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Die
Erfindung bezieht sich zunächst
auf ein Verfahren zum An- und Abkoppeln einer halbautomatischen
Zwischenkopplungseinheit an einer Kante eines Behälters, worin
die Zwischenkopplungseinheit an einem Kai, an dem ein Schiff zum
Be- oder Entladen anlegen kann, zum Be- oder Entladen.
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Die
Erfindung bezieht sich ebenso auf einen Belade- oder Entlade-Umschlagplatz zum Einsatz mit
einem derartigen Verfahren.
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Eine
Zwischenkopplungseinheit, wie sie beispielsweise in der internationalen
Patentanmeldung
WO 96/15053 (
PCT/SE 95/01337 ) offenbart
ist, dient zur Sicherung derartiger Behälter, die auf seegängigen Schiffen
transportiert werden gegen Versetzung und Überbordgehen. Seit deren Einführung zu
Beginn der 70-ger Jahre des 20. Jahrhunderts sind unterschiedliche
Varianten von Zwischenkopplungseinheit en auf den Markt gekommen.
Die ursprünglichen Varianten
wurden vollständig
manuell betätigt,
wobei heutzutage die sog. halbautomatischen Typen mehr und mehr
Anwendung finden.
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Eine
Zwischenkopplungseinheit besteht aus einem Gehäuse, einem Handhabungsgriff
und zwei Zapfen, die zwischen den Containern gegenseitig eingreifen
müssen
und welche die aufgestapelten Container verriegeln sollen. Die zwei
Zapfen der Zwischenkopplungseinheit en sind an einer Achse befestigt,
welche im Gehäuse
rotierbar ist.
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Im
Stand der Technik ist eine halbautomatische Zwischenkopplungseinheit
wie folgt aufgebaut: Nachdem ein Behälter unter einen Kai-Kran platziert worden
ist, hebt der Kranführer
den Container mittels des Kranes und schwenkt diesen annähernd auf
1,5 m über
Grund in die Nähe
von zwei Personen, die die Zwischenkopplungseinheiten montieren.
Jede dieser Personen läuft
mit einer Zwischenkopplungseinheit in der Hand zu einer Kante/Ecke
des Behälters,
führt die
Zwischenkopplungseinheit in die entsprechende Aussparung ein und bewegt
den Betätigungsgriff,
sodass die Zwischenkopplungseinheit am Platz verriegelt ist. Der
gleiche Betriebsablauf muss für
die verbleibenden zwei Kanten des Behälters ausgeführt werden.
Nachdem dies durchgeführt
ist, transportiert der Kranführer
den Behälter
zum Schiff. Die halbautomatische Ausgestaltung der Zwischenkopplungseinheit
stellt sicher, dass durch diese eine Verriegelung mit dem anderen
Behälter,
auf dem der entsprechende Behälter
platziert wurde, automatisch erfolgt.
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Zur
Freigabe muss jede Zwischenkopplungseinheit manuell auf dem Deck
entriegelt werden, um die Verriegelung mit dem darunter liegenden Behälter zu
lösen.
Die Zwischenkopplungseinheiten, die zu den oberen Behältern gekoppelt
sind, müssen dann
in umgekehrter Richtung abmontiert werden, umgekehrt zu der oben
beschriebenen Montage.
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Dieses
bekannte Betriebsverfahren hat folgende Nachteile: Es sind viele
Arten von halbautomatischen Zwischenkopplungseinheiten im Gebrauch,
was bedeutet, dass die Besatzung an einem Kai über ein beträchtliches
Maß an
Anweisungen und Übung
verfügen
muss. Zusätzlich
stellt sich die Montage und Demontage der Zwischenkopplungseinheiten
als schwere und unangenehme Arbeit dar. Jede Zwischenkopplungseinheit
wiegt annähernd
7–8 kg und
um diese zu montieren muss selbige von einem auf dem Boden stehenden
Kasten angehoben und in einer Höhe
von etwa 1,5 m eingeführt
werden. Abgesehen davon, dass damit eine schwere und unangenehme
Arbeit bei jedem Wetter zu verrichten ist, besteht bei dieser Arbeit
eine besondere Gefahr durch die Tätigkeit unter dem Kran, von
dem der Behälter gehalten
wird und auch durch die Verkehrswege, auf denen die Transportfahrzeuge
die Behälter
von der Verladestelle an- und abtransportieren. Ein weiterer wichtiger
Nachteil besteht darin, dass diese Betriebsweise den Kranzyklus
des Kranes zum Be- und Entladen des Schiffes verlängert, wodurch
der negative Effekt entsteht, dass die Kranleistung sinkt, während ebenso
die Hafengebühr
für die
zu be- oder entladenden Schiffe steigt.
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Die
DE-A-4317996 offenbart
ein Verfahren und ein Gerät
zur Montage und Demontage einer halbautomatischen Zwischenkopplungseinheit
an einer Kante eines Behälters,
worin die Zwischenkopplungseinheit an einem Belade- oder Entlade-Umschlagplatz montiert
oder demontiert wird, welcher auf dem Kai montiert ist, an dem ein
Schiff, welches zu be- oder entladen ist, festgemacht ist, wobei
der Behälter
mittels des Kai-Krans auf einem Transportwagen platzierbar ist,
der somit den Container trägt. Dieser
Transportwagen, der in der
DE-A-4317996 verwendet
wird, ist mit Merkmalen zum Betrieb der Zwischenkopplungseinheit
ausgestattet. Ein Kai-Kran positioniert die Container, sodass diese
auf dem Transportwagen übernommen
werden können und
nach dem funktionsmäßigen Einsatz
der Zwischenkopplungseinheit ist ein Portalstapler notwendig, um
den entsprechenden Behälter
zu bewegen. Der Nachteil des Verfahrens und des Gerätes, welches
aus der
DE-A-4317996 bekannt
ist, besteht darin, dass ein eigener Belade- oder Entlade-Umschlagplatz für jeden
Kaikran benötigt
wird, während dessen
Dimensionierungen an die der Behälter
angepasst werden müssen.
Ein weiterer Nachteil besteht in der Beeinflussung des Betriebes
des Belade- oder Entlade-Umschlagplatzes
auf den Zyklus des Kaikrans, was nachteilig für Fehlfunktionen sorgen kann.
Ein weiterer Nachteil im Stand der Technik besteht darin, dass der
Belade- oder Entlade-Umschlagplatz zusammen mit dem Kaikran verlagert werden
muss und darüber
hinaus darin, dass folglich das Betriebspersonal kontinuierlich
in der Gefahrenzone verweilt.
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Ein
Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens
und eines Gerätes,
worin die beschriebenen Nachteile nicht auftreten oder im Wesentlichen
reduziert sind. Soweit ist das Verfahren entsprechend der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter von dem Transportwagen
angehoben wird, nachdem ein Umsetzgerät zur Befestigung oder zur
Demontage der Zwischenkopplungseinheit aktiviert worden ist und
darin, dass als Folge, wenn dieser Betriebsschritt ausgeführt worden
ist, der Behälter
auf den Transportwagen zurückgesetzt wird
und der Transportwagen den Belade- oder Entlade-Umschlagplatz verlässt.
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Dieses
Verfahren kann insbesondere gut an einem Belade- oder Entlade-Umschlagplatz
eingesetzt werden, welcher als ein Portal ausgeführt ist und an dem der durch
den Transportwagen getragene Behälter
platziert werden kann, wobei diese Portaleinheit ausgestattet ist
mit einer Hubvorrichtung zum Anheben des Behälters vom Transportwagen, welcher
zumindest ein Umsetzgerät
aufweist zur Befestigung oder Demontage einer Zwischenkopplungseinheit
an einer Kante des Behälters,
wobei das Umsetzgerät
eine Halterung für
die Zwischenkopplungseinheit aufweist, welche wiederum ein Einspannelement
umfasst für
ein Gehäuse
der Zwischenkopplungseinheit und ein Rotationselement zur Rotation
eines Zapfens der Zwischenkopplungseinheit, welches insgesamt dadurch
charakterisiert ist, dass das Beförderungselement auf einer Transportvorrichtung
platziert ist, die entlang des Behälters geführt ist. Das Beförderungselement
ist vorzugsweise mit Armen ausgestaltet, welche parallelogrammförmig angeordnet
sind und deren erste Enden mit der Transportvorrichtung gekoppelt
sind und deren zweite Enden mit der Halterung gekuppelt sind.
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Dies
ist mit dem Vorteil verbunden, dass andererseits das Umsetzgerät im Wesentlichen
außerhalb
des Pfades gehalten werden kann, dem der Behälter folgt, und wiederum, dass
dadurch das Beförderungselement
in die Lage versetzt wird, die Halterung unter einer Kante des Behälters zu
positionieren, genauso wie eine Versorgungskolonne darüber, während das
Gerät für Container
mit unterschiedlichen Dimensionierungen eingesetzt werden kann.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Belade- und Entladegerätes entsprechend der Erfindung
ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Halterung auf eine erste Position
zu der Zwischenkopplungseinheit nach oben zeigend einstellbar ist
und auf eine zweite Position, wobei die Zwischenkopplungseinheit nach
unten zeigt. Auf diese Art reicht eine einfache Bewegung zur Veränderung
der Position aus, damit die Zwischenkopplungseinheit an dem Behälter befestigt
oder demontiert werden kann und für die Position, in welcher
die Zwischenkopplungseinheit an der Versorgungskolonne angebracht
oder abgenommen werden kann.
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Bei
dem Umschlagplatz entsprechend der Erfindung ist die vollautomatische
Befestigung- und Demontage der halbautomatischen Zwischenkopplungseinheiten
möglich.
Der Vorteil, den die Erfindung bietet, ist zusätzlich zu der Verbesserung
hinsichtlich der Sicherheit insbesondere die Tatsache, dass das
Verfahren und das Gerät
außerhalb
des tatsächlichen
Kranbereiches einsetzbar sind, sodass jede Behinderung des Kranzyklus
insgesamt vermieden wird Alternativ kann anstatt des Betriebes des Be-
und Entlade-Umschlagplatzes auf vollautomatische Art ebenso ein
Betrieb in halbautomatischer Art eingerichtet werden und, wie es
der Bedarf erfordert, um die Befestigung oder Demontage der Zwischenkopplungseinheit
manuell zu betreiben. Der aus dem ungestörten Kranzyklus resultierende
insgesamte Vorteil wird dann vorliegen, wobei jedoch der Zugewinn
an Sicherheit zumindest teilweise eingebüßt wird.
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Der
Be- oder Entlade-Umschlagplatz ist in vorteilhafter Weise ausgestattet
mit vier Umsetzgeräten,
die zur simultanen Befestigung oder Demontage von vier Zwischenkopplungseinheiten
an vier Kanten des Behälters
dienen. Dies ist vorteilhaft zur Optimierung der Prozesskapazität des Be-
oder Entlade-Umschlagplatzes.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des Belade- oder Entlade-Umschlagplatzes
ist derart gestaltet, dass der Portalstapler mobil ist. Dies ist
eine geeignete Art der Anpassung der Bearbeitungsposition des Belade-
oder Entlade-Umschlagplatzes auf die gegebenen Bedingungen an dem
Kai.
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Es
ist vorteilhaft, wenn der Transportwagen in der Nähe seiner
Kanten/Ecken mit Aussparungen zur Unterbringung der Zwischenkopplungseinheiten, welche
an den Kanten/Ecken des Behälters
angebracht ist, ausgestattet ist. Dies ermöglicht, dass der Behälter auf
den Transportwagen zurücksetzbar
ist, nachdem die Zwischenkopplungseinheiten angebracht worden sind.
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Ein
weiterer Vorteil für
jedes Umsetzgerät besteht
darin, dass in nächster
Nähe eine
Versorgungskolonne für
Zwischenkopplungseinheiten zur Verfügung steht. Dies stellt eine
regulierte Vorhaltung von Zwischenkopplungseinheiten dar und die
Versorgungswege können
als Vorratsplätze
dienen.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detaillierter
erklärt,
wobei
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1 das
Verfahren entsprechend dem Stand der Technik darstellt,
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In 2 schematisch
das Verfahren und das damit eingesetzte Gerät entsprechend der Erfindung dargestellt
sind,
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in 3 schematisch
die Ansicht des Belade- und Entlade-Umschlagplatzes entsprechend
der Erfindung gezeigt ist,
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in 4 ein
Umsetzgerät
gezeigt wird, welches Teil des Belade- oder Entlade-Umschlagplatzes entsprechend
der Erfindung ist,
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in 5 die
kinetische Kurve des Beförderungselementes
dargestellt ist, welche Teil des Umsetzgerätes entsprechend der Erfindung
darstellt, und
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in 6 eine
vorteilhafte Ausgestaltung einer geeigneten Form des Rotationselementes
in dem Umsetzgerät
entsprechend der Erfindung dargestellt ist.
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Ähnliche
Teile sind in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Unter
Bezug auf 1 wird eine Skizze bezüglich eines
Verfahrens im Stand der Technik dargestellt für die Befestigung und Demontage
einer halbautomatischen Zwischenkopplungseinheit an einer Kante
eines Behälters.
Die Figur zeigt einen Kai 1, an dem ein Schiff 2,
welches mit Behältern 3 beladen
ist, festgemacht hat. Die Behälter 3 werden
zu oder von dem Schiff 2 mittels eines Portalkranes 4 transportiert.
Zum Zweck der Beladung des Schiffes existieren zwei Personen 5 und 6 am
Kai 1, welche einen Behälter 7 mit
einer Zwischenkopplungseinheit versehen. Eine Einzelheit wird in
einer Unterfigur A dargestellt. Darin ist dargestellt, dass die
von einem Versorgungskasten 8 zugeführte Zwischenkopplungseinheit 9 manuell
an einer Kante 10 an der Unterseite des Behälters 7 befestigt
wird. Soweit haben die Bedienpersonen 5 und 6 die
Zwischenkopplungseinheit 9 auf einer Höhe von ungefähr 1,5 m
in die entsprechende Aussparung an einer Kante 10 einzuführen und
daraufhin den Griff 11 der Zwischenkopplungseinheit 9 zu
drehen, um eine Verriegelung zu bewirken. Die Unterfigur B zeigt,
dass der Behälter 7 mit der
verbindenden Zwischenkopplungseinheit 9 in Richtung eines
weiteren Behälters 12 hoch
steht, sodass ein Zapfen 13 der Zwischenkopplungseinheit 9 in
eine Aussparung 14 an einer Kante des Behälters 12 passt.
Bei weiterem Herausschwenken des Kranes, von dem der Behälter angehoben
ist, wird das Ineinandergreifen mit dem Behälter 12 darunter abgeschlossen,
wie es in der Unterfigur C dargestellt ist. Falls das Schiff 2 entladen
wird, so sind die Zwischenkopplungseinheiten 9 von den
Behältern 12 darunter
zu entriegeln. Dies wird manuell auf Deck des Schiffes 2 durchgeführt. Nachdem
dies vollzogen ist, werden unterschiedliche Betriebsabläufe, wie oben
beschrieben, für
die Montage der Zwischenkopplungseinheit 9 in entsprechend
entgegen gesetzter Richtung ausgeführt.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezug auf die 2 bis 6 näher erläutert:
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Die
Erfindung ist verbunden mit einem Beladeumschlagplatz 15 oder
einem Entladeumschlagplatz 16, wobei beide kombinierbar
sind zur Montage oder Demontage einer halbautomatischen Zwischenkopplungseinheit
an einer Kante eines Behälters.
Der Belade- oder Entlade-Umschlagplatz oder 15, 16,
ist ausgelegt als Portalstapler 17 – siehe 3 – unter dem
der Behälter 3, 7, 12,
der sich auf einem Transportwagen 18 befindet, positioniert
sein kann. Das Portal 17 ist ausgestattet mit einem schematisch
bezeichneten Hubgerät 19 zur
Anhebung des Behälters 3, 7, 12 von
dem Transportwagen. Weiterhin ist ein Umsetzgerät vorhanden, welches im Folgenden
beschrieben wird und zur Befestigung und Demontage vorgesehen ist
eine Zwischenkopplungseinheit 9 an einer Kante 10, 14,
des Behälters 3, 7, 12.
Der Beladungsumschlagplatz 15 und der Entladeumschlagsplatz 16 sind
vollständig
von den anderen Einrichtungen an dem Kai 1 getrennt, wie
es der 2 deutlich zu entnehmen ist. Vorzugsweise ist
der Belade- oder Entlade-Umschlagsplatz 15, 16 ausgestattet
mit vier Umsetzgeräten
zur gleichzeitigen Montage oder Demontage der notwendigen Zwischenkopplungseinheit
an den vier Kanten/Ecken des Behälters 3, 7, 12. Dies
ist in den Figuren nicht dargestellt, ist jedoch für den Fachmach
völlig
offensichtlich.
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3 zeigt
eine Ausgestaltung, in der das Portal 17 mobil ist. Der
Transportwagen 18 wird beispielsweise im Wesentlichen der
Flugbahn folgen, welche in 2 durch
die Pfeile A, B, C und D angezeigt ist. 3 zeigt
weiterhin, dass in der Nähe
der Kanten der Transportwagen 18 mit Aussparungen 20, 21 versehen
ist zur Aufnahme der Zwischenkopplungseinheiten 9, welche
an den Kanten der Container 3, 7, 12 befestigt
sind.
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4 zeigt
ein Umsetzgerät
zum Einsatz an dem Belade- und Entladegerät 15, 16.
Dieses Umsetzgerät
wird allgemein mit dem Bezugszeichen 22 versehen und umfasst
eine Versorgungskolonne 29 für Zwischenkopplungseinheiten 9,
welche in der Nähe
des Gerätes
platziert sind. Ein derartiges Umsetzgerät 22 umfasst vorzugsweise
eine Halterung 23 für
die Zwischenkopplungseinheit 9, wobei die Halterung 23 ein
Einspannelement 24 für
ein Gehäuse
der Zwischenkopplungseinheit 9 aufweist und ein Rotationselement
(nicht dargestellt) für
die Rotation eines Zapfens 25 der Zwischenkopplungseinheit.
Dadurch wird ebenso der gegenüberliegende
Zapfen, der sich in eine Kante des Behälters 3, 7, 12 erstreckt rotiert,
um einen gegenseitigen Eingriff in die entsprechende Kante des Behälters zu
bewirken. Die Halterung 23 wird weiterhin derart auf einem
Trägerelement 27, 32 platziert,
welches seinerseits auf einer Transportvorrichtung 28 platziert
ist, geführt
entlang des Behälters 3, 7, 12.
Die Halterung ist vorzugsweise auf der Verbindungsstange 30 eines
parallelogrammförmigen
Mechanismus mit Armen 27 und 32 platziert, wobei
deren kinematische Kurve in 5 dargestellt
ist. Die gegenüberliegende
Seite der Verbindungsstange 30 ist in der Beförderungsvorrichtung 28 integriert,
welche entlang der längs
gestreckten Richtung des Containers geführt ist. Der Vorteil dieser
Ausgestaltung besteht darin, dass während der Parallelogramm-Mechanismus in Bewegung
ist, die Halterung bei der gleichen Ausrichtung verweilt, sodass
eine gesteuerte Montage der Zwischenkopplungseinheit ausgeführt werden
kann. Die Halterung 23 wird weiterhin auf eine erste Position
angepasst, wie es in 4 dargestellt ist, wobei die
Zwischenkopplungseinheit 9 nach oben zeigt. Diese Position ermöglicht der
Zwischenkopplungseinheit relativ zu der Kante des Behälters 3, 7, 12 platziert
zu werden. Weiterhin ist die Halterung 23 einstellbar auf
eine zweite Position, wobei die Zwischenkopplungseinheit 9 nach
unten gerichtet ist, womit bezüglich
der Zwischenkopplungseinheit 9 eine Platzierung auf oder eine
Abnahme von der Versorgungskolonne 29 ermöglicht wird.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung entsprechend der 4 und 5 weist
die Halterung 23 einen Arm auf, welcher in der Lage ist,
sich im Wesentlichen vertikal relativ zu der Verbindungsstange 30 entlang
einer Führung 31 zu
bewegen. Die Halterung ist einstellbar zwischen den zwei Betriebspositionen durch
Rotation der gesamten Halterung 23 relativ zu dem Führungsteil 31.
Um tatsächlich
die Einführung oder
die Entfernung der Zwischenkopplungseinheit 9 zu bewirken
ist es lediglich notwendig, die Bewegung entlang der vertikalen
Führung 31 zu
steuern. Um jegliche Störungen
zwischen der vertikalen Führung und
dem Behälter
in ihren entsprechenden Arbeitsbereichen zu vermeiden, sind das
Einspannelement 24 und das Rotationselement 26 exzentrisch
an dem Arm der Halterung 23 positioniert, sodass jegliche Gefahr
einer Kollision zwischen diesen zwei Bestandteilen vermieden wird.
Ein zweiter Vorteil der exzentrischen Positionierung besteht darin,
dass der Arbeitsbereich des Parallelogramm-Mechanismus vergrößert wird,
wodurch eine Reduzierung der Länge
der Stäbe 27 und 32 ermöglicht wird.
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6 zeigt
eine wünschenswerte
Ausgestaltung des Rotationselementes. Da die Halterung 23 nach
oben bewegt wird (siehe 5), wird der untere Zapfen 25 der
Zwischenkopplungseinheit 9 in eine Aussparung 33 des
Rotationselementes 26 eingeführt. Aufgrund der Tatsache,
dass der Querschnittsbereich des Zapfens 25 nicht rund
ist, kann die Aussparung 33 derart gestaltet sein, dass
sämtliche
Zapfenvarianten als passend anzusehen sind, sodass die Drehbewegung
von dem Rotationselement 28 zu dem Stab 25 übertragbar
ist.