DE602005003265T2

DE602005003265T2 - Großformatiges automatisiertes Lagerhaussystem für Hafen-Service

Info

Publication number: DE602005003265T2
Application number: DE602005003265T
Authority: DE
Inventors: Gaetano Di Rosa
Original assignee: Fata SpA
Current assignee: Fata SpA
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: CN1721297A; ATE378275T1; DK1612165T3; US20060045660A1; ITMI20041334A1; EP1612165B1; DE602005003265D1; ES2297567T3; PT1612165E; EP1612165A1

Description

Diese Erfindung betrifft dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechend ein automatisiertes Lagerhaussystem für die Aufnahme von Containern in Hafenanlagen.
So eine Art von Lagerhaus besteht im Allgemeinen aus einer großformatigen Konstruktion, die auf mehreren Stockwerken eine Vielzahl von Zellen jeweils für die Aufnahme von einem oder zwei Containern beinhalten und in Reihen angeordnet sind, die durch Gänge für den Transit von automatischen Vorrichtungen für die Beförderung von Containern zwischen den Eingangs- und Ausgangszonen des Lagerhauses und den Zellen und zwischen verschiedenen Zellen der Einrichtung voneinander getrennt sind. Zusätzlich zu den horizontalen Beförderungsvorrichtungen (im Fachjargon "Shuttle") stehen am Ende der Gänge auch Lifte für den Wechsel des Stockwerkes zur Verfügung. Ein Beispiel für ein solches Lagerhaus ist in der EP-A-0768256 offenbart.
In diesen Lagerhäusern ist ein Problem, das schwer zu lösen ist, die Optimierung der Verschiebung der Container und ihrer Positionierung im Lagerhaus, die essentiell für die Verringerung der Be- und Entladezeiten auf akzeptable Werte für den praktischen Gebrauch ist. Im Laufe der Jahre ist das Problem wegen der Notwendigkeit der Be- und Entladung der Containerschiffe in immer kürzerer Zeit angesichts der ständig steigenden Kosten für Schiffsliegezeiten und der ständig zunehmenden Größe der Containerschiffe und des Containerverkehrs zunehmend größer geworden. Es wird erwartet, dass der Containerverkehr bis 2010 um zwischen 74% und 92% wächst.
Die Tendenz zu einer Zunahme der Dimensionen von Containerschiffen wird in kurzer Zeit zum Übergang von Schiffen mit einer Kapazität von 5500 TEU zu Schiffen mit 8000 bis 10000 TEU führen, wobei weitere Kapazitätssteigerungen in naher Zukunft (12000 bis 18000 TEU) erwartet werden.
Die Geschwindigkeit der Bewältigung des Containeraufkommens, die solche Schiffe generieren, ist essentiell für Schiffe dieser Größenordnungen, damit sie gewinnbringend eingesetzt werden können. Es wird angenommen, dass eines der Ziele, die erreicht werden sollen, das Ent- und Beladen eines Schiffes mit 8000 bis 10000 TEU innerhalb von 24 Stunden ist. Das entspricht einem Zeitzyklus von 14 bis 16 Sekunden für alle Kräne, die das Schiff entladen müssen.
Das Lagerhaus muss in der Lage sein, die resultierenden hohen Containerdurchsätze zu unterstützen, ohne dass Verzögerungen auftreten, auch trotz der Notwendigkeit der Reihung der Container, die gewöhnlich das Lagerhaus in einer Reihenfolge verlassen, die vollkommen anders ist als die ihres Eintreffens.
Derzeit bekannte Lagerhaussysteme sind nicht in der Lage, eine ausreichende Leistung anzubieten, um diese Anforderungen zu erfüllen.
Das generelle Anliegen dieser Erfindung ist es, die oben genannten Unzulänglichkeiten abzuschaffen, indem ein automatisiertes Containerlagerhaus zur Verfügung gestellt wird, das eine hohe Effektivität zusätzlich zu innovativen Charakteristika hinsichtlich Organisation und Sicherheit aufweist.
Angesichts dieses Anliegens wurde angestrebt, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein mehrstöckiges Lagerhaussystem zur Verfügung zu stellen, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Um die Erläuterung der innovativen Prinzipien dieser Erfindung und ihrer Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik zu verdeutlichen, wird unten mit Hilfe der anliegenden Zeichnungen ein mögliches Ausführungsbeispiel davon beschrieben, ohne dass die Anwendung der Prinzipien auf dieses Beispiel beschränkt ist. Zu den Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zwischenstockwerkes des Lagerhaussystems für die Entgegennahme und die Ausgabe von Containern,
2 zeigt eine Schnittdarstellung der Seitenansicht des Lagerhauses von 1,
3 zeigt eine schematische Draufsicht eines der Stockwerke des Lagerhauses für die Aufnahme von Containern,
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Details einer Eingangs- und Ausgangszone des Lagerhauses,
5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Details einer Station für die Beförderung des Containers zwischen den Be- und Entladekränen sowie dem Eingang und dem Ausgang des Lagerhauses,
6 zeigt eine Draufsicht des oberen Teils der Station von 5,
7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Shuttles für den Transport der Container innerhalb des Lagerhauses,
8 zeigt eine schematische Vorderansicht des Shuttles entlang der Schnittlinie VIII– VIII von 7,
9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Lifts im Lagerhaus,
10 zeigt eine schematische Draufsicht des Lifts von 9,
11 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Beförderungsvorrichtung zwischen nebeneinanderliegenden Zellen,
12 zeigt einen schematischen Aufriss einer Ausführungsvariante eines Lagerhaussystems entsprechend der vorliegenden Erfindung,
13 zeigt eine schematische Draufsicht der Variante von 12,
14, 15, 16 zeigen vergrößerte Ansichten möglicher Varianten einer Eingangs- und Ausgangszone des Lagerhauses auf der Landseite, und
17 zeigt eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsvariante eines Lagerhaussystems entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die Figuren beinhaltet ein Lagerhaus entsprechend dieser Erfindung, als ganzes durch die Bezugsnummer 10 bezeichnet, ein virtuell quaderförmiges Gebäude 11 mit einem virtuell netzartigen Bauplan zur Darstellung einer Vielzahl von Stockwerken, von denen jedes eine Vielzahl von Zellen bzw. Boxen 12 zur Aufnahme von Containern umfasst, die entlang paralleler Reihen angeordnet sind. Die Zellen sind nebeneinander in Längsrichtung der Container angeordnet und münden mit der kurzen Seite in Verbindungsgänge 13, die zwischen den Reihen für den Transit automatisierter Shuttles 14 für die Beförderung der Container sowie für deren Einschieben und Herausziehen in die und aus den Zellen angeordnet sind.
In der beschriebenen Ausführung umfasst das Lagerhaus als ein Beispiel sechs Reihen von Containerlagerzellen 12, die durch vier Gänge 13 voneinander getrennt sind, in denen sich die Distributionsshuttles 14 bewegen. Natürlich kann eine andere Anzahl von Reihen und Boxen pro Reihe in Abhängigkeit von den Erfordemissen und der gewünschten Lagerkapazität zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise kann jede Zelle einen 40/45-Fuß Container oder zwei 20-Fuß Container aufnehmen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, bezieht sich die hier gegebene Beschreibung beispielhaft auf ein System mit 6 Stockwerken. Die Anzahl der Stockwerke wird auch für jeden spezifischen Fall in Abhängigkeit von den Charakteristika der Nutzung festgelegt.
Jedoch kann es sein, dass eines der Stockwerke (dargestellt in 1) für das Hineinschieben und das Herausziehen der Container in das und aus dem Lagerhaus und für das Sortieren der Container von und zu den anderen Stockwerken vorgesehen ist. Dieses Stockwerk ist vorzugsweise ein Zwischenstockwerk (zum Beispiel, im beschriebenen Fall ist es vorzugsweise das fünfte Stockwerk), das ausgewählt wird, weil es sich in der Nähe der Ebene für das Be- und Entladen der Container auf die und von den Schiffen befindet, um die vertikalen Laufstrecken der Belade- und Entladekräne (bezeichnet durch die Bezugsnummer 15 in 1) zu optimieren. Andere Stockwerke (von denen eines in 3 dargestellt ist) dienen der Aufnahme der Container und sind im Wesentlichen baugleich mit dem Eingangsstockwerk mit dem Unterschied, dass sie keinen Eingang und Ausgang auf der Liegeplatzseite besitzen.
In der dargestellten bevorzugten Ausführung finden der Eingang und der Ausgang der Container in das und aus dem Lagerhaus auf einander gegenüberliegenden Seiten 16, 17 des Lagerhauses parallel zu den Zellenreihen statt. Im Einzelnen erfolgen der Eingang und der Ausgang über eine Reihe 18, 19 mit Zellen mit doppeltem Zugang, die entlang der korrespondierenden Eingangs- und Ausgangsseiten angeordnet sind und auch über die kleine Seite aller Zellen der Reihe, die außen liegen.
Wie unten erläutert wird, kann ein einzelnes Eingangs- und Ausgangsstockwerk, das sowohl die Seite 16 als auch die Seite 17 bedient, zur Verfügung gestellt werden oder ein Eingangs- und Ausgangsstockwerk für Seite 16 und ein Eingangs- und Ausgangsstockwerk für Seite 17 zur Optimierung der Eingangs- und Ausgangshöhe auf der Basis der vertikalen Höhendifferenz, die beim Beladen und Entladen der Container auf ein und von einem Transportmittel vorhanden ist.
Zum Beispiel, während das Eingangs- und Ausgangsstockwerk auf der Liegeplatzseite vorzugsweise das fünfte sein kann, kann das Eingangs- und Ausgangsstockwerk auf der gegenüberliegenden Seite 17, das die Straßen- oder Schienenmittel bedient, vorzugsweise tiefer liegen (zum Beispiel das vierte Stockwerk).
In jedem Fall ist der Unterschied zwischen der äußeren Boxenreihe eines Stockwerkes, das auch dem Eingang und Ausgang dient, und der selben Reihe auf einem Stockwerk, das nicht dem Eingang und Ausgang dient, zumindest auf der Seite lediglich das Fehlen der Möglichkeit, die Container aus dieser Reihe nach außen herauszuziehen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, befindet sich neben der ersten Reihe 18, 19 von Boxen der erste Durchgang 13 für den Fahrbetrieb der Shuttles 14, die die Container von den äußeren Boxen aufnehmen und auf die freien Boxen der zweiten Reihe innen oder die innen liegenden Lifte 20 verteilen, die in gleichmäßigen Abständen im zweiten Durchgang angeordnet sind. Tatsächlich befinden sich, wie unten erläutert wird, in den Boxenreihen Boxen, die ohne Veränderung des Abstandes zwischen den Boxen Lifte für den Transfer der Container zwischen den Stockwerken aufnehmen. Vorzugsweise sind keine Lifte in den äußersten Zellen vorgesehen.
Auf der Seite 16, auf der der Austausch mit dem Schiff (generell mit der Bezugsnummer 21 bezeichnet) erfolgt, gibt es Belade- und Entladekräne 15 und Transitstationen 22 mit externen Shuttles 23 (die unten detaillierter beschrieben werden), von denen jede in der Nähe eines entsprechenden Kranes 15 angeordnet ist, um von dem Kran die Container entgegenzunehmen, die entladen werden, bzw. dem Kran die Container zuzuführen, die geladen werden, sowie diese von den und zu den Zellen der Reihe der Eingangs- und Ausgangszellen 16 zu transportieren.
Auf der Seite 17, auf der der Austausch mit Landtransportmitteln 25 erfolgt (möglicherweise auf einem anderen Stockwerk des Lagerhauses, zum Beispiel dem vierten) sind ebensolche Belade- und Entladekräne 24 und Transitstationen 26 vorhanden, die externe Shuttles oder Distributionsschlitten 27 (ähnlich denen auf der anderen Seite und unten detaillierter beschrieben) aufweisen, die jeweils in der Nähe eines entsprechenden Kranes 24 angeordnet sind, um vom Kran die Container, die entladen werden, entgegenzunehmen bzw. die Container, die geladen werden, dem Kran zuzuführen sowie sie von den und zu den Zellen der Reihe der Eingangs- und Ausgangszellen 17 zu transportieren. Die Schlitten 27 können auch eine begrenzte Möglichkeit zur Bewegung entlang den Boxen aufweisen, so dass sie jeweils eine vorher festgelegte Anzahl von Boxen (zum Beispiel fünf) um eine eingerichtete Lade- und Endladeposition herum bedienen. In diesem Fall können die Laufschienen wie auch die sie tragenden Anlagen entsprechend verkürzt werden, um den Raum zwischen zwei Transitstationen auch für die Be- und Entladung von Landfahrzeugen zu nutzen.
Ausgehend vom Transitdurchsatz von Containern auf der Landeseite können mehr als eine dieser Gruppen oder Kombinationen der verschiedenen Komponenten (eine Transitstation und zugeordneter Schlitten mit zwei Kränen, zwei Transitstationen mit zugeordneten Schlitten mit drei Kränen etc.) zur Verfügung gestellt werden. Natürlich ist es möglich, die Nachrüstungen später vorzunehmen, wenn Veränderungen in den Durchsätzen das erforderlich machen.
Der drehbare Transportschlitten für die Distribution 27 befindet sich gegenüber dem vierten Stockwerk des Regals; das vierte Stockwerk ist hoch genug, um die Passage unter der Plattform für Züge und Trucks zu gestatten, die die Container transportieren, und gleichzeitig nah genug am Boden, um die Laufzeit des Kranes und somit die Belade- und Entladezeit minimal zu halten.
Die Realisierung des Ausgangs zur Landseite im vierten Stockwerk und des Ausgangs zur Seeseite im fünften Stockwerk hat den Vorteil, dass die Ströme voneinander getrennt werden, um keine Engpässe zu schaffen.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes des Lagerhauses in der Nähe der Kräne auf der Seeseite ähnlich dem gegenüber liegenden Abschnitt auf der Landseite.
5 zeigt in detaillierterer Darstellung eine Seitenansicht einer Transferstation 22.
Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, umfassen die Stationen 22 für den Transfer zwischen den Kränen und dem Inneren des Lagerhauses eine obere mobile Plattform 28 und ein Shuttle 23 bestehend aus einem drehbaren Distributionswagen 29 mit einem Einsatzschlitten 30. Vorzugsweise kann der drehbare Distributionswagen für einen vorher festgelegten Weg in Längsrichtung (zum Beispiel fünf Boxen) hinsichtlich der vorher festgelegten Belade- und Endladeposition ausgelegt sein, so dass er in der Lage ist, den Container direkt in einige Boxen zu entladen und zu laden, die sich in der Nähe der Belade- und Entladeposition befinden, da die Boxen zur Boxenreihe 18 gehören, die sich im Belade- und Entladestockwerk befindet.
Die Containeraufnahmeplattform kann vorzugsweise zu dem Zweck in zwei verschiedene Richtungen drehbar sein, um die Container unabhängig von der Ausrichtung, in der sie vom Schiff genommen wurden, in die günstigere Richtung für die Arbeitsabläufe im Lagerhaus auszurichten (zum Beispiel Anschluss an die Stromversorgung für die Containerkühlung) oder umgekehrt in die günstigere Richtung für die Arbeitsabläufe an Bord des Schiffes, wenn die Verladung vom Lagerhaus auf das Schiff erfolgt.
Die mobile Plattform 28 ruht auf Rädern, die auf Bahnen 31, 32 parallel zur Eingangs-Ausgangs-Seite des Lagerhauses laufen, die sich jeweils auf der einen Seite auf dem Boden des Belade- und Entladestockwerkes und auf der anderen Seite auf der Regalschulter in einer Höhe befinden, die die Passage von Containern unterhalb der Plattform gestattet.
Wie bekannt, sind die Container an Bord der Schiffe meistens durch Verbindungsvorrichtungen miteinander verbunden, die "Twistlock" genannt werden, die zwischen einer Schicht von Containern und der nächsten angebracht sind. In der Arbeitsposition sind die Twistlocks sowohl in den Boden des oberen Containers als auch in das Dach des unteren Containers eingehakt. In der Ruheposition sind sie nur in den oberen Container eingehakt und vom unteren getrennt.
Wenn die Container vom Schiff entladen werden sollen, befinden sich die dazugehörigen Twistlocks in Ruhestellung, so dass die Container nicht miteinander verbunden sind und einzeln durch den Kran hoch gehoben werden können. Die Twistlocks bleiben am Boden des Containers bis zu einem Platz eingehakt, an dem sie entfernt werden müssen, weil sie die Ösen an den Ecken der Container besetzen und weil diese frei sein müssen, wenn der Container auf das Fahrzeug gesetzt wird, das ihn an den endgültigen Bestimmungsort bringt, und weil die Twistlocks gewöhnlich zur Bordausrüstung des Schiffes gehören und somit auf das Schiff zurückkehren müssen, von dem sie genommen wurden.
Entsprechend einer Ausführung dieser Erfindung wurde es als vorteilhaft angesehen, eine Anlage zur Verfügung zu stellen, die die Entfernung der Twistlocks in den Transitstationen gestattet. Zu diesem Zweck, wie in 6 besser zu sehen ist, steht über der Plattform 28 ein Raum 33, 34 zur Verfügung, in dem zusätzlich zur möglichen Unterbringung eines bekannten automatischen Lesesystems 35 für den Containercode oder des Arbeiters, der den Code manuell mit Hilfe eines bekannten transportablen Terminals abnimmt, diejenigen, die mit der Entfernung der Twistlocks beauftragt sind, sicher und in ergonomisch korrekter Haltung arbeiten können.
Die Plattform 28 hat eine Öffnung 36, die die Container während der Entladung durch die Kräne passieren können. Vorzugsweise ist die Länge der Öffnung in Abhängigkeit von der Containerlänge, die entsprechend der Standards im Allgemeinen zwischen 45 Fuß und 20 Fuß variieren kann, einstellbar (dank des Fahrens zweier Plattformteile, die die Kommunikationsgräben der Räume 33, 34 bilden), um es denjenigen, die für die Twistlocks eingeteilt sind (die an beiden Enden des Containers arbeiten müssen), zu ermöglichen, unter den besten Bedingungen zu arbeiten.
Das Einsetzen und Entfernen der Twistlocks erfolgt wegen der großen Vielfalt existierender Twistlocks vorzugsweise manuell.
Als eine Alternative ist es möglich, effektive automatische Systeme für das Einsetzen und Entfernen der Twistlocks auf der Plattform einzusetzen.
Die Plattformen 33, 34 können angetrieben werden, um sich auf einen Befehl von einem Detektor für die Containerabmessungen oder auf einen Befehl der Bediener hin aufeinander zu zu bewegen. Eine automatische Adaption der Abmessungen der Öffnung an die Abmessungen des Containers, die bereits in der hier beschriebenen Ausführung zur Verfügung gestellt wird, ist ein erster Schritt des Automatisierungsprozesses des gesamten Arbeitsablaufs.
Unmittelbar unter der Laufebene der Plattform 28 und von Letzterer getragen befindet sich eine Vorrichtung 37 zur Zentrierung und Führung des Containers. Diese Vorrichtung besteht aus vier Zentrierarmen 38 für die Seitenrichtung und vier Zentrierarmen 39 für die Längsrichtung (mit gestrichelten Linien in 6 dargestellt). Diese Arme sind an die Konstruktion angelenkt und gepuffert und drehen sich federnd in Richtung des Inneren der Containerpassage, um diese in die zentrale Position zu lenken. Dieses System gestattet die Zentrierung des Containers auf der Grundlage der Auflagen, die in den Auflagepositionen auf dem Transportwagen 23 darunter vorhanden sind.
Die Position der Arme ist einstellbar, um an die unterschiedlichen Abmessungen der Container angepasst zu werden, und wird automatisch durch geeignete, bekannte Stellorgane in Abhängigkeit von der Größe des Containers, der ankommt oder abgeht, eingestellt. Diese Einstellung erfolgt virtuell zeitgleich mit der Einstellung der Abmessungen der Öffnung der Plattform. Jeder Arm wird unabhängig gesteuert und beinhaltet ein bekanntes Puffersystem, um die Schwingungen des Containers, wenn er an den Krankabeln hängt, weich abzupuffern.
Die Bewegung der Plattform 28 wird durch Elektromotore realisiert und ihre Position wird durch die Position bestimmt, die der Kran für das Beladen bzw. Entladen einer bestimmten Reihe von Containern einnimmt. Das Timing zwischen den beiden Positionen erfolgt vorzugsweise automatisch durch Positionsdaten, die vom Steuersystem des Krans das Steuersystem des Lagerhauses erreichen, das in der Folge die Position der Transitstationen steuert. Die Position der Stationen kann auch durch manuelle Steuerung durch den Kranführer "eingestellt" werden, wenn spezielle Arbeitsbedingungen das erforderlich machen.
Vorzugsweise steht die Plattform 28 während der gesamten Zeit der Nutzung durch den Kran zum Beladen und Entladen einer Reihe von Containern (Bay) auf das Schiff bzw. vom Schiff still. Die Plattform bewegt sich mit geringer Geschwindigkeit zusammen mit dem Kran nur, wenn sich der Kran zu einer anderen Bay bewegt. Auf diese Art kann das Personal auf der Plattform unter sicheren Bedingungen ohne Erschütterungen oder unnötige Bewegungen der Plattform arbeiten.
Der drehbare Distributionswagen 29 ist konzeptionell gleich einem Shuttle mit Einsatzschlitten, wie die, die in den inneren Gängen der Stockwerke verkehren, mit dem Zusatz einer drehbaren Plattform, die zwischen den in Längsrichtung laufenden Schlitten und den Einsatzschlitten gesetzt wurde.
Die drehbare Plattform des Shuttles 23 gestattet die Aufnahme des Containers in der vom Kran bestimmten Position (parallel zur Achse des Regals) und seine Drehung um 90° in die Position, die er im Inneren des Regals (rechtwinklig dazu) einnehmen muss.
Die drehbare Plattform kann sich um 90° sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn drehen und ermöglicht so, dass das eine oder das andere Ende des Containers je nach Notwendigkeit in Richtung Regal zeigt (zum Beispiel muss die Seite von Kühlcontainern, an der die Verbindungskabel vorhanden sind, zur Schiffs- oder Regalseite ausgerichtet sein, auf der die entsprechenden Stromanschlüsse vorhanden sind).
Um den Belade- und Entladezyklus zu optimieren, kann die Drehbewegung simultan mit der Beförderungsbewegung von der und zu der Eingangs- und Ausgangszelle des Lagerhauscontainers erfolgen.
Dank der oben beschriebenen Ausführung gestattet die Austauschstation zwischen den Kränen und dem Lagerhaus den schnellen Transfer der Container von den Kränen zum Lagerhaus, so dass der Kran in kurzer Zeit frei ist, und ermöglicht gleichzeitig unter sicheren Bedingungen die Ausführung der begleitenden Arbeitsabläufe, die während des Transfers durchgeführt werden müssen (zum Beispiel die Entfernung oder das Einsetzen der Twistlocks und das Lesen des Containercodes beim Eingang bzw. Ausgang).
Wie erwähnt, sind die Stationen 26 auf der Landseite gleich denen, die eben beschrieben wurden. Ein Unterschied kann es sein, dass nur die Plattform für die Zentriermittel ohne Personal an Bord vorhanden ist oder das die Zentriermittel an Bord des drehbaren Distributionswagens angeordnet sind und die Plattform total wegfällt. Die 7 und 8 zeigen detaillierter eines der Shuttles 14, die in den Durchgängen innerhalb des Lagerhauses verwendet werden. Das Shuttle 14 besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen, der Einheit 40 zur Beförderung entlang des Ganges (auch Shuttleeinheit) und dem Einsatzschlitten 41. Auf diese Art wurde eine Vorrichtung realisiert, die einen Container selbstständig aus einer Box herausnehmen, auf dem Shuttlefahrzeug befördern, ihn seitlich bis zur Ausrichtung auf eine andere Box bewegen und ihn in dieser Box deponieren kann.
Das Shuttle 40 ist im Wesentlichen ein langgestreckter Wagen, der sich in die Richtung senkrecht zu seiner längeren Achse auf einem Bahnpaar 42 wie ein Brückenkran bewegt.
Der Einsatzschlitten 41, ein Schlitten, der durch das Shuttle transportiert wird, bewegt sich in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Shuttles, kann dieses verlassen und vollständig in eine Lagerbox für Container hineinfahren (7 zeigt eine Zwischenposition in Richtung des Inneren einer Zelle). Der Einsatzschlitten ist mit bekannten Mitteln 43 zum Anheben versehen, die das Lösen des Containers von den in jeder Box vorhandenen Auflagen, den Transfer des Containers in eine zentrierte Position bezüglich des Shuttles und sein Absetzen auf die Auflagen des Shuttles ermöglicht.
Die umgekehrte Reihenfolge der Abläufe befördert den Container vom Shuttle in die Box. Das Shuttle, zum Beispiel aus einer elektrisch geschweißten Stahlkonstruktion bestehend, kann im Wesentlichen aus zwei Kopfteilen, die durch einen zentralen Rahmen verbunden sind, und einer kleinen Bühne für die Wartung und Unterbringung der elektrischen Ausrüstung zusammengesetzt sein.
Jedes Kopfteil kann mit zwei angetriebenen Rädern mit einer Lauffläche aus vergütetem Stahl zur Verlängerung der Lebensdauer versehen sein und kann mit einer Reihe von seitlichen Führungsrollen versehen sein, die die korrekte Umsetzbewegung des Brückenkranes auf den Laufbahnen 42 gewährleisten.
Der zentrale Teil ist so ausgeführt, dass er den Einsatzschlitten 41 aufnimmt, und es können entsprechend geformte Seitenwände vorhanden sein, die den Container, selbst wenn er leer ist, während der Umsetzbewegung in der korrekten Position halten.
Die Antriebsräder können jeweils über eine unabhängige Energieversorgung verfügen, zum Beispiel gesteuert durch eine Frequenzänderung, die im Falle des Versagens einer Einheit in der Lage ist, das Shuttle in einen Wartungsbereich zu bringen.
Elektrischer Strom kann durch jedes bekannte System zugeführt werden, zum Beispiel kann eine Doppelbürsteneinheit, Energieversorgung in der Art eines Gleitkontaktes, die in der Lage ist, eine perfekte Energiezufuhr selbst in den Übergängen zwischen Verbindungsgang und Lift oder an den Dehnungsfugen zu gewährleisten, vorhanden sein oder durch ein bekanntes Energieübertragungssystem ohne induktiven Kontakt erfolgen. Solche Systeme, die sich jeder, der über Wissen auf diesem Gebiet verfügt, leicht vorstellen kann, werden hier nicht dargestellt noch weiter beschrieben.
Die Position des Shuttles in der Regalreihe kann durch ein grundsätzlich bekanntes Steuerungssystem mit Impulsscheibeneinrichtung bestimmt werden, das mit dem zentralen Steuerungssystem des Lagerhauses kommuniziert. Das Shuttle ist vorzugsweise mit Kollisionsschutzdämpfern des Typs mit mikrozellularer Struktur zur Energieabsorption, Fotozellen zur Kontrolle der Position und Kontrollsensoren für die Beladung versehen.
Der Einsatzschlitten 41 kann aus einer ebenfalls elektrisch geschweißten Konstruktion aus Stabstahl und Stahlblech bestehen.
Im mittleren Teil befindet sich die Hubplattform, die durch Mittel 43 gesteuert wird, die zum Beispiel aus mehreren elektromechanischen Hebern 43 oder einem pneumatischen oder einem hydraulischen System bestehen.
Der Bewegungsantrieb erfolgt durch die Einheiten 44, die sich an den Enden des Schlittens befinden. Jede Einheit besteht aus Tragrädern und einem Motorreduzierer (nicht dargestellt), der eines der Räder überwacht. Das gewährleistet eine perfekte Passage zwischen dem Brückenkran und dem Regal und umgekehrt.
Die große Leistungsfähigkeit der Antriebseinheiten gewährleistet, dass eine Aufgabe stets beendet wird, selbst wenn eine Antriebseinheit ausfällt. Der Schlitten kann auch mit Seitenabstandsrollen versehen sein, was eine korrekte Ausrichtung sowohl im Brückenkran als auch im Regal gewährleistet.
Energie liegt über mehrere Kabel an, die von einer bekannten Kabelkette getragen werden oder über ein kontaktloses Energieübertragungssystem wie für das Shuttle.
Der Schlitten ist vorzugsweise mit Fotozellen für die Überwachung der Box und aus Kollisionsschutzgründen, Entlagenschaltern für die obere bzw. untere Stellung, Fotodioden für die Positionierung und Steuerung etc. ausgerüstet, die alle durch eine geeignete PLC, die sich an Bord befindet, gesteuert werden und die Daten über Übertragungsfotozellen, die sich am Einsatzschlitten und am Shuttle befinden, sendet und empfängt.
Wie oben gesagt, beinhalten einige ausgewählte Zellen 12 der Reihen Lifte 20 für den Containertransfer von einem Stockwerk des Regals zu einem anderen.
Der Lift besteht aus einem mobilen Rahmen 45, einer Hubeinheit (nicht dargestellt, herkömmlicher Art, zum Beispiel mit Gegengewicht) und einer Reihe vertikaler Führungen, auf denen sich der mobile Rahmen bewegt. Die Hubeinheit kann aus einer Winde mit zwei Motoren bestehen, um einen Betrieb des Lifts selbst in dem Fall zu ermöglichen, wenn ein Motor ausfällt. Die Hubeinheit kann oben auf dem Gebäude in einem extra Windenraum oder im Erdgeschoss in Liftnähe positioniert sein.
Der mobile Rahmen seinerseits beinhaltet eine Plattform, die im oberen Teil ein Paar Laufbahnen 47 trägt, auf denen der Einsatzschlitten laufen kann, und eine Reihe von Auflagen 48 für die verschiedenen Arten von Containern.
Wenn der mobile Rahmen 45 auf ein Stockwerk ausgerichtet ist, fährt der Einsatzschlitten mit einem Container an Bord auf die Plattform, setzt den Container ab und kehrt auf den Shuttle, zu dem er gehört, zurück und der Lift kann dann seine Bewegung zu einem anderen Stockwerk beginnen.
Im unteren Teil des mobilen Rahmens können vorzugsweise vier automatische Bolzen (nicht dargestellt) angeordnet sein, die das Arretieren der mobilen Plattform gestatten, wenn sie auf ein Stockwerk ausgerichtet ist, wodurch eine perfekte Ausrichtung des mobilen Rahmens auf die feststehenden Schienen, auf denen der Einsatzschlitten läuft, gewährleistet wird.
Im Lagerhaus können sich auch Servicelifte (generell bezeichnet durch die Bezugsnummer 49 in 1) befinden. Jeder von ihnen entspricht konzeptionell dem inneren Lift, kann aber ein komplettes Shuttle sogar mit einem Container an Bord und nicht nur einen Container transportieren und wird genutzt, um die Shuttles auf die verschiedenen Stockwerke zu transportieren, wenn sie zur Wartung müssen oder um bestimmte Anforderungen auf einem Stockwerk abzudecken. Zum Beispiel können die Shuttles in das Erdgeschoss zu speziellen Wartungsarbeiten oder periodischen Überholungsarbeiten geschafft werden. Vorzugsweise sind die Servicelifte an den Enden der Durchgänge angeordnet, damit sie nicht den normalen Verkehr stören. Auf jedem Stockwerk kann an den Enden des Durchgangs gegenüber den Liften eine normale Inspektions- und Wartungszone zur Verfügung stehen.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, kann die Wartungszone Laufbahnen umfassen, die das Herausziehen der Schlitten aus den Shuttles ermöglichen.
Durch das Vorhandensein eines Lifts an wenigstens einem Ende des Ganges ist es möglich, Shuttles von einem Stockwerk zum anderen (einschließlich des Erdgeschosses) zu befördern, um Shuttles in Abhängigkeit von der Notwendigkeit in die Gänge einzubringen und aus ihnen herauszunehmen.
Der Lift kann ein Shuttle mit einem Container an Bord transportieren, um ihn aus dem Lagerhaus zu evakuieren, wenn der Shuttle einen Ausfall hat, der es nicht gestattet, den Container in einer Zelle abzusetzen, bevor er zur Reparatur geschickt wird.
Der mobile Rahmen des Lifts kann mit Mitteln zur Ankopplung an ein Straßenfahrzeug ausgestattet sein, das extra für den Transport eines beladenen Shuttles vorgesehen ist, um einen leichten Transfer des Shuttles auf das Fahrzeug zu ermöglichen.
Wie in den 1, 2 und 3 gut zu sehen ist, können die Stockwerke des Lagerhauses in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung so realisiert werden, dass sie zwei Bereiche bilden, einen näher an der Eingangszone der Container auf der Seite des Schiffes und einen näher an der Zone auf der anderen Seite. Diese beiden Bereiche entsprechen zwei nebeneinander liegenden "Modulen" des Lagerhauses. In der Kontaktzone zwischen den beiden Modulen liegen die Boxen für die Container einander ohne Gang für den Betrieb von Shuttles gegenüber. Einige Paare der aneinandergrenzenden Boxen sind mit horizontalen Transfereinrichtungen 50 ausgerüstet, die mobil sind, um die Zellen des Paares zu durchfahren, um einen Container von einer Box des Paares in die andere zu befördern und umgekehrt. Im Grunde wurde eine Art mobiler Box realisiert, die alternativ in den beiden Positionen positioniert sein kann.
11 zeigt schematisch ein Paar solcher Boxen. Die Transfereinrichtung 50 besteht vorzugsweise aus einer angetriebenen Plattform 51 mit der selben Größe wie die Box und bewegt sich auf Schienen 52 zwischen den Boxen eines Paares. Um der Standardisierung willen kann die Transfereinrichtung 50 vorzugsweise mit einem Einsatzschlitten versehen sein, der mit denen, die auf den Shuttles installiert sind, identisch ist.
Diese mobilen Boxen können vorzugsweise für die kontaktlose Inspektion (Containerinspektionsanlage) der Container genutzt werden. Zu diesem Zweck kann ein bekannter Inspektionsport 53 (zum Beispiel zum Durchleuchten mit Röntgenstrahlen, Gammastrahlen oder eine andere Anlage zum Hineinsehen in das Innere eines versiegelten Containers) in der Passage zur Verfügung gestellt werden, da diese Boxen hinsichtlich der Zeit gut verfügbar und relativ einfach zu fertigen sind. Eine Erhöhung ihrer Anzahl, diktiert durch die Erhöhung der Anzahl der Container, die inspiziert werden müssen, verursacht keine übermäßigen Kosten.
Ihre Positionierung in der Produktionskette mit einem großen Puffer nach oben und unten gestattet es auch, Spitzen beim Containereingang aufzufangen und das Inspektionssystem entsprechend der mittleren erforderlichen Produktionszahlen zu dimensionieren. Das Inspektionssystem kann auch gegenüber den landseitigen Eingangs- und Ausgangsboxen 18, 19 und seeseitig positioniert werden, wenn es vorzuziehen ist, die Inspektion durchzuführen, bevor der Container in das Lagerhaus gebracht wird.
Alle automatisierten Arbeitsabläufe im Warenhaus werden durch ein geeignetes Computer-Steuerungssystem berechnet und ausgeführt, dessen generelle Auslegung sich die, die mit der Materie vertraut sind, auch leicht auf der Grundlage der unten folgenden Beschreibung des Betriebs des Lagerhaussystems vorstellen können, es wird nicht im Detail beschrieben.
Im Betrieb ermöglicht das Lagerhaus entsprechend der vorliegenden Erfindung eine hohe Flexibilität, es gibt keine speziell vorher festgelegten Wege, vielmehr sind diese veränderlich in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Boxen, der Reihenfolge und der Anzahl von Containern, die eingehen und/oder ausgehen.
Während des Entladens eines Schiffes setzt jeder Kran den Container auf dem zugeordneten, drehbaren Verteiler so ab, dass die Achse parallel zum Hafenbecken ausgerichtet ist, der drehbare Verteiler dreht ihn um 90° und bewegt sich bis zur Ausrichtung auf eine freie Box, setzt den Container in der Box ab und kehrt in die Warteposition gegenüber dem Kran zurück und dreht sich auf dem Rückweg sogar um 90°, um für die Aufnahme des nächsten Containers bereit zu sein.
Jeder Kran wird durch einen drehbaren Verteiler bedient, der einen einfachen Zyklus ausführt und somit stets zur Verfügung steht, um den Container vom Kran entgegenzunehmen.
Die Container, die in der ersten Boxenreihe abgesetzt wurden, werden durch einen der internen Shuttles aufgenommen, die im ersten Shuttlegang vorhanden sind, und zu einem der Lifte oder zu einer freien Box in der zweiten Boxenreihe befördert.
Die Container, die in der zweiten Boxenreihe abgesetzt wurden, werden durch das Shuttle des zweiten Ganges wieder aufgenommen und zu den mobilen Boxen befördert, die ihren Transfer in das zweite Modul ermöglichen.
Zusätzlich können die Shuttles des zweiten Ganges die Container, die zeitweilig in der zweiten Boxenreihe abgesetzt wurden (zum Beispiel, weil kein Lift verfügbar war), in die Lifte transportieren oder in der dritten Boxenreihe absetzen. Der Container kann durch Beförderung von einem Gang zum nächsten in den Lift gebracht werden.
Das zweite Modul arbeitet auf gleichartige Weise mit den Shuttles, die die Container zu den Liften und zu den Boxen der vierten, fünften und sechsten Reihe transportieren.
Kurz, das fünfte Stockwerk hat die Funktion, die Container für die verschiedenen Stockwerke und Bereiche als temporäre Lagereinheit zu sortieren, um die Spitzen des Containereingangs aufzufangen, während die anderen Stockwerke hauptsächlich eine Lagerfunktion ausüben, wobei sie in jedem Fall die Möglichkeit behalten, Transfers von einem Modul in ein anderes und von einer Boxenreihe in eine andere durchzuführen.
Während der Beladung eines Schiffes werden die Container, die sich in den Lagerboxen des sechsten, vierten, dritten, zweiten und ersten Stockwerkes befinden, über einen der vielen möglichen Wege in das fünfte Stockwerk befördert und in einen Bereich gegenüber dem Kran, der sie auf das Schiff laden wird.
Die zeitliche Reihenfolge des Eintreffens im fünften Stockwerk muss nicht genau mit der Reihenfolge übereinstimmen, die der Beladungsplan des Schiffes fordert, da die endgültige Reihenfolge der Verladung im fünften Stockwerk, das speziell für diese Arbeitsabläufe vorgesehen ist, hergestellt wird.
Der Transferzyklus vom Lagerhaus an Land kann wie folgt realisiert werden.
Ein Container wird durch einen internen Shuttle in eine der Lagerboxeneinheiten befördert, die sich in der Nähe eines jeden Punktes für den Transfer vom Land und an Land befinden.
Der Distributionswagen nimmt durch seinen Einsatzschlitten, mit dem er ausgerüstet ist, den Container auf, dreht ihn um 90° während er ihn parallel zur Bewegungsrichtung der LKW und Züge ausrichtet und wartet auf den Kran, der ihn aufnimmt.
In der Zwischenzeit können die Kameras zum Lesen des Containercodes in der Transitstation den Code lesen und an das Überwachungssystem kommunizieren.
Der Kran nimmt dann den Container auf, bewegt sich in Längs- und Querrichtung zur Ausrichtung mit dem LKW bzw. Eisenbahnwagen, der ihn entgegen nehmen soll, und setzt ihn darauf ab.
Vorzugsweise können zwei Passagen den LKW und eine oder zwei den Zügen zugeordnet werden. Wenn es der Verkehr erfordert, ist es natürlich möglich, die Anzahl der Passagen zu erhöhen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, kann der Kran den Container auch am Boden an einem Gang absetzen, der sich an der Seite der Plattform befindet, die an der Seite für Container, die durch den Portalhubwagen in andere Bereiche des Hafens transportiert werden sollen, vorhanden ist.
Der Transportzyklus von der Landseite in das Lagerhaus erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge.
Es ist möglich, kombinierte Belade- und Entladezyklen mit resultierenden Vorteilen für den Fluss ankommender und abfahrender Fahrzeuge durchzuführen. Zum Beispiel, ein LKW kommt beladen an und fährt beladen mit einem anderen Container zu einem neuen Bestimmungsort ab.
Es gibt viele Wege für die Beförderung eines Containers zwischen zwei Positionen innerhalb des Lagerhauses und das ermöglicht es, jederzeit einen freien Weg verfügbar zu haben, oder die Wege können parallel realisiert werden und dadurch gibt es keine Engpässe.
Diese Konfiguration macht es einfach, die Anzahl der tatsächlich benötigten Maschinen in jedem Bereich zu haben, um in optimaler Weise den Erfordernissen der Produktion gerecht zu werden und somit jede einzelne Maschine bestmöglich auszunutzen. Zum Beispiel kann eine hohe Maschinendichte im fünften Stockwerk in der Nähe des Krans zur Verfügung gestellt werden, wo der Verkehr am dichtesten ist, und eine geringere Dichte in den Bereichen für die Lagerung mit geringem Verkehr.
Die 12 und 13 zeigen eine mögliche Ausführungsvariante eines Lagerhauses in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführung besteht der Hafen aus "Becken", in die Schiffe einfahren, und das Lagerhaus ist in Lagerhäuser aufgeteilt, die zwischen den Becken angeordnet sind.
Die Kräne mit einseitigem Ausleger im vorhergehenden Ausführungsbeispiel können durch Kranbrücken ersetzt werden. In den Zeichnungen ist dies am Beispiel des Krans 54 des mittleren Beckens dargestellt. Dieser Krantyp kann die selbe Arbeit ausführen wie ein herkömmlicher Hafenkran, jedoch mit doppelter Produktivität, da er mit zwei Laufkatzen, die sich unabhängig voneinander bewegen, ausgerüstet ist, von denen einer auf der rechten Seite und einer auf der linken Seite des Schiffes entlädt bzw. belädt.
Wie aus 12 ersichtlich ist, besteht jede Kranbrücke aus der Brücke 55, den Fahrgestellen 56, auf denen die Enden der Brücke aufliegen, und zwei Laufkatzen 57 zum Anheben und Befördern der Container. Eine Reihe von Gangways und Verbindungsgräben steht für den Zugang zu den Steuerkabinen der Laufkatzen zur Verfügung.
Die Brücke besteht aus einem Träger, der an den Enden aufliegt, der in Abhängigkeit von den verschiedenen Anforderungen (Transport, Umweltbedingungen, Verfügbarkeit der Materialien etc.) als Gitterträger oder Caissonträger ausgeführt sein kann.
Der Träger trägt die Laufbahnen, auf denen die beiden Laufkatzen laufen, die Halterungen für die Steuerkabel für die Bewegung der Laufkatzen und die Gangways für den Zugang zu den Steuerkabinen der Laufkatzen. Wenn der Träger als Caissonträger ausgelegt ist, können die Verbindungsgräben auch innerhalb des Trägers realisiert werden.
Jedes der Fahrgestelle, die die Enden der Brücke tragen, läuft auf zwei Laufbahnen, die oben auf den Lagerhäusern auf den Beckenseiten aufliegen. Wie sich diejenigen, die mit der Materie vertraut sind, leicht vorstellen können, kann eines der Fahrgestelle die vertikalen, longitudinalen und transversalen Kräfte ausgleichen, während das andere nur die vertikalen und longitudinalen ausgleichen kann, um die Anpassung, die für die Ausdehnung und das Setzen des gesamten Konstruktionsverbundes erforderlich ist, zu ermöglichen.
Die beiden Laufkatzen, die sich auf der Brücke bewegen, können unabhängig voneinander angetrieben sein und die Bewegung kann automatisch durch eine Impulsscheibeneinrichtung synchronisiert werden. Kleine Bewegungen, die durch den Kranführer gesteuert werden, sind ebenfalls möglich, um die perfekte Ausrichtung mit den Containerreihen des Schiffes zu ermöglichen.
Die Verbindung zwischen dem Träger und den Fahrgestellen kann leicht gelöst werden, so dass die Brücke in eine spezielle Position angehoben werden kann, zum Beispiel durch dazu dienende bekannte Lifte 58 (12), wenn es notwendig ist, ein Schiff mit sehr hohen Aufbauten darunter passieren zu lassen.
Die Laufkatzen sind grundsätzlich dieselben, die bei normalen Hafenkränen verwendet werden.
Selbst im Falle eines Beckens, das nicht zwischen zwei Lagerhaukonstruktionen angeordnet ist, ist es möglich, eine Kranbrücke einzusetzen, indem diese mit Stützbeinen 59 versehen wird, die sich auf der Seite ohne Lagerhaus auf den Boden stützen. Dies ist beispielhaft für den linken Kran in 12 dargestellt. Diese Lösung gestattet auch eine leichtere Erweiterung der Bauten, wenn es später gewünscht wird, ein weiteres Lagerhaus auf der Seite des Beckens zu errichten, auf der keines vorhanden ist.
Der tragende Ausleger, der an beiden Enden aufliegt, unterliegt weniger Schwingungen als die überhängenden Ausleger, die bei herkömmlichen Hafenkränen genutzt werden. Das erleichtert die Arbeit des Kranführers und erhöht die Effektivität des Krans.
Die Arbeitsabläufe im übrigen Lagerhaus bleiben im Wesentlichen unverändert, obwohl durch die Verkleinerung zur Unterbringung in den Räumen zwischen den Becken die Ausführung des Lagerhauses in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in der Lage ist, ohne Probleme die gestiegene Effektivität des Beladens und Entladens von Schiffen zu unterstützen, die durch die Nutzung der beschriebenen Kranbrücke bzw. die Aufteilung der Containerlager erreichbar ist.
Kranbrücken bieten den Vorteil, dass sie bedeutend näher aneinander heran fahren können als Hafenkräne, die einen erheblichen Raum in der Fahrtrichtung einnehmen. Dies gestattet zum Beispiel den Einsatz mehrerer Kräne auf dem selben Schiff bzw. größere Flexibilität bei der Belade- und Entladesequenz. Darüber hinaus stützen sich die Kranbrücken nicht auf den Rand des Hafenbeckens und die Last, die auf das Fundament wirkt, wird nicht erhöht, wie das durch den Effekt bei dem überhängenden Ausleger des Hafenkranes der Fall ist.
Mit dem Becken-Layout wird das Umladen von Containern zwischen Schiffen, die in in der Nähe befindlichen Becken festgemacht haben, erleichtert. Zum Beispiel kann ein großes Schiff Container von zwei kleineren Schiffen, die im Becken an der Seite liegen, entgegen nehmen oder zu ihnen schicken.
Der Transfer zwischen dem Kran auf der Landseite und dem Lagerhaus kann ebenfalls mit Mitteln durchgeführt werden, die denen gleichen, die oben beschrieben wurden, die die gleiche Funktion mit einer anderen Kombination von Mechanismen ausüben, ohne über den Rahmen dieser Erfindung hinaus zu gehen.
Die 14, 15, 16 zeigen einige Möglichkeiten.
14 zeigt den Fall, in dem die Laufbahnen des drehbaren Wagens 127 eine solche Spurweite aufweisen, die von der Lagerhauskonstruktion auf der einen Seite und durch die Konstruktion der Kranlaufbahn auf der anderen Seite getragen wird. Dies macht in der Tat die tragende Plattform überflüssig und der drehbare Wagen ist über den Landtransportsystemen 125 zum und von außerhalb des Lagerhauses aufgehängt. Bei dieser Ausführung kann der Kran den Container in jeder Position entladen, in der sich der drehbare Verteilerwagen zu dem Zeitpunkt offensichtlich nicht befindet.
15 zeigt eine Variante der obigen Lösung, in der die Drehbewegung zur Ausrichtung des Containers zum Lagerhaus und zu den Landfahrzeugen 225 direkt dem Kran 224 übertragen wurde, der entsprechend ausgerüstet ist. Diese Alternative verringert den Platz, der durch den Verteilerwagen eingenommen wird, während die Flexibilität der Aufnehm- und Absetzpunkte des Kranes weiter erhöht wird.
16 zeigt eine Variante der Lösung von 15, in der die Wartepositionen der LKW 225 anders angeordnet sind (zum Beispiel fischgrätenartig), um die Kapazität des Krans 224 zur Ausrichtung des Containers bestmöglich zu nutzen.
Die Wahl zwischen den verschiedenen möglichen Alternativen hängt hauptsächlich vom Umfang und vom Typ des erwarteten Verkehrs ab.
17 zeigt eine weitere Variante eines Ausführungsbeispiels des Lagerhauses, das insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf die Entballung von Häfen und den Schwerlastverkehr in Hafenstädten ist.
In Übereinstimmung mit dieser Variante wurde das Lagerhaus in zwei Abteilungen bzw. Lagerhausteile 10A und 10B unterteilt, von denen sich der erste 10A im Hafen befindet und der zweite 10B an einem Ort, der sogar Dutzende Kilometer entfernt sein kann, an dem eine ausreichend große Fläche für die Realisierung eines Binnenhafens verfügbar ist.
Die Lagerhauskörper 10A und 10B sind durch spezielle Shuttlezüge verbunden, die die vorhandene Infrastruktur der Bahn in den Intervallen zwischen den normalen Zügen nutzen können.
Der belegte Platz im Hafen wird dadurch ziemlich verringert, weil es ausreichend ist, eine kleine Lagereinheit zu schaffen, um die Kontinuität der Belade- und Entladeabläufe zu gewährleisten, während sich der Hauptteil des Lagerhauses in einem Gebiet befindet, das für den Straßen- und Bahnverkehr leicht zugänglich ist (Autobahn- und Eisenbahnanschlüsse), wo auch alle Sortier-, Logistik- und Arbeiten zur mittelfristigen Lagerung durchgeführt werden können, die typisch für einen Umschlagplatz für Frachtgut sind. Das gestattet die perfekte Integration von Seetransport und Landtransport, wobei die prinzipiellen Charakteristika der verschiedenen Orte bestmöglich genutzt werden.
Die nahezu vollständige Automatisierung des Transferprozesses der Container zwischen Schiff und Lagerhaus des Binnenhafens sprechen auch für die Verlagerung aller Arbeiten der Zollabfertigung an einen Ort, der für die spezifischen Bedürfnisses besser ausgestattet werden kann, während weiterer Platz innerhalb des Hafens für spezifische Hafenarbeiten frei wird.
Mit Bezug auf die Lösungen, die in den 14, 15, 16 dargestellt sind, wird klar, dass das Limit für die Anzahl der Boxen für den Ausgang und den Eingang aus den obigen Ausführungsbeispielen keine Gültigkeit mehr hat.
Tatsächlich war die Anzahl durch den Kompromiss zwischen den Abmessungen der Plattform, auf der sich der drehbare Verteiler bewegte, und dem Bedarf an einer Lagereinheit für fertige Container für den Ausgang bzw. Eingang diktiert.
Mit der neuen Lösung sind die drehbaren oder nicht drehbaren Verteilerwagen für die Bewegung über die gesamte Länge des Regals frei und somit können alle Boxen für den Containereingang bzw. -ausgang genutzt werden, was in einer Steigerung der Flexibilität des Systems und einer Vereinfachung im Management der Shuttles, die die Reihe der landseitigen Eingangs- und Ausgangszellen bedienen, resultiert.
Diese Lösung ist besonders vorteilhaft bei der Anwendung, die in 17 dargestellt ist, die bevorzugt in Situationen angewendet wird, in denen ein hohes Verkehrsaufkommen von und an Land durch das auf der Seeseite in dem Fall aufgefangen werden kann, in dem die Umladung von Schiff zu Schiff überwiegt.
Im Ergebnis der Bewegungsfreiheit für die Verteilerwagen profitieren auch die Kräne, die den Container vom Verteilerwagen zu den LKW oder Zügen befördern, von einer größeren Bewegungsfreiheit, die weiter erhöht werden kann, indem der Brückenkran in einer solchen Höhe angeordnet wird, die es gestattet, einen Container an Bord eines Verteilerwagens mit einem Container im Hebegeschirr des Kranes zu überfahren. Mit anderen Worten, während sich der Kran mit einem Container in eine Richtung bewegt, kann der Verteilerwagen mit einem Container an Bord unter ihm hindurch fahren, um die beste Position für den nachfolgenden Transfer des Containers zum Kran zu erreichen.
Um dies zu erreichen, könnte es sinnvoll sein, das landseitige Ausgangsstockwerk auf einem Stockwerk unterhalb des vierten anzuordnen. In jedem Fall kann das landseitige Ausgangsstockwerk ein anderes sein als das seeseitige Eingangs- und Ausgangsstockwerk, wobei es sich nicht notwendigerweise um das dritte bzw. vierte Stockwerk handeln muss.
Nunmehr ist deutlich, dass die gesetzten Ziele erreicht wurden. Mit einem Lagerhaus gemäß dieser Erfindung ist die Ausführung vieler Funktionen möglich, von denen die Folgenden beispielhaft erwähnt werden:

– automatisierte Neuordnung der Reihenfolge beim Umladen (d. h. beim Transfer von einem größeren Schiff auf zwei kleine Schiffe und umgekehrt) und beim kombinierten See-Land-Transport und Schiene-Straße-Transport der Container,
– temporäres Absetzen der Container unter Nutzung eines Zellensystems, das es sehr flexibel macht,
– hohe Kapazität des freien Containerverkehrs vom und zum Zellensystem des Lagerhauses, während alle Transportarbeiten am Boden mit herkömmlichen selbstbeweglichen Mitteln wegfallen, d. h. Eliminierung von Verkehrsstaus außer in speziellen Fällen, in denen entsprechend weiterhin auf diese selbstbeweglichen Mittel zurückgegriffen wird
– simultane Zirkulation von Straßentransportmitteln vom Hafen zum dahinter befindlichen Lagerplatz und umgekehrt für spezielle Fälle langfristiger Einlagerung oder für Container, die per Landtransport abgehen oder per Landtransport ankommen, um zum Schiff zu gelangen,
– die Möglichkeit schneller Beladung und Entladung sogar mit mehreren Kränen auf kleinerem Raum nebeneinander,
– Transfer von Containern von endgültigen Zonen zur Beladung und Entladung unter Berücksichtigung dessen, dass die Möglichkeit besteht, sehr viel größere Lagerhaussysteme entlang des Kais zu realisieren,
– Management von Lagerung und Verkehr durch eine kontinuierliche Rückverfolgung des einzelnen Containers, und
– Eliminierung von Fehlern, die mit dem Eingreifen von Bedienpersonal verbunden sind, Eliminierung von Problemen, die speziell bei der Formierung der Reihenfolge der Container, speziell hin zu Schiffen oder zum Bahnsystem, auftreten, wenn es erforderlich ist, Container rückzuverfolgen und aufzunehmen, die sich an unvorteilhaften oder abgelegenen Positionen befinden.

Mit der Gestaltung des Lagerhauses in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist der Transit verschiedener herkömmlicher Straßentransportmittel möglich, um die Verbindung der Hafenseite mit dem dahinter liegenden Lagerplatz zu realisieren, auf dem die Container in herkömmlicher Art und Weise für mehr oder weniger lange Zeit abgesetzt und eingelagert werden. Das wird durch den Umstand möglich, dass das gesamte mechanisierte System in einem höheren Stockwerk des Systems angeordnet ist, so dass sich auf der Ebene des Kais (Erdgeschoss) nur die Stützpfeiler befinden. Auf diese Weise bietet der Kai praktisch die selbe Zugänglichkeit, die ohne das automatisierte Lagerhaus vorhanden war, selbst unter Berücksichtigung der Tatsache, dass mit dem automatisierten Lagerhaus der konventionelle Verkehr erheblich reduziert ist und für Ausnahmesituationen reserviert ist, wenn zum Beispiel spezielle Container (keine Standardabmessungen, Last-Minute-Situationen etc.) transportiert werden müssen.
Die Anordnung des Belade- und Entladesystems in einer bestimmten Höhe zusammen mit der Fähigkeit, die Container abzusondern und zu inspizieren limitiert die Möglichkeit des Eindringens mit allen möglichen Implikationen oder schließt sie aus. Zusätzlich wird ein hoher Grad der Vorbeugung gegen Unfälle erreicht.
Zusätzlich erhöht der Umstand, dass die Kräne die Container auf einem Beförderungssystem absetzen, das in einer Höhe nahe der Entladehöhe vom Schiff angeordnet ist, die Produktivität der Hafenkräne dank des verkürzten Laufweges, was ebenfalls Schwingungen durch Beschleunigung und Wind limitiert.
Die Zuordnung von Kränen zu Lagerhaustransferstationen entlang des Kais erfolgt automatisch in einer flexiblen und effizienten Weise in Abhängigkeit von der Position des Kranes, die ihrerseits durch die Festmachposition des Schiffes und die Anordnung der Containerreihen auf ihm determiniert wird.
Selbstverständlich erfolgte die obige Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das die innovativen Prinzipien dieser Erfindung anwendet, beispielhaft ohne Beschränkung dieser Prinzipien im Rahmen der exklusiven Rechte, die hier beansprucht werden.
Die dargelegte Beschreibung betrifft ein Lagerhaus, das sich in einem Hafengebiet befindet. Jedoch ist es leicht vorstellbar, dass ein Lagerhaus gemäß dieser Erfindung an einem normalen Ort errichtet wird, an dem Straßentransportmittel oder Bahntransportmittel etc. anstelle von Containerschiffen vorhanden sind.
Darüber hinaus, in der dargelegten Beschreibung ist das Lagerhaus in Modulen nebeneinander parallel zur Hafenfront organisiert. Das Lagerhaus könnte, wenn das wegen Einschränkungen "geografischer" oder anderer Natur vorzuziehen wäre, mit einer Regalanordnung quer zur Hafenfront errichtet werden. Diese Anordnung gilt insbesondere, wenn der Lagerplatz eine große Tiefe aufweist und der Kai relativ kurz ist und es auf Grund der bewegten Volumina erforderlich ist, die Container, die über einen langen Zeitraum "geparkt" werden, hinter dem Lagerplatz im Freien zu stapeln. Das behält Gültigkeit selbst im Falle eines langen und ausreichend tiefen Kais.
Die Anzahl von Maschinen und speziell Shuttles auf jedem Stockwerk hängt von den Volumina und den Charakteristika des Hafenverkehrs ab, d. h. von dem Prozentsatz an Containern, die von Schiff zu Schiff umgeladen werden, verglichen mit denen, die eingeschifft und ausgeschifft werden, und kann leicht an sich verändernde Situationen angepasst werden.
Im Lagerhaus können einfach Verbindungsgräben in jedem Stockwerk zur Verfügung gestellt werden, um den Durchgang von Personal zum Anschließen aller Kühlcontainer an die elektrischen Netze zu ermöglichen, wenn bekannte automatische Verbindungssysteme nicht dafür zur Verfügung stehen, und für den Zugang zu Inspektionsausrüstungen, wenn sie installiert sind.
Letztendlich ist es klar, das der geplante modulare Aufbau einfach modifiziert werden könnte, um eine Erweiterung des Lagerhauses sowohl während der Planung als auch während des Betriebes zu ermöglichen.

Claims

Mehrstöckiges Lagerhaussystem (10) mit axial ausgerichteten Reihen von Zellen (12) zur Unterbringung von Containern darin und Verbindungsgängen (13) parallel zu den Reihen, wobei die Reihen von Zellen (12) an die Verbindungsgänge (13) angrenzen und wobei in den Verbindungsgängen (13) in jedem Stockwerk Shuttles (14) zur Beförderung von Containern entlang des Verbindungsganges (13) in dem Stockwerk und zum Einschieben und Herausziehen von Containern in die und aus den Zellen (12), die in dem Stockwerk an den Verbindungsgang (13) angrenzen, arbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen von Zellen Zellen umfassen, die einen Lift (20) für die Beförderung der Container zwischen den Stockwerken beinhalten.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerhaus auf einem Stockwerk eine Reihe (18, 19) von außenliegenden Zellen aufweist, die nach einer Außenseite (16, 17) des Lagerhauses hin offen sind und einen Eingang und einen Ausgang für Container zu Transitstationen (22, 26) bilden, die Container von Belade- und Entladekränen (15, 24, 54) aufnehmen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kräne (15, 54) an einem Kai zur Entgegennahme und zum Entladen von Containern von einem Containerschiff (21) liegen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kräne (24) an einer Strecke zur Entgegennahme und zum Entladen von Containern von Landtransportmitteln (25) liegen.
Lagerhaussystem nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerhaus Reihen (19, 18) von Zellen (12) auf gegenüberliegenden Seiten (17, 16) zum Austausch von Containern zwischen Landtransportmitteln (25) und dem Schiff (21) aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stockwerk für den Austausch mit dem Schiff (21) und das Stockwerk für den Austausch mit Landtransportmitteln (25) nicht dieselben sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stockwerk für den Austausch mit einem Schiff (21) das fünfte Stockwerk des Lagerhauses ist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stockwerk für den Austausch mit Landtransportmitteln (25) das vierte Stockwerk des Lagerhauses ist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transitstationen (22, 26) jeweils eine Plattform (29) für die Aufnahme eines Containers umfassen, die drehbar sind, so dass sie parallel zu den Reihen von Zellen (12) ausgerichtet werden können, um einen Container mit den Kränen (15, 24, 54) auszutauschen, und senkrecht zu den Reihen von Zellen (12), um einen Container mit einer dieser Zellen auszutauschen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Containeraufnahmeplattform (29) motorisch betriebene Mittel zum Einschieben und Herausziehen von Containern in die bzw. aus den Zellen (12), denen sie gegenübersteht, und Mittel für den Transport entlang der Reihe von Zellen beinhaltet.
Lagerhaussystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transitstationen (22, 26) jeweils eine Plattform (28) aufweisen, die über der Containeraufnahmeplattform (29) angeordnet und so konstruiert sind, dass sie stationär mit dem Kran (15, 24, 54) ausgerichtet bleiben, so dass sie von einem Container von der und zu der Containeraufnahmeplattform (29) unterquert werden.
Lagerhaussystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Plattform (28) Kommunikationsgräben (33, 34) für Arbeiter aufweist, die mit dem Container interagieren müssen, der die obere Plattform passiert.
Lagerhaussystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Plattform (28) Mittel (37) zur Zentrierung des Containers, der sie passiert, aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierungsmittel (37) gepufferte Zentrierteile (38, 39) beinhalten.
Lagerhaussystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Plattform (28) Mittel zur Regulierung der Öffnung für die Passage von Containern durch sie in Abhängigkeit von der Containergröße aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die Einstellung der Position der Zentriermittel (37) in Abhängigkeit von der Größe des zu zentrierenden Containers vorhanden sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Plattform (28) Mittel zum Erfassen des Identifikationscodes (35) eines Containers, der sie passiert, aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportshuttles (14), die sich entlang der Verbindungsgänge (13) bewegen, Transportschlittenelemente (41) zum Einschieben und Herausziehen von Containern in die und aus den Zellen (12), die an die Verbindungsgänge (13) angrenzen, umfassen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar im Lagerhaus innenliegender Zellenreihen so nah zusammengerückt ist, dass ein sie trennender Verbindungsgang ausgeschlossen ist, und mindestens ein Paar einander gegenüberliegender Zellen (12) dieser innenliegenden Reihen motorisch betriebene Mittel (50) für einen direkten Transfer eines Containers von einer Zelle in die andere Zelle des Paares aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Transferweges zwischen den Paaren von Zellen (12) Mittel (53) zur Inspektion eines passierenden Containers vorhanden sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionsmittel (53) Röntgenstrahlenportale, Gammastrahlenportale oder andere Systeme sind, um in einen versiegelten Container zu sehen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kräne (15) Ausleger aufweisen, die über das Schiff (21) ragen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kräne (54) Kranbrücken sind, die über einem Schiffsanlegebecken angeordnet sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Beckens Lagerhausmodule vorhanden sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kranbrücken (54) Laufbahnen aufweisen, die an den angrenzenden Seiten der Lagerhausmodule angeordnet sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kranbrücken (54) zwei Hebezeuge (57) aufweisen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kranbrücken (54) mit Mitteln (58) zum zeitweiligen Anheben der Brücke (55) auf eine Höhe, die höher als die Arbeitshöhe ist, ausgerüstet sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kranbrücken (54) auf der einen Seite Laufbahnen aufweisen, die auf der entsprechenden Seite des Lagerhauses aufliegen, und auf der anderen Seite Beine (59) zum Abstützen auf dem Boden.
Lagerhaussystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Plattform (28) automatische Vorrichtungen für das Einsetzen und Herausnehmen der Container-Twistlocks aufweist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Eingangs- und Ausgangsseiten (16, 17) Inspektionsmittel für passierende Container zur Verfügung stehen.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zelle (12) einen 40/45-Fuß Container oder zwei 20-Fuß Container aufnehmen kann.
Lagerhaussystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Containeraufnahmepiattform (29) in zwei unterschiedliche Richtungen drehbar ist, um die Container unabhängig von der Richtung, in der sie vom Schiff (21) genommen wurden, in die vorteilhafteste Richtung für die internen Arbeitsabläufe im Lagerhaus zu bringen bzw. umgekehrt in die vorteilhafteste Richtung für die Arbeitsabläufe an Bord des Schiffes, wenn der Transfer vom Lagerhaus zum Schiff abgeschlossen ist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an einem Ende des Verbindungsganges (13), in dem die Transportshuttles (14) arbeiten ein Lift (49) zur Beförderung der Shuttles (14) von einem Stockwerk zum anderen, einschließlich dem Erdgeschoss, und zum Hineinschieben und Herausziehen der Shuttles (14) in die und aus den Lagerhausverbindungsgängen (13), basierend auf den in dem Moment bestehenden Notwendigkeiten, zur Verfügung steht.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Verbindungsganges (13), in dem die Transportshuttles (14) arbeiten, eine Zone zur Verfügung steht, die für die Inspektion, Kontrolle und vorbeugende Wartung der Shuttles (14) ausgerüstet ist.
Lagerhaussystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungszone Bahnen für das Herausziehen der Transportschlittenelemente (41) aus den Shuttles (14) umfasst.
Lagerhaussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei separate Lagerhauskörper (10A, 10B) umfasst, die voneinander abgesetzt sind und durch ein Shuttlezug-Transportsystem (40) untereinander verbunden sind.
Lagerhaussystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass einer (10A) der beiden Körper an einem Hafenkai zur Entgegennahme und zum Entladen von Containern von einem Containerschiff liegt und der andere (10B) in einer Zone zum Austausch mit Containertransportmitteln für die Straße positioniert ist.