Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zielwegkorrektur eines
sich einer Zielposition nähernden Lastträgers, welcher an einem
horizontal beweglichen Hubseilträger über ein Hubseilsystem
höhenverstellbar aufgehängt ist, wobei während der Zielannäherung
eine Korrektur des Zielannäherungswegs nach Maßgabe einer Zielabweichung
dadurch vorgenommen wird, daß der Verlauf mindestens
eines zwischen dem Hubseilträger und dem Lastträger verlaufenden
Seilelements des Hubseilsystems in einem dem Hubseilträger nahen
Bereich gegenüber dem Hubseilträger im wesentlichen horizontal
verlagert wird.
Solche Verfahren werden insbesondere angewandt, wenn Container
für den Ladeguttransport auf Schiffen oder Eisenbahnen oder
Lastkraftwagen von einem Ausgangsort zu einem Zielort transportiert
werden müssen und an dem Zielort eine bestimmte Position
einnehmen müssen. Wenn hier von einer bestimmten Position, also
z.B. einer Istposition oder einer Zielposition die Rede ist,
so kann damit gemeint sein,
der Ort eines Punktes des jeweiligen Containers, die Winkellage des jeweiligen Containers um eine Hochachse
und sowohl der Ort eines Punktes, also etwa des Mittelpunkts, dieses Containers und die Winkellage des Containers um eine
vertikale Achse, beispielsweise die Hochachse des Containers,
die durch den geometrischen Mittelpunkt verläuft.
Insbesondere beim Beladen von Schiffen mit Containern tritt das
Problem auf, die Container mit großer Umsetzgeschwindigkeit vom
jeweiligen Ausgangspunkt in die jeweilige Zielposition auf dem
Schiff zu verbringen. Die Zielposition kann dabei ein bestimmter
Stellplatz an Deck eines Schiffes oder der Eingang eines Containerschachtes
sein, in welchen der jeweilige Container abgesenkt
werden soll. Die großen Umsetzgeschwindigkeiten sind aus
Wirtschaftlichkeitsüberlegungen geboten: die Verweilzeiten eines
Schiffes in einer Hafenanlage kosten teure Gebühren. Je schneller
ein Schiff be- und entladen werden kann, um so geringer werden
die notwendigen Verweilzeiten des jeweiligen Schiffes. Es ist
deshalb wesentlich, daß die Container nicht nur mit hoher Transportgeschwindigkeit
vom Ausgangsort zur Zielposition umgesetzt
werden; es ist vielmehr von entscheidender Bedeutung, daß in der
Endannäherungsphase des Containers die exakte Positionierung des
Containers in kürzester Zeit erfolgen kann. Es ist zu bedenken,
daß die Container an Deck eines Schiffes auf exakt vorgegebene
Standplätze nach Ort und Orientierung eingerichtet werden müssen.
Ebenso ist es verständlich, daß die zum Einlagern in Containeraufnahmeschächte
eines Schiffes bestimmten Container den Eingang
des jeweiligen Containeraufnahmeschachts in genauer geometrischer
Deckung zu diesem erreichen müssen. Dies bedeutet, daß die Istposition
des Containers beispielsweise repräsentiert durch die
Istposition des geometrischen Mittelpunkts des Containers bei
Erreichen des Eingangs des Containerschachts exakt mit dem
Mittelpunkt der Querschnittsfläche des Containerschachteingangs
in vertikaler Richtung fluchten muß und daß weiterhin die Istwinkellage
des Containerumrisses um dessen Hochachse exakt mit der
Winkellage des Umrisses des Containerschachteingangs übereinstimmen
muß. Nur wenn diese Übereinstimmungen gewährleistet sind,
kann der jeweilige Container mit hoher Geschwindigkeit bis in
seine Zielposition bewegt werden. Nur wenn diese Übereinstimmungen
erfüllt sind, kann beispielsweise ein Container mit hoher
Senkgeschwindigkeit durch den Eingang des Containerschachts
hindurch bis an seinen jeweiligen Standort innerhalb des Containerschachts
abgesenkt werden.
Die Absenkwege, die ein Container etwa beim Beladen eines
Schiffes zu durchlaufen hat, sind sehr groß, beispielsweise in
der Größenordnung von bis zu 50 m. Diese großen Senkwege sind
vorgegeben zum einen durch die erhebliche Höhe der Containeraufnahmeschächte,
zum anderen aber und insbesondere auch durch
die große Höhe der Aufbauten von Schiffen, mit denen die Container
und insbesondere die Krankonstruktionen, auf denen die
Lastträger ihre Transportbewegungen ausführen, nicht in Kollision
treten dürfen. Man muß sich vorstellen, daß solche Krankonstruktionen
in der Regel ein längs einer Quai-Kante verfahrbares,
turmartiges Kranfahrwerk besitzen und daß auf diesem
turmartigen Kranfahrwerk ein Brückenträger angeordnet ist, welcher
im wesentlichen orthogonal zur Quai-Kante verläuft. Um die
über die ganze horizontale Querschnittsfläche des Schiffes verteilten
Standplätze der Container an Deck des jeweiligen Schiffes
oder in Containeraufnahmeschächten innerhalb des jeweiligen
Schiffes bedienen zu können, ist es notwendig, das turmartige
Kranfahrwerk mit dem Brückenträger in Längsrichtung des Quais zu
verfahren, so daß der Brückenträger jeweils über die zu bedienenden
Containerstandplätze des Schiffes eingestellt und die Lastträger
zu den jeweiligen Standplätzen abgesenkt werden können.
Damit das turmartige Kranfahrwerk nun in Längsrichtung des an der
Quai-Kante festliegenden Schiffes verfahren werden kann, ist es
notwendig, daß die Höhenlage des Brückenträgers an dem turmartigen
Kranfahrwerk über dem Oberende der höchsten Schiffsaufbauten
liegt. Dies führt zu den großen Senkwegen der mit dem
jeweiligen Container gekuppelten Lastträger. Da nun die Lastträger
an den auf dem Brückenträger fahrbaren Hubseilträgern
jeweils über ein längenveränderliches Hubseilsystem aufgehängt
sind, muß mit Schwingungen des Lastträgers und des mit ihm
gekuppelten Containers gerechnet werden. Diese Schwingungen
ergeben sich nicht nur aus den Bewegungen des Hubseilträgers
längs des Brückenträgers, insbesondere aus den Anfahr- und
Bremsbeschleunigungen des längs des Brückenträgers verfahrbaren
Hubseilträgers, sondern auch durch weitere Einflüsse, wie z.B
Windeinflüsse. Auch etwaige Bewegungen des turmartigen Kranfahrwerks
in Längsrichtung der Quai-Kante können zu Schwingungen des
über das Hubseilsystem an dem Hubseilträger hängenden Lastträgers
führen.
Es sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, um das
positionsgerechte Absetzen von Lasten und insbesondere Containern
an den hierfür vorgesehenen Standplätzen, beispielsweise eines
Schiffes, zu ermöglichen. Man hat insbesondere versucht, den
Bewegungsverlauf eines Hubseilträgers, beispielsweise einer
Laufkatze, längs des Brückenträgers eines Krans unter Berücksichtigung
der Zielposition und äußerer Einwirkungen, z.B. Windeinwirkung,
so zu beeinflussen, daß die Schwingungen des am
Hubseilsystem hängenden Lastträgers bei Eintritt des Lastträgers
in vertikale Fluchtstellung zu der jeweiligen Zielposition im
wesentlichen zum Stillstand gekommen sind und der Lastträger mit
oder ohne Container sodann ohne wesentliche Nachkorrektur seiner
Seitenlage und seiner Orientierung auf den Standplatz abgesenkt
werden kann.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, nämlich in der EP-A-O 342
655 und den korrespondierenden US-Patentschriften 5 048 703 und 5
152 408 die Zielposition des jeweils abzusetzenden Containers
vermittels einer an dem Lastträger angeordneten Detektionseinrichtung
zu überwachen und Korrekturen der Seitenlage und ggf.
auch der Orientierung des jeweils abzusenkenden Containers so
vorzunehmen, daß der Container mit hoher Präzision seine Zielposition
erreicht.
Alle Versuche, die Zielgenauigkeit beim Absetzen einer Last,
insbesondere eines Containers, zu verbessern, sind bisher durch
das Problem erschwert worden, daß es unmöglich ist, an einem
langen Hubseilsystem hängende Lastträger mit und ohne Last
unmittelbarer Korrekturkrafteinwirkung zu unterwerfen. Man war
deshalb bisher stets darauf angewiesen, zur Positionskorrektur
eines über ein Hubseilsystem an einem horizontal verfahrbaren
Hubseilträger hängenden Lastträgers durch Bewegungen des Hubseilträgers,
also beispielsweise einer Laufkatze längs eines Brückenträgers
herbeizuführen. Hierzu mußte die große Masse des Hubseilträgers
durch dessen Transportantrieb in Bewegung versetzt
werden. Dabei hat es sich als äußerst schwierig erwiesen, diese
große Masse so feinfühlig zu bewegen, daß die gewünschte Positionskorrektur
erreicht wurde. Das Problem bei der Schiffsbeladung
ist noch größer dann, wenn eine Positionskorrektur in
Quai-Längsrichtung durchgeführt werden muß, weil dann nämlich die
Gesamtmasse der Krananlage einschließend das turmartige Kranfahrwerk,
den Brückenträger, die Laufkatze, den Lastträger und die
Last durch den Transportantrieb des Kranfahrwerks in Bewegung
gesetzt werden muß.
Selbst wenn man durch entsprechend leistungsstarke Antriebe die
Möglichkeit einer annähernden Zielkorrektur des jeweiligen
Lastträgers mit Hilfe der Transportantriebe der Laufkatze und/oder
des turmartigen Kranfahrwerks erreicht hat, so war dies
nur möglich unter Inkaufnahme heftiger Beschleunigungen bei der
Durchführung von Korrekturbewegungen des als Laufkatze konzipierten
Hubseilträgers und des turmartigen Kranfahrwerks. Da nun in
aller Regel ein Bedienungsmann auf der Laufkatze ständig präsent
ist, um die Umladevorgänge zu überwachen und ggf. zu beeinflussen,
wurde bisher dieser Bedienungsmann diesen heftigen Beschleunigungen
ständig ausgesetzt, und zwar in einem Maße, welches über
der Verträglichkeitsgrenze und insbesondere über den behördlichen
vorgeschriebenen Grenzen lag.
Aus der GB-A-1 557 640 ist es bekannt, bei einer Krananlage zur
Beladung von Schiffen mittels einer Laufkatze und eines an der
Laufkatze über Seile hängenden Spreaders die Aufhängung der
laufkatzennahen Seilabschnitte an der Laufkatze über einen
Zwischenträger vorzunehmen, welcher gegenüber der Laufkatze einer
Kriechbewegung fähig ist. Mit Hilfe dieser Kriechbewegung soll
nach Annähern des Spreaders an seinen Zielort zu einem Zeitpunkt,
zu dem bereits körperlicher Kontakt des Spreaders bzw. Containers
mit dem Zielort, nämlich einem darunterliegenden Container über
Kontaktplatten möglich ist, eine Lagekorrektur des im wesentlichen
zum Stillstand gekommenen Containers ermöglicht werden,
indem dieser Spreader bzw. Container an dem Zwischenträger
hängend durch Kriechbewegung des Zwischenträgers gegenüber der
Laufkatze bis zu einem Anschlag verstellt wird, worauf dann die
Kriechbewegung durch einen Endschalter im Anschlagbereich beendet
wird.
Aus der FR-A-2 124 940 ist eine Transportanlage bekannt, bei der
an einer eine horizontale Brücke befahrenden Laufkatze als
Hubseilträger mittels eines Hubseilsystems ein containertragender
Spreader aufgehängt ist. Zusätzlich zu dem Hubseilsystem setzt an
der Laufkatze ein Lagekorrekturseil an. Dieses Lagekorrekturseil
verläuft über Umlenkrollen, die in Fahrtrichtung der Laufkatze
außerhalb des Laufkatzenbereichs angeordnet sind. Von diesen
Umlenkrollen aus verläuft das Lagekorrekturseil jeweils mit
starker Neigung gegen die Vertikale zu den am weitesten entfernten
Enden des Spreaders. Das Lagekorrekturseil ist durch einen
dauerbelastbaren Motor stets unter Spannung gehalten. Die beiden
Umlenkrollen sind zur gemeinsamen Bewegung gegenüber der Laufkatze
in Fahrtrichtung der Laufkatze miteinander verbunden und
können durch einen Verschiebeantrieb gemeinsam verschoben werden.
Der Verschiebeantrieb ist von einer Steuereinheit gesteuert und
diese wiederum empfängt ihre Steuerbefehle von Kraftsensoren.
Diese Kraftsensoren ermitteln die an die Umlenkrollen durch die
jeweils umgelenkten Abschnitte des Lagekorrekturseils ausgeübten
Kräfte. Auf diese Weise kann beispielsweise die Dehnung eines
Umlenkseilabschnitts kompensiert werden, die sich durch eine
erhöhte Windkrafteinwirkung auf den Container ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der
eingangs bezeichneten Art die Zielwegkorrektur zu vereinfachen,
die zur Durchführung der Zielwegkorrektur zu installierenden
Leistungen zu reduzieren und die Beschleunigungswirkungen auf das
Bedienungspersonal zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in einem
mehrfach während der Zielannäherung durchgeführten Regelvorgang
eine zur Zielwegkorrektur erforderliche zeitabhängig veränderliche
Korrekturkraft auf den Lastträger jeweils nach Maßgabe
einer den jeweiligen Bewegungszustand des Lastträgers berücksichtigenden
Zielfehlerdetektion ermittelt wird, zur Erzeugung
des so errechneten Korrekturkraftverlaufs der Stellwegverlauf
einer auf das Seilelement einwirkenden Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
ermittelt wird und dieser Stellwegverlauf durch ein
Kraftgerät auf die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit übertragen
wird.
Im Gegensatz zu der statischen Arbeitsweise der GB-A-1 557 640,
bei welcher eine Zielkorrektur am Ende des Zielwegs durch eine
Kriechbewegung des Zwischenträgers vorgenommen wird, beruht die
Erfindung auf dem Gedanken, eine dynamisch wirkende Korrekturkraft
schon während der Zielannäherung durch Seilverlagerung zu
erzeugen und diese Korrekturkraft nach Maßgabe der Zielfehlerdetektion
so zu bemessen, daß sie in Überlagerung zu dem Bewegungszustand
des Lastträgers zu einer Korrektur des restlichen
Zielannäherungswegs im Sinne einer Zielerreichung geeignet ist.
Dabei hat man es in der Hand, die Verlagerungsbewegung des
jeweiligen Seilelements zeitabhängig zu bestimmen, um dadurch den
richtigen Verlauf der die Korrektur vornehmenden Kraft zu erreichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht nicht die Laufkatze
als Ganze einer Bewegung zur Durchführung der Zielkorrektur
unterworfen zu werden und insbesondere nicht die ganze Krananlage,
bestehend aus turmartigem Kranfahrwerk und Brückenträger
einer Zielkorrekturbewegung unterworfen zu werden, sondern nur
eines oder mehrere zwischen Hubseilträger, also beispielsweise
Laufkatze und Lastträger verlaufendes Seilelement. Es hat
sich gezeigt, daß die zur Verlagerung eines oder mehrerer Hubseilelemente
notwendigen Stellkräfte relativ gering sind im
Vergleich zu den Korrekturkräften, die an der Laufkatze oder dem
turmförmigen Kranfahrwerk angelegt werden müßten. Die zur Durchführung
von Korrekturbewegungen zu installierenden Antriebsleistungen
können deshalb reduziert werden. Die Antriebsleistungen,
die zum Verlagern eines oberen Endes eines zwischen Hubseilträger
und Lastträger verlaufenden Seilelements notwendig sind,
haben sich als relativ unbedeutend erwiesen. Natürlich bedarf es
zur Verlagerung des oberen Endes eines zwischen Hubseilträger und
Lastträger verlaufenden Seilelements der Verlagerung eines
Seilwegbeeinflussungselements, welches an dem jeweiligen Hubseilelement
angreift und in horizontaler Richtung gegenüber dem
Hubseilträger, also etwa der Laufkatze, verlagert werden muß, um
eine Veränderung des Seilwegs herbeizuführen. Es hat sich aber
gezeigt, daß die Massen solcher Seilwegbeeinflussungselemente
relativ gering gehalten werden können und damit auch die Antriebsleistungen
der Bewegermittel, die zum Bewegen solcher
Seilwegbeeinflussungselemente installiert werden müssen.
Wenn das Positionieren des Lastträgers in eine Zielposition mit
einer Zielpositionshöhenkoordinate und mindestens einer Zielpositionshorizontalkoordinate
durch eine von einer Transportbewegung
des Hubseilträgers unter Einsatz von Transportantriebsmitteln
herbeigefügte horizontale Bewegung des Lastträgers und eine von
einer Längenveränderung des Hubseilsystems abgeleitete vertikale
Bewegung des Lastträgers erfolgt, so kann die Erfindung durch die
folgenden Maßnahmen verwirklicht werden:
a) in einer Endphase der Annäherung des Lastträgers an die
Zielposition werden in mindestens einem Detektionszeitpunkt
vor Erreichen der Zielposition die Momentanwerte
einer Mehrzahl variabler Zustandsgrößen ermittelt,
diese Mehrzahl variabler Zustandsgrößen umfassend
mindestens
die Differenz zwischen einer Ist-Positionshöhenkoordinate
des Lastträgers und einer Zielpositionshöhenkoordinate
des Lastträgers, die Differenz zwischen mindestens einer Ist-Positionshorizontalkoordinate
des Lastträgers und
einer zugehörigen Zielpositionshorizontalkoordinate,
die vertikale Annäherungsgeschwindigkeit des
Lastträgers an die Zielposition, den Veränderungsverlauf der mindestens einen Ist-Positionshorizontalkoordinate
relativ zu der zugehörigen
Zielpositionshorizontalkoordinate; b) aufgrund der so ermittelten Momentanwerte wird die
Größe und die Richtung einer horizontalen Korrekturkraft
zur Einwirkung auf den Lastträger bestimmt, die
notwendig ist, um im weiteren Verlauf der Bewegung des
Lastträgers die Zielposition zu erreichen; c) es wird eine zur Erzeugung dieser Korrekturkraft notwendige
Veränderung des Seilverlaufs mindestens eines
zwischen Hubseilträger und Lastträger verlaufenden
Seilelements errechnet; d) die notwendige Veränderung des Seilverlaufs dieses
Seilelements wird herbeigeführt, indem eine an oder
nahe dem Hubseilträger angeordnete Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
des mindestens einen Seilelements
relativ zu dem Hubseilträger in eine im wesentlichen
horizontale Bewegung versetzt wird durch Seilbewegermittel,
welche zur gemeinsamen Transportbewegung mit
dem Hubseilträger verbunden sind.
Bei diesem Verfahren können in den Berechnungsvorgang auch noch
weitere Zustandsgrößen eingeführt werden, deren Momentanwerte
laufend oder in periodischen Abständen durch entsprechende Detektormittel
beobachtet werden können. So kann z.B. laufend der
Wind überwacht und seine Richtung und Stärke zur Berechnung
herangezogen werden.
Für die optimale Zielwegkorrektur wird es häufig nicht ausreichen,
eine bestimmte Korrekturkraft konstanter Größe während
eines bestimmten Zeitintervalls an dem Lastträger zu erzeugen.
Es wird vielmehr vorteilhaft sein, nach Maßgabe des Korrekturbedarfs
des Zielwegs die Kraft während eines vorbestimmten
Zeitintervalls ansteigen zu lassen, dann für einen Teil dieses
Zeitintervalls konstant zu halten und dann wieder abklingen zu
lassen. Solche veränderlichen Korrekturkräfte kann man dadurch
erzeugen, daß man die Bewegung der Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
zeitabhängig verändert, also z.B. langsam anfangen
läSt, dann auf einer bestimmten Geschwindigkeit hält und dann
wieder langsam abnehmen wird. Der notwendige Verlauf der Bewegung
der Seilverlauf-Beeinflussungseinheit kann in dem Rechner
ebenfalls errechnet werden. Dabei wird man auch zu berücksichtigen
haben, daß die durch Veränderung des Seilverlaufs an dem
Lastträger entstehende Korrekturkraft häufig auch eine Funktion
des Winkels sein wird, den das jeweilige Seilelement gegenüber
einer vertikalen Bezugslinie einnimmt.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus
den Ansprüchen 3 - 36.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich dahin weiterbilden, daß
die Verlagerung des mindestens einen Seilelements nach Maßgabe
der Zielfehlerdetektion in unterschiedlichen Richtungen vorgenommen
werden kann. Dies bedeutet, daß man unabhängig von der
Richtung der Zielwegabweichung einer absinkenden Last die Zielwegkorrektur
vornehmen kann.
Wenn hier von einem Seilelement gesprochen wird, so kann dies
bedeuten, daß nur ein einziges Seil beispielsweise von einer
Seiltrommel des Hubseilträgers zu dem Lastträger nach unten
läuft. Seilelement ist aber auch ein Seilstück, das beispielsweise
innerhalb eines Flaschenzugs zwischen Umlenkrollen des
Hubseilträgers und Umlenkrollen des Lastträgers verläuft. Ein
Flaschenzug umfaßt also in der hier vorgesehenen Terminologie
mehrere Seilelemente.
Wenn hier von Zielfehlerdetektion gesprochen wird, so soll damit
insbesondere eine Zielfehlerdetektion durch optische und elektronische
Beobachtungsmittel erfaßt sein; es sind aber auch alle
anderen bekannten Arten von Beobachtungsmitteln denkbar und es
ist insbesondere auch möglich, daß ein etwa auf der Laufkatze,
also dem Hubseilträger, positionierter Bedienungsmann den Zielfehler
mit dem Auge überwacht und bewertet und entsprechend
seiner Bewertung die Verlagerung des jeweiligen Seilelements
gegenüber dem Hubseilträger vornimmt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist folgender: Während man bei Korrekturbewegungen eines
turmartigen Kranfahrwerks größte Schwierigkeiten hat, die Antriebsleistung
für notwendige Korrekturbeschleunigungen über die
herkömmlichen Schienenräder des Kranfahrwerks zu übertragen und
häufig ein Durchrutschen der Schienenräder bei Einleitung entsprechender
Antriebsleistungen erleben muß, lassen sich bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren die Antriebsleistungen auf die zur
Verlagerung eines Seilelements gegenüber dem Hubseilträger
(Laufkatze) zu bewegenden Seilwegbeeinflussungselemente formschlüssig
auf diese Seilwegbeeinflussungselemente übertragen,
beispielsweise durch Zahnradantriebe oder auch durch hydraulische
Kraftgeräte, so daß ein "Durchrutschen" nicht zu befürchten ist.
Auch die zur Seilwegkorrektur früher angewandten Beschleunigungen
von als Laufkatzen ausgebildeten Hubseilträgern gegenüber dem
jeweiligen Brückenträger einer Krananlage sind an Grenzen gestoßen,
jedenfalls dann, wenn die jeweilige Laufkatze durch auf ihr
selbst montierte elektrische Antriebsmotore längs des Brückenträgers
bewegt wurde, weil auch dann zwischen den Laufrädern der
Laufkatze und den Laufbahnen der Brückenträger ein Durchrutschen
zu beobachten war. Auch dieses Problem wird durch die Lösung nach
der Erfindung vermieden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesondere möglich,
durch die Verlagerung des mindestens einen Seilelements translatorische
horizontale Zielwegkorrekturen des Lastträgers herbeizuführen.
Daneben ist es auch möglich, daß durch die Verlagerung
des mindestens einen Seilelements rotatorische Zielwegkorrekturen
des Lastträgers um eine ihm zugeordnete vertikale Achse herbeigeführt
werden. Dies bedeutet, daß man auch die Orientierung des
Lastträgers um eine Hochachse, etwa die durch seinen geometrischen
Mittelpunkt gehende Hochachse, vornehmen kann. Es ist
möglich, daß mehrere Seilelemente nacheinander oder gleichzeitig
verlagert werden. Durch das gleichzeitige Verlagern mehrerer
Seilelemente können die am Lastträger zu erzeugenden Korrekturkräfte
vergrößert werden. Durch Nacheinanderverlagerung mehrerer
Seilelemente kann man eine schrittweise Zielkorrektur vornehmen;
man hat dann nämlich noch eine Korrekturreserve, wenn sich
herausstellt, da$ die Verlagerung eines Seilelements noch nicht
zu einer hinreichenden Zielwegkorrektur geführt hat.
Insbesondere ist es möglich, daß die Überlagerung eines Seilelements
durch die Überlagerung von einzelnen Partialverlagerungen
herbeigeführt wird. Partialverlagerung soll hierbei beispielsweise
bedeuten, daß ein Seilelement gegenüber dem Hubseilträger
sowohl in Längsrichtung des Containers (erste Partialverlagerung)
als auch in Querrichtung des Containers (zweite Partialverlagerung)
verlagert wird. Auf diese Weise kann gleichzeitig
oder nacheinander eine Zielwegkorrektur in verschiedenen Richtungen
vorgenommen werden.
Ein besonders wesentlicher Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen
Verfahren ist, daß zur Zielwegkorrektur nur verhältnismäßig
kleine Massen bewegt werden müssen, klein im Verhältnis zur
Gesamtmasse des Hubseilträgers. Wie schon gesagt, können die zur
Seilwegbeeinflussung verwendeten Seilverlauf-Beeinflussungseinheiten
relativ massearm gehalten werden. Im Verhältnis zur
Gesamtmasse eines als Laufkatze ausgebildeten Hubseilträgers
beträgt die Masse der zur Seilwegbeeinflussung zu bewegenden
Seilverlauf-Beeinflussungseinheit in der Regel weniger als 30%,
vorzugsweise weniger als 20%, höchstvorzugsweise weniger als 10%
der Gesamtmasse des Hubseilträgers, auch dann, wenn zur Beeinflussung
des Seilwegs mehrerer Seilelemente eine entsprechende
Mehrzahl von Seilverlauf-Beeinflussungseinheiten vorgesehen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich anwendbar, wenn
der Lastträger über ein einziges Seil an dem Hubseilträger hängt.
Diese Situation kann sich beispielsweise dann ergeben, wenn Säcke
oder runde Körbe zu verladen sind, deren Winkellage um die
jeweilige Hochachse für den Verladevorgang unbeachtlich ist.
Bei der Verladung von quaderförmigen Containern, wie sie im
Schiffsverkehr häufig zur Anwendung kommen, hat man auf die
Orientierung der Container um die Hochachse zu achten. Dann wird
man diese Container an zwei voneinander beabstandeten Seilelementen
oder Seilelementgruppen (eine Gruppe von Seilelementen kann
beispielsweise von einem Flaschenzug gebildet sein) aufhängen.
Weiterhin kann man Lastträger für Container an vier Seilelementen
oder Gruppen solcher Seilelemente aufhängen, welche beispielsweise
in den Ecken eines horizontalen Rechtecks angeordnet sind.
Bei Verwendung von zwei Seilelementen oder Seilelementgruppen
innerhalb des Hubseilsystems kann man diese gleichsinnig in
Richtung ihrer horizontalen Verbindungslinie oder in zueinander
parallel die Verbindungslinie kreuzenden Richtungen verlagern. Im
erstern Fall erhält man beispielsweise eine Korrekturbewegung des
Containers in Richtung seiner horizontalen Längsachse. Wenn die
Verlagerung in einer die Verbindungslinie kreuzenden Richtung
erfolgt, so erhält man eine Korrekturbewegung des Containers in
Richtung seiner Querachse. Daneben sind Verlagerungen der Seilelemente
in verschiedenen Richtungen möglich, um gleichzeitig
entsprechend dem jeweiligen Korrekturbedarf Verlagerungen in
Längs- und in Querrichtung des jeweiligen Containers zu bewirken.
Bei Verwendung von zwei Seilelementen oder Seilelementgruppen
innerhalb des Hubseilsystems ist es auch möglich, ein Korrekturmoment
auf den Lastträger auszuüben, beispielsweise dadurch, daß
man die oberen Enden dieser Seilelemente oder Seilelementengruppen
in antiparallelen Richtungen gegenüber dem Hubseilträger
verlagert, welche die Verbindungslinie der beiden Seilelemente
bzw. Seilelementengruppen kreuzen.
Bei Verwendung von vier Seilelementen oder Seilelementengruppen,
welche in den Ecken eines horizontalen Rechtecks angeordnet sind,
können die Seilelemente bzw. Seilelementengruppen parallel
zueinander gleichsinnig verlagert werden, wenn man eine translatorische
Zielwegkorrektur herbeiführen will. Weiterhin kann man
in diesem Fall auch eine rotatorische, d.h. eine Orientierungskorrektur
vornehmen, indem man mindestens zwei einander längs
einer Diagonale des Rechtecks gegenüberliegende Seilelemente bzw.
Seilelementengruppen antiparallel in die Diagonale kreuzender
Richtung gegenüber dem Hubseilträger verlagert. Daneben ist es
jedenfalls bei entsprechend sophistischer Auslegung des Steuerungssystems
auch möglich, gleichzeitig translatorische Korrekturen
und Orientierungskorrekturen durch entsprechende Bemessung
der Seilverlaufsveränderungen für einzelne Seilelemente zu
erreichen.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Lastträger an ein in
horizontaler Ebene ausgedehntes Zielfeld durch eine Annäherungsbewegung
angenähert wird, die sich aus einer Horizontalannäherungsbewegung
und einer dieser Horizontalannäherungsbewegung
überlagerten vertikalen Annäherungsbewegung zusammensetzt, so ist
es möglich, daß eine Zielfeldbeobachtung eingeleitet wird, bevor
der Lastträger im Zuge seiner Annäherungsbewegung eine Überdeckung
mit dem Ziel feld erreicht und daß die weitere Annäherungsbewegung
fortan nach Maßgabe der Zielfeldbeobachtung korrigiert
wird.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß für die Zielwegkorrektur
gegen Ende der Annäherungsbewegung eine verlängerte Zeitspanne
zur Verfügung steht, nämlich die Restzeit, welche der Lastträger
benötigt, um in Überdeckung mit dem Zielfeld zu kommen. Der
Zeitpunkt bzw. der Ort, an dem die durch Zielfeldbeobachtung
gesteuerte Zielwegkorrektur einsetzen kann, hängt ab von dem
Feldbereich, welcher von den Zielfeldbeobachungsmitteln jeweils
erfaßt werden kann.
Eine besonders interessante Weiterbildung des hier betrachteten
Verfahrens der Zielwegkorrektur besteht darin, daß die Korrektur
der Annäherungsbewegung nach Maßgabe der Zielfeldbeobachtung
bereits zu einem Zeitpunkt eingeleitet wird, zu dem von der
Zielfeldbeobachtung nur ein im Zuge der Annäherungsbewegung vorab
von dem Lastträger erreichbarer Teilbereich des Zielfelds erfaßt
wird. Es ist dann möglich, daß durch die den vorab erreichbaren
Teilbereich des Zielfelds erfassende Zielfeldbeobachtung charakteristische
Merkmale dieses Teilbereichs erfaßt werden, welche
auf eine Zugehörigkeit des Teilbereichs zu dem Zielfeld schließen
lassen. Insbesondere ist es möglich, daß durch die Zielfeldbeobachtung
Randstrukturen eines vorab erreichten Teilbereichs des
Zielfelds erfaßt werden, welche quer zur Richtung der Horizontalannäherungsbewegung
beabstandet sind. Da zu diesem Zeitpunkt die
durch die Zielfeldbeobachturg erfaßten Singularitäten in der das
Zielfeld enthaltenden Gesamtfläche noch nicht auf Zugehörigkeit
zu dem angepeilten Zielfeld eindeutig identifiziert sind, können
verschiedene Verifizierungsmaßnahmen getroffen werden. Dabei ist
es insbesondere möglich, daß durch die Zielfeldbeobachtung die
Erstreckung des vorab erreichten Teilbereichs des Zielfelds quer
zur Richtung der Horizontalannäherungsbewegung erfaßt wird. Wenn
die so ermittelte Erstreckung dann übereinstimmt mit dem bekannten
Abstand zweier Randstrukturen, so hat man ein weiteres Indiz
dafür, daß es sich bei den einmal erfaßten Singularitäten um
charakteristische Singularitäten des angepeilten Zielfelds
handelt. Eine weitere Verifizierungsmöglichkeit besteht darin,
daß durch die Zielfeldbeobachtung Symmetriemerkmale des Zielfelds
erkannt werden. Man macht sich hier die Tatsache zunutze, daß
gerade bei Containern und dementsprechend auch Container-Standplätzen
in der Regel eine Symmetrie bezüglich zweier zueinander
orthogonaler Horizontalachsen des Containers und damit auch der
zugehörigen Standplätze besteht.
Es ist weiterhin möglich, daß das Ergebnis der Zielfeldbeobachtung
des vorab erreichten Teilbereichs des Zielfelds im Zuge
der weiteren Annäherungsbewegung des Lastträgers an das Zielfeld
nach Maßgabe der Beobachtung eines im Verlauf der weiteren
Annäherungsbewegung später erreichten Teilbereichs des Zielfelds
verifiziert wird. Eine besonders zuverlässige Verfizierung ergibt
sich dann, wenn das Ergebnis der Zielfeldbeobachtung des vorab
erreichten Teilbereichs des Zielfelds im Zuge der weiteren
Annäherungsbewegung des Lastträgers an das Zielfeld nach Maßgabe
der Beobachtung des gesamten Zielfelds verifiziert wird.
Zusammenfassend kann man sagen, daß trotz der bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu Beginn der Zielfelderfassung noch relativ
große Fehlermöglichkeiten infolge des Vorhandenseins zahlreicher
Singularitäten in einem das angepeilte Zielfeld enthaltenden
großeren Feld im Verlauf der weiteren Annäherung des Lastträgers
an das zunächst nur vermutete Zielfeld ein reichliches Maß an
Verifikationsmöglichkeiten zur Verfügung steht, so daß die
Zielwegkorrektur sehr zuverlässig wird.
Die hinsichtlich ihres Preises und ihres Auflösungsvermögens in
der Praxis in Frage kommenden opto-elektronischen Beobachtungssysteme
sind hinsichtlich ihrer Größe des Bildfelds beschränkt.
Deshalb wird in Betracht gezogen, daß die Zielfeldbeobachtung
mittels mindestens einer Elementarbeobachtungseinrichtung durchgeführt
wird, welche an dem Lastträger angebracht ist und welche
zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils nur ein Flächenelement des
Zielfelds beobachen kann und zeitlich nacheinander verschiedene
Flächenelemente des Zielfelds anpeilt. Wie schon weiter oben mit
Hinweis auf Laserstrahlbeobachtungsmittel angedeutet, kann man
das erfaßte Bildfeld dadurch vergrößern, daß die mindestens eine
Elementarbeobachtungseinrichtung relativ zu dem Lastträger bewegt
wird, um nacheinander verschiedene Flächenelemente des Zielfelds
anzupeilen, und insbesondere in der Weise, daß die mindestens
eine Elementarbeobachtungseinrichtung nacheinander längs zueinander
paralleler Suchspuren bewegt wird. Insbesondere dann
spricht man von einem "Scannen".
Während bisher davon ausgegangen wurde, daß man bei Verwendung
einer Elementarbeobachtungseinrichtung, d.h. einer Beobachtungseinrichtung,
welche statisch nur ein sehr kleines Bildelement
umfaStt eine Bewegung der Elementarbeobachtungseinrichtung
relativ zu ihrem Träger, also im Beispielsfall zu dem Lastträger,
auszuführen hat, wurde nunmehr auch die Möglichkeit erkannt, daß
die Anpeilung verschiedener Flächenelemente des Zielfelds durch
die Elementarbeobachtungseinrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge
durch die Horizontalannäherungsbewegung des Lastträgers an
das Zielfeld ausgeführt wird. Weiterhin ist es möglich, daß die
Anpeilung verschiedener Flächenelemente des Zielfelds durch die
Elementarbeobachtungseinrichtung in zeitlicher Aufeinanderfolge
durch Schwingbewegungen des Lastträgers ausgeführt wird. Dabei
ist davon auszugehen, daß der Lastträger stets im Laufe der
Zielannäherung bis unmittelbar vor Erreichen der vertikalen
Überdeckung mit dem jeweils angepeilten Zielfeld Schwingungen
unterliegt. Man kann aber auch in Betracht ziehen, solche Schwingungen
des Lastträgers, die zur Überstreichung des größeren
Bildfelds durch eine Elementarbeobachtungseinrichtung ausgenutzt
werden können, absichtlich zu erregen, möglicherweise mit einer
bestimmten und bekannten Frequenz, um auf diese Weise ein herkömmliches
Scannen zu simulieren.
Die Zielfeldbeobachtung kann auch mittels eines Bündels von
Zielfeldbeobachtungselementen durchgeführt werden, die etwa am
Lastträger über eine Fläche verteilt angeordnet sind und am
Lastträger unbeweglich angeordnet sein können. Die Größe des in
jedem Augenblick erfaßbaren Ausschnitts aus dem beobachteten
Gesamtfeld läßt sich dann durch die Zahl und Verteilung der
Zielfeldbeobachtungselemente bestimmen, die wiederum Elementarbeobachtungseinrichtungen
sind, also geeignet sind, einzeln jeweils
nur ein kleines Bildfeldelement zu beobachten.
Um die Kosten der Beobachtungseinrichtung auf der Basis von
Laufzeitmessungen mittels Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombinationen
zu reduzieren, ist es möglich, daß die Zielfeldbeobachtung
mittels einer Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombination
durchgeführt wird, deren Laserstrahlquelle einen
Laserstrahl in Richtung auf eine Vielzahl von hintereinander
angeordneten Umlenkspiegeln aussendet, welche nacheinander von
Durchlässigkeit auf Reflexionswirksamkeit umschaltbar sind. Man
kommt dann mit einer stark verringerten Anzahl von Laserstrahlsendern
und Laserstrahlempfängern aus.
Insbesondere bei der Zielfeldbeobachtung mittels Suchkamera ist
es auch möglich, daß nach Entdeckung mindestens eines der Zielfeldzugehörigkeit
verdächtigen Merkmals in einem das Zielfeld
enthaltenden Gesamtfeld durch die Zielfeldbeobachtung der Erfassungsbereich
der Zielfeldbeobachtung verkleinert und das Auflösungsvermögen
der Zielfeldbeobachtung entsprechend verbessert
wird. Dabei kann man in bekannter weise dafür sorgen, daß während
der Verkleinerung des Erfassungsbereichs der Zielfeldbeobachtung
für ein Verbleiben des entdeckten Merkmals innerhalb des verkleinert
werdenden Erfassungsbereichs der Zielfeldbeobachtung
gesorgt wird.
Es besteht die Möglichkeit, daß die Korrektur der Annäherungsbewegung
durch Anlegen einer Korrekturkraft an den Lastträger
erfolgt. Insbesondere besteht die Möglichkeit, daß die Korrektur
der Annäherungsbewegung dadurch eingeleitet wird, daß der Verlauf
mindestens eines zwischen dem Hubseilträger und dem Lastträger
verlaufenden Seilelements des Hubseilsystems in einem dem Hubseilträger
nahen Bereich gegenüber dem Hubseilträger im wesentlichen
horizontal verlagert wird.
Selbstverständlich sind die verschiedenen Möglichkeiten nicht nur
für den Fall von Interesse, daß die Annäherungsbewegung in der
Richtung einer den Lastträger führenden horizontalen Bewegungsbahn
stattfindet. Es ist vielmehr auch möglich, daß bei Durchführung
der Horizontalannäherungsbewegung durch Bewegung des
Hubseilträgers längs zweier in einer Horizontalebene gegeneinander
geneigter, insbesondere rechtwinklig geneigter, Bewegungsbahnen
die weitere Annäherungsbewegung in Richtung beider Bewegungsbahnen
korrigiert wird.
Durch die Zielfeldbeobachtung können Stukturmerkmale eines Zielfelds
erfaßt werden. Solche Strukturmerkmale können im Falle
eines durch einen Schachteingang oder -ausgang definierten
Zielfelds, etwa von den Ecken des Schachteingangs bzw. -ausgangs,
gebildet sein. Wenn es gilt, einen Container an Land abzusetzen
oder zu erfassen, ist es auch denkbar, auf der Lagerfläche an
Land charakteristische Merkmale des jeweiligen Zielfelds durch
Farbdifferenzierung kenntlich zu machen. Farbdifferenzierung soll
hier natürlich auch eine Differenzierung schwarz-weiß erfassen.
Will man einen Container auf einem bereits abgesetzten Container
an Land oder an Deck eines Schiffes aufsetzen, so können als
charakteristische Singularitäten des Zielfelds insbesondere auch
die Eckbeschläge des bereits abgesetzten Containers dienen. Diese
Beschläge sind in der Regel mit schlüssellochartigen Schlitzen
versehen, welche einer Laufzeitmessung mittels Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombinationen
zugänglich sind. Die
Abstände dieser Beschläge sind durch das Containermaß festgeschrieben.
Man kann also diese Abstände als elektrische Vergleichswerte
in die Datenverarbeitung einspeichern und dann von
Fall zu Fall den Abstand zweier gleichzeitig erfaßter Singularitäten
elektronisch messen und mit dem eingespeicherten Maß vergleichen.
Wird Gleichheit fest gestellt, so ist dies eine Verifizierung
dafür, daß die beiden zunächst nur auf Verdacht festgestellten
Singularitäten den Eckbeschlägen eines Containers
entsprechen, auf dem ein weiterer Container in vertikaler Flucht
abgesetzt werden soll.
Die Erfindung betrifft weiter eine Einrichtung zur Zielwegkorrektur
eines sich einer Zielposition annähernden Lastträgers,
welcher an einem horizontal beweglichen Hubseilträger über ein
Hubseilsystem höhenverstellbar aufgehängt ist, umfassend Detektormittel
zur Ermittlung einer Zielabweichung und Mittel zur
Korrektur des Seilverlaufs.
Bei einer solchen Einrichtung wird zur Lösung der oben formulierten
Aufgabe vorgeschlagen, daß zur während eines Zielannäherungswegs
mehrfach wiederholbaren Beeinflussung des Seilverlaufs
mindestens eines zwischen dem Hubseilträger und dem Lastträger
verlaufenden Seilelements durch eine im Nahbereich des Hubseilträgers
vorgesehene und mit Seilbewegermitteln gekoppelte, horizontal
bewegliche Seilverlauf-Beeinflussungseinheit Datenverarbeitungsmittel
vorgesehen sind, welche die zur Korrektur des
Zielwegs des Lastträgers notwendige Korrekturkraft als Funktion
der Zeit errechnen, wobei diese Datenverarbeitungsmittel in
Datenübertragungsverbindung mit den Orts- und Bewegungszustand
des Lastträgers ermittelnden Detektormitteln stehen und Umrechnungsmittel
zur Herbeiführung des für die Erzeugung der Korrekturkraft
erforderlichen Stellwegverlaufs der Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
durch das Kraftgerät umfassen.
Wenn diese Einrichtung im Rahmen einer Lasttransportanlage
eingesetzt ist, welche einen Fahrbahnträger mit mindestens einer
horizontalen Fahrbahn, den auf dieser horizontalen Fahrbahn
fahrbaren Hubseilträger, Transportantriebsmittel zur Erteilung
von Transportbewegungen an den Hubseilträger längs der Fahrbahn
und den an dem Hubseilträger durch ein längenveränderliches
Hubseilsystem aufgehängten Lastträger aufweist, so kann die
erfindungsgemäße Einrichtung in der Weise ausgeführt sein,
daß die Detektormittel zur Detektierung der Momentanwerte
einer Mehrzahl variabler Zustandsgrößen ausgebildet sind,
diese einschließend
erstens die
Ermittlung der Momentanwertdifferenz einer Ist-Positionshöhenkoordinate
des Lastträgers und einer Zielpositionshöhenkoordinate
des Lastträgers; zweitens die
Ermittlung der Momentanwertdifferenz zwischen mindestens
einer Ist-Positionshorizontalkoordinate des
Lastträgers und einer zugehörigen Zielpositionshorizontalkoordinate, drittens dieErmittlung des Momentanwerts einer vertikalen Annäherungsgeschwindigkeit
des Lastträgers an die Zielposition, viertens die
Ermittlung von Veränderungen der mindestens einen Ist-Positionshorizontalkoordinate
relativ zu der zugehörigen
Zielpositionshorizontalkoordinate;
daß Datenverarbeitungsmittel in Verbindung mit diesen Detektormitteln
vorgesehen sind zur Errechnung einer notwendigen
Veränderung des Seilverlaufs mindestens eines zwischen dem
Hubseilträger und dem Lastträger verlaufenden Seilelements,
der Veränderung nämlich, welche notwendig ist, um im weiteren
Verlauf der Annäherung des Lastträgers an die Zielposition
diese Zielposition im wesentlichen exakt zu erreichen,
daß an oder nahe dem Hubseilträger eine Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
in operativer Verbindung mit einem dem
Hubseilträger nahen Teilabschnitt des mindestens einen Seilelements
angeordnet ist zur Verlagerung dieses Teilabschnitts
in horizontaler Ebene gegenüber dem Hubseilträger
und daß Seilbewegermittel in Antriebsverbindung mit der
Seilverlauf-Beeinflussungseinheit vorgesehen sind, wobei
diese Seilbewegermittel durch die Datenverarbeitungsmittel
derart gesteuert sind, daß sie die notwendige Veränderung
des Seilverlaufs des mindestens einen Seilelements herbeiführen.
Der Fahrbahnträger kann dabei ein horizontaler Brückenträger
sein, der auf einem in Längsrichtung einer Quai-Kante verfahrbaren
turmartigen Kranfahrwerk aufgehängt ist und sich in Querrichtung
zur Quai-Kante erstreckt. Der Hubseilträger kann wieder
eine Laufkatze sein, die längs des Brückenträgers verfahrbar ist.
Zum Verfahren der Laufkatze längs des Brückenträgers können die
Transportantriebsmittel beispielsweise von Seilen gebildet sein,
die sich über die Länge des Brückenträgers erstrecken und durch
entsprechende Seiltrommelrotation in Längsrichtung des Brückenträgers
bewegt werden, um die Laufkatze in Längsrichtung des
Brückenträgers anzutreiben. Daneben ist es auch möglich, daß die
Laufkatze (d.h. der Hubseilträger) längs seiner horizontalen
Fahrbahn durch einen auf dem Hubseilträger installierten Fahrantrieb
bewegt wird, wobei dieser Fahrantrieb eine oder mehrere
Laufrollen antreibt, mit denen der Hubseilträger auf dem Fahrbahnträger
geführt ist. Zum Begriff "Seilelement" und zum Begriff
"Lastträger" gilt das weiter oben Gesagte. Die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
sollte wiederum möglichst massearm sein im
Vergleich zur Gesamtmasse des Hubseilträgers.
Die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit kann auf verschiedene Weise
zur Verlagerung des jeweiligen Seilelements gegenüber dem Hubseilträger
ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
mit einem Seilverankerungspunkt oder mit
einer Seilumlenkrolle oder mit einer Seiltrommel oder mit einer
Seildurchlauföse ausgeführt sein. Die geringste Masse hat die
Seilverlauf-Beeinflussungseinheit dann, wenn sie lediglich der
Verlagerung eines Seilverankerungspunktes dient.
Relativ groß ist die zu verlagernde Masse dann, wenn die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
eine Seiltrommel umfaßt. Aber auch in
diesem Fall ergibt sich noch eine wesentliche Verringerung der zu
beschleunigenden Massen im Vergleich zu Systemen, bei denen zur
Positionskorrektur eines Lastträgers die ganze Laufkatze verlagert
werden mußte.
Da auch dann, wenn der normale Transportweg der Last in Längsrichtung
eines Brückenträgers verläuft, der in einer bestimmten
Position gegenüber der Längsrichtung eines Schiffes eingestellt
ist, mit Zielwegabweichungen in Richtung der Quai-Kante gelegentlich
gerechnet werden muß, beispielsweise infolge Windeinwirkung,
ist es in der Regel vorteilhaft, wenn die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
in variabler Richtung gegenüber dem Hubseilträger
beweglich ist. Durch Richtungsvariation kann dann eine
Anpassung an die Richtung des jeweiligen Korrekturbedarfs vorgenommen
werden.
Die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit ist bevorzugt mit mindestens
zwei Bewegereinheiten unterschiedlicher Bewegungsrichtung
und variablen Bewegungsverlaufs in Antriebsverbindung. Man kann
sich dies etwa so vorstellen, daß die Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
mittels zweier sich kreuzender Schlitten an dem Hubseilträger
gelagert ist, wobei jedem dieser Schlitten eine besondere
Bewegereinheit, also z.B. ein Zahnradantrieb oder ein hydraulischer
Stellzylinder, zugeordnet ist. Auf diese Weise kann man
durch Überlagerung der Bewegungen beider Schlitten beliebige
Richtungen und Größen der Verlagerungsbewegung des jeweiligen
Seilelements gegenüber dem Hubseilträger erhalten.
Weiterhin ist es möglich, daß einer Mehrzahl von Seilelementen
oder Seilelementgruppe je eine Seilverlauf-Beeinflussungseinheit
zugeordnet ist. Im Falle einer Mehrzahl von Seilweg-Beeinflussungseinheiten
für jeweils ein Seilelement oder eine Seilelementengruppe
ist es möglich, diese in ihren Bewegungsrichtungen
derart veränderbar zu machen, daß auf den Lastträger wahlweise
horizontale translatorische Korrekturkräfte unterschiedlicher
Größe und Richtung ausgeübt werden oder daß auf den Lastträger
Drehmomente unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Drehsinns
um jeweils eine Hochachse ausgeübt werden oder daß auf den
Lastträger Kombinationen translatorischer Korrekturkräfte und
orientierungsbeeinflussender Drehmomente ausgeübt werden.
Betrachtet man für einen Moment wieder eine bestimmte
Seilverlauf-Beeinflussungseinheit, so kann man beispielsweise mit
den zwei oben erwähnten Schlitten erreichen, daß diese in Richtung
der Achsen eines kartesischen Koordinatensystems gegenüber
dem Hubseilträger beweglich ist. Dann kann man ohne weiteres
durch Beeinflussung der Bewegungsgröße in jeder Achsrichtung
Korrekturkräfte beliebiger Richtung an dem Lastträger erzeugen.
Es ist aber auch möglich, daB eine Seilwegbeeinflussungseinheit
nach dem Prinzips eines Polarkoordinatensystems aufgebaut ist.
Die Seilweg-Beeinflussungseinheit kann zur Vermeidung von Schlupf
bei starken Beschleunigungen in formschlüssiger Antriebsverbindung
mit den an dem Hubseilträger abgestützten Bewegermitteln
stehen.
Sind mehrere Seilverlauf-Beeinflussungseinheiten vorhanden, so
kann man mindestens zwei solcher Seilverlauf-Beeinflussungseinheiten
mechanisch oder steuerungsmäßig in Bewegungsverbindung
bringen. Dies ist insbesondere dann möglich und aus Vereinfachungsgründen
vorteilhaft, wenn lediglich translatorische Zielwegkorrekturen
durchzuführen sind und keine Orientierungsveränderungen
vorgenommen werden müssen.
Wenn vorstehend von Istpositionshorizontalkoordinaten und
Zielpositionshorizontalkoordinaten die Rede ist, so kann es sich
hierbei um Ortskoordinaten handeln, die beispielsweise die Lage
des geometrischen Mittelpunkts eines Containers festlegen. Es
kann sich aber auch um eine Winkelkoordinate handeln, welche
beispielsweise die Winkellage eines Containers bezüglich einer
durch dessen geometrischen Mittelpunkt gehenden Hochachse festlegt.
Wie oben schon im Zusammenhang mit der Erläuterung der Verfahrensweise
festgestellt worden ist, können mehrere Horizontalkoordinaten
berücksichtigt werden, z.B. die Koordinatenwerte längs
zueinander orthogonaler Achsen eines kartesischen Koordinatensystems
und zusätzlich die Winkelkoordinate um die jeweilige
Hochachse.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen;
es stellen dar:
- Figur 1
- das Schema einer Container-Verladeanlage in einem
Hafen;
- Figur 2
- das Schema der Korrekturkrafterzeugung an einem
Container, welcher an einer Laufkatze über ein
Hubseilsystem höhenverstellbar aufgehängt ist;
- Figur 3
- einen Ausschnitt A aus der Anlage gemäß Figur 1,
ergänzt durch eine Anzahl von Detektormitteln;
- Figur 4
- die Detektormittel gemäß Figur 3 in Verknüpfung
mit ihnen nachgeschalteten Datenverarbeitungsmitteln;
- Figur 5
- eine Laufkatze als Hubseilträger in Verbindung
mit dem Spreader eines Containers, welcher über
die Hubseilmittel an dem Hubseilträger aufgehängt
ist;
- Figuren 6a-6g
- Schemata der Ankoppelung von Seilelementen
an Hubseilträgern und der Bewegung dieser Seilelemente
gegenüber dem jeweiligen Hubseilträger;
- Figur 7
- ein Bewegungs- und Antriebsschema eines Seilverlauf-Beeinflussungselements;
- Figur 8
- das Schema der Verlagerung eines Seilelements gegenüber
einem Hubseilträger nach dem Bewegungsprinzip eines
Polarkoordinatensystems;
- Figur 9
- die Anwendung des Erfindungsvorschlags bei einer
Krananlage, bei der das Hubseil mit einem an
einem Brückenträger ortsunveränderlich gelagerten
Windwerk verbunden ist und von Brückenträgerende
zu Brückenträgerende durchgehend über
Seilumlenkrollen des Hubseilträgers (Laufkatze)
verläuft;
- Figur 10
- eine Ausführungsform einer Laufkatze, bei welcher
die Verlagerung des Seilelements durch Horizontalbewegung
einer Seildurchlauföse erfolgt,
die gegenüber der Laufkatze horizontal beweglich
ist;
- Figur 11
- das Schema einer Container-Krananlage entsprechend
Figur 1 in Draufsicht, bei welcher die
Zielwegkorrektur nach Maßgabe einer Zielfeldbeobachtung
bereits einsetzt, bevor der Lastträger
annähernde Überdeckung mit einem angepeilten
Zielfeld erreicht hat;
- Figur 12
- die Beobachtung eines Zielfeldeckbereichs mittels
einer Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombination
auf der Basis einer Laufzeitmessung;
- Figur 13
- die Beobachtung einer Zielfeld-Singularität mittels
eines Bündels von Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombinationen
und
- Figur 14
- eine Laserstrahlsender-Laserstrahlempfängerkombination
mit einer Mehrzahl von Umlenkspiegeln.
In Figur 1 ist eine Hafenanlage gezeichnet mit einer Quai-Kante;
diese ist mit 10 bezeichnet und verläuft senkrecht zur Zeichenebene.
Seitlich der Quai-Kante 10 erkennt man ein Hafenbecken
12, in dem ein Schiff 14 liegt. Das Schiff 14 sei an der
Quai-Kante vertaut und soll mit Containern beladen werden. Auf
der linken Seite der Quai-Kante erkennt man eine Fahrfläche 15
des Hafengeländes. Auf dieser Fahrfläche 15 sind Schienen 16
verlegt, auf denen ein Kranbock oder Kranturm 18 fährt. Der
Kranbock oder Kranturm 18 trägt einen Brückenträger 20. Dieser
Brückenträger 20 erstreckt sich orthogonal zur Quai-Kante über
das Schiff 14. An dem Brückenträger 20 ist eine Laufkatze 22 in
Längsrichtung des Brückenträgers 20 durch Laufräder 24 verfahrbar.
Der Transportantrieb der Laufkatze 22 längs des gesamten
Brückenträgers 20 erfolgt durch ein Zugseil 26, das sich zwischen
zwei Umlenkrollen 28 erstreckt und mit einem Antrieb versehen
ist. Das Zugseil 26 ist mit dem Hubseilträger 22 bei 30
antriebsmäßig verbunden, so daß durch Längsbewegung des unteren
Trums des Zugseils 26 der Hubseilträger 22 über die ganze Länge
des Brückenträgers 20 verfahren werden kann. An dem Hubseilträger
hängt über ein Hubseilsystem 32 ein Lastträger in Form eines
sogenannten Spreaders, der mit 34 bezeichnet ist. An dem
Spreader 34 hängt ein Conainer 36, der einem Standplatz innerhalb
des Schiffes 14 zugeführt werden soll. Man erkennt an dem
Schiff 14 den Eingang eines Containeraufnahmeschachts, in
welchem eine Mehrzahl von Containern 36 übereinander gestapelt
werden können. Der Conaineraufnahmeschacht 42 bildet mit seinem
oberen Eingang 40 eine Zielposition für den Container 36. Der
Container 36 wurde von einem Containerstapel 44 im Bereich der
Krananlage durch den Spreader 34 aufgenommen und von links nach
rechts durch Bewegung der Laufkatze 22 in die in Figur 1
gezeigte Position verfahren. Während dieser Verfahrbewegung
wurde bereits durch entsprechende Steuerung der Bewegung des
Zugseils 26 darauf hingewirkt, daß der Lastträger 34 ungefähr
in Flucht mit dem Containerschachteingang gelangt. Weiterhin
wurde bereits durch entsprechende Beschleunigungen und Verzögerungen
des Zugseils 26 darauf hingewirkt, daß keine Schwingungsbewegungen
des Lastträgers 34 parallel zu der Zeichenebene
stattfinden oder, falls solche Schwingungsbewegungen bereits
aufgetreten waren, diese Schwingungsbewegungen im wesentlichen
unterdrückt werden. Man hat also davon auszugehen, daß der
Lastträger 34 mit dem Container 36 in der in Figur 1 dargestellten
Situation bereits annähernd in Flucht mit der Zielposition
(40), d.h. mit dem Eingang des Containeraufnahmeschachts
42, ist und im wesentlichen schwingungsfrei ist. Dennoch ist
der Lastträger 34 mit dem Container 36, wie in Figur 1 übertrieben
dargestellt, noch nicht in exakter Flucht zu dem Containerschachteingang,
so daß weitere Korrekturbewegungen des
Lastträgers 34 in horizontaler Richtung parallel zur Zeichenebene
notwendig sind, damit der Lastträger 34 mit dem Container
36 ohne Stillstand am Eingang 40 des Containerschachts 42 in
den Letzteren im Verlauf seiner Senkbewegung abgesenkt werden
kann.
In Figur 2 ist die Laufkatze 22 an dem Brückenträger 20 vergrößert
dargestellt. Von dem Hubseilsystem 32 gemäß Figur 1 ist
nur ein einziger Hubseilzug 50 dargestellt. Dieser Hubseilzug
50 läuft von einer an der Laufkatze 22 ortsfest und drehbar
gelagerten Seiltrommel 52 über eine Seilumlenkrolle 54 an dem
Spreader 34 zu einem Seilverankerungspunkt 56, der wiederum an
der Laufkatze 22 angebracht ist. Man erkennt ohne weiteres, daß
an dem Spreader 34 insgesamt vier solcher Hubseilzüge 50 angebracht
sein können, die jeweils mit einer Umlenkrolle 54 zusammenwirken.
Die Umlenkrollen 54 können in den vier Ecken eines
rechteckig ausgebildeten Spreaders 34 angeordnet sein. Für die
Beschreibung des hier zu behandelnden Problems genügt die Darstellung
zunächst des einzigen Hubseilzugs 50. Man erkennt, daß
der Verankerungspunkt 56 des Hubseilzugs an einem Schlitten 58
liegt, welcher in horizontaler Richtung parallel zur
Zeichenebene an der Laufkatze 22, d.h. am Rahmen 22' der Laufkatze,
verschiebbar geführt ist. Zur Verschiebung des Seilverankerungspunkts
56 mit dem Schlitten 58 ist ein hydraulisches
Kraftgerät 60 vorgesehen, so daß - wie in Figur 2 durch eine
ausgezogene und eine strichpunktierte Linie dargestellt - der
Verlauf des Seilelements 50' des Hubseilzugs 50 verändert werden
kann. Es ist für den Sachkundigen technischer Mechanik ohne
weiteres ersichtlich, daß durch Verlagerung des Seilelements
50' aus der mit voller Linie gezeichneten Stellung in die mit
strichpunktierter Linie gezeichnete Stellung eine Gleichgewichtsveränderung
eintritt und daß durch diese Gleichgewichtsveränderung
eine Kraft K auf den Lastträger 34 ausgeübt wird,
in der in Figur 2 durch den Pfeil K dargestellten horizontalen
Richtung parallel zur Zeichenebene. Es ist weiter zu erkennen,
daß die Größe und Richtung dieser Kraft K durch den Bewegungsverlauf
des Schlittens 58 beeinflußt werden kann. Weiter ist zu
erkennen, daß die Größe der Kraft K von dem Wert des Winkels β,
d.h. von der Neigung des Seilelements 50' zu Beginn und am Ende
seiner Verlagerung, abhängig ist zusätzlich zu der Abhängigkeit
von dem Bewegungsverlauf des Seilverankerungspunkts 56, der
diesem durch das hydraulische Kraftgerät 60 erteilt wird.
Als Fazit kann man festhalten, daß durch die Verlagerung des
Seilverankerungspunkts 56 gegenüber dem Hubseilträger, d.h.
gegenüber dem Laufkatzenrahmen 22', die Größe der Kraft K bestimmt
werden kann. Es ist weiter zu ersehen, daß zur Verlagerung
des Seilverankerungspunkts 56 nur eine relativ geringe
Masse in Bewegung gesetzt werden muß und daß jedenfalls die
Hauptmasse des Laufkatzenrahmens 22' nicht bewegt werden muß,
um den Seilverankerungspunkt 56 zur Erzeugung der Kraft K zu
verlagern.
Schaut man nun wieder in die Figur 1, so erkennt man, daß die
anhand von Figur 2 in ihrer Entstehungsgeschichte beschriebene
Kraft K durchaus als Korrekturkraft benutzt werden kann, um den
Lastträger 34 und den von ihm getragenen Container 36 in
Fluchtstellung gegenüber der Zielposition 40 zu bringen, die
durch den Eingang des Containeraufnahmeschachts 42 bestimmt
ist. Man muß nun bedenken, daß der Lastträger 34 im Zeitpunkt,
welcher durch die Figur 1 dargestellt ist, eine Senkgeschwindigkeit
vs und möglicherweise auch eine Horizontalgeschwindigkeit
vh besitzt, möglicherweise auch eine Beschleunigung in
Richtung des die Horizontalgeschwindigkeit darstellenden Pfeils
vh. Weiter muß man berücksichtigen, daß der Lastträger 34 und
der Container 36 möglicherweise einer Windkraft W unterliegen.
Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß der Container 36 mit seinem
unteren Ende noch einen Abstand Δh in vertikaler Richtung gegenüber
der Zielposition 40 besitzt und daß ferner der Lastträger
34 mit dem Container 36 um die Strecke Δx entlang der Koordinatenachse
x gegenüber der Zielposition 40 versetzt ist. Die
vorstehend beschriebenen Zustandsgrößen Δh, Δx, vs, vh, W und
die Masse M sowie ferner der Neigungswinkel β des Seilelements
50' sind dafür verantwortlich, welche Position der Lastträger
34 und der Container 36 bei unkorrigiertem weiterem Absenkverlauf
relativ zu der Zielposition 40 einnehmen, wenn eine Korrektur
des Zielpositionsannäherungswegs nicht vorgenommen wird.
Diese Zustandsgrößen sind deshalb auch verantwortlich für die
notwendige Größe und Richtung einer Korrekturkraft K, die man
nach der in Figur 2 dargestellten Methode erzeugen muß, wenn
man erreichen will, daß der Container dann, wenn er mit seinem
Boden auf dem Niveau D des Schiffes 14 ankommt, tatsächlich in
die Zielposition 40 trifft und in den Containeraufnahmeschacht
42 ohne Stopp einfahren kann.
Auch in Figur 3 ist das in Figur 2 bereits dargestellte hydraulische
Kraftgerät eingezeichnet und mit 60 bezeichnet. Durch
dieses hydraulische Kraftgerät 60 kann der Seilverankerungspunkt
56 verlagert werden.
Um die Werte Δh und Δx bestimmen zu können, ist an dem Lastträger
34 eine ausrückbare Detektoreinrichtung 64 angebracht.
Diese Detektoreinrichtung 64 umfaßt einen Lasersender 66 und
einen Laserstrahlempfänger 68. Die Detektoreinrichtung 64 ist
um einen Schwenkpunkt 70 schwenkbar, wobei der jeweilige Laserstrahl
eine Winkelveränderung α erfährt. Die Winkellage ist in
Figur 3 durch den Winkel α und den zugehörigen Doppeldrehpfeil
angedeutet. Der Detektor 64 schwenkt periodisch oder kontinuierlich
in Richtung des Doppeldrehpfeils α hin und her. Der
Lasersender 66 sendet periodisch Laserimpulse aus, die nach
Reflexion am Schiff durch den Laserempfänger 68 empfangen werden.
Auf diese Weise kann in jeder Winkelstellung α eine Laufzeitmessung
durchgeführt werden, diese Laufzeitmessung gibt den
Laufweg wieder. Bevorzugt wird die Höhe Δh dann durch Laufzeitmessung
bestimmt, wenn der Laserstrahl gerade die Kante des
Containerschachteingangs überfährt. Dieser Zeitpunkt kann
dadurch bestimmt werden, daß in diesem Zeitpunkt eine deutliche
Verlängerung der gemessenen Laufzeit feststellbar ist. Wenn die
Laufzeit gerade in dem Augenblick gemessen wird, in dem eine
Laufzeitveränderung im Sinne einer Laufzeitverlängerung eintritt,
so weiß der Detektor 64, daß er an der richtigen Stelle
den Laufweg mißt. Die Errechnung der Höhe Δh kann dann auf einfache
Weise in dem Detektor oder der diesem Detektor 64 nachgeschalteten
Elektronik durchgeführt werden. Man weiß die Laufzeit,
welche der Laserstrahl auf seinem Hinweg und seinem Rückweg
zwischen der Detektoreinrichtung 64 und der Kante des Containerschachteingangs
40 benötigt. Man kann daraus den Laufweg
des Laserstrahls ermitteln und man kann durch einfache Anwendung
trigonometrischer Beziehungen aus der Länge des Laufwegs
und dem jeweiligen Wert α der Winkeleinstellung der Detektoreinrichtung
64 die Größe Δh errechnen. Auf analoge Weise kann
die Größe Δx errechnet werden. Auch in Figur 4 erkennt man die
Detektoreinrichtung 64 und einen Winkelgeber 72. In einem Meßelement
74, welches dem Detektor 64 nachgeschaltet ist, wird
die Laufzeit δT des Laserstrahls und damit ein Maß für den
Laufweg des Laserstrahls jeweils zu der Kante des Containerschachteingangs
40 errechnet; in dem Meßelement 76 wird die
Größe des Winkels α aufbereitet. Die Meßelemente 74 und 76 sind
beide mit Umrechnerelementen 78 und 80 verbunden, in denen Signale
entsprechend den Größen Δx und Δh gebildet werden. Das
Umrechnungselement 80 ist mit einem Differenzierglied 82 verbunden,
in welchem die Veränderung der Höhe Δh, d.h. die Größe
dh / dt errechnet wird, welche der Senkgeschwindigkeit vs entspricht
Die Umrechnungseinheit 78 ist mit einem weiteren Differenzierglied
84 verbunden, in dem die Größe dx / dt bestimmt wird, die der
Horizontalgeschwindigkeit vh entspricht.
Das Differenzierglied 84 kann mit einem weiteren Differenzierglied
86 verbunden sein, in welchem die Größe d2x / dt2 gebildet wird,
d.h. eine etwaige Beschleunigung des Lastträgers 34 und des
Containers 36 bestimmt wird. In der Verbindung zwischen den
lastträgerseitigen Seilumlenkrollen 54 und dem Lastträger 34
ist jeweils ein Seilkraftmeßgerät 88 vorgesehen. Hier werden
Seilkräfte F1 und F2 gemessen und aus diesen Seilkräften wird
in einer Umrechnungseinheit 90 ein Maß für die Masse des Lastträgers
34 und des Containers 36 gewonnen, welche von der Beladung
des Containers 36 abhängig ist. In einem Längenmeßgerät 92
wird die Position des Seilverankerungspunkts 56 in Längsrichtung
des Laufwagenrahmens 22' bestimmt, während in einem an die
Seiltrommel 52 angekoppelten Seillängenmeßgerät 94 der Höhenabstand
h des Laufwagenrahmens 22' von dem Lastträger 34 bestimmt
wird. Den Meßgeräten 92 und 94 ist ein Umrechnungsgerät 96 zugeordnet,
in dem der jeweilige Winkel β bestimmt werden kann.
In der Rechnerbaugruppe 98 wird die Korrekturkraft berechnet,
die notwendig ist, um in der Position - wie in Figur 3 dargestellt
- eine Korrektur des Zielweges des Lastträgers 34 vorzunehmen,
die zur Erreichung der Zielposition 40 notwendig ist,
d.h. notwendig ist zum Einlauf des Containers 36 in den Containeraufnahmeschacht
42. Diese Kraft wird, wie durch das Diagramm
in der Rechnereinheit 98 dargestellt, als eine Funktion der
Zeit errechnet. Zur Errechnung der Korrekturkraft K als Funktion
der Zeit werden jedenfalls die Größen Δx, Δh, dx / dt, d2x / dt□, dh / dt,
M und β verwendet. Zusätzlich kann in die Rechnereinheit 98 ein
Signal aus einer Windbestimmungseinheit 100 eingespeist werden,
das für die Berechnung der Korrekturkraft K als Funktion der
Zeit auch den Wind berücksichtigen läßt.
In einer weiteren Rechnereinheit 102 wird sodann unter Berücksichtigung
der Größe der Korrekturkraft K (t) und unter Berücksichtigung
des Momentanwerts des Winkels β, der aus der Umrechnungseinheit
96 gewonnen wird, der Veränderungsverlauf des Winkels
β als Funktion der Zeit gewonnen, welcher die gewünschte
Korrekturkraft K als Funktion der Zeit ergibt.
Schließlich wird in einer Umrechnungseinheit 104 der Stellweg s
als Funktion der Zeit errechnet, welcher von dem hydraulischen
Kraftgerät 60 zur Verschiebung des Seilverankerungspunkts 56
durchgeführt werden muß, um die Korrekturkraft K (t) zu erzeugen.
Der vorstehend beschriebene Regelvorgang kann im Verlauf der
weiteren Annäherung des Lastträgers 34 an die Zielposition 40
mehrfach wiederholt werden.
Jedenfalls dann, wenn das Kranfahrwerk 18 in Richtung der
Schienen 16 gemäß Figur 1 ebenfalls Bewegungen ausführt, ist es
vorteilhaft, den vorstehend beschriebenen Regelvorgang auch für
die Durchführung von Zielwegkorrekturen des Lastträgers 34 in
Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 durchzuführen.
Die Ermittlung der Masse M ist nicht zwingend, sofern nur das
Kraftgerät 60 in der Lage ist, einen zur Lagekorrektur des
Lastträgers 34 erforderlichen Stellwegverlauf s(t) auch bei den
größten vorkommenden Werten der Masse zu erzwingen. Dies ergibt
sich daraus, daß der Stellwegverlauf s(t) unabhängig von der
jeweiligen Masse ist. Ist die Masse nämlich groß, so ist auch
die Seilkraft entsprechend groß. Die Korrekturkraft K auf den
Lastträger wird von der Seilkraft in dem jeweiligen Seilelement
abgeleitet und ist damit zwangsläufig proportional zur Masse.
Unkenntnis der Masse verhindert also nicht die Ermittlung des
zur jeweiligen Korrektur notwendigen Bewegungsablaufs des Seilverankerungspunkts
56.
In Figur 5 ist eine Laufkatze, d.h. ein Hubseilträger 22 im
Detail dargestellt. Auf dem Laufkatzenrahmen 22' sind die Hubseilwinden
52 ortsfest angeordnet und je mit einem Antriebsmotor
53 verbunden, der ebenfalls fest auf dem Laufkatzenrahmen
angeordnet ist. Jedem der Seilverankerungspunkte 56 ist ein
Schlitten 58 zugeordnet. Die beiden Schlitten 58 sind durch
Führungsrollen 59 an dem Laufkatzenrahmen 22' geführt. Weiterhin
sind die beiden Schlitten 58 durch eine Zahnstange 61 miteinander
verbunden. Die Zahnstange 61 steht in Eingriff mit
einem Antriebsritzel 63, welches durch einen Motor 65 angetrieben
ist. Der Motor 65 ist wiederum durch die Umrechnungseinheit
104 gemäß Figur 4 gesteuert. Auf diese Weise können gleichzeitig
die beiden Seilverankerungspunkte 56 zur Erzeugung der Korrekturkraft
K (t) verstellt werden. Damit werden die Seilverläufe
der Seilelemente 50' beider Hubseilzüge 50 des Hubseilsystems
32 gleichzeitig verlagert. Eine Verlagerung der Seilverankerungsstellen
56 nach links führt zu einer auf den Lastträger
34 nach links einwirkenden Korrekturkraft, während eine
Verlagerung der Seilverankerungspunkte 56 nach rechts zu einer
nach rechts gerichteten Korrekturkraft führt.
Man muß sich in Figur 5 den Container 36 und den Lastträger 34
so vorstellen, daß diese eine lange Längsachse u senkrecht zur
Zeichenebene der Figur 5 besitzen, eine kurze horizontale Querachse
v parallel zur Zeichenebene der Figur 5 und eine
Hochachse w, welche durch die geometrischen Mittelpunkte des
Lastträgers 34 und des Containers 36 verläuft. Die kurze Querachse
v erstreckt sich parallel zur Längsrichtung des Brückenträgers
20, während sich die lange Achse u in Richtung der
Schienen 16 des Kranfahrwerks 18 erstreckt.
In der Anordnung gemäß Figur 5 wird davon ausgegangen, daß in
Richtung der Längsachse u, beabstandet von den Hubseilzügen 50,
noch zwei weitere solche Hubseilzüge angeordnet sind, so daß
insgesamt vier Hubseilzüge über die Ecken eines Rechtecks verteilt
zwischen der Laufkatze 22 und dem Lastträger 34 angeordnet
sind. All diese Hubseilzüge 50 werden synchron verlagert,
wenn es darum geht, dem Lastträger 34 eine Korrekturkraft in
Richtung der kurzen Querachse v, und damit in Richtung des
Brückenträgers 20, zu erteilen.
In Figur 6a erkennt man eine Laufkatze 22a, die wiederum als
Hubseilträger ausgebildet ist. Sie umfaßt einen Laufkatzenrahmen
22'a mit Laufrädern 24a zur Bewegung längs eines hier nicht
eingezeichneten Brückenträgers. Auf dem Laufkatzenrahmen 22'a
sind für insgesamt zwei Hubseilzüge 50a nach Art des in Figur 2
dargestellten Hubseilzugs 50 jeweils eine Hubseiltrommel 52a
und ein Seilverankerungspunkt 56a eingezeichnet. Man erkennt,
daß man durch Verlagerung der beiden Seilverankerungspunkte 56a
in Richtung der Querachse v eine Korrekturkraft K parallel zur
Querachse v erzeugen kann.
In Figur 6b ist für die gleiche Ausführungsform eines Hubseilträgers,
d.h. einer Laufkatze, dargestellt, daß man durch Verlagerung
der Seilverankerungspunkte 56a in zwei zueinander orthogonalen
horizontalen Richtungen parallel zur Längsachse u
und zur Querachse v eine resultierende Korrekturkraft K erzeugen
kann, welche sowohl gegenüber der Längsachse u als auch gegenüber
der Querachse v geneigt ist. Diese Korrekturkraft kann
somit in der Darstellung gemäß Figur 3 gleichzeitig eine Korrekturbewegung
in Richtung x parallel zur Zeichenebene und/oder
in Richtung y senkrecht zur Zeichenebene herbeiführen.
In Figur 6c ist bei dem gleichen Hubseilträger, der auch in
Figur 6a und 6b dargestellt ist, angedeutet, daß die Seilverankerungspunkte
56a antiparallel in Richtung der Querachse v
verstellbar sind. Auf diese Weise kann ein Korrekturmoment T
auf den zugehörigen Lastträger ausgeübt werden, welches den
Lastträger 34 im Uhrzeigersinn zu drehen sucht, so daß die Winkelstellung
des Lastträgers 34 um die Hochachse w korrigiert
werden kann und der Lastträger 34 in der richtigen Winkelstellung
um seine Hochachse in die Zielposition 40 gemäß Figur 3
trifft.
In Figur 6d ist ein Hubseilträger mit insgesamt vier Hubseilzügen
50b dargestellt, wobei nur die Seilverankerungspunkte 56b
zweier Hubseilzüge 50b in Richtung der Querachse v verstellbar
sind. Daneben ist es möglich, auch die Seilverankerungspunkte
der rechten Hubseilzüge 50b in Richtung der Querachse v verstellbar
zu machen.
In Figur 6e ist für einen Hubseilträger 22b - wie schon in Figur
6d dargestellt - illustriert, daß die Seilverankerungspunkte
56b sämtlicher vier Hubseilzüge 50b synchron zueinander
sowohl in Richtung der Längsachse u als auch in Richtung der
Querachse v verstellt werden können, was wiederum zu einer
schräggestellten Korrekturkraft K führt, welche - bezogen auf
die Darstellung der Figur 3 - eine Korrektur sowohl in Richtung
der Achse x als auch der Achse y gleichzeitig bewirken kann.
In Figur 6f ist angedeutet, daß die Seilverankerungspunkte 56c
sämtlicher vier Hubseilzüge 50c auf einem gemeinsamen Subrahmen
110c angeordnet sein können, so daß alle Seilverankerungspunkte
56c gemeinsam in Richtung der Längsachse u mit dem Subrahmen
110c auf einem Zwischenrahmen 112c verschoben werden können.
Der Zwischenrahmen 112c ist in Richtung der Querrachse v auf
dem Laufkatzenrahmen 22'c verschiebbar. Durch Überlagerung der
Verschiebung des Subrahmens 110c und des Zwischenrahmens 112c
können translatorische Korrekturkräfte beliebiger Richtung erzeugt
werden.
In der Ausführungsform nach Figur 6g, die der Ausführungsform
nach Figur 6d entspricht, wird durch gegensinnige Bewegung von
mindestens zwei diagonal einander gegenüberliegenden Seilverankerungspunkten
56b ein Drehmoment um die Hochachse w erzeugt.
Gemäß Figur 7 sind einzelne Plattformen 114e längs Schienen
116e auf dem Laufkatzenrahmen 22'e verschiebbar und zwar mittels
jeweils eines Kraftgeräts 118e. Auf den Plattformen 114e
ist jeweils ein Schlitten 120e mittels Schienen 122e verschiebbar.
Auf diese Weise ist der jeweilige Seilverankerungspunkt
56e in beiden Richtungen, d.h. in Richtung der Längsachse u und
in Richtung der Querachse v verschiebbar. Zur Verschiebung der
Plattform 114e gegenüber dem Laufkatzenrahmen 22'e ist das
Kraftgerät 118e vorgesehen, während zur Verschiebung des
Schlittens 120e gegenüber der Plattform 114e längs der Schienen
122e ein Kraftgerät 124e vorgesehen ist. Die Kraftgeräte für
alle vier Hubseilzüge 50e sind unabhängig voneinander betätigbar.
Dies gibt die Möglichkeit für die Erzeugung translatorischer
Korrekturkräfte auf den Lastträger 22e, die Seilverankerungspunkte
56e sämtlicher Hubseilzüge 50e parallel zueinander
und synchron in beliebiger Richtung zu bewegen. Dies gibt aber
auch die Möglichkeit, wie in Figur 6g angedeutet, die Seilverankerungspunkte
56b so zu bewegen, daß ein Korrekturdrehmoment
T im Uhrzeigersinn auf den zugehörigen Lastträger erzeugt wird
und dieser eine Winkelkorrektur um eine Hochachse w erfährt.
In Figur 8 sind die Seiltrommeln 52f sämtlicher vier Hubseilzüge
50f stationär an dem Laufkatzenrahmen 22'f der Laufkatze
22f angeordnet. Die Seilverankerungspunkte 56f sind auf Drehscheiben
130f angeordnet. Die Drehscheiben 130f sind um Drehachsen
132f drehbar, z.B. mittels Schneckenantrieben 134f. Die
Seilverankerungspunkte 56f sind längs radialer, auf den Drehscheiben
130f ausgebildeter Führungsschienen 136f in ihrem Abstand
gegenüber den Drehachsen 132f durch einen Linearantrieb,
z.B. einen hydraulischen Stellzylinder 138f, verstellbar. Durch
synchronen Drehantrieb der Drehscheiben 130f und durch synchrone
Bewegung der Seilverankerungspunkte 56f längs der radial
verlaufenden Führungsschienen 136f können auch bei dieser Ausbildung
Korrekturkräfte in beliebiger translatorischer Korrekturrichtung
erzeugt werden. Auch Korrekturmomente können auf
diese Weise erzeugt werden.
In Figur 9 ist die Laufkatze 22g wiederum mittels Rädern 24g
ihres Laufkatzenrahmens 22'g längs der Laufbahn des Brückenträgers
20g verschiebbar. An dem Laufkatzenrahmen 22'g hängt wiederum
ein Lastträger 34g mittels eines Hubseilsystems 32g, von
dem ein Hubseilzug 50g dargestellt ist. Der Hubseilzug 50g
umfaßt wiederum - wie in Figur 2 - Seilelemente 50'g und 50"g.
Der Hubseilzug 50g ist von einem Seil gebildet, welches über
Umlenkrollen 140g an dem Laufkatzenrahmen 22'g geführt ist.
Dieses Seil ist mit 142g bezeichnet und läuft über die ganze
Länge des Brückenträgers 20g von einem Festpunkt 144g am einen
Ende des Brückenträgers 20g zu einer Seiltrommel 146g am anderen
Ende des Brückenträgers 20g. Durch Aufwickeln des Zugseils
142g an der Seiltrommel 146g kann der Lastträger 134g gehoben
werden, durch Abwickeln des Zugseils 142g von der Seiltrommel
146g kann der Lastträger 34g gesenkt werden.
Die Seilumlenkrolle 140g ist in Richtung des Doppelpfeils 148g
verstellbar, so daß auch bei dieser Ausführungsform das Seilelement
50'g verlagert werden kann, so wie in der Ausführungsform
der Figur 2 und damit auch hier eine Korrekturkraft K
erzeugt werden kann. Dies ist natürlich für sämtliche Hubseilzüge
50g möglich, von denen in Figur 9 nur einer eingezeichnet
ist. Hier stellt die Seilumlenkrolle 140g eine Seilverlaufbeeinflussungseinheit
dar, während in den bisher beschriebenen
Ausführungsformen die Seilverlaufbeeinflussungseinheit jeweils
von einem Verankerungspunkt gebildet war.
In Figur 10 ist noch eine weitere Ausführungsform einer Seilverlaufbeeinflussungseinheit
dargestellt.
In dieser Ausführungsform sind sowohl der Seilverankerungspunkt
56h als auch die Hubseiltrommel 52h stationär an dem Laufkatzenrahmen
22'h angeordnet. Dem Seilelement 50'h ist eine
Durchlauföse 150h zugeordnet. Diese Durchlauföse 150h ist auf
einem Schlitten 152h von einer Gruppe von Seilrollen 154h gebildet.
Der Schlitten 150h ist auf Schienen 156h einer Plattform
158h mittels eines hydraulischen Stellzylinders 160h in
Richtung der Längsachse u des zugehörigen Lastträgers verschiebbar.
Andererseits ist die Plattform 158h mittels eines
hydraulischen Stellzylinders 162h gegenüber einem Traggerüst
164h in Richtung der kurzen Querachse v verstellbar; das Traggerüst
164h ist fest an dem Laufkatzenrahmen 22'h angebaut. Auf
diese Weise ist es möglich, den Seilverlauf des Seilelements
50'h auf der Höhe der Seilführungsöse 150h in Richtung der
Längsachse u und/oder in Richtung der Querachse v zu verlagern.
Dies ist natürlich wieder für alle vorhandene Hubseilzüge 50h
möglich. Man kann deshalb auch bei dieser Ausführungsform Korrekturkräfte
auf den zugehörigen Lastträger erzeugen. Will man
nur translatorische Korrekturkräfte erzeugen, so können die
Seildurchlaufösen 150h sämtlicher Hubseilzüge 50h zur gemeinsamen
Bewegung in Richtung beider Achsen u und v miteinander verbunden
sein. Will man Korrekturmomente um die Hochachse w erzeugen,
so ist es notwendig, die Seildurchlaufösen 150h gegenüber
dem Laufkatzenrahmen 22'h unabhängig voneinander zu bewegen,
so daß wahlweise je nach Art des Korrekturbedarfs
translatorische Korrekturkräfte oder Korrekturmomente um die
Hochachse w erzeugt werden können oder translatorische Korrekturkräfte
und Korrekturmomente.
In Fig. 11 erkennt man einen Hubseilträger 22i in Draufsicht,
der ähnlich ausgebildet und angeordnet sein kann wie in
Fig. 1 dargestellt. An diesem Hubseilträger 22i ist wieder
mittels eines Hubseilsystems (nicht dargestellt, aber entsprechend
dem Hubseilsystem 32 der Fig. 1) ein Lastträger 34i
aufgehängt. An dem Lastträger 34i möge wieder ein Container 36
angekuppelt sein, wie in Fig. 1 dargestellt. Dieser Container
soll nun in einen Container-Aufnahmeschacht 42i eingeführt
werden, dessen oberer Ausgang mit 40i bezeichnet ist. Der
obere Ausgang 40i ist gemäß Fig. 11 durch Eckwinkel 150i
definiert, die dem Umriß des Lastträgers 34i annähernd
entsprechen. Der Hubseilträger 22i läuft ähnlich wie in
Fig. 1 entlang eines Brückenträgers 20i, wobei der Brückenträger
20i ähnlich Fig. 1 längs Schienen 16i verfahrbar sein
kann.
Es sei nun angenommen, daß der an dem Hubseilträger 22i
durch ein Hubseilsystem aufgehängte Lastträger 34i mit oder
ohne Container in den Schacht 42i eines Schiffes eingesenkt
werden solle, und zwar möglichst so, daß bei Durchlaufen des
Schachtausgangs 40i kein Anhalten des Lastträgers 34i notwendig
ist. Der Schachtausgang 40i muß also von dem Lastträger
34i genau angefahren werden.
Wie in Fig. 1 sind an dem Lastträger 34i Detektoreinheiten
64i angebracht, welche dazu bestimmt und geeignet sind,
die Eckwinkel 150i zu erkennen und danach Korrekturkräfte
zu liefern entsprechend der Korrekturkraft K in Fig. 2,
welche, auf den Lastträger 34i einwirkend, dessen Lagekorrektur
gegenüber dem Schachtausgang 40i bewirken.
Es sei nun angenommen, daß gemäß Fig. 11 der Hubseilträger
22i längs des Brückenträgers 20i in Pfeilrichtung
151i fährt und daß die Detektoreinheiten 64i den
Schachtausgang noch nicht in ihrem Sichtfeld haben. Es
sei weiter angenommen, daß durch die Steuerung des in Fig. 1
bei 26 und 28 angedeuteten Fahrantriebs für den Hubseilträger
22i bereits Zielmaßnahmen getroffen sind, welche dafür
sorgen, daß der Lastträger 34i annähernd in den Bereich des
Zielfelds 40i gelangt, d.h. in den Bereich des oberen
Schachtausgangs 40i. Als derartige Maßnahmen kommen insbesondere
in Frage:
eine Steuerung des Antriebs 28,26 nach Maßgabe einer
dem Zielfeld 40i zukommenden Adresse; eine Beeinflussung der Antriebsbewegung der Antriebsmittel
28,26 nach Maßgabe detektierter Schwingungen
des an dem Hubseilträger 22i hängenden Lastträgers 34i.
Es sei weiter angenommen, daß die soweit bereits eingeleiteten
Zielmaßnahmen bezüglich des Zielfelds 40i nicht ausreichen,
um dieses Zielfeld mit hinreichender Genauigkeit
zu erreichen, und um den Lastträger 34i in ununterbrochener
Bewegung in den Container-Aufnahmeschacht 42i einfahren zu
lassen. Es bedarf also Korrekturmaßnahmen, beispielsweise
solcher Korrekturmaßnahmen, wie sie in den Fig. 1 - 10
gezeichnet und im zugehörigen Beschreibungsteil beschrieben
worden sind.
Die Detektoreinheiten 64i können wieder Detektoreinheiten
nach Art der Detektoreinheit 64 von Fig. 1 sein. Gleichgültig,
welche Art von Detektoreinheiten verwendet werden,
man muß damit rechnen, daß diese Detektoreinheiten nicht
das gesamte Bewegungsfeld erfassen können, innerhalb dessen
sich der Lastträger 34i bewegt. Insbesondere können sie im
Beispielsfall nicht die gesamte Schiffsoberfläche in jedem
Zeitpunkt beobachten, also weder deren Schachtausgang noch
deren etwa über Deck angeordnete Container-Abstellplätze.
Erst im Verlauf der Annäherung eines Lastträgers 34i in die
Nähe des Zielfelds 40i (im Beispielsfall des Schachtausgangs)
gelangen die Detektoreinheiten 64i in Positionen, in welchen
sie die Eckwinkel 150i erfassen können. Dazu ist es nicht
notwendig, daß die Detektoreinheiten 64i bereits vertikal
über den Eckwinkeln 150i stehen. Es sei vielmehr angenommen,
daß die gemäß Fig. 11 in Pfeilrichtung 151i vorlaufenden
rechten Detektoreinheiten 64i die Eckwinkel 150i bereits in
ihr Sichtfeld bekommen, wenn sie die Linie 152i erreicht
haben. Bereits zu diesem Zeitpunkt wird nun nach der Erfindung
mit der Beobachtung des Zielfelds 40i durch die rechts
gelegenen Detektoreinheiten 64i begonnen.
Man muß aber nun mit der beschränkten Erkenntnisfähigkeit
der Detektoreinheiten 64i rechnen, und man muß auch bedenken,
daß das Deck des Schiffes 14 eine Fläche ist, auf
welcher eine Vielzahl von detektorerkennbaren Störsingularitäten
vorkommen, welche von den für das Zielfeld 40i
charakteristischen Zielfeldmerkmalen, also z.B. den Eckwinkeln
150i, unterschieden werden müssen. Man kann diese
Unterscheidung dadurch treffen, daß man die Detektoreinheiten
64i dergestalt ausbildet, daß sie die geometrischen
Besonderheiten der Eckwinkel 150i erkennen.
Man kann alternativ auch die Detektoreinheiten 64i, beispielsweise
die beiden in Fig. 11 rechts liegenden Detektoreinheiten
64i, so ausbilden, daß sie nach Erkennung der
beiden Eckwinkel 150i unter Vermittlung des Datenverarbeitungssystems
den Abstand der Eckwinkel 150i quer zur Längsrichtung
des Brückenträgers 20i ermitteln und mit einem
gespeicherten Abstandsmaß vergleichen, welches dem Abstand
zweier Eckwinkel des Zielfelds 40i entspricht. Ergibt
dann der Positionsvergleich zweier durch die beiden
rechts liegenden Detektoreinheiten 64i erfaßter Singularitäten,
daß deren Abstand quer zur Längsrichtung des
Prückenträgers dem tatsächlichen Abstand zweier Eckwinkel
150i entspricht, so besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit
dafür, daß es sich bei diesen beiden Singularitäten um die
Eckwinkel eines Zielfelds, d.h. im Beispielsfall eines
Schachtausgangs handelt.
Wenn diese Identifizierung noch nicht zuverlässig genug ist,
so können die beiden rechts liegenden Detektoreinheiten 64i
auch die Symmetrie der von ihnen erfaßten Singularitäten
untersuchen und bei Feststellung der Symmetrie somit die
Aussage verifizieren, daß es sich bei den erfaßten Singularitäten
tatsächlich um kennzeichnende Singularitäten eines
Zielfelds handelt, also beispielsweise um die beiden zuerst
erreichten Eckwinkel 150i des Schachtausgangs 40i.
Konnte unter Vermittlung der Detektoreinheiten 64i und der
diesen nachgeschalteten Datenverarbeitungseinrichtungen bei
Erreichen der Linie 152i gemäß Fig. 11 bereits festgestellt
werden, daß man sich im Bereich von Singularitäten befindet,
die mit hoher Wahrscheinlichkeit einem Zielfeld 40i entsprechen,
so kann man bereits zu diesem Zeitpunkt, d.h.,
wenn sich die rechten Detektoreinheiten 64i im Bereich
der Linie 152i gemäß Fig. 11 befinden, mit der Zielwegkorrektur
beginnen in der Annahme, daß man tatsächlich das
Zielfeld erfaßt hat. Es ist also nicht notwendig, daß sämtliche
Detektoreinheiten 64i bei Beginn der Zielwegkorrektur
bereits die ihnen zugeordneten Singularitäten , sprich Eckwinkel
150i des Zielfelds 40i, erfaßt haben. Dies ist ein
entscheidender Vorteil der Erfindung: Man kann mit der
Erzeugung der Korrekturkraft K an dem Lastträger 34i
bereits beginnen, wenn der Lastträger 34i noch erhebliche
horizontale Entfernung von dem Zielfeld 40i besitzt. Damit
wird die zur Korrektur der Zielbewegung verfügbare Zeit
wesentlich verlängert. Die Korrekturkräfte können demnach
ebenfalls verringert werden, und die Korrekturgenauigkeit
steigt.
Wenn im Zuge der weiteren Bewegung des Lastträgers 34i
in Richtung 151i bei Erfassung der rechts gelegenen Eckwinkel
150i durch die rechts gelegenen Detektoreinheiten 64i
oder der links gelegenen Eckwinkel 150i durch die links
gelegenen Detektoreinheiten 64i erneute Beobachtungen
Zweifel darüber aufkommen lassen, ob tatsächlich das gewünschte
Zielfeld erreicht worden ist, so kann immer noch
die vertikale Annäherungsbewegung des Lastträgers 34i in
Richtung auf den Boden des Container-Aufnahmeschachts 42i
verlangsamt oder unterbrochen werden, so daß tatsächlich
nur dann eine Absenkbewegung unter das Niveau des
Container-Schachtausgangs 40i eingeleitet wird, wenn
Sicherheit besteht, daß das richtige Zielfeld erreicht ist
und daß der Lastträger 34i in hinreichend exakter Flucht
mit dem Container-Schachtausgang steht.
Wenn die Detektoreinheiten 64i von Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombinationen
gebildet sind, wie
bei der Beschreibung der Fig. 1 - 10 angenommen, so
erfolgt die Detektion der Eckwinkel 150i dadurch, daß
ein Laufzeitsprung dann festgestellt wird, wenn der
jeweilige gepulste Laserstrahl eine Kante eines Eckwinkels
150i überfährt. Hierzu ist eine Relativbewegung
zwischen dem Laserstrahl und dem jeweiligen Eckwinkel 150i
erforderlich.
Diese Relativbewegung kann durch eine Scan-Bewegung des
Laserstrahls gewonnen werden. In Fig. 12 ist eine
Detektoreinheit 64i wiederum schematisch dargestellt.
An dieser Detektoreinheit erkennt man eine Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombination
155i, welche
durch Laufzeitmessungen (siehe Beschreibung zu den
Fig. 1 - 10) das Überfahren z.B. einer Kante 156i gemäß
Fig. 12 ermitteln kann. Hierzu kann die Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombination
eine Schwenkbewegung
in Richtung des Schwenkpfeils 157i ausführen.
Es ist auch denkbar, die Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombination
zusätzlich einer Bewegung längs des
Schwenkpfeils 158i zu unterwerfen, so daß der Eckwinkel
150i zeilenweise abgetastet wird.
Auf mindestens eine der Schwenkbewegungen längs der
Schwenkpfeile 157i und 158i kann verzichtet werden, wenn
man sich zur Abtastung die Bewegung des Lastträgers 34i
längs des Pfeils 151i gemäß Fig. 11 zunutze macht. Dabei
ist es auch denkbar, den Lastträger 34i zu einer Schwingung
in Richtung des Pfeils 151i gemäß Fig. 11 oder auch
quer zur Pfeilrichtung 151i anzuregen, um auf solche
Weise mittels einer oder mehrerer an dem Lastträger 34i
ggf. auch starr angeordneter Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombinationen
einen oder mehrere der
Eckwinkel 150i zu beobachten.
Die Verwendung von Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombinationen
ist nur eine der Möglichkeiten der
Zielfeldbeobachtung. Es ist auch denkbar, zur Zielfeldbeobachtung
eine oder mehrere Fernsehkameras einzuschalten
und aufgrund der durch die Fernsehkameras empfangenen
Lichtsignale nach Umsetzung und Weiterverarbeitung dieser
Lichtsignale in elektronische Signale die Eckwinkel 150i
oder andere Singularitäten zu erkennen. Dabei ist es
analog zu den vorangehenden Ausführungen wieder möglich,
die ein Zielfeld 40i kennzeichnenden Singularitäten von
anderen Störsingularitäten zu unterscheiden, sei es durch
Abstandsmessung, sei es durch Symmetrieuntersuchungen.
Es ist auch denkbar, gemäß Fig. 13 eine Detektoreinheit
64k mit einer Vielzahl von Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombinationen
155k oder einzelnen
Fernsehaugen auszurüsten, um in kürzester Zeit Singularitäten
auf ihre Zuordnung zu einem bestimmten Zielfeld
hin untersuchen zu können, insbesondere auch dann, wenn
diese Singularitäten von komplizierten Flächen- oder
Raumstrukturen gebildet sind. Auch im Falle der Anordnung
gemäß Fig. 13 kann man auf die Beweglichkeit der
Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombinationen
bzw. der Fernsehaugen gegenüber dem Lastträger verzichten.
Eine weitere interessante Möglichkeit ist in Fig. 14
dargestellt. Hier erkennt man eine Detektoreinheit 641.
An dieser Detektoreinheit 641 ist eine Laserstrahl-Sender-Laserstrahl-Empfänger-Kombination
1551 vorgesehen.
Der ausgesandte Laserstrahl ist auf eine Reihe von
schräggestellten Umlenkspiegeln 159l gerichtet. Diese
Umlenkspiegel sind durch elektrische Signale aus einer
Signalgebereinheit 1601 selektiv auf Laserlichtdurchlässigkeit
oder Laserlichtreflexion umstellbar, so daß,
wenn die Umlenkspiegel 1591 nacheinander von einem
elektrischen Impuls geschaltet werden, nacheinander an
verschiedenen Orten Laserstrahlen zum Zielfeld gesandt
werden können und damit größere Bereichedes Zielfelds
rasch überprüft und ausgewertet werden können.
Wenn das Zielfeld von einem Schachtausgang gebildet ist,
so muß man wieder dafür Sorge tragen, daß die Detektoreinheiten
beim Eintauchen des Lastträgers 34i in den
Container-Aufnahmeschacht 40i nicht mit den Begrenzungsflächen,
also etwa den Eckwinkeln 150i des Schachts in
Kollision treten. Die Detektoreinheiten 64i können zu
diesem Zweck gegenüber dem Lastträger 34i beweglich
angeordnet sein, so daß sie noch innerhalb des Umrisses
des Lastträgers 34i zurückgezogen werden können, wenn
das Eintauchen in den Container-Aufnahmeschacht 42i unmittelbar
bevorsteht.
Dasanhand der Fig. 11 - 14 beschriebene Verfahren ist
ebenso wie das Verfahren gemäß den Fig. 1 - 10 und insbesondere
auch in Kombination mit diesem auch dann anwendbar,
wenn Lasten, wie z.B. Container, an Land abgesetzt
werden sollen. In diesem Fall können die in Fig. 11
eingezeichneten Eckwinkel 150i beispielsweise auch durch
flächige Farbstrukturen am Boden eines Container-Lagers
gebildet sein.
Wenn es darum geht, Container in Container-Lagern an Land
übereinander anzuordnen, so kann das jeweilige Zielfeld
auch von der Oberseite des jeweils obersten Containers
gebildet sein. In diesem Fall können die Detektoreinheiten
64i darauf abgestimmt sein, die Eckbeschläge an
der Oberseite von Containern zu erfassen, die der Kupplung
der Container mit dem Lastträger 34i dienen. Auch hier
können wieder Strukturen und/oder Farbgebungen solcher
Eckbeschläge beobachtet und ausgewertet werden, ggf.
unter Einbeziehung von Symmetriebeobachtungen, ggf.
auch unter Vergleich des Abstands der jeweils erfaßten
Singularitäten mit dem Abstand charakteristischer Stellen
der Eckbeschläge in Längs- oder/und in Querrichtung des
jeweiligen Containers.
Zu der Ausführungsform nach Figur 14 ist noch nachzutragen,
daß die Umlenkspiegel beispielsweise von Fest- oder
Flüssigkristallen gebildet sein können, die durch Anlegen
eines elektrischen Feldes wahlweise auf Lichtdurchlässigkeit
oder Reflexion geschaltet werden können. Solche Kristalle
sind beispielsweise in der Uhrenindustrie zur Sichtbarmachung
von Digitalanzeigen bekannt.
Die durch die Detektoreinheiten 64i gewonnenen Signale können
nach Umsetzung in elektrische Signale und Umrechnung in der
Datenverarbeitungsanlage dazu verwendet werden, um etwa
nach Figur 1 den Seilweg eines Seilelements 50' mittels eines
Kraftgeräts 60 zu verlagern und dadurch eine Kraft auf den
Lastträger 34 in der jeweils gewünschten, für die Zielannäherungskorrektur
notwendigen Richtung zu erzeugen. Dies ist aber
wieder nur eine von verschiedenen Möglichkeiten. Es ist bei dem
in den Figuren 11 ff. dargestellten Verfahren auch möglich, den
Antrieb des Hubseilträgers 22 längs des Brückenträgers 26 zielwegkorrigierend
zu beeinflussen oder den Antrieb des Kranturms 18
längs der Schienen 16 zielwegkorrigierend zu beeinflussen. Die
erfindungsgemäß geschaffene Möglichkeit, mit der Zielfeldbeobachtung
bereits vor annähernder Erreichung der vertikalen Überdeckung
von Lastträger 34i und Zielfeld 40i zu beginnen, gewährt,
wie schon angedeutet, eine verlängerte Zeitspanne für die Zielfeldkorrektur.
Deshalb ist es möglich, die Zielwegkorrektur
gerade hier auch durch Einflußnahme auf die Antriebe des Hubseilträgers
22i in Pfeilrichtung 151i und/oder auf den Antrieb des
Brückenträgers 20i in Richtung der Schienen 16i vorzunehmen.
Es sind opto-elektronische Systeme bekannt, die ein sog."Zoomen"
ermöglichen. Dies soll besagen, daß man mit ein und demselben
opto-elektronischen System zunächst ein größeres Bildfeld, etwa
auf der Oberfläche des Schiffes 14, erfassen kann, um innerhalb
dieses größeren Bildfelds überhaupt Singularitäten zu ermitteln.
Hat man dann Singularitäten ermittelt, die chrakteristische
Singularitäten eines angezielten Zielfelds sein könnten, z.B.
zwei Eckwinkel 150i, so kann man durch Zoomen das Bildfeld
verkleinern und damit das Auflösungsvermögen des jeweiligen optoelektronischen
Systems vergrößern. Dabei besteht die Möglichkeit,
die optische Achse des jeweiligen opto-elektronischen Systems
etwa durch Bewegung gegenüber dem Lastträger 34i so nachzukorrigieren,
daß auch während der Verkleinerung des Bildfelds eine
bereits erfaßte und als verdächtig bezüglich der Zugehörigkeit zu
dem angezielten Zielfeld erkannte Singularität in dem verkleinerten
Bildfeld verbleibt. Das verbesserte Auflösungsvermögen erlaubt
es dann, den Verdacht auf Zugehörigkeit der jeweiligen
Singularität zu dem angepeilten Zielfeld weiter zu verifizieren
und nach hinreichender Verifizierung mit der Zielwegkorrektur zu
beginnen.
In der Praxis ist es denkbar, mit der Zielwegkorrektur bereits 2-4
m vor dem Erreichen der vertikalen Überdeckung zwischen dem
Lastträger 34i und dem Zielfeld 40i der Figur 11 zu beginnen, so
daß je nach der dann bestehenden Annäherungsgeschwindigkeit des
Lastträgers 34i in Pfeilrichtung 151i reichlich Zeit für die
Zielwegkorrektur zur Verfügung steht. In diesem Zeitpunkt kann
die Geschwindigkeit des Lastträgers 34i in Pfeilrichtung 151i
ohnehin schon aufgrund der Steuermittel einer zugeteilten Adresse
reduziert sein. Es ist aber auch denkbar, bei Einsetzen der
Zielwegkorrektur zunächst einmal die Geschwindigkeit des Lastträgers
34i in Pfeilrichtung 151i zu reduzieren und ggf. auch die
Senkgeschwindigkeit, um auf diese Weise die zur Zielwegkorrektur
verfügbare Zeit vorab zu verlängern.
Die Elektronik zur Durchführung der Zielwegkorrektur kann ähnlich
ausgebildet sein wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren
1-3 beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Zielwegkorrektur ist es natürlich
erwünscht, zum Zeitpunkt der Erreichung des Zielfelds, so z.B.
eines Containerschachteingangs, Schwingungen möglichst abgebaut
zu haben. Es ist jedoch zu beachten, daß insbesondere lange
periodische Schwingungen unter Umständen auch zum Zeitpunkt des
Erreichens des Zielfelds noch vorliegens können, dann nämlich,
wenn der Ablauf solcher langer periodischer Schwingungen bei der
Zielwegkorrektur in Betracht gezogen worden ist und die lange
periodische Schwingung dann in der Anpeilung des Zielorts als ein
Beitrag miteinbezogen worden ist. In diesem Fall existiert bei
Berührung des Containers mit dem Zielfeld noch eine kinetische
Energien an dem Container, die dann etwa dadurch vernichtet
wird, daß der Container nach dem Einfahren in den jeweiligen
Schacht an dessen Begrenzungsflächen anstößt oder beim Absetzen
auf einem Lagerboden mit dem Containerboden in reibende Berührung
gebracht wird.