DE4342522A1 - Umschlaggerät für Großbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschlaggerät für Großbehälter wie Container, Wechselbehälter und Sattelanhänger mit an einem Kran oder einer Brücke verfahrbarer Laufkatze, an der über eine oder zwei Hubvorrichtung(en) eine Lastaufnahmevorrichtung heb- und senkbar befestigt ist, mit der zwei oder vier in einem festge­ legten oder fest einstellbaren Abstand nebeneinander angeord­ nete und horizontal und vertikal verfahrbare Säulen oder Hubge­ rüste verbunden sind, wobei jede der Säulen oder jedes der beiden Hubgerüste über eine aus Pendelstangen bestehende Pen­ delaufhängung mit der Lastaufnahme verbunden ist, nach Patent­ anmeldung P 43 29 470.7.

Die vorbeschriebene Ausbildung hat den Vorteil, daß Positio­ nierfehler oder Schiefstellungen der Großbehälter während des Be- und Entladens ausgeglichen werden können. Andererseits ist für die schnelle Be- und Entladetätigkeit am fahrenden Zug eine möglichst starre und exakte Führung des Lastaufnahmemittels, beispielsweise eines Spreaders, notwendig. Nachteile einer starren Lagerung entstehen, wenn es zu Relativbewegungen zwi­ schen dem zu entladenden Waggon oder sonstigen Verkehrträger und der schon gegriffenen Ladeeinheit kommt. Wenn die Ladeein­ heit zum einen starr an den Kran gekoppelt ist und zum anderen noch durch die Aufsetzzapfen am Waggon bzw. durch Anlage an eine zweite Ladeeinheit zwangsgeführt wird, können hohe Zwangs­ kräfte entstehen, die zu Beschädigungen an Kran, Verkehrträger oder der Ladeeinheit führen können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umschlaggerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine exakte Führung der Lastaufnahmevorrichtung relativ zum Großbehälter ebenso erlaubt wie während des Hubtransportes des Großbehälters durch das Umschlaggerät Maßnahmen zur Vermeidung von Pendelbe­ wegungen getroffen sind.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Um­ schlaggerät gelöst, das erfindungsgemäß Pendelstangen aufweist, die im unteren der Lastaufnahme nahen Bereich oder die Lastauf­ nahmevorrichtung durch Verstelleinheiten führbar sind. Mit die­ sen Verstelleinheiten ist es möglich, die ansonsten vorteil­ hafte starre Lastführung zeitweilig aufzuheben, um kleinere Positionierfehler oder Schiefstellungen der Ladeeinheiten rela­ tiv zur Lastaufnahmeeinheit auszugleichen. Sobald eine Zentrie­ rung des Großbehälters zur Lastaufnahmevorrichtung herbeige­ führt ist, kann der Großbehälter starr an die Lastaufnahmevor­ richtung angekoppelt werden.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Umschlaggerätes sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Da die Lastaufnahmevorrichtung über die Verstelleinheiten zusätzlich um eine vertikale Achse drehbar ist, lassen sich nicht nur translatorische Verschiebungen in der Horizontalen oder (über die Aufhängung der Pendelstangen) Schiefstellungen ausgleichen, sondern auch gegenüber einer vertikalen Achse um einen Drehwinkel versetzte Fehlstellungen. Vorzugsweise ist die Lastaufnahmevorrichtung über die Verstelleinheiten in drei Freiheitsgraden führbar.

Um eine hinreichende Führung der Lastaufnahmevorrichtung rela­ tiv zu den Pendelstangen gewährleisten zu können, sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mindestens drei Ver­ stelleinheiten, vorzugsweise vier Verstelleinheiten vorgesehen, deren Anordnung nicht nur translatorische Bewegungen im Raum, sondern auch Drehbewegungen um eine Vertikalachse ermöglicht. Hierzu sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vier Pendelstangen vorgesehen, die jeweils mit einer Verstell­ einheit gekoppelt sind, wobei zumindest zwei der Verstellein­ heiten in einer Draufsicht betrachtet senkrecht zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann eine möglichst gleichmäßige Druck- oder Zugkraft zwischen den Pendelstangen und der Lastaufnahmevorrichtung an den Angriffspunkten aufgebracht wer­ den.

Zur Vermeidung von zusätzlichen Arretierungsmitteln ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Verstelleinheiten in beliebigen Ausfahrpositionen arretierbar sind. Diese Ausführungsvariante ermöglicht es, daß die Ver­ stelleinheiten nach Ausrichtung in ihrer Lage "eingefroren" werden, um für den Hubtransport zur Vermeidung von Pendelbewe­ gungen eine starre Ankopplung zu gewährleisten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzen die Verstelleinheiten eine integrierte Wegmeßeinrichtung, die in Verbindung mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung eine Fein­ ausrichtung für den Greif- und Absetzvorgang ermöglichen.

Die vorzugsweise in den Verstelleinheiten angeordneten Druckbe­ grenzungsventile lassen die Querkräfte, die durch Horizontalbe­ schleunigungen der Katze und/oder Brücke entstehen, auf ein Maximum einschränken.

Insgesamt können durch den Einsatz der Verstelleinheiten nicht nur Pendelbewegungen der Ladeeinheit gedämpft werden, sondern auch Feinpositionierungen des Lastaufnahmemittels relativ zum Großbehälter vorgenommen werden. Dies erspart es, die Katze oder Brücke exakt ausrichten zu müssen. Damit erniedrigen sich die zu beschleunigenden Massen, ferner erhöht sich die Positio­ niergenauigkeit wegen der niedrigen Stellgeschwindigkeiten der Verstelleinheiten und der entsprechend kleineren Kräfte, die zur Bewegung erforderlich sind.

Als Lastaufnahmevorrichtung kommen alle nach dem Stand der Technik bekannten Ausbildungen in Frage, insbesondere ein Sprea­ der, vorzugsweise ein Teleskop-Spreader, oder ein Hubbalken.

Als Alternative zu diesen einteiligen Lastaufnahmevorrichtungen sind mehrere vorzugsweise miteinander gekoppelte Hubbalken, Greifarme oder Greifbalken, von denen jeder mit nur einem Hub­ gerüst verbunden ist. Beispielsweise können zwei Greifbalken mit je zwei Drehzapfen zum Containerumschlag und zwei Greifarme für Wechselbehälter und Sattelanhänger verwendet werden, von denen jeder an einem der beiden Hubgerüste befestigt ist.

Die Pendelstangen sind jeweils an ihrem Ende mit Kugel- oder Kardangelenken versehen, womit eine freie Pendel- oder Aus­ weichbewegung gewährleistet werden kann. Die Pendelaufhängungen in oder an den Hubgerüsten sind vertikal verschiebbar angeord­ net, insbesondere jeweils getrennt vertikal verschiebbar ange­ ordnet, so daß auch Einstellungen der Lage selbst bei schief­ stehenden Großbehältern automatisch dadurch eintreten, daß beim Aufsetzen die Pendelstangen nach oben geschoben werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung werden die Hubgerüste jeweils in einer Laufkatze angeordnet, wo sie nicht nur vertikal, son­ dern auch quer zur Längsachse der Großbehälter getrennt ver­ fahrbar sind. Hierdurch ist es möglich, solche Großbehälter zu ergreifen, die um die Vertikalachse verdreht schiefstehen. Bei Querverschiebung zueinander kann nämlich die Lastaufnahmevor­ richtung, wie ein Spreader, gedreht werden, wobei Feineinstel­ lungen über die vorgenannten Verstelleinheiten vorgenommen wer­ den.

Die Laufkatzen können an einem oder zwei Brücken-, Halb- oder Vollportalkranen gelagert sein, wobei die Laufkatzen vorzugs­ weise mittels einer Synchronsteuerung gemeinsam verfahrbar sind. Die Laufkatzen können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch an jeweils einem separaten Kran befestigt sein, deren Längsabstand einstellbar ist, so daß durch Einstel­ lung des Längsabstandes der Krane die aus zwei Greifbalken bestehende Lastaufnahmevorrichtung an die jeweilige Länge der Großbehälter anpaßbar ist. Um die Greifarme oder Greifbalken auch an um alle drei Achsen schiefstehende Ladeeinheiten anpas­ sen zu können, kann zusätzlich eine Verbindung der beiden Greifbalken oder -arme über ein torsions- und biegesteifes, dem Abstand der Greifbalken sich anpassendes Element, wie eine Teleskopschiene, eingesetzt. Dieses Element koppelt nur die Drehfreiheitsgrade der beiden Greifbalken, damit diese z. B. immer plan auf der Deckfläche des Großbehälters aufliegen. Auch hier können Feineinstellungen über die genannten Verstellein­ heiten vorgenommen werden.

Gegebenenfalls zusätzlich können die Laufkatzen über eine Kop­ pelstange, vorzugsweise eine Teleskopkoppelstange miteinander verbunden sein, insbesondere, wenn die Lastaufnahme nicht durch zwei getrennte Greifbalken, sondern einen starren Spreader erfolgt.

Zur Lagerung und Befestigung der Verstelleinheiten gibt es ver­ schiedene Möglichkeiten:
Die Verstelleinheiten können beidseitig in Gelenkaugen an einer Pendelstange und am Hubgerüst gelagert sein oder die Pendel­ stangen werden durch Kulissen zur Entkopplung der Stellbewegun­ gen in beiden senkrecht zueinander stehenden Ebenen geführt, wobei die Verstelleinheiten starr am Hubgerüst befestigt sind.

In einer letzten Variante sind die Stellzylinder in Gelenkaugen auf einer Seite am Hubgerüst und auf der anderen Seite am Spreader gelagert. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß keine Querkraft auf die Pendelstange wirkt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren darge­ stellt. Es zeigen

Fig. 1a bis c jeweils einen schematischen Schnitt durch ein Umschlaggerät in bezug auf einen Großbehälter in verschiedenen Arbeitsstellungen,

Fig. 1d eine Draufsicht entlang der Schnittlinie A-A nach Fig. 1a und

Fig. 2a, b jeweils einen Schnitt durch eine Zweischienen­ katze mit starren Hubgerüsten auf einer Kran­ brücke in verschiedenen Ansichten.

Das erfindungsgemäße Umschlaggerät besteht im wesentlichen aus einem Hubgerüst, das zwei über mindestens eine Traverse verbun­ dene Säulen 10 und 11 aufweist. Das Hubgerät ist in einer Lauf­ katze 12 durch ein Linearführungssystem 13, 14 vertikal ver­ fahrbar. Die beiden Säulen 10 und 11 sind jeweils Kastenpro­ file, in denen jeweils eine Pendelstange 15 und 16 kardanisch gelagert ist. Am unteren freien Ende der Pendelstangen 15 und 16 ist ebenfalls über eine kardanische Lagerung eine Lastauf­ nahmevorrichtung 17 befestigt. Ferner besitzt jede der im vor­ liegenden Fall vorgesehenen vier Pendelstangen 10 und 11 im unteren Bereich einen als Verstelleinheit dienenden angelenkten Stellzylinder 18 bzw. (siehe Fig. 1d) 181 bis 184, deren erstes Ende mit den Pendelstangen 15 oder 16 und deren zweites Ende mit der Lastaufnahmevorrichtung 17 verbunden ist. Die an der Laufkatze 12 angeordnete Hubeinrichtung 19 dient zum Heben und Senken des Hubgerüstes. Der Container trägt das Bezugszei­ chen 20.

Fig. 1a zeigt den über die Laufkatze bereits positionierten Spreader 17 als Lastaufnahmevorrichtung, wobei über die Stellzylinder 18 die Pendelstangen 15 und 16 verriegelt worden sind. Durch Absenken des Spreaders 17 und Befestigen des Con­ tainers 20 an dem Spreader 17 kann die Last aufgenommen werden.

Fig. 1b zeigt eine erste Möglichkeit einer inexakten Ausrich­ tung. Um den Spreader 17 mit dem Container 20 verbinden zu kön­ nen, müssen die Pendelstangen 15 und 16 seitlich ausgeschwenkt werden, was durch Ein- oder Ausfahren bzw. Freischalten der Stellzylinder 18 geschehen kann. Nach dem Ankuppeln des Contai­ ners 20 an den Spreader 17 und dessen leichtem Anheben schwen­ ken die Pendelstangen schwerkraftbedingt wieder in die Verti­ kallage, wonach die Stellzylinder 18 verriegelt werden können.

Wie aus Fig. 1c ersichtlich, können auch schiefstehende Groß­ behälter 20 sicher angekuppelt werden. Beim Absenken des Sprea­ ders 17 wird dieser auf den Großbehälter 20 abgelegt, wobei die Pendelstange 15, die an ihrem oberen Ende kardanisch aufgehängt ist, sich leicht in der Vertikalen verschiebt. In entsprechen­ der Weise gibt der Stellzylinder 18 nach.

Die Anordnung der Stellzylinder 181 bis 184 zeigt Fig. 1d. In dem dort dargestellten Fall sind alle vier Pendelstangen 15 und 16 an ihrem unteren Ende an das erste Ende eines Stellzylin­ ders 181 bis 184 angelenkt, deren anderes Ende mit der Lastauf­ nahmevorrichtung 17 gekoppelt ist. Über die gelenkige Anbindung der Stellzylinder 181 bis 184 können die Pendelstangen 15, 16 freigeschaltete, geschwenkt oder verriegelt werden, wobei durch jeweils parallele Anordnung der Stellzylinder 181 und 184 bzw. 182 und 183 auch Rotationsbewegungen des Spreaders 17 in bezug auf eine Achse senkrecht zur Zeichenebene möglich ist.

Fig. 2a und 2b zeigen auf einem Kastenträger 21 eines Kranes eine Laufkatze 22, woran ein zwei Säulen 10 und 11 aufweisendes Hubgerüst befestigt ist. Am oberen Ende des Hubgerüstes sind die Pendelstangen 15 und 16 kardanisch eingehängt. Am unteren Ende ist ebenfalls über eine kardanische Aufhängung die Lastaufnahmevorrichtung 17 zur Befestigung des Containers 20 angehängt. Zusätzlich sind aus Fig. 2a noch Greifarme 23 ersichtlich, mittels derer Wechselbehälter oder Sattelanhänger aufgenommen werden können. Diese Greifarme 23 sind im vorlie­ genden Fall hochgeschwenkt.

Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgesehenen Stellzylinder liegen insbesondere darin, daß Horizontal-, Vertikal- sowie Drehbewegungen des Spreaders möglich sind. Zusätzlich kann über die in den Zylindern 18 integrierte Wegmessung eine Positions­ messung der Pendelstangen 15 und 16 durchgeführt werden.

Die Stellzylinder 18 können wegen ihrer kleineren beweglichen Massen schneller, leichter und exakter positioniert werden als dies durch Ausrichtung der Laufkatze möglich ist. Über die Stellzylinder 18 kann weiterhin eine Pendeldämpfung oder auch Pendelstangenarretierung in praktisch allen eingestellten Posi­ tionen herbeigeführt werden. Schließlich läßt sich die Quer­ kraft der Hubgerüste durch Druckmessung oder Druckbegrenzungs­ ventile der Stellzylinder begrenzen.

Claims (20)

1. Umschlaggerät für Großbehälter (20), wie Container, Wech­ selbehälter und Sattelanhänger, mit an einem Kran oder einer Brücke (21) verfahrbarer Laufkatze (12, 22), an der über eine oder zwei Hubvorrichtung(en) (19) eine Lastauf­ nahmevorrichtung (17) heb- und senkbar befestigt ist, mit der zwei oder vier in einem festgelegten oder fest ein­ stellbaren Abstand nebeneinander angeordnete und horizon­ tal und vertikal verfahrbaren Säulen (10, 11) oder Hubge­ rüste verbunden sind, wobei jede der Säulen (10, 11) oder jedes der beiden Hubgerüste über eine aus Pendelstan­ gen (15, 16) bestehende Pendelaufhängung mit der Lastauf­ nahmevorrichtung (17) verbunden ist, nach Patentanmeldung P 43 29 470.7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstangen (15, 16) im unteren der Lastaufnah­ mevorrichtung (17) nahen Bereich oder die Lastaufnahmevor­ richtung durch Verstelleinheiten (18, 181 bis 184) führbar sind.

2. Umschlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (17) über Verstelleinhei­ ten (18, 181 bis 184), vorzugsweise Stellzylinder, zusätz­ lich um eine vertikale Achse drehbar ist.

3. Umschlaggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (17) über die Verstelleinheiten (18, 181 bis 184) in drei Freiheitsgraden führbar ist.

4. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (17) über mindestens drei Verstelleinheiten (18), vorzugsweise vier Verstelleinheiten (181 bis 184), von denen jeder mit einer Pendelstange (15, 16) verbunden ist, führbar ist.

5. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Pendelstangen (15, 16) vorgesehen sind, die jeweils mit einer Verstelleinheit (18, 181 bis 184) gekoppelt sind, wobei zumindest zwei der Verstellein­ heiten (18, 181 bis 184) in einer Draufsicht betrachtet senkrecht zueinander angeordnet sind.

6. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnete daß die Verstelleinheiten (18, 181 bis 184) in beliebigen Lagen oder Stellungen arretierbar sind.

7. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheiten (18, 181 bis 184) eine integrierte Wegmeßeinrichtung aufweisen.

8. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheiten (18, 181 bis 184) ein Druckbegrenzungsventil aufweisen.

9. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstangen (15, 16) arretierbar sind.

10. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (17) ein Spreader, vorzugsweise ein Teleskopspreader (33), oder ein Hubbalken (42, 43) ist oder aus mehreren vorzugsweise mit­ einander gekoppelten Hubbalken (42, 43), Greifarmen (34) oder -balken besteht, von denen jeder mit nur einem Hubge­ rüst (10, 11) verbunden ist.

11. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstangen (15, 16) jeweils an ihren Enden Kugel- oder Kardangelenke aufweisen.

12. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelaufhängungen (15, 16) in oder an den Säulen (10, 11) oder den Hubgerüsten (110, 111) getrennt vertikal verschiebbar angeordnet sind.

13. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatze(n) (12, 22) an einem Brücken-, Halb- oder Vollportalkran gelagert sind.

14. Umschlaggerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgerüste (10, 11) jeweils mit einem Brückenkranfahrwerk (30, 31, 40, 41) verbunden sind und daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31, 40, 41) in Rich­ tung Längsachse der Großbehälter (20) getrennt verfahrbar sind.

15. Umschlaggerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31, 40, 41) mittels einer Synchronsteuerung verfahrbar sind.

16. Umschlaggerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jedem Kran Hubgerüste (10, 11) mit einem Hubbalken (42, 43) befestigt sind und daß die Hubbal­ ken (42, 43) über eine Teleskopschiene (44) miteinander verbunden sind.

17. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31) über eine Koppelstange (32), vorzugsweise Teleskopkop­ pelstange miteinander verbunden sind.

18. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheiten beidseitig in Gelenkaugen an einer Pendelstange und am Hubgerüst gela­ gert sind.

19. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstangen durch Kulissen zur Entkopplung der Stellbewegungen in beiden senkrecht zuein­ ander stehenden Ebenen geführt werden, wobei die Verstell­ einheiten starr am Hubgerüst befestigt sind.

20. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheiten jeweils über Gelenkaugen am Hubgerüst und an der Lastaufnahmevorrich­ tung gelagert sind.