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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine ergänzende Vorrichtung für Frachtcontainerhandhabungsbrückenkräne und genauer
betrifft sie eine Vorrichtung zum Verbessern der Effizienz der Zykluszeit
für Kaikräne an einem
Dock. Insbesondere betrifft sie einen Speicherkran, der in Verbindung
mit Frachtcontainerhandhabungsbrückenkränen arbeitet.
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Die
Benutzung von verschiedenen Arten von Frachtcontainerhandhabungsbrückenkränen oder Kaikränen zum
Zweck des Steigerns der Geschwindigkeit des Ladens und Entladens
von Frachtcontainertransportschiffen ist im Stand der Technik bekannt.
Dennoch bestehen, trotz der zahlreichen, im Stand der Technik beschriebenen
Bauweisen, Strukturen und Formen, die für die Ausführung von speziellen Aufgaben,
Zwecken und Anforderungen entwickelt worden sind, die Geräte und Vorrichtungen,
die bisher entworfen und benutzt worden sind, im Grunde aus gewohnten,
erwarteten und offensichtlichen Konfigurationen, Kombinationen und
Anordnungen wohlbekannter Maschinen. Dies wird aus der folgenden
Betrachtung des nächsten
bekannten und relevanten Stands der Technik ersichtlich werden.
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Reedereien
beabsichtigen, die Zeit, die ein Schiff in Landungsoperationen involviert
im Hafen verbringt, zu reduzieren, um die Effizienz jedes Schiffes
zu steigern. Das Steigern der Produktivität von Landungsoperationen erlaubt
es Schiffen, schneller be- und entladen zu werden, wobei wirksam
die Ausfallzeit des Schiffes reduziert wird. Unaufhörlich werden
Anstrengungen unternommen, dieses Ziel voranzutreiben. Die vorliegende
Erfindung ist ein signifikanter Fortschritt bei diesen Anstrengungen.
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Es
wird auf 1 der Zeichnungen Bezug genommen,
welche eine typische dockseitige Landungsoperation für ein Schiff
zeigt. Die primäre
Containerhandhabungsanlage umfasst einen oder mehrere Kaikräne 11,
welche sich von der Kante 13 des Docks nach außen über die
Schiffsbreite 15 erstrecken. Frachtcontainer 17,
die abgeladen worden sind oder die zu laden sind, sind zeitweise
in einem Stapellagerplatz 19 nahe zu der Ladelandungsstelle
des Schiffes gelagert.
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Die
speziell betrachteten Landungsoperationen umfassen den Transport
von Containern zwischen einem Containerschiff und dem Stapellagerplatz.
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Bei
Schiffsentladungsoperationen greifen Kaikräne 11 von oberhalb
des Schiffes auf die Frachtcontainer an Bord des Schiffes zu und
bewegen diese auf Bodenhöhe
oder auf dockseitige Frachtcontainertransporter 21, wie
z. B. Lastkraftwagen mit Gestell, Aufliegerlastkraftwagen oder automatisch
geführte
Fahrzeuge (AGVs). Die Transporter übergeben die Container an den
Stapellagerplatz 19, wo andere Fahrzeuge oder Kräne 23 die
Container auf Stapel transferieren. Bei Beladeoperationen heben
Kaikräne
die Frachtcontainer von den dockseitigen Containertransportern und
bewegen sie zu dem Schiff, wo sie in Zellen an Bord des Schiffes
hinein abgesenkt werden. Die Landungsoperationen umfassen drei separate
Arten von Unteroperationen: (1) Kaikranhandhabung; (2) Transport
zwischen dem Kran und dem Stapellagerplatz; und (3) Stapellagerplatzmanipulation.
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Kaikräne in der
Form von Frachtcontainerhandhabungsbrückenkränen sind angeordnet, sich über eine
Längsweite
zu erstrecken und Frachtcontainer horizontal von einem Abstellbereich
zu einem anderen zu transferieren. Die größten dieser Brückenkräne befinden
sich vornehmlich dockseitig in Schiffshäfen auf der ganzen Welt wie
auch in Eisenbahnlagerplätzen.
Kaikräne
besitzen im Allgemeinen entweder einen horizontalen gleitenden Ausleger oder
einen freitragenden Ausfeger, wobei der letztere normalerweise mittels
Drehens um sein inneres Ende angehoben werden kann. Lagerplatz und
Kaikräne
mit großer
Spannweite sind normalerweise von vertikalen Strukturen gestützt, die
sich von den Enden der Kranbrücke
aus innen auf auf Schienen montierten Rädern befinden. Die vorliegende
Erfindung kann mit jeder dieser grundlegenden Kranbauweisen und
Operationen benutzt werden.
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Es
wird Bezug genommen auf 2 der Zeichnungen,
die einen typischen Kaikran 11 von der Art mit freitragendem
Ausleger illustriert, wobei ein Speicherkran 25 der vorliegenden
Erfindung darunter positioniert ist. Der drehbare freitragende Ausleger 27 des
Kaikrans ist von der Superstruktur 29 des Krans gestützt, die
auf Kranlaufgestellrädern 31 montiert
ist, die auf Schienen am Dock laufen, die parallel zu der Kante 13 des
Hafendocks angeordnet sind. Die Kransuperstruktur stützt eine
horizontale Brücke 33,
die üblicherweise
in mittlerer Höhe
daran angeordnet ist, in einer erhöhten Position über den Frachtcontainerabhol-
und -abstellpositionen 35. Die Brücke wird von unten durch die
Hauptbeine der Superstruktur gestützt.
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In
der Bauweise mit freitragendem drehbaren Ausleger für Kaikräne sind
an der Spitze 37 der Superstruktur des Krans Laufrollen
angeordnet, die den Drahtseilaufzugsanordnung 39 führen, welche benutzt
wird, das äußere oder
freitragende Ende des Auslegers in die aufrecht erhobene verstaute
Position anzuheben. Die Drahtseilaufzugsanordnung hebt den freitragenden
Ausleger mittels Drehens um seine Drehachse 43 an seinem
innerseitigen Ende nahe der Superstruktur.
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Währen in
den meisten typischen Anwendungen am Dock die Brücke eines Frachtcontainerhandhabungskrans
ein gleitender oder anhebbarer freitragender Ausleger ist, der sich
von einer Superstruktur des Krans erstreckt, um über das Schiff zu ragen, sind
andere Arten von Lagerplatzkränen
mit großer
Brücke,
die an beiden Enden gestützt
ist, in großen
Frachtcontainerlagern oder -transferbereichen angesiedelt. Alle
diese Kräne
sind dem Brückenkran-artigen
Kran aus 2 darin ähnlich, dass sie eine bewegliche
Laufkatze 45 benutzen, normalerweise mit einer aufgehängten Bedienerkabine 47, welches
entlang der Brücke 33 und
entlang des Ausleger 27 pendelt, wobei ein Frachtcontainerhebegeschirr 49 daran
aufgehängt
ist. Das Containergeschirr kann von der Kranbrücke durch den Bediener angehoben
und abgesenkt werden und wirkt von oben mit der Oberseite von Frachtcontainern 17 zusammen.
Die Container werden mittels Transportern 21 befördert oder
werden am Dock oder an Bord eines Schiffes gestapelt, um es ihnen
zu ermöglichen, von
der Laufkatze für
einen horizontalen Transport angehoben zu werden. Während des
Beladens werden die Container von den Transportern angehoben und
entlang der Brücke
nach außen
bewegt, wo sie in die Zellen 51 eines Frachtcontainertransportschiffes
abgesenkt werden. Während
des Entladens werden die Container von den Zellen angehoben und werden
von Bord des Schiffes ans Ufer bewegt, wo sie auf die Transporter
abgesenkt werden.
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Die
Frachtcontainerhebelaufkatze 45, das auf Schienen in den
Kranbrückenabschnitten 27, 33 montiert
ist, kann mit einem angehängten
Container die Brücke
von einem Ende zum anderen durchqueren. Das Frachtcontainerhebegeschirr 49 ist
an der Laufkatze mittels einer Drahtseilaufzugsanordnung durch einen
lösbaren
Kopfblock, welcher die Drahtseilaufhängungslaufrollen trägt, aufgehängt. Verschiedene
Containergeschirre oder solche variabler Länge können an dem Kopfblock gesichert
werden, um entsprechend Container verschiedener Größe aufzunehmen.
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Es
gibt zwei stark voneinander abhängige Landungsunteroperationen:
(1) Kaikranhandhabung; und (2) Bewegung von Transportfahrzeuge zwischen dem
Kran und dem Stapellagerplatz. Eine Verzögerung in einer dieser Unteroperationen
hat zur Folge, dass die andere pausieren muss und untätig ist,
was die Gesamtproduktivität
des ganzen Systems reduziert. Mehrere Faktoren können Verzögerungen in den beiden Landungsunteroperationen
hervorrufen, einschließlich:
(1) unbeständige
oder unregelmäßige Kaikranoperationen;
(2) die Zeit, die benötigt
wird, Prozesse zur Installation oder Entfernung von Zwischenbehälterkonnektoren
(IBC) durchzuführen;
(3) Verzögerungen
bei Stapellagerplatzoperationen, die den Durchsatz von Transportfahrzeugen
verzögern; (4)
die Zeit, die von den Kränen
benötigt
wird, das Ausrichten der Container mit den Transportfahrwerken durchzuführen; (5)
Stauung von Transportfahrzeugen unter Kaikränen; und (6) verschiedene andere
Faktoren, wie z. B. Fehler von Maschinenbedienern oder Unerfahrenheit.
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Kaikrancontainerhandhabungsraten
werden in Zyklusraten gemessen. Unregelmäßige Kaikranoperationen entstehen,
da die Kräne
Container über verschiedene
Distanzen bewegen, abhängig
von der Lage des Containers auf einem Schiff, wodurch die Zyklusraten
variieren. Da beispielsweise ein Kaikran jede Spalte von Containern,
die über
die Breite des Schiffs verteilt ist, be- oder entlädt, wandert
das Hebezeug eine weitere Distanz nach außen für jede nachfolgende Spalte
von Containern und senkt länger
ab oder hebt länger
an für
jeden Container, der tiefer in dem Stapel angeordnet ist. Die gesteigerte Auslenkdistanz
und stationäre
Zeit für
das Hebezeug für
jeden nachfolgenden Container addiert sich zu der Containerhandhabungszeit
und der resultierenden Zykluszeit.
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Unregelmäßige Kaikranoperationen,
gekoppelt mit einer konstanten Anzahl von pro Kran zugeteilten Transportfahrzeugen,
erzeugen Ineffizienzen in der Gesamtoperation. Wenn Kaikranhandhabungsraten
oder Zykluszeiten langsam sind, so müssen Transportfahrzeuge warten.
In den Fällen,
in denen der Kaikran Container schnell handhabt und die Zykluszeit
kurz ist, und wenn die Anzahl von Transportfahrzeugen ungenügend ist
für die
Zykluszeit, so muss der Kaikran warten.
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Die
Prozesse zur Installation und Entfernung von Zwischenbehälterkonnektoren
(IBC) veranlasst sowohl Kaikräne
als auch Transportfahrzeuge untätig zu
sein. IBCs sind kegelförmige
Geräte,
die gestapelte Container auf dem Schiff zusammenschließen. Wenn
Kaikräne
die Container von dem Schiff anheben, sind die IBCs noch an der
Unterseite des Containers befestigt. Normalerweise muss der Kaikran den
Container absenken, bis sich dieser ein paar Fuß über dem Hafenterminaldockboden
befindet, wo eine Arbeitsmannschaft daruntergreifen und die IBCs
entfernen kann. Die Installationsprozesse verlaufen einfach umgekehrt.
Die IBC-Operationen verursachen eine signifikante Menge von Leerlaufzeit
von Kaikränen
und Transportfahrzeugen, die in die Systemzykluszeit einbezogen
werden muss, genauso setzen sie die Arbeiter der Möglichkeit
von Verletzungen von schwingenden oder abgesenkten Containern oder anderen
Gefahren aus, die mit Nähe
zu einer angehobenen Last und stetigen Transportfahrzeugoperationen
verbunden sind.
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Verzögerungen
bei Stapellagerplatzoperationen verursachen auch Verzögerungen
in dem Durchsatz von Containertransportfahrzeugen. Die Fahrzeuge
laden oder entladen Container an dem Stapellagerplatz, bevor sie
zu den Kränen
zurückkehren. Unterbrechungen
in dem Fluss von Transportfahrzeugen zu und von dem Kaikranladebereich
werden durch zahlreiche Faktoren verursacht, wie z. B. Unerfahrenheit
eines Fahrers oder Mangel an Vertrautheit mit der Vorrichtung und
der Anordnung des Lagerplatzes, sowie auch Unerfahrenheit eines
Lagerplatzarbeiters, wodurch Verzögerungen bei den Lagerplatzstapeloperationen
verursacht werden. Wenn die Unterbrechungen schwerwiegend genug
sind, so muss der Kaikran im untätig
auf ein zurückkehrendes Transportfahrzeug
warten.
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Eine
andere Quelle von Verzögerung
ergibt sich, wenn Kräne
Zeit aufwenden, einen aufgehängten
Container während
des Containerpositionierungs- und -abstellprozesses mit dem Containertransportfahrwerk
auszurichten. Die Transportfahrzeuge parken nicht an präziser Stelle
unter den Kaikränen.
Daraus resultierend findet jede Containerplatzierung an einer leicht
veränderten
Stelle statt. Die ser Prozess der Ausrichtung des Containerhebegeschirrs
mit dem Transportfahrzeug verursacht eine zeitaufwendige Verzögerung bei
der Operation der Kaikräne.
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Schließlich verlangsamt
eine Stauung von Transportfahrzeugen unter dem Kaikran die Rate,
mit der Container von und zu dem Containerschiff bewegt werden.
Die Situation wird verschlimmert, wenn mehrere Kräne parallel
arbeiten und das Schiff gekühlte
Container trägt.
Die Anordnung der gekühlten Container
auf dem Schiff macht es oft erforderlich, dass Fahrzeugverkehr unter
dem Kran in zwei Richtungen fließt, um die Container korrekt
auf den Transportfahrzeugen zu orientieren, wohingegen Fluss in eine
Richtung weniger Stauungen und Gefahr für die Hafenarbeiter verursachen
würde.
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Ein
Gerät nach
dem Stand der Technik, welches versucht, die Geschwindigkeit der
Handhabung von Frachtcontainern zu steigern, ist das am 06. Oktober
1981 ausgestellte US-Patent Nr. 4 293 077 von Makino. Es ist entworfen,
um unter einen A-Rahmen-Kaikran zu passen, und besitzt eine obere Deckposition
und eine Anhebefähigkeit,
um Frachtcontainer auf dieser Ebene abzustellen. Es besitzt nur
eine einzige Abstellposition, welche sich auf einer Pendelvorrichtung
befindet, um Frachtcontainer von unterhalb seines Krans nach außen in eine
Aufnahmeposition für
den A-Rahmen-Kran zu bewegen. Das Gerät kann keine Speicherfunktion
durchführen aus
dem Grund, da es nur einen Container gleichzeitig auf der oberen
Deckpendelvorrichtung behandeln kann. Es beschreibt keine Einrichtung
zum Lagern und Bewegen von Frachtcontainern von verschiedenen Positionen
auf einem Landedeck.
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Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung betrachteten Speicherkranoperationen weichen wesentlich
von den konventionellen Konzepten, Anordnungen und Modi von Kaikranoperationen,
wie sie im Stand der Technik gelehrt werden, ab. Dabei stellt die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung, die hauptsächlich für den Zweck
des Verbesserns der Gesamteffizienz von Landungsoperationen mittels
Reduzierens oder Eliminierens von vorstehend beschriebenen Verzögerungsproblemen
entwickelt worden ist. Sie erreicht das Ergebnis für die dockseitige
Handhabung von Frachtcontainern auf verschiedene und verbesserte
Weise.
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Der
Speicherkran der vorliegenden Erfindung funktioniert im Wesentlichen
mittels Einrichtens einer zeitweiligen Lager- oder Halteoperation
zwischen den Kaikränen
und dem Transportfahrzeug, wodurch die Abhängigkeit dieser voneinander
verringert wird. Die Speicheroperation bildet in der Tat ein Containerreservoir
zwischen zwei der drei Landungsunteroperationen: Kaikranhandhabung
und Transport zwischen dem Kran und dem Stapellagerplatz. Das zeitweilige
Lagerreservoir erlaubt es dem Kaikran, Container zu nehmen oder
abzustellen, auch wenn kein Transporter verfügbar ist, oder umgekehrt einem
Transporter, einen Container zu entnehmen oder in dem Reservoir
abzustellen. Wenn eine der beiden Unteroperationen eine Verzögerung erfährt, arbeitet
die andere Unteroperation mit der Speicheroperation weiter, während die
verspätete
Unteroperation ihr Problem löst.
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Die
vorliegende Erfindung wird in den Ansprüchen definiert.
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Angesichts
der vorangehenden bekannten und offensichtlichen Nachteile, die
den Kaikränen und
Landungsoperationen nach dem Stand der Technik, die derzeit existieren
und in Seehäfen
benutzt werden, anhaften, stellt die vorliegende Erfindung eine
neue Krankonstruktion zur Verfügung,
wobei diese benutzt werden kann, die Effizienz von Landungsoperationen
von Frachtcontainerschiffen zu verbessern.
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Der
generelle Zweck der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend genauer
beschrieben werden wird, ist es, eine neue Kranvorrichtung und Funktion zur
Verfügung
zu stellen, die alle die Vorteile des oben erwähnten Standes der Technik besitzt,
sowie viele neue Merkmale, die in neuen Verfahren für Landungsoperationen
resultieren, welche nicht durch irgendeinen Stand der Technik bezüglich Kaikränen und
Hafenlandungsoperationen alleine oder in beliebiger Kombination
vorweggenommen, offensichtlich gemacht, vorgeschlagen oder sogar
impliziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Speichertorkran zum Handhaben von
Frachtcontainern. Er umfasst eine erhöhte Plattform, die ein Landedeck bildet,
wo Container durch einen Kaikran abgeladen und zeitweise gelagert
werden können,
wenn sie von Bord eines Schiffes entnommen werden, oder wo von Bodentrans portern
aufgenommene Container abgeladen werden können, bis sie vom Kaikran zum Transport
zum Schiff abgeholt werden. Die Plattform besitzt eine Öffnung im
Landedeck, durch die hindurch Container abgesenkt und angehoben
werden können.
Die Speicherkranplattform ist mittels motorisierter Transporträder zur
unabhängigen
Bewegung in alle Richtungen gestützt.
Er besitzt ein niedriges Profil, wodurch er unter dem Kaikran positioniert
werden kann, um von diesem, wie auch von den Containertransportern,
Frachtcontainer entgegennehmen zu können. Der Kaikran kann Container
davon entnehmen und der Speicherkran kann Container davon an die
Transporter abgeben. Die Plattform stützt eine Frachtcontainerhandhabungstorkran,
der auf am vorderen und hinteren Rand der Plattform angeordneten Schienen
montiert ist, und besitzt ein Containerhebegerät, das angeordnet ist, Container
zwischen dem Landedeck und den unterhalb der Plattform befindlichen
Transportern durch die Öffnung
im Landedeck hindurch zu transferieren.
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Diese
wichtigeren Merkmale der Erfindung sind grob skizziert worden, damit
die genauere Beschreibung davon, die nachfolgt, besser verstanden werden
kann, und damit der vorliegende Beitrag zu einer Verbesserung des
Standes der Technik besser geschätzt
werden kann. Es gibt zusätzliche
Merkmale der Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden und ergänzenden
Gegenstand der hier angehängten
Ansprüche
bilden.
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Mit
Bezug auf die Ansprüche
hiervon und bevor zumindest eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung genauer
beschrieben wird, ist es zu verstehen, dass die Erfindung in ihren
Anwendungen nicht zu beschränken
ist auf Details von Konstruktion und auf Anordnungen der Komponenten,
die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen
illustriert werden. Die Erfindung kann in anderen Ausführungsformen
erzeugt und auf verschiedene Arten praktiziert und ausgeführt werden.
Weiterhin versteht es sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise
und Terminologie zum Zweck der Beschreibung dient und nicht als
begrenzend angesehen werden sollte.
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Als
solcher wird der Fachmann es würdigen, dass
die Konzeption, auf welcher diese Offenbarung basiert, leicht als
Basis zum Entwerfen anderer Formen, Strukturen, Verfahren und Systemen
zum Ausführen
der mehreren Zwecke der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die einen Speicher zwischen Kaikranoperationen und den
Containertransportfahrzeugen, die den Stapellagerplatz bedienen,
vorsieht.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die ein Zwischenlandedeck vorsieht, welches ein Frachtcontainerreservoir
zwischen der Kaikranhandhabung und dem dockseitigen Fahrzeugtransport
bildet.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speicherkran
zur Verfügung
zu stellen, um in Verbindung mit einem Kaikran zu arbeiten, um die
Effizienz von Landungsoperationen mittels Reduzierens der Leerlaufzeit
des Kaikrans und von Containertransportfahrzeugen zu steigern.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brückenrahmen
mit einem geschützten
Servicedeck für
Hafenarbeiter zur Verfügung
zu stellen, um IBC-Installations- und -Entfernungsoperationen durchzuführen, während die
Container auf dem Speicherkran abgestellt sind, wobei weder der
Kaikran noch die Containertransporter während dieser Operation untätig sein
müssen.
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Und
es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
zusätzlichen
unabhängig
bewegbaren Brückenkran
zur Verfügung
zu stellen, der derzeit existierenden Kaikränen ohne zusätzliche
Gleise auf dem Dock bereitgestellt werden kann, und der ein Landedeck
für Container
vorsieht und eine die Kaikranoperation ergänzende Speicherunteroperation
durchführt
und IBC-Entfernung erlaubt, ohne dass ein Kaikran involviert ist,
um die Effizienz von Landungsoperationen mittels Reduzierens der
Zykluszeiten der Frachtcontainerhandhabung zu steigern.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erkennbar
werden, wenn die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in welchen:
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1 ein schematisches Diagramm in Draufsicht
einer Schiffslandungsoperation und eines Frachtcontainerstapellagerplatzes
darstellt;
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2 eine Seitenansicht eines typischen Kaikrans
darstellt, wobei ein Speichertorkran der vorliegenden Erfindung
darunter angeordnet ist;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Speichertorkrans
der vorliegenden Erfindung im Betrieb darstellt; und
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4 eine Vorderansicht von 3 darstellt.
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Zur
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, wobei gleiche
Bezugszeichen gleiche Elemente in entsprechenden Ansichten darstellen.
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Es
wird Bezug genommen auf die 2 und 3 der Zeichnungen, welche den Kaikran 11 und
den Speichertorkran 25 zeigen, die dockseitig in einem Frachthafen
angeordnet sind. Der Speicherkran besitzt ein niedriges Profil,
so dass er unter dem Kaikran während
der Containerhandhabungsoperationen positioniert sein kann. Es wird
betrachtet, dass der Speicherkran auch in einem Eisenbahnstapellagerplatz
benutzt werden könnte,
sowie auf einem Dock unter einem großen Brücken- oder Torkran, d. h. der
Begriff „Kaikran", wie er in den Ansprüchen benutzt
wird, beabsichtigt, diese Arten von Kränen auch einzuschließen.
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3 zeigt den Speichertorkran in Betrieb. Es
ist im Wesentlichen ein Landedeck, wo Container von einem Kaikran
abgeladen werden können,
wenn sie von Bord eines Schiffes entnommen und zeitweilig gelagert
werden, oder wo von Bodentransportern aufgenommene Container abgeladen
werden können,
bis sie vom Kaikran zum Transport zum Schiff abgeholt werden. Der
Speichertorkran ist ein Brückenrahmen,
der eine erhobene oder erhöhte
obere Plattform 53 mit einer Mehrzahl von Unterplattformen 55 bildet.
Der Speicherkran befindet sich unter einem Kaikran und stellt ein
Containerreservoir zwischen den Kaikran und die Containertransportfahrzeuge. Der
Kaikran kann Container davon nehmen oder weg nehmen, und der Speicherkran
kann Container davon an die Transporter abgeben. Der Speicherkran erzeugt
eine neue und zusätzliche
Unteroperation in Schiffslandungsoperationen, welche die Kaikranzykluszeit
bei der Frachtcontainerhandhabung reduziert.
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Der
Kaikran 11 stellt Container 17 auf die Landedeck 53 genannte
obere Plattform des Speicherkrans oder holt sie von dort. Die Unterplattformen 55,
die leicht unterhalb des Landedecks angeordnet sind, sind Bedienplattform
genannte Arbeitsbereiche für
Hafenarbeiter. Das Landedeck kann mehrere Container tragen, um als
Containerreservoir oder -pool in der Speicheroperation zu funktionieren. Containertransportfahrzeuge 21,
wie z. B. Lastkraftwagen mit Gestell, Aufliegerlastkraftwagen oder AGVs,
fahren unter oder unterhalb der erhöhten Plattform, um entweder
Container zu dem Speicherkranlandedeck abzugeben oder davon zu empfangen.
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Ein
bestimmter Frachtcontainerhandhabungskran in Form eines oben liegend
auf Schienen montierten Torkrans 57, der oberhalb des Landedecks 53 angeordnet
ist, bewegt die Container 17 zwischen den Transportfahrzeugen 21 und
dem Landedeck. Der Torkran ist auf Schienen 59 auf dem Landedeck
montiert und stützt
eine Frachtcontainerhandhabungsvorrichtung oberhalb des Landedecks mittels
Beinen 61, die am vorderen und hinteren Ende davon angeordnet
sind. Der Torkran senkt Container auf dockseitige Containertransporter
ab und holt sie von diesen durch eine oder mehrere Öffnungen
in dem Landedeck hindurch.
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Hafenarbeiter
können
auch einige Aufgaben an den Containern von den sicheren Bedienplattformen 55 aus
durchführen,
solange die Container auf dem Landedeck 53 bleiben. Die
Bedienplattformen sind mit starren Schutzdächern 63 versehen,
um Servicearbeiter vor herunterkommenden Containern und rauhem Wetter
zu schützen.
Mit derzeitigen Verfahren der Operation müssen sowohl Kaikräne als auch die
Transportfahrzeuge untätig
warten, während
die IBCs installiert oder entfernt werden, Das Speicherkransystem
erlaubt es Hafenarbeitern, die IBC-Installations- oder -Entfernungsoperationen
auszuführen, während die
Container im Speicherpool auf dem Ladedeck bleiben, so dass weder
der Kaikran noch das Containertransportsystem untätig sein
muss während
des IBC-Befestigungs- oder
-Entfernungsprozesses. Zusätzlich
kann Servicepersonal Containeridentifi kationen verifizieren, einen
Container ummarkieren oder geringfügige Containerwartung durchführen, während dieser
auf dem Landedeck verbleibt.
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Die
obere Plattform oder Landedeck 53 besitzt vordere, hintere
und seitliche Kanten 65. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Landedeck 53 an seinen
Ecken durch vertikale Stützen
oder Beine 67 gestützt.
Die Plattformen sind auf pneumatische Transporträder 69 zur unabhängigen Bewegung
des Speicherkrans 25 gestützt. Die starre Struktur liefert
eine strukturelle Stütze
für die
Lasten von dem Torkran 57, für die auf dem Landedeck 53 abgestellten
Speichercontainer 17 und für Notfallbelastungssituationen
und zufällige Ereignisse.
Stoß-absorbierende
Mechanismen vermindern die Kraft andauernder Belatsungen, die aus Containerladeoperationen
resultieren, sowie Belastungen, die in Notfallsituationen auftreten.
Die aufgeblasenen Gummireifen erweitern die stoßabsorbierenden Mechanismen.
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Die
Transporträder 69 sind
an die Beine 67 mittels eines Brückenantriebs für eine unabhängige Bewegung
des Speicherkrans 25 unterhalb des Kaikrans 11 und
entlang des Docks gesichert. Der Kran ist auf Räder montiert, so dass er ohne
Gleise oder Schienen operieren und drehen kann. Da die Kaikräne sich
entlang des Docks bewegen, wenn sie jede folgende Reihe von Containerzellen
entlang der Länge
des Schiffes entladen, muss sich der Speicherkran gleichermaßen entlang
des Docks bewegen, um unter dem Kaikran positioniert zu bleiben.
Der Speicherkranbrückenantrieb
ist eine Anordnung von Rädern,
Getriebesystemen, Antriebsmotoren und Bremsen, welche es dem gesamten
Speicherkransystem erlaubt, sich zu bewegen. Mittels Variierens
der Geschwindigkeit der Reifen kann sich der Kran in alle Richtungen
bewegen und ist omnidirektional. Einen Großteil der Zeit sind die Räder parallel
zu der Kante des Docks ausgerichtet, wodurch es dem Brückenrahmen
des Speicherkrans ermöglicht
wird, sich in dieselbe Richtung zu bewegen wie der Kaikran. Um parallel
mit dem Kaikran zu bleiben, führt
der Speicherkran mittels Variierens der Geschwindigkeit der Räder auf
jeder Seite des Krans kleine Kurven aus.
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Wie
schon früher
bemerkt, lagert das Landedeck 53 als Containerreservoir
oder -pool des Speicherkrans zeitweise Container 17, wobei
es als die wesentliche Speicherplattform fungiert. Das Landedeck
ist mit mindestens einer auf dem Landedeck gebildeten vorbestimmten
Landeposition versehen und besitzt Stützelemente 71, die
gebildet sind, um Container zu empfangen und zu stützen, die
auf die Landeposition abgesenkt werden. In der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist eine Mehrzahl von vorbestimmten Landepositionen über das
Landedeck verteilt, jede mit ihrem Satz von Stützelementen. Der Begriff „vorbestimmt" bedeutet, dass diese
speziell für
eine automatische Steuerung der Kranoperation angeordnet sind. Im
Allgemeinen werden zwischen zwei und fünf parallele Landepositionen
für den
beabsichtigten Zweck des Vorsehens eines Containerreservoirs oder
-pool genügen.
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Zugriff
auf die Container 17 auf dem Landedeck 53 wird
mittels des auf Schienen montierten Torkrans 57 sowie mittels
des Kaikrans 11 von oben gewährt. Der Torkran besitzt ein
Containerhebegerät 83,
das angeordnet ist, Container zwischen dem Landedeck und den unter
dem Landedeck angeordneten Transportern durch eine oder mehrere Öffnungen
in dem Landedeck hindurch zu bewegen.
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Das
Landedeck ist mit mindestens einer Öffnung versehen, durch welche
Container auf Transporter abgesenkt oder von diesen angehoben werden
können,
welche unter den Speicherkran gefahren und positioniert worden sind.
Es wird Bezug auf 4 der Zeichnungen
genommen. Führungen 73, die
einen Schacht bilden, sind an den Seiten der Öffnungen positioniert, um das
Schwingen eines hängenden
Containers, der dadurch abgesenkt wird, zu stoppen. Ähnliche
Führungen
können
an der unteren Seite des Landedecks für den ähnlichen Zweck positioniert
sein: Um das Schwingen einer Last zu stoppen, die dort hindurch
angehoben wird.
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Jede
Containerlandeposition kann über
einer Öffnung
angeordnet sein, durch die Container angehoben oder abgesenkt werden
können,
indem die Stützelemente 71 ausgebildet
sind, seitlich zurückziehbar
zu sein, wenn der Container davon angehoben wird, um dem Container
zu ermöglichen,
durch die Öffnung
im Containerdeck hindurch abgesenkt oder angehoben zu werden. Zurückziehbare
Führungen 73 können gleichzeitig
oder nacheinander in eine Position bewegt werden, um jedes Schwingen
des aufgehängten
Containers vor dem Abstellen auf der Landeposition zu stoppen.
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Das
Landedeck 53 ist breit genug, um einige Container 17 in
den vorbestimmten Landepositionen unterzubringen. Zugriff zu der
Unterseite der auf dem Landedeck abgestellten Container ist mittels
Bedienplattformen 55 auf dem Landedeck vorgesehen, welche
zu beiden Seiten der vorbestimmten Positionen angeordnet sind. Wenn
die Container auf den Stützelementen 71 gelagert
sind, sind die Kanten und Ecken der Container benachbart zu den
Bedienplattformen exponiert. Ausstattung kann auf der Bedienplattform
montiert werden, abhängig
davon, ob die IBC-Installations- und -Entfernungsoperationen manuell
oder automatisiert sind. Das Schutzdach der Bedienplattform schützt Bedienpersonal,
welches teilweise unter dem Landedeck arbeitet, davor, Verletzungen
sowie der Sonne und Regen ausgesetzt zu sein.
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Schwingstoppführungen ähnlich denen,
die um die Öffnungen
in dem Landedeck herum benutzt werden, können benutzt werden, um die
Container vertikal während
des Landens auf dem Deck an ihren Platz zu führen, um das Platzieren der
Container darauf zu vereinfachen und zu beschleunigen. Während des
Absenkens der Container auf die Landedeckstützelemente 71 wirken
die unteren Kanten des Containers mit den Führungen zusammen, welche ein Schwingen
des restlichen Containers unter der hängenden Last stoppen und den
Container seitlich verschieben in eine korrekte Ausrichtung auf
der entsprechenden Abstellposition. Der herabkommende Container
gleitet abwärts
entlang der Führungen
in vertikaler Richtung. Daher benötigt der Landeprozess weniger
Genauigkeit als aktuelle Verfahren, die mit Containertransportfahrzeugen
benutzt werden. Dies spart durch Reduzieren von Containerpositionierungsanforderungen
erhebliche Zeit. Es reduziert auch die Arbeitsanforderung der Kranbediener,
die gegenwärtig
ermüdende
Bedingungen erdulden. Im Wesentlichen wird sehr viel weniger Zeit
für die
Platzierung eines Containers aufgewendet, da die Kaikräne keine
ermüdenden
Positionseinstellungen durchführen
müssen.
Die Führungen
platzieren die Container auch auf spezielle Stellen, so dass sich
der Torkran genau mittels automatisierter Steuerung zu den vorbestimmten
Abstell- und Abholpositionen oberhalb des Landedecks bewegen kann.
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Der
auf Schienen montierte Torkran ist in näherem Detail in den 3 und 4 gezeigt:
Er hat Vorder- und Hinterbeine 61, die eine Brücke 75 stützen, die
das Con tainerhebegerät über dem
Landedeck 53 aufhängt.
Die unteren Enden der Beine sind auf motorbetriebene Räderfahrwerke 77 montiert,
die mit den Plattformschienen 59 für ein seitliches Hin- und Herbewegen
der Brücke
entlang der Breite des Landedecks zusammenwirken. Die Brücke überspannt die
Länge des
Landedecks und die Öffnungen
darin, wodurch Container seitlich entlang des Landedecks zu und
von allen Öffnungen
darin bewegt werden können.
Mittels dieser Einrichtung können
Container durch das Landedeck hindurch zwischen sich und den unter
dem Speicherkran befindlichen Transportfahrzeugen transferiert werden.
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Der
Torkran besitzt Stützbeine,
die lang genug sind, dem unter der Brücke hängenden Containerhebegerät mit einem
daran hängenden
Container zu ermöglichen, über Frachtcontainer
zu passieren, die auf der Speicherplattform abgestellt sind, wobei jedoch
das obere Ende des Torkrans in einer Ebene unterhalb der Stützstrukturen
eines jeden Frachtcontainerkaikrans angeordnet ist, unter welchem
der Torkran positioniert ist. Alternativ ist, falls der vertikale Abstand
begrenzt ist, jede Containerabstellposition mit einer Öffnung versehen,
um es Containern zu erlauben, durch das Landedeck hindurch abgesenkt
zu werden, wodurch die Beine verkürzt werden können.
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Das
Frachtcontainerhebegerät
arbeitet mittels Einholens und Ausgebens von Seil von dem Aufhängungsblock,
der das Containerhebegeschirr 49 aufhängt, wodurch das Gerät als seilgetrieben
angesehen wird. Die Containerhebegeschirre sind Mechanismen, die
mit den Containern zusammenwirken und diese halten, während die
Container angehoben werden. Jede Ecke des Containergeschirrs besitzt
einen Drehverschluss, um sich an den Eckbeschlägen des Containers an dem Container
zu verriegeln. Das Containerhebegeschirr kann von dem Kranbediener gesteuert
werden, um sein Zusammenwirken mit einem Container in der Länge hin-
und herzubewegen, um Container verschiedener Größe in den Längen von 20 Fuß, 40 Fuß, 45 Fuß und zwei
Container von je 20 Fuß,
die Ende-an-Ende verbunden sind, aufzunehmen.
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Das
Frachtcontainerhebegerät
besitzt auch die Fähigkeit,
inkrementelle Einstellungen der Containerposition durchzuführen, um
eine Ausrichtung mit Transportfahrzeugen 21 zu erleichtern.
Das Gerät erreicht
dieses Ergebnis mittels Gebens und Nehmens von variierenden Mengen
von losen Seilen bei den Aufhängungsseilen.
Auf diese Weise kann das Gerät
den Container verdrehen, neigen und einpassen, sowie den Container
seitlich und längs
bewegen. Das Hebegerät
kann somit schnell Container auf Transportfahrzeuge positionieren,
wodurch diese zeitaufwändige
Aufgabe aus der Zykluszeit des Kaikrans entfernt ist.
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Der
Speicherkran 25 besitzt ein automatisiertes Steuersystem
für partielle
Operationen des Torkrans 57, um das Frachtcontainerhebegerät über vorher
ausgewählte
Positionen auf dem Landedeck 53 zu positionieren und Container 17 mit
koordinierter Bewegung zu bewegen, um ein Schwingen der hängenden
Last zu reduzieren. Der Torkran bewegt sich automatisch zwischen
vorbestimmten Positionen über
dem Landedeck zu allgemeinen Positionen über den verschiedenen Transportfahrzeugen 21. Der
Kranbediener muss nur aus den alternierenden vorbestimmten Containerabstellpositionen
auf dem Landedeck auswählen,
um ein Zusammenwirken mit dem Container und ein Abholen von einer
Position durchzuführen
und zum Abstellen des Containers an einer ausgewählten Position. Eine Computersteuerung
führt ein
genaues Ausrichten der Frachtcontainer bezüglich der Landedeckpositionen
und allgemeine Positionierung des Containerhebegeschirrs über Containertransportern
durch. Der Speicherkranbediener steuert den Torkran zum genauen
Ausrichten des Containerhebegeschirrs mit dem Transportfahrzeug
für das
Abholen oder Abstellen eines Containers. Computersoftware steuert
automatisch die Beschleunigung und Bewegung des Torkrans entlang
der Plattformschienen, um sicherzustellen, dass die Bewegung gleichmäßig und
linear ist, während sowohl
der Bediener- als auch der automatisierten Steuerung des Kranantriebs
und Hebemechanismus.
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Wie
schon früher
bemerkt, müssen
mit derzeitigen Bedienverfahren sowohl Kaikräne als auch Transportfahrzeuge
untätig
warten, während
die IBCs installiert oder entfernt werden. Der Kaikran 11 muss
anhalten und den Container 17 ein paar Fuß über der
Erde halten, so dass Personal die IBCs manuell installieren oder
entfernen kann. Die Nähe
des Personals zu dem angehobenen Container ist auch ein Sicherheitsrisiko.
Die Bedienplattformen 55 der vorliegenden Erfindung sind
auf dem Landedeck 53 längs
der Containerlandepositionen vorgesehen. Die Situation kann eine
Mehrzahl von abgesenkten, zwischen den Containerabstell positionen
angeordneten Bedienplattformen für
die Servicearbeiter erfordern, um von dort zu arbeiten.
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Die
Bedienplattformen oder Arbeitsplattformen 55 sind in einer
Höhe unterhalb
der Oberfläche des
Landedecks 53 angeordnet, um Platz für IBC-Befestigungs- oder -Entfernungsoperationen
bereitzustellen. Diese Aufbauanordnung erlaubt es Servicearbeitern,
eher aufrecht stehend zu arbeiten, als mit Unterbrechungen oder
ständig
vornüber
gebeugt. Da die Höhenbegrenzungen
für den
Torkranaufbau beschränkt
sind und wegen der möglichen
Notwendigkeit, Container durch jede vorbestimmte Landeposition abzusenken,
kann die Bedienplattform nicht in jedem Fall direkt unter dem Landedeck
angeordnet sein.
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Die
Bedienplattformen sind im Wesentlichen bedeckte Stahlgräben zwischen
den Landepositionen, aus welchen die Servicearbeiter auf die Zwischenbehälterkonnektoren
zugreifen können,
wenn ein Container auf den Stützelementen 71 einer
benachbarten Landeposition angeordnet ist. Als Ergebnis werden die
Arbeiter wegen der Schutzdächer 63 nie
in eine Situation versetzt, in der angehobene Lasten frei über Kopf
aufgehängt
sind, wie es in derzeitigen Operationen vorkommt, was an sich eine
gefährliche
Situation darstellt.
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Bei
dem Speicherkransystem der vorliegenden Erfindung ermöglicht die
Bereitstellung der Bedienplattform die sichere und effiziente Installation
und Entfernung der IBCs. Sie stattet Hafenarbeiter mit einem Arbeitsbereich
aus, um darin die IBCs von dem auf dem Landedeck abgestellten Frachtcontainern entweder
von Hand oder mit IBC-Entfernungsgeräten zu entfernen. Maschinen
oder Roboter können vorgesehen
sein, die IBC-Installations- oder -Entfernungsoperationen zu unterstützen, um
die Beanspruchung und Gefahr des Arbeitspersonals weiter zu reduzieren,
und um die Geschwindigkeit der Kaikranoperationen zu erhöhen. Im
Ergebnis sind die Kaikräne
und Transportfahrzeuge nicht untätig
oder warten, während
der Prozess der IBC-Installation oder -Entfernung abläuft.
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Der
Speicherkranbediener arbeitet in einem Führerhaus 85. Es beinhaltet
die gesamten Fahrzeugsteuerungen und Steuerungen des Torkrans 57. Logistik
ist eingeschlossen, um dem Bediener zu helfen, mit dem Kaikranbediener
und den Arbeitern der Bedienplattformen zu kommunizieren. Da der
Bediener mit so vielen Individuen kommunizieren muss, ist es wesentlich,
dass die Kommunikation klar und vereinfacht ist, um Sicherheit und
Produktivität
sicherzustellen. Signallichter auf dem Landedeck zeigen dem Kaikranbediener
automatisch an, welche Container auf das Schiff zu laden sind oder
schon entladen worden sind. Es gibt von den Servicearbeitern gesteuerte
Anzeigelichter, die dem Speicherkranbediener mitteilen, ob die IBCs
schon entfernt worden sind oder nicht, so dass der Kranbediener
nicht vorzeitig den Container bewegt. Das Führerhaus sieht vereinfachte
Steuerungen für
den Kranbediener vor aufgrund der computergesteuerten Positionierung
des Torkrans an den vorbestimmten Abstellpositionen auf dem Landedeck.
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Ein
Dieselmotor, der mit einem Generator gekoppelt ist, liefert Leistung
an das Speicherkransystem, oder diese kann durch elektrische Kabel
bereitgestellt werden. Wettergeschützte Stahlumhüllungen
schützen
das Paar aus Dieselmotor und Generator vor Verschleiß und möglicher
Beschädigung.
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Während des
Betriebs des Speicherkrans richtet ein elektronisches System den
Speicherkran automatisch mit dem Kaikran entlang der Verkehrswege
der Frachtcontainertransporter aus. Das System kann optische, Funk-
und Ultraschallgeräte
umfassen, um die Distanz und relative Position des Speicherkrans
in Bezug auf den Kaikran zu messen. Die Information ist elektronisch
mit dem Antriebssystem des Kaikrans verbunden, welches den Speicherkran
neu positioniert, bis er sich in korrekter Position direkt unter
der Führung
der Laufkatze des Kaikrans und parallel zu den Kairädern des
Kaikrans befindet.
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Ein
anderes elektronisches System stellt sicher, dass es keine Beeinflussung
oder Kollision zwischen den Kaikrancontainergeschirren gibt. Wenn zwei
Geräte
auf das Landedeck zugreifen, der Kaikran und der Brückenkran,
so gibt es die Möglichkeit der
Beeinflussung oder Kollision. Das elektronische System wird das
Position des Kaikrancontainerhebegeschirrs ermitteln, um sicherzustellen,
dass dies nicht vorkommt.
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Das
Speicherkransystem besitzt Merkmale, die die Produktivität und Sicherheit
der Hafenoperationen verbessern. Der Speicherkran ist eine unabhängige Maschine.
Er kann mit jedem existierenden Kaikran arbeiten. Die Kaikräne benötigen nur
eine minimale Modifikation, um das elektronische Verbindungssystem
aufzunehmen. Es sind keine Kosten involviert, die aufgrund benötigter extensiver
Kranmodifikationen oder Auswahlzeiten anfallen würden. Da der Speicherkran auf
Gummireifen fährt,
benötigen die
Speicheroperationen keine Gleise, so gibt es keine Notwendigkeit,
neue Schienen auf der Hafenoberfläche zu installieren. Der Speicherkran
hat den Vorteil, dass er einfach und preisgünstig zu installieren ist und
an vielen heute in Betrieb befindlichen Frachtcontainerhandhabungshäfen angewendet
werden kann.
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Der
Speicherkran löst
somit viele der früher beschriebenen
Verzögerungsprobleme.
Selbst wenn eine der Unteroperationen der Kaikranhandhabung oder
des dockseitigen Containertransports verzögert ist, kann die andere Unteroperation
fortgesetzt werden, indem auf die Container auf der Speicherplattform
zugegriffen wird. Die verspätete
Unteroperation kann die Verzögerung
behandeln und der andere Kran setzt seine Arbeit fort. Das komplette
Wegfallen der IBC-Installations- und -Entfernungsoperationen aus
der Kaikranzykluszeit bietet eine große Verbesserung in der Effizienz
von Landungsoperationen.
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Zusammenfassend
verbessert das Speicherkransystem die Produktivität und Effizienz
von Hafenoperationen mittels Bereitstellens einer Speicheroperation
zwischen den Kaikran- und den Transportfahrzeug-Unteroperationen.
Dieser Speicher erlaubt Kaikränen
und Fahrzeugen, unabhängig
zu arbeiten, so dass Verzögerungen
in einer Unteroperation die Gesamtproduktivität nicht herabsetzen. Zusätzlich erlaubt
der Speicher Hafenarbeitern, Arbeiten an Containern durchzuführen, wie
z. B. Markierung oder Wartung, während
sich diese auf der Speicherplattform befinden, so dass nicht Kaikräne und Transportfahrzeuge
warten, während
diese Operationen ausgeführt
werden.
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Daher
wird es aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung in ihrer
bevorzugten Ausführungsform
erkennbar, dass sie alle ihr zugeschriebenen Aufgaben und Vorteile
erfüllen
wird. Während sie
hier sehr ausführlich
illustriert und beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht
auf solche Details zu beschränken,
wie sie dargelegt worden sind, außer die angehängten Ansprüche erfordern
dies.