DE3714850A1 - Lagersystem fuer container - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lagersystem für Container, ins­ besondere für die Zwischenlagerung von Containern in Con­ tainer-Terminals.

Bei der Zwischenlagerung von Containern, beispielsweise auf Hafengelände, kommt es darauf an, den teuren Lagerplatz mög­ lichts wirtschaftlich zu nutzen und den Umschlag in rationeller Weise abzuwickeln. Diese Notwendigkeit gewinnt um so mehr an Bedeutung, als die Prognosen von einer steigenden Tendenz in der Verwendung von Containern als Transportmittel ausgehen.

In der Lagertechnik sind Hochregallager bekannt und auch in der Industrie eingeführt, welche üblicherweise fest in­ stalliert sind und mit Gabelstaplern beschickt werden. Die Beschickung und Entnahme erfolgt dabei vollautomatisch durch Adressierung des Stapelgerätes entsprechend Plänen, die unter Berücksichtigung der unterschiedlichsten Kriterien erstellt werden. Solche Lager sind aber nicht für schwere beladene Transport-Container geeignet, zumal sie auch keinen unmittel­ baren Zugriff auf die Container mit einem Transportmittel er­ möglichen und außerdem viel Platz beanspruchen würden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lagersystem für Con­ tainer, z.B. der ISO-Größen zwanzig oder vierzig Fuß, vorzu­ schlagen, welches geeignet ist, Container in flächensparender Anordnung unterzubringen und dabei direkte Zugriffmöglich­ keiten auf jeden gestauten Container zu ermöglichen. Darüber hinaus soll erreicht werden, daß das Verbringen der Container von der Löschstelle ins Lager die Kapazität der Löschgeräte nicht mindert und das spätere automatische Auffinden der einzelnen Container einfach möglich wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere spurgebundene Lagergerüste ein Hochregallager bilden und mit treppenstufenartig zueinander versetzten, Stellplätze für je­ weils mindestens einen Container bildenden Aufnahmen versehen sind und daß die Lagergerüste einzeln und in Gruppen verfahrbar sind, um sie wahlweise ineinander zu verschachteln oder auf Ab­ stand zueinander zu bringen.

Die mit diesem Lagersystem erzielbaren Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß die Container in einer bezüglich ihrer Lagerposition und -höhe versetzten Anordnung in den Aufnahmen jedes Lagergerüstes abgestellt werden können, wobei jeder Container ohne kostspieliges Umstauen direkt zugänglich bleibt und wobei die Lage der einzelnen Container so genau definiert ist, daß das Anfahren, Aufheben und Absetzen der Container über eine Programmsteuerung automatisiert werden kann.

Um das Verfahren der Lagergerüste und das Positionieren der­ selben unter platzsparender Verschachtelung zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die Lagergerüste mit Laufrädern in Form von Spurrollen auf zwei parallelen Paaren von Schienen laufen, wobei die vorn bzw. im vorgesehenen Verschachtelungs- oder Eingriffsbereich von zwei benachbarten Lagergerüsten ange­ ordneten Laufräder auf den beiden innen liegenden Schienen und die anderen Laufräder auf den beiden äußeren Schienen laufen, und daß die Lagergerüste vorn, im Bereich der innen laufenden Laufräder schmaler sind als hinten, so daß die Lagergerüste im Prinzip nach Art der in Kaufhäusern ge­ bräuchlichen Einkaufswagen ineinander geschoben werden können und dabei wenig Lagerplatzfläche benötigen. Außerdem sind die Konstruktion der Aufnahmen und die Tragkonstruktion der Lagergerüste so gestaltet, daß die auf den Aufnahmen abge­ stellten Container zumindest von oben her mit einem Hebezeug oder auch an der Längsseite mit einem Gabelstapler frei zu­ gänglich sind.

Das ungehinderte Ineinanderschieben und Auseinanderfahren der mit Containern beladenen Lagergerüste ist weiterhin dadurch möglich, daß der vertikale Abstand zwischen den horizontalen Abstellflächen zweier benachbarter Aufnahmen eines jeden Lager­ gerüstes größer ist als die Höhe der abzustellenden Container, wodurch erreicht wird, daß jeweils übereinander befindliche Container von ineinander geschobenen Lagergerüsten ohne gegen­ seitige Berührung verbleiben. Jede Aufnahme wird zweckmäßiger­ weise im wesentlichen durch einen rechteckigen Rahmen gebildet, der in seinen Abmessungen an die Kontur des abzustellenden Containers angepaßt und mit Mitteln zum Befestigen und Posi­ tionieren der Container ausgestattet ist. Im übrigen ist es auch möglich, mehr als einen Container auf den dann ent­ sprechend groß zu bemessenden Aufnahmen abzustellen.

Für das Verfahren der Lagergerüste ist jedes derselben mit einem Fahrantrieb versehen oder mindestens ein externer An­ trieb vorgesehen, der parallel zu den erwähnten Schienen ver­ fahrbar und mit wenigstens einem der Lagergerüste über eine Kupplung verbindbar ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann mindestens ein stationärer Antrieb mit einem endlos geführten Zugorgan in Form eines Seiles oder einer Kette vorgesehen sein, welches über Mitnehmer mit wenigstens einem Lagergerüst kuppelbar ist.

Schließlich kann eine Automatisierung des Containerumschlages durchgeführt werden dadurch, daß die jeweilige Stellung der Lagergerüste und der auf diesen befindlichen Container mittels einer Abtasteinrichtung erfaßt und einer zentralen Steuer­ stelle zugeführt wird, die entsprechend einem einzugebenden Programm die Verstellbewegungen der Lagergerüste steuert und regelt.

Das erfindungsgemäße Lagersystem wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein zum Zwecke der Entnahme eines innen liegenden Containers in zwei Teilgruppen auseinandergefahrenes Lagersystem,

Fig. 2 die Seitenansicht eines einzelnen Lagergerüstes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Lagergerüst nach Fig. 2, im Halbschnitt dargestellt,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Lagergerüstes nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Teilansicht des Fahrwerkes eines Lagerge­ rüstes mit Antriebseinheit und

Fig. 6 das Wirkschema einer automatischen Kontrolle und Steuerung des erfindungsgemäßen Lagersystems.

Das Lagersystem wird aus einer Vielzahl gleichartiger Bau­ steine in Form von jeweils mehrere Container 2 aufnehmenden Lagergerüsten 1 gebildet, die unter Verschachtelung durch teilweisen gegenseitigen Eingriff zu Gruppen zusammenstellbar sind. Jedes Lagergerüst 1 besteht zu diesem Zweck aus einem Traggestell 3, das aus verstrebten, entsprechend der vorge­ sehenen Beanspruchung dimensionierten Tragprofilen erstellt ist. Die Lagerung der Container erfolgt in treppenstufenartig an dem Traggestell 3 angeordneten Aufnahmen 4. Diese haben die Form von den Grundflächen der Container 2 angepaßten Rahmen, die so angelegt sind, daß sie in der Draufsicht (Fig. 3) auf das Lagergerüst bzw. Traggestell als unmittelbar aneinander anschließend erscheinen, in der Höhe aber so ver­ setzt sind (Fig. 2), daß der vertikale Abstand zwischen den Abstellflächen zweier benachbarter Aufnahmen 4 größer ist als die Höhe der aufzunehmenden Container 2.

Der untere Teil 5 des Traggestells 3 hat im wesentlichen die Gestalt eines flachgelegten U, dessen am vorderen Bereich jedes Lagergerüstes 1 befindliches Joch 6 aus dem Rahmen der un­ tersten Aufnahme 4.1 besteht und dessen Schenkel 7 von dort aus nach hinten divergierend verlaufen. Von den freien Enden der Schenkel 7 ragen Stützen 8 auf, die den Rahmen der obersten Aufnahme 4.5 an seiner Rückseite abstützen.

Der besagte U-förmige untere Teil 5 des Traggestelles 3 ist als Fahrwerk ausgebildet und zu diesem Zweck mit Laufrädern in Form von Spurrollen 9 und 10 abgestützt. Diese sind im Be­ reich der Ansätze der Schenkel 7 an dem Joch 6 und am Fuß­ punkt der Stützen 8 angeordnet und gelagert, wobei sich auf­ grund der Divergenz der Schenkel 7 für die hinten im Bereich der Stützen 8 befindlichen Spurrollen 10 eine größere Spur­ weite ergibt als für die vorn im Bereich des Joches 6 ange­ brachten Spurrollen 9. Die Spurrollen 9 und 10 laufen auf in dem Lagerplatz eingelassenen Paaren von Schienen 11, die dem­ entsprechend symmetrisch und parallel zueinander verlegte Gleise unterschiedlicher Spurweite bilden. Das Fahrwerk ist gemäß Fig. 5 mit einem elektrischen Getriebemotor 12 versehen, der die Spurrollen 9 über eine diese verbindende Welle 13 antreibt und seine elektrische Energie aus einem Schleppkabel oder über geeignete Stromschienen erhält. Im übrigen kann jedes Lagergerüst auch mit mehreren synchron gesteuerten Getriebe­ motoren ausgestattet sein.

Ein solches mit dem beschriebenen Lagersystem organisiertes Lager eignet sich aufgrund der exakt mit Sensoren definier­ baren Lage jedes einzelnen Containers zur Integration in ein teil- oder vollautomatisiertes Container-Terminal. Die Steue­ rung und Überwachung kann dabei eine Steuerschaltung über­ nehmen, deren Wirkschema in Fig. 6 gezeigt ist. Zentrale Einheit ist ein Datenspeicher 14, der mit einem Steuerungs­ rechner 15 in Wechselverbindung steht. Dieser bedient die Getriebemotoren 12 der Fahrwerke der Traggestelle 3 sowie ein Anzeigesystem 16 für die Kontrolle der Belegung und steht in Wechselverbindung mit eventuell vorhandenen externen Daten­ speichern 17 und Transportmittelrechnern 18. Eine Versorgung des Steuerungsrechners 15 mit Ist-Daten erfolgt durch ge­ eignete Sensoren 19 und 20, die z.B. den Abschluß der Frei­ stellung eines Lagerplatzes zur Ein- oder Auslagerung sig­ nalisieren, sowie durch ein Identifikations- und Lage­ erkennungssystem 21, das eine Positionskontrolle und even­ tuelle Korrektur der Position ermöglicht. Die abgeschlossenen Einzelvorgänge lassen sich durch eine Besetzterkennung 22 quittieren, die wahlweise auch extern angesteuert werden kann.

Der Funktionsablauf des erfindungsgemäßen Lagesystems bei der Besetzung des Lagers ist folgender: Dem Datenspeicher 14 werden zunächst Daten über die Container-Kennung und -Größe eingegeben. Die Eingabe kann von Hand erfolgen oder von einem anderen Rechner übergeben werden. Gleichzeitig können auch weitere Daten, wie Gewicht, Bestimmung, Gefahrenklasse des Transportgutes usw., mit eingegeben werden. Die Eingabe kann in Form von Listen erfolgen, deren Folge gespeichert wird. Der Steuerungsrechner 15 legt daraus einen freien Stell­ platz fest, wobei eine Optimierung anzustreben ist, so daß der nächste freie Stellplatz mit möglichst wenig Bewegung der Lagergerüste erreicht wird. Auch andere Kriterien können zu­ sätzlich berücksichtigt werden, wie Bestimmung, Gefahrenklasse usw., wenn entsprechende Daten mit eingegeben sind.

Die Lage des ermittelten Stellplatzes und die Container- Kennung werden an das Transportmittel, wie beispielsweise ein fahrbarer Kran, weitergegeben, was durch direkte Übermittelung an den Transportmittelrechner 18 oder durch Aktivierung op­ tischer Anzeigemittel geschehen kann, die die Bedienungsperson des Transportmittels lesen kann. In dem nächsten Funktions­ schritt werden die Getriebemotoren 12 der für die Freistellung des vorgesehenen Stellplatzes zu verfahrenden Lagergerüste 1 angesteuert. Die Steuerung ist dabei so optimiert, daß nur die notwendigen Bewegungen in folgerichtiger Reihenfolge aus­ geführt werden. Die Steuerung berücksichtigt auch die An­ triebsleistung, die zum Beschleunigen, Fahren und Verzögern der Lagergerüste benötigt wird, im Hinblick auf die Leistungs­ grenzen der Krafteinspeisung.

Die Position des freigestellten Stellplatzes wird durch ge­ eignete Sensoren des Lageerkennungssystems 21 kontrolliert und eventuell korrigiert , worauf eine entsprechende Rück­ meldung der Ist-Werte in dem Steuerungsrechner erfolgt. Der ausgewählte Stellplatz wird nun zum Besetzen freigegeben, was durch optische und/oder akustische Anzeige signalisiert werden kann oder durch direkte Übermittlung an den Transportmittel­ rechner 18, der das Transportmittel veranlaßt, den bestimmten Container auf dem angewiesenen Stellplatz abzusetzen.

Zum Abschluß des Vorganges meldet die Besetzterkennung 22 die Besetzung des Stellplatzes an den Rechner 15. Dieser prüft, ob der vorbestimmte Platz besetzt worden ist. Die Daten über die Container-Kennung sowie die Stellplatznunmer und eventuelle weitere Daten werden dann in dem Datenspeicher 14 abgelegt und/ oder an einen externen Datenspeicher weitergegeben. Damit ist die Anlage frei für eine neue Eingabe bzw. in der Lage, eine nächste Adressierung abzuarbeiten.

Zum Entladen wird die Container-Kennung des entsprechenden zu entnehmenden Containers eingegeben, worauf der Steuerungs­ rechner 15 den entsprechenden Stellplatz ermittelt. Nach erfolg­ ter Ermittlung ergeht Order an die Getriebemotoren 12 der Fahr­ werke derjenigen Lagergerüste, die für das Freistellen des lo­ kalisierten Containers für den Zugriff des Transportmittels zu verfahren sind. Nach Positionskontrolle und eventueller Korrektur erfolgt die Freigabe und Entnahme des Containers, was wiederum durch die Besetzterkennung quittiert wird. Mit der Lösung der Containerdaten oder Ablage derselben in externen Speichern ist der Entladevorgang beendet.

Claims (10)

1. Lagersystem für Container, insbesondere für die Zwischen­ lagerung von Containern in Container-Terminals, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere, spurgebundene Lagergerüste (1) ein Hochregallager bilden und mit treppenstufenartig zueinander versetzten, Stellplätze für jeweils mindestens einen Container (2) bildenden Aufnahmen (4) versehen sind und daß die Lager­ gerüste (1) einzeln und in Gruppen verfahrbar sind, um sie wahlweise ineinander zu verschachteln oder auf Abstand zuein­ ander zu bringen.

2. Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagergerüste (1) mit Laufrädern in Form von Spurrollen (9, 10) auf zwei parallelen Paaren von Schienen (11) laufen, wobei die vorn bzw. im vorhergesehenen Eingriffsbereich von zwei benachbarten Lagergerüsten (1) angeordneten Laufräder (9) auf den beiden innen liegenden Schienen und die anderen Laufräder (10) auf den beiden äußeren Schienen laufen, und daß die Lager­ gerüste (1) vorn, im Bereich der innen laufenden Laufräder (9) schmaler sind als hinten.

3. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Konstruktion der Aufnahmen (4) und die Tragkonstruktion der Lagergerüste (1) so gestaltet sind, daß die auf den Aufnahmen (4) abgestellten Container (2) zumindest von oben mit einem Hebezeug frei zugänglich sind.

4. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vertikale Abstand zwischen den horizon­ talen Abstellflächen zweier benachbarter Aufnahmen (4) eines jeden Lagergerüstes (1) größer ist als die Höhe der abzu­ stellenden Container (2).

5. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Aufnahme (4) im wesentlichen durch einen rechteckigen Rahmen gebildet wird, der in seinen Abmessungen an die Kontur des abzustellenden Containers (2) angepaßt ist.

6. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahmen (4) mit Mitteln zum Festhalten und Positionieren der Container (2) ausgestattet sind.

7. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Lagergerüst (1) einen eigenen Fahr­ antrieb (12) hat.

8. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein externer Antrieb vorgesehen ist, der parallel zu den erwähnten Schienen (11) verfahrbar und mit einem der Lagergerüste (1) über eine Kupplung verbindbar ist.

9. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein stationärer Antrieb mit einem endlos geführten Zugorgan in Form eines Seiles oder einer Kette vorgesehen ist, welches über Mitnehmer mit wenigstens einem zu verfahrenden Lagergerüst (1) kuppelbar ist.

10. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die jeweilige Stellung der Lagergerüste (1) und der auf diesen befindlichen Container (2) mittels einer Abtasteinrichtung erfaßbar und einer zentralen Steuerstelle zuführbar ist, die entsprechend einem einzugebenden Programm die Verstellbewegungen der Lagergerüste (1) steuert und regelt.