise, in der die Erfindung angewandt wird, um lange Kargo-Einheiten zu bewegen, ist in den Fig. 17 und 18 gezeigt. An den vorderen und hinteren Seiten des Hauptkrans, das ist an den weitest sich gegenüberliegenden Seiten der Ladefläche, sind übliche Kräne mit Ausleger 86 und 87, Fracht-Aufzugflaschenzüge 88

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und 89, Winden91 und 90 und Gegenstücke 92 und 93 vorgesehen, die die äußeren Enden der Flaschenzüge 88 und 89 und den äußeren Block 11 des Fracht-Aufzugflaschenzugs des Hauptkrans miteinander verbinden. Der Hauptkran wird betätigt, um eine lange Kargo-Einheit 94 zuverladen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Gegenstücke 92 und aus einer Diahttrosss; hergestellt und in dem Fall, in welchem der Block 11 des Hauptkrans an Bord verwendet wird, mit den äußeren Blöcken für die Frachtanhebung der üblichen

Kräne verbunden.

Durch die Betätigung der Topp-Flaschenzüge 16s und 16p wird der Hauptausleger 7 in eine Fracht-Aufnahmeposition oberhalb der strichpunktierten Linie OR über eine ungefähre Länge der aufgenommenen Fracht, gebracht und die Flaschenzüge 88 und 89 der übrigen Kräne folgen entsprechend dieser Bewegung. Wenn die Kargo-Einheit bis auf eine bestimmte Position angehoben wurde, wird die zuvor erwähnte Kraft von 3,5 t infolge des ".Trimmwinkels durch den Flaschenzug 88 infolge der Betätigung der Topp-Flaschenzüge 16s und 16P aufgenommen und in diesem Zustand kann die Kargo-Einheit aus ·> der Totwinkelzone heraus bewegt und danach auf das Ladedeck abgeladen werden.

Während der Frachtverladung in der Totwinkelzone, wenn der Hauptausleger 7 nahe 90° in bezug auf die Schiffsmittellinie ausgeschwenkt ist, befindet sich der Kran in einem Zustand des Anhebens auf nur einer Seite durch den Topp-Flaschenzug 16s. Da jedoch der Anhebewinkel des Auslegers groß ist, wie schon erwähnt wurde, ist die durch das Anheben ausgeübte Belastung klein und es ergibt sich keine Notwendigkeit, die Festigkeit zu vergrößern. Auch unter dem Zustand

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eines Anhebens nur an einer Seite, wirken die Kräfte auf den Stift 48, wie dies in den Fig. 6 oder 7 gezeigt ist, in ähnlicher Weise wie in dem Fall der Kräfte, die als ein Ergebnis der kombinierten Kräfte der Topp-Flaschenzüge 16s und I6e ausgeübt werden, so daß sich keine Veränderung infolge des einseitigen Anhebens im Hauptausleger 7 ergibt.

In dem Fall, in welchem die Frachtbewegung in der Totwinkelzone erfolgt, wird eine relativ große Anzahl von langen Kargo-Einheiten aus Gründen der Navigation auf dem Backborddeck geladen, wobei der Fracht-Aufnahmeflaschenzug 88 als eine Bremse in bezug auf die Belastung von maximal 3,5 t wirkt, während der Aufnahmeflaschenzug 89 dem Aufnahme-Flaschenzugblock 11 als eine Bereitschaftsmaßnahme für Notfälle folgt, die durch Schwingungen der angehobenen Fracht infolge von Wellen bewirkt werden.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist ein Vorteil der Fracht-Ladevorrichtung des Doppeltopptyps nach der Erfindung, daß sie für ein effektives Beladen und Entladen von Fracht in . und aus zwei Ladelucken oder Ladedeckeflächen geeignet ist, die Steuerbord und Backbord angeordnet sind, ohne daß die Notwendigkeit des Entfernens und Neumontierens der Ausleger-Toppflaschenzüge besteht. Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß sie für einen Betrieb durch einen gesamten Auslegerausschwenk- - oder Azimutwinkel von 300° geeignet ist, wobei die Zone mit eingeschlossen ist, die üblicherweise als eine Totwinkelzone auf einer Seite des Schiffes bezeichnet wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ladevorrichtung besteht darin, daß sie lange Kargo-Einheiten in wirksamer Art und Weise laden kann, ohne daß zwischen diesen eine gegenseitige Beeinflussung auf "tritt.

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Leerseite

Claims (6)

!»aianicmwölie . Br.-tna. Wlbelm Solchel pHne. Wülu« Reiehsl 6 Frcmkiuria. ICl 2O3 / /38 paikßfcaße 13 9111 KAWASAKI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA^ KobeA Japan P§i§ntansp_rüche

1. Fracht-Ladevorrichtung für die Schiffsverladung, mit einem senkrechten Ladekran-Mast, der ortsfest auf einem Stützaufbau eines Schiffes befestigt ist und einen seitlich an der Mastspitze angebrachten Ausleger aufweist, mit einem schwenkbaren Ausleger, der an seinem inneren Ende durch eine Anschlußstück-Verbindung gelenkig abgestützt ist, die im wesentlichen unterhalb des Auslegers angeordnet ist, mit einem Last-Hebezeug, das von dem oberen Ende des schwenkbaren Auslegers frei herabhängt und durch eine Seilwinde betätigt wird, und mit zwei Topp-Flaschenzügen an der Spitze des schwenkbaren Auslegers, die mit ihren inneren Enden mit entsprechenden Drehrollenanordnungen verbunden sind, die schwenkbar an den beiden äußeren Enden des Auslegers befestigt sind, wobei die beiden Ausleger-Flaschenzüge mit ihren äußeren Enden mit dem Ende des schwenkbaren Auslegers verbunden sind und durch zugehörige Winden in Betrieb gesetzt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrfach-Universalschwenkkupplung (17) zwischen dem oberen Ende des schwenkbaren Auslegers (7) und den äußeren Enden der beiden Topp-Flaschenzüge (i6p, 16s) angebracht ist und eine Umkehrung der Positionen der beiden Flaschenzüge relativ zu dem schwenkbaren Ausleger (7) ohne gegenseitige Berührung oder Umschlingung zuläßt, wenn sich der schwenkbare Ausleger (7) in Azimutrichtung von einer der beiden Ladeflächen längsschiffs zu dem Mast (2) zu der anderen Ladefläche dreht.

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2. Fracht-Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Topp-Flaschenzüge (i6p, 16s) äußere Drehrollenblocks (28, 62p, 62s) an ihren äußeren Enden aufweisen, daß die Universalkupplung (17) ein Schwenkteil (45) umfaßt, das durch einen horizontalen Stift (46) schwenkbar mit der Spitze des schwenkbaren Auslegers (7) verbunden ist und daß eine Schwenkeinrichtung aus zwei Drehteilen (47, 50; 47A, 50A) besteht, die drehbar so zusammengefügt sind, daß sie eine Drehbewegung gegeneinander ausführen können, wobei einer der Drehteile . (47, 50A) durch einen vertikalen Stift (48) mit dem Schwenkteil (45) und der andere Drehteil (50, 47A) durch zwei Stifte (63) mit den Schwenkteilen (62p, 62s) der äußeren Drehrollenblocks der Topp-Flaschenzüge (i6p, i6s) verbunden sind.

3. Fracht-Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Drehteile eine Drehmuffe (47) und der andere Drehteil ein mit einem Kopf (56) ausgerüsteter Schaftteil (50) ist, dessen Kopf (56) drehbar von der Drehmuffe (47) umschlossen ist und einen äußeren Jochteil (51) mit zwei räumlich voneinander getrennten Enden aufweist, mit denen die Drehteile (62p, 62s) der äußeren Flaschenzugblöcke der Topp-Flaschenzüge in Verbindung stehen.

4. Fracht-Ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Drehteile ein mit einem Kopf versehener Schaft (50A) ist, der drehbar an dem Ende seines Schaftes durch einen vertikalen Stift (48) mit dem Schwenkteil (45) verbunden ist, daß der andere Drehteil eine Drehmuffe (47A) ist, die den Kopf drehbar umschließt und daß ein Jochteil (51A) zwei unterteilte, getrennte Enden aufweist, mit denen die Drehteile (62p, 62s) der äußeren Drehrollenblocks der Topp-Flaschenzüge verbunden sind.

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5. Fracht-Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Auslegerkräne (86, 87) an den weiter entfernten Seiten gegenüber der Ladevorrichtung längsschiffs der Ladeflächen angeordnet sind, und entsprechende Flaschenzüge (88, 89) aufweisen, die über zugehörige Gegenstücke (92, 93) mit dem unteren Ende des Lasthebe-Flaschenzugs der Ladevorrichtung verbunden sind, und daß die Betätigung der zusätzlichen Auslegerkräne (86, 87) den stabilen Betrieb des schwenkbaren Auslegers (7) der Ladevorrichtung sicherstellt und das Auftreten des Phänomens des Durchgehens des schwenkbaren Auslegers (7) verhindert.

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