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Einrichtung zur Verbesserung des Fahrverhaltens von
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Kran-Katzen, insbesondere an Container-Kranen Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Verbesserung des Fahrverhaltens von Kran-Katzen, insbesondere
an als Container-Krane betriebenen Schiffsentladern, mit einer über Fahrseile ferngetriebenen
Hauptkatze und einer mit dieser mitbewegten Zwischenkatze, über welche zumindest
ein Arbeitsseil zum Betrieb der Hauptkatze außerhalb des Bereichs der bezüglich
des Krans ortsfesten Antriebsstation geführt ist, wobei die Fahrseile - welche die
Katzen untereinander und mit der Antriebs station verbinden - in zwei zueinander
parallelen Ebenen symmetrisch zur Katzenmitte verlaufen.
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Insbesondere Container-Krane, aber auch andere Krane und Verladebrücken
mit großen Spannweiten bzw. Ausladungen werden häufig mit ferngetriebenen Katzen
ausgerüstet, um einerseits die zu bewegende Last klein zu halten und andererseits
große Katzfahrgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Um beispielsweise in der Nähe einer
Endstellung der Hauptkatze und/oder bei nur geringer Belastung unzulässig große
Seildurchhänge zu vermeiden, ist der Hauptkatze häufig eine Zwischenkatze zugeordnet,
die mit dieser - meist mit einer geringeren Geschwindigkeit - mitbewegt wird. Die
in der DE-OS 28 47 570
erwähnte Verwendung einer Zwischenkatze hat
den Vorteil, daß auf ortsfeste, wegklappbare Seilunterstützungen verzichtet werden
kann. Die Zwischenkatze dient der Führung und Abstützung der Arbeitsseile (beispielsweise
Hub- und Schließseile für Hauptkatzen mit Greifeinrichtungen), die zum Betrieb der
Hauptkatze erforderlich sind; jedes Arbeitsseil wird über die Zwischenkatze normalerweise
einer Antriebs station zugeführt, in der auch der Fahrantrieb für die Haupt-und
die Zwischenkatze untergebracht ist. Die Fahrseile für die beiden Katzen sind in
den meisten Fällen als Doppel-Seilzugsystem in zwei zueinander parallelen Ebenen
symmetrisch zur Katzenmitte geführt: Jede Ratze weist also zumindest zwei symmetrisch
zur Katzmitte verlaufende Fahrseile auf.
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Sofern die Hauptkatze mit einer Greifeinrichtung ausgestattet ist,
liegt der Lastschwerpunkt bei freihängender Last im Bereich der Katzmitte; die in
den Parallelebenen liegenden Seilzugsysteme werden demzufolge gleich hoch beansprucht.
Beim Verladen von Containern und bei vergleichbaren Betriebsverhältnissen muß jedoch
mit einer mehr oder weniger großen Lastexzentrizität gerechnet werden, die zu einer
ungleichen Belastung der Fahrseile in den Parallelebenen führt. Dieser ungünstige
Belastungszustand hat eine Schrägstellung der Haupt- und der Zwischenkatze und damit
ein schlechtes Fahrverhalten beider Katzen zur Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben,
die auch bei ungünstigen Betriebsverhältnissen, insbesondere beim Verladen von Containern,
das Fahrverhalten der vorhandenen Kran-Katzen verbessert; auf diese Weise soll deren
Handhabbarkeit erleichtert und ihre Betriebssicherheit sowie Wirtschaftlichkeit
erhöht werden.
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Die gestellte Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst, welche im
wesentlichen die.Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der Grundgedanke der Erfindung
besteht danach darin, durch Aufbau der Zwischenkatze aus zwei entlang ihrer Führungsbahn
gegeneinander beweglichen Seitenteilen eine Schräggstellung der Katzen zu vermeiden.
Die von den Seitenteilen ausgehenden Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte sind dabei
auf der von der Hauptkatze abgewandten Seite gemeinsam an einer Ausgleichseinheit
gehalten, die bei ungleichmäßiger Belastung der Fahrseile in den Parallelebenen
eine Ausgleichsbewegung ausführt.
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Bei einer besonders einfachen Ausführungsforin des Erfindungsgegenstandes
sind die Seitenteile lediglich über die Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte miteinander
verbunden (Anspruch 2). Die die Zwischenkatze bildenden Seitenteile stellen dabei
in sich vollständige Teilkatzen dar, die entlang der jeweils zugehörigen Führungsbahn
in Fahrtrichtung oder Fahrtgegenrichtung gegeneinander verschiebbar sind. Eine durch
ungleichmäßige Belastung hervorgerufene Verschiebung des einen Seitenteils bezüglich
des anderen Seitenteils wird durch die zugehörigen Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte
auf letzteres übertragen.
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Die Verbindung zwischen den beiden Seitenteilen kann auch aus der
Ausgleichseinheit bestehen, an welcher die zugehörigen Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte
befestigt sind (Anspruch 3).
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
sind die Seitenteile unmittelbar aneinander befestigt. Als geeignete Verbindungselemente
kommen insbesondere Gelenkstangen (Anspruch 4)
in Frage. Diese können
paarweise übereinander oder auch so angeordnet sein, daß die Zwischenkatze ein Gelenkviereck
bildet (Anspruch 5); die letztgenannte Ausführungsform hat den Vorteil, daß die
Seitenteile auch im Falle einer durch ungleichmäßige Belastung hervorgerufenen Relativbewegung
sich lediglich parallel zueinander bewegen können.
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Die Ausgleichseinheit kann in einfacher Weise aus einem Doppelhebel
bestehen, an dem jeweils ein Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitt beider Seitenteile
befestigt ist (Anspruch 6); eine Relativbewegung des einen Seitenteils bezüglich
des anderen Seitenteils führt zu einer entsprechenden Ausgleichsbewegung des Doppelhebels.
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Anstelle eines Doppelhebels kann auch eine Ausgleichseinheit Verwendung
finden, die aus einer oder auch aus mehreren miteinander zusammenwirkenden Umlenkrollen
besteht (Ansprüche 7 und 8). Im Falle der Verwendung einer einzigen Umlenkrolle
können die zugehörigen Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte beider Seitenteile unmittelbar
ineinander übergehen, d.h. eine Einheit bilden. Es ist jedoch auch möglich, die
Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte jeweils am Umfang einer oder mehrerer Umlenkrollen
zu befestigen; dies hat den Vorteil, daß an der Befestigungsstelle auch nachträglich
noch eine Justierung, d.h. Einstellung der Lage der beiden Seitenteile zueinander,
vorgenommen werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in
der die an sich bekannten Bestandteile des als Containerkran dienenden Schiffsentladex;Saus
Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
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Im einzelnen zeigen: Fig. 1 den Verlauf und die Zuordnung der Arbeits-und
Fahrseile zu einer Hauptkatze mit zuge-
höriger Zwischenkatze und
zu einer bezüglich des Kranes ortsfesten Antriebsstation, Fig. 2a,b eine Stirnansicht
bzw. Draufsicht einer Zwischenkatze, deren Seitenteile lediglich über die zugehörigen
Zwischenkatzen-Fahrseilabschnitte miteinander verbunden sind, Fig .3ab eine Stirnansicht
bzw. Draufsicht einer Zwischenkatze, deren Seitenteile mit den zugehörigen Gelenk
stangen ein Gelenkviereck bildet und Fig. 4 ein Wirkungsschema der Ausführungsform
gemäß Fig. 3 bei ungleichmäßiger Belastung, wobei die der Zwischenkatze zugeordnete
Ausgleichseinheit aus einem bezüglich des Kranes ortsfesten Doppelhebel besteht.
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Der dargestellte Schiffsentlader (Fig. -1) weist folgende im Hinblick
auf die Erfindung wesentliche Bestandteile auf: Eine in Richtung des Doppelpfeiles
2 verfahrbare Hauptkatze 1, eine mit dieser mitbewegte Zwischenkatze 3, eine bezüglich
des Schiffsentladers ortsfeste Antriebsstation 4 mit einem Fahrantrieb 5 und zwei
Hubantrieben 6 bzw. 7, wasserseitig eine Umlenkeinheit 8 und landseitig eine Umlenkeinheit
9; diese sind ebenso wie drei weitere Umlenkeinheiten 10, 11 und 12 außerhalb der
Bestandteile 1, 3 und 4 ortsfest im Schiffsentlader angeordnet.
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In der Hauptkatze 1 sind vier Umlenkeinheiten 13 bis 16 gelagert,
welche der Führung eines Arbeitsseiles 17
bzw. 18 dienen. An diesen
stützen sich zwei Trageinheiten 19 bzw. 20 mit zugehöriger Spannvorrichtung (Spreader)
21 ab; der zu transportierende Container ist mit 22 bezeichnet.
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Die ebenfalls in Richtung des Doppelpfeils 2 hin und her verfahrbare
Zwischenkatze 3 trägt zwei Umlenkeinheiten 23, 24 zur Führung und Umlenkung der
Arbeitsseile 17 bzw. 18 Las Arbeitsseil 17 gelangt über die Umlenkeinheit 23 und
die ortsfeste Umlenkeinheit 11 in den Bereich des Hubantriebs 6; das Arbeitsseil
18 steht über die Umlenkeinheiten 24 und 12 mit dem Hubantrieb 7 in Verbindung.
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An der Umlenkeinheit 25, die auf der der Hauptkatze 1 zugewandten
Seite der Zwischenkatze 3 angeordnet ist, stützen sich zwei parallel geführte Zwischenseile
27a,b ab, die gleichzeitig an der Hauptkatze 1 befestigt sind; die beiden Zwischenseile
stützen sich weiterhin an der ortsfesten Umlenkeinheit 10 ab und sind über einen
Stoßdämpfer 28 in einstellbarem Umfang nachgiebig in der Antriebsstation 4 gehalten.
Die Hauptkatze 1 ist auf der von der Zwischenkatze 3 abgewandten Seite über zwei
Fahrseile 29a,b unter Zwischenschaltung der Umlenkeinheit 8 mit dem Fahrantrieb
5 und unter Zwischenschaltung der Umlenkeinheit 9 mit der Umlenkeinheit 26 innerhalb
der Zwischenkatze 3 verbunden. Die Fortsetzung der Fahrseile 29a,b hinter der Umlenkeinheit
26 ist mit 30a,b bezeichnet, diese beiden Fahrseilabschnitte sind an einem Doppelhebel
31 befestigt, der um eine zur Fahrtrichtung bzw. Fahrtgegenrichtung (Doppelpfeil
2) lotrechte Achse 32 schwenkbar ist.
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Die Hubseile 17 und 18 sind im Bereich der Umlenkein-.heiten 14 bzw.
i5 unter Zwischenschaltung von Stoßdämpfern -14'bzw.15' an der Hauptkatze 1 befestigt.
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Das soeben beschriebene Seilzugsystem mit den Bestandteilen 27a,b
bzw. 29a,b bzw. 30a,b hat zur Folge, daß m) sowie zwei weitere Umlenkeinheiten 25
und 26.
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die Zwischenkatze 3 der Bewegung der Hauptkatze 1 mit etwa halber
Geschwindigkeit folgt. Die Reaktionskräfte der Hubseile 17 und 18 werden von den
Fahrseilen 29a,b und 30a,b aufgenommen, die gemeinsam mit den Zwischenseilen 27a,b
vorgespannte Seilzugsysteme bilden.
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Entsprechend der Lehre der Erfindung besteht die Zwischenkatze 3 (vgl.
Fig. 2a,b) aus zwei Seitenteilen 33 und 34, die sich in Längsrichtung eines als
Führungsbahn dienendenKastenträgers 35 relativ zueinander verschieben können. Fig.
2b 5äßt in aller Deutlichkeit erkennen, daß die Seitenteile 33 und 34 für sich genommen
vollständige Teilkatzen bilden und lediglich über die an dem Doppelhebel 31 befestigten
Fahrseilabschnitte 30a und 30b miteinander in Verbindung stehen. Die Abstützung
der Seitenteile an dem Kastenträger 35 erfolgt jeweils über zwei lotrechte Tragräder
36, zwei innenliegende waagerechte Führungsräder 37 und zwei außenliegende untere
Führungsräder 38.
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Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die
Umlenkeinheiten 23 bis 26 der Zwischenkatze 3 sämtlich auf gleicher Höhe angeordnet.
Die Katzenmitte, bezüglich der die Umlenkeinheiten und zugehörigen Fahr- und Hubseile
symmetrisch liegen, ist mit 3' bezeichnet.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
(Fig. 3a,b) sind die Seitenteile 33 und 34 der Zwischenkatze 3 über paarweise übereinander
angeordnete Gelenkstangen 39 und 40 zu einem Gelenkviereck zusammengefaßt. Die Zwischenkatze
stützt sich über vier oben liegende Tragräder 41 auf dem als Führungsbahn dienenden
Kastenträger 35 ab.
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BezUglich der Anordnung der Umlenkeinheiten 23 bis 26 stimmt die
in Rede stehende Ausführungsform mit derjenigen gemäß Fig. 2 überein.
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Der mit der Ausbildung als Gelenkviereck verbundene Vorteil besteht
darin, daß die Seitenteile 33 und 34 sich lediglich parallel zueinander verschieben
können.
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Die Lagerung der Tragräder 41 muß lediglich so ausgebildet sein,
daß die mit der Parallelverschiebung der Seitenteile gegeneinander verbundene Breitenänderung
ohne Verlassen der Führungsbahn möglich ist. Beispielsweise können die Tragräder
41 des Seitenteils 34 so gelagert sein, daß sie in axialer Richtung in geringem
Umfang bezüglich des Seitenteils verschiebbar sind; dementsprechend dienen die dem
Seitenteil 33 zugehörigen Tragräder 41 dazu, die Zwischenkatze 3 gegen Verschiebungen
quer zur Bewegungsrichtung zu sichern. Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes
ist aus Fig. 4 ersichtlich; dabei sind die Fahr- und Zwischenseile 29a,b; 27a,b
und 30a,b als Federelemente dargestellt. Die Zwischenkatze 3 bildet entsprechend
der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ein Gelenkviereck.
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Falls die Arbeitsseile 17 und 18 (vgl. Fig. 1) infolge exzentrischer
Belastung unterschiedlich beansprucht werden, wirken die verschieden großen Arbeitsseilkräfte
Fa und Fb auf die Hauptkatze 1 und die Zwischenkatze 3; die Kräfte in den Zwischenseilen
27a und 27b sind mit Z a bzw. Zb bezeichnet. Da die Fahrseilabschnitte 30a und 30b
über den schwenkbaren Doppelhebel 31 miteinander verbunden. sind und die in ihnen
wirkendenKräfte demzufolge gleich groß sein müssen, verschieben sich die Seitenteile
33 und 34 der als Gelenkviereck ausgebildeten Zwischenkatze 3 so lange gegeneinander,
bis die Summe aus Arbeitsseilkraft und Zwischenseilkraft der beiden Seilzugsysteme
übereinstimmt: Fa + Z a = Fb +Zb.
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Die durch die Relativbewegung zwischen den Seitenteilen 33 und 34
bedingte Verformung der Zwischenkatze 3 und die zugehörige Schwenkstellung des Doppelhebels
31 sind strichpunktiert angedeutet.
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Bedingt durch die in sich bewegliche Ausführung der Zwischenkatze
3 kann eine ungleiche Beanspruchung der Arbeitsseile nicht zu einer Schrägstellung
der beiden Katzen führen. Die Zwischenkatze führt vielmehr unter der Wirkung der
Ausgleichseinheit einen Kräfteausgleich herbei.