EP1101725A1 - Vorrichtung zum automatisierten umschlag von Lasten - Google Patents

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EP1101725A1
EP1101725A1 EP00250370A EP00250370A EP1101725A1 EP 1101725 A1 EP1101725 A1 EP 1101725A1 EP 00250370 A EP00250370 A EP 00250370A EP 00250370 A EP00250370 A EP 00250370A EP 1101725 A1 EP1101725 A1 EP 1101725A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting
spreader
handling device
guide
load
Prior art date
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Granted
Application number
EP00250370A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1101725B1 (de
Inventor
Joachim Kröll
Jürgen Breitfeld
Hermann Franzen
Jannis Moutsokapas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Atecs Mannesmann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atecs Mannesmann GmbH filed Critical Atecs Mannesmann GmbH
Priority to DK00250370T priority Critical patent/DK1101725T3/da
Publication of EP1101725A1 publication Critical patent/EP1101725A1/de
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Publication of EP1101725B1 publication Critical patent/EP1101725B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/101—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means for containers

Definitions

  • the invention relates to a device for automated handling of Load handling devices of a handling device, in particular loads of ISO containers, using a spreader, the corners of which are over four axial sliding pendulum supports with the substantially horizontally extending Support frame of a lifting beam are connected, which in turn in the area of their Corner points are suspended on four ropes of a hoist.
  • Automated container terminals are known per se, there are different ones Load suspension devices are used for the given at these terminals special conditions and not on other terminals are transferable.
  • the spreaders which are also equipped with lifting beams either the disadvantage of the high dead weight or the great height.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for to create automated handling of in particular ISO containers that are under Use of a lifting traverse of the generic type assigned to the spreader Art guaranteed a safe automatic use of the spreader and thereby is simple and reliable and can therefore be used cost-effectively can.
  • the generic device is improved by that the hoist is part of a rigid load management, being between the load management and the lifting traverse as both a torque support and the displacement and Swiveling of the lifting crossbar relative to the pair of cylinders used for load control is articulated and that sensors are provided with which the relative orientation the lifting traverse to the spreader and / or to the load control can be detected in any position.
  • a handling device provided with rigid load control as load control, which the horizontal forces that arise when handling loads.
  • Rigid load guides are coming for example in the form of rope fields of a crane trolley, quadruple frame guides by straddle carriers or as vertical guidance of a beam in one Container stacking crane in front.
  • Cylinder pairs Arranged between the load guide and the lifting beam Cylinder pairs enable a longitudinal and angular adjustment of the lifting traverse relative for load control and allow a horizontal movement and a tilting movement of the Lifting crossbar in the transverse and longitudinal direction. All movements of the lifting beam are detected by a sensor system and displayed or processed.
  • the pair of cylinders is advantageously arranged in such a way that the two piston-cylinder units the sides of one at least when retracted describe isosceles triangle, in the area of its tip both cylinders the lifting beam is articulated while the opposite ends of the piston-cylinder units on both sides of the load control in a common horizontal Level hinged.
  • the cylinder pairs can also act as a moment support, the fixed points of two articulated bearings on the Load management and a pair of spherical bearings on the lifting crossbar.
  • the Cylinder pairs are preferably operated via a central hydraulic system, whereby the Correction of the rotary and longitudinal axes for the fine positioning of the spreader for Container or the container to the destination (e.g. truck loading frame) is possible.
  • the Fine positioning of the lifting crossmember in the transverse direction is preferably carried out with the Crane cat ride of the handling device.
  • the pair of cylinders consists of double-acting Single cylinders that are firmly connected to each other at their base flanges. This makes it easy to control the individual cylinders.
  • a corresponding handling device is formed on which the lifting crossbar in Is supported in the transverse direction by means of a guide running in its longitudinal direction.
  • the guide can also be used as a guide rail for one end of the guide roller arranged to be formed about a horizontal axis rotatable roller on Rollable side support rollers are assigned to the flanks of the guide rail, wherein the treads of the roller and the support rollers are spherical.
  • the cylinder pairs are attached to both sides of the load guide and allow the lifting of the spreader to bring the device into a defined zero position.
  • the spreader is attached to the with four pendulum supports Hub traverse connected.
  • a further embodiment oriented transversely and longitudinally to the spreader as Damper insertable piston-cylinder units that are essentially horizontal are arranged and their cylinder spaces when placing the spreader on the Containers can be switched without pressure.
  • These piston-cylinder units act as fixing and damper elements, which is one end of the respective cylinder pairs Spherical bearing connected to the lifting beam while the other end is connected to the spreader is stored.
  • the complete hydraulic system is electrical Control as well as the data communication of the spreader and the lifting crossbar arranged the spreader. All hydraulic cylinders are powered by the Power Pack of the Spreaders supplied. Quick release couplings for the hydraulic hoses and Plugs for the cable connections form a clear interface and ensure a quick and easy exchange of the spreader, even with different ones Brands.
  • All orientations of the spreader in relation to the lifting crossbeam are electronic detectable and evaluable.
  • the spreader is preferably aligned in the direction of the bridge and trolley about the electronically determined relative movement of the pendulum supports compared to the Suspension of the lifting crossbar detected.
  • the spreader is below Pendulum support mounting provided an elastic stop, so that the pendulum rod cannot slip through when unloaded. This creates between the upper end of the pendulum support and the lifting crosshead a relative movement when the spreader moves relative to the lifting beam. This vertical relative movement is called Signal recorded and evaluated.
  • the anti-rotation device with the lifting crossbar in the area of Corners connected ropes the rope ends in cuboid rope connections added, with an adjustment device in the form of Intermediate washers for the adjustment of the hoist rope length is provided.
  • the novel device can complement conventional spreaders such that it are automatable.
  • the manufacturing costs of the novel device are relatively low, the design effort for the device and the bearing points on Spreader is low.
  • FIG. 1 shows a front view of the novel device 1 with the spreader 2 shown.
  • Four hoisting ropes 3 are attached to the top of the lifting traverse 5, while for rigid load management in the middle of the lifting beam 5, a load management 4 works.
  • the actual device 1 according to the invention consists of the lifting crossbeam 5, the pendulum supports 6, the upper thrust and swivel plane 7, the lower lengthways acting thrust plane 8 with the pair of cylinders 8.1 and the lower, transversely acting Thrust plane 9 with the cylinder pairs 9.1 and 9.2.
  • the two brackets 2.2 on the top of the Spreaders 2 are intended as an end stop for the lifting traverse.
  • FIG 2 the same parts are the same in the side view of the novel device 1 designated.
  • the tubular corner points 5.1 open on the longitudinal side of the lifting beam take up the lifting ropes 3 and the pendulum supports 6 each in special positions.
  • the Fixed rope points 10 at the upper end of the corner points 5.1 form the receptacle for the Lifting ropes 3.
  • the ball heads 6.1 of the tie rods 6 at the lower end of the corner points 5.1 and on the base steel structure of the spreader 2.3 are stored in divided calottes 11.
  • the Stop 12 below the pendulum support 6 prevents the same from slipping.
  • the fixed rope point 10 consists of a cuboid molded rope connection 13 with funnel-shaped split cable sleeve 14, the slotted shims 15 and the divided end plate 16.
  • the cuboid rope connection lies with a Side surface on an anti-rotation device 5.2.
  • In the center of the lifting crossmember 5 forms a track rail 5.3 and a support roller unit, consisting of a roller 17 and two support rollers 18 the bearing point of the load guide 4.
  • the lifting of the load guide 4 of the lifting crossbar 5 prevents the safety bracket 19th
  • the novel device 1 is in its starting position, i.e. in the Represented zero position.
  • the spreader 2, the load guide 4 can be seen Lifting beam 5 and the upper thrust and swivel plane 7.
  • the cylinder pairs 7.1 and 7.2 of the thrust and swivel plane are at the cylinder fixed point 4.1 of the load guide and stored at cylinder fixed point 5.4 of the lifting traverse.
  • the side of the lifting beam open tubular corner points 5.1 take the lifting ropes 3 and the pendulum supports 6 on.
  • the sensor system (not shown) for the vertical position detection of the pendulum supports 6 is also located in the tubular corner point of the lifting traverse 5.
  • the center of the lifting crossmember 5 forms the running rail 5.3 and the support roller unit Bearing point of the load guide 4.
  • FIG. 5 shows in the starting position A the zero position of the Contraption. Of the pairs of cylinders 7.1 and 7.2, those are in the middle Cylinder extended to the block. Position B with the relative horizontal offset between load guide 4 and lifting beam 5 of + x is achieved when all cylinders are up to are extended to a block. Position C with the relative horizontal offset between load guide 4 and lifting beam 5 of -x is achieved when all cylinders are up to have entered on block. During the horizontal displacement process, the roller 17 rolls, held laterally by the two support rollers 18 on the running rail 5.3.
  • the novel device 1 is also in its zero position, i.e. in your Starting position A shown.
  • the cylinder pairs 7.1 and 7.2 are each the cylinder lying in the middle is extended to the block.
  • the position D with the relative Pivotal movement between the load guide 4 and the lifting beam 5 of + y reached when the upper cylinder lying in the middle except for the block and the lower one in Center cylinder is extended to a limited extent.
  • the position E with the relative Swiveling movement between load guide 4 and lifting beam 5 from -y is achieved, if the lower cylinder lying to the center except for the block and the upper cylinder to the middle horizontal cylinder is extended to a limited extent.
  • FIG. 7 shows the handling process in a front view.
  • the sketch shows the novel device 1 in its zero position, i.e. in the starting position A.
  • Von the cylinder pair 8.1 and the lower longitudinal thrust plane 8 is the middle horizontal cylinders extended to the block.
  • the position F with the relative Horizontal offset between spreader 2 and lifting beam 5 is reached if both Cylinders are extended to the block.
  • the position G with the relative Horizontal offset between the spreader 2 and the lifting traverse 5 is reached if both Cylinders are retracted to the block.
  • the possible relative horizontal offset between zero position and positions F and G can be done by targeted hydraulic Pressure in the cylinder pairs can be damped, depending on the wind force on the Device 1 acts the spreader 2 and the container 20.
  • FIG. 8 shows the handling process in a side view.
  • transversely acting thrust plane 9 are each one Cylinder extended to the block.
  • the position H with the relative horizontal offset between spreader 2 and lifting beam 5 is reached when both cylinders except for block are retracted.
  • the position J with the relative horizontal offset between Spreader 2 and lifting beam 5 is reached when both cylinders except for block are extended.
  • the possible relative horizontal offset between zero and positions H and J can be adjusted by hydraulic pressure in the Cylinder pairs are damped, depending on the wind force on the device works.
  • the movements from FIGS. 7 and 8 can be superimposed.
  • a The movements from FIGS. 5/6 and 7/8 can also be superimposed (Tilting movement of the lifting traverse in the transverse and longitudinal directions).
  • FIG. 9 shows a top view of the device according to the invention, specifically in FIG Position K with a relative pivoting movement between spreader 2 and Lifting beam 5 from + z. It arises when all cylinders of cylinder pairs 9.1 and 9.2 the lower, transverse thrust plane 9 are extended to the block.
  • the sketch shows the position L with a relative pivoting movement between spreader 2 and Lifting beam 5 from -z. It arises when all the cylinders of the cylinder pairs 9.1 and 9.2 the lower, transversely acting thrust plane 9 are retracted to the block.
  • Figure 10 shows the front and side view of a handling process, in particular the function of sensory monitoring of the handling process.
  • Attempt to pick up an incorrectly placed container 20 reported Sensor, activated by the vertically shifted pendulum support 6 in the tube-like Point 5.1 a malfunction.
  • the corner guides 2.1 of the spreader 2 were not in able to compensate for the large offset.
  • the handling process was canceled.
  • the relieved pendulum support 6 is based on this process Stop 12 of the spreader 2.
  • FIG. 11 shows the novel device 1 and the spreader 2 in a service position.
  • the spreader 2 stands on its corner guide 2.1.
  • Load control 4 and Lifting crossbeam 5 of the device is based on a total of 4 brackets 2.2 are on the top of the spreader.
  • the hydraulics of the cylinder pairs 8.1, 9.1 and 9.2 is switched to the floating position in this situation.
  • the exonerated Pendulum supports 6 rest on the stops 12 of the spreader. In this position if necessary, the device 1 detached from the load guide 4 and the lifting cables 3 become.
  • the device and spreader then form an easily manageable Transport unit.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Umschlag von an Lastaufnahmemitteln eines Umschlaggerätes angeschlagenen Lasten, insbesondere von ISO-Containern, mittels eines Spreaders, dessen Ecken über vier axial verschiebbare Pendelstützen mit dem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Traggerüst einer Hubtraverse verbunden sind, die ihrerseits im Bereich ihrer Eckpunkte an vier Seilen eines Hubwerkes aufgehängt ist. Das Hubwerk ist Teil einer starren Lastführung (4), zwischen der und der Hubtraverse (5) ein sowohl als Momentenstütze als auch der Verschiebung und Verschwenkung der Hubtraverse gegenüber der Lastführung dienendes Zylinderpaar (7.1;7.2) angelenkt ist und es sind Sensoren vorgesehen, mit denen die relative Ausrichtung der Hubtraverse (5) zum Spreader (2) und/oder zur Lastführung (4) in jeder Position erfaßbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Umschlag von an Lastaufnahmemitteln eines Umschlaggerätes angeschlagenen Lasten, insbesondere von ISO-Containern, mittels eines Spreaders, dessen Ecken über vier axial verschiebbare Pendelstützen mit dem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Traggerüst einer Hubtraverse verbunden sind, die ihrerseits im Bereich ihrer Eckpunkte an vier Seilen eines Hubwerkes aufgehängt ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 556 324 ist ein Spreader für den Umschlag von Containern bekannt geworden, der die gattungsbildenden Merkmale der vorliegenden Erfindung enthält. Ziel der bekannten Lösung war es, eine Einrichtung zum Aufnehmen der Container zu schaffen, die auch dann in die korrespondierenden Verriegelungsteile des Containers eingreift, wenn dieser auf unebenem Untergrund steht oder in sich verwunden ist. Dazu werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, unter anderem ist vorgesehen, den Spreader durch Pendelstützen mit der Hubtraverse zu verbinden und diese gegenüber der Hubtraverse axial verschiebbar zu gestalten. Nach den Ausführungen in der gattungsbildenden Schrift wird damit eine flexible Verbindung erreicht, die sicherstellt, daß sich der Spreader besser dem Container anpassen kann.
Um den Einsatz eines Container-Stapelkrans zu automatisieren ist es eine Vorraussetzung, auch das Handling der Last zu automatisieren. Automatisierte Container-Terminals sind an sich bekannt, dort kommen verschiedene Lastaufnahmemittel zum Einsatz, die für die jeweils bei diesen Terminals gegebenen speziellen Bedingungen konstruiert wurden und nicht auf andere Terminals übertragbar sind. Die ebenfalls mit Hubtraversen ausgerüsteten Spreader haben entweder den Nachteil des hohen Eigengewichts oder der großen Bauhöhe. Bei normalen Container-Terminals mit Stapelhöhen von drei oder vier hoch verursacht jeder zusätzliche Meter Höhe einer Kranbahnstütze überproportionale Kosten für das Terminal. Hinzu kommen aufwendige Konstruktions- und Herstellungskosten für bekannte Hubtraversen, die es zu reduzieren gilt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum automatisierten Umschlag von insbesondere ISO-Containern zu schaffen, die unter Verwendung einer dem Spreader zugeordneten Hubtraverse der gattungsgemäßen Art einen sicheren automatischen Einsatz des Spreaders gewährleistet und dabei einfach und funktionssicher konstruiert ist und somit kostensparend eingesetzt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird die gattungsgemäße Einrichtung dadurch verbessert, daß das Hubwerk Teil einer starren Lastführung ist, wobei zwischen der Lastführung und der Hubtraverse ein sowohl als Momentenstütze als auch der Verschiebung und Verschwenkung der Hubtraverse gegenüber der Lastführung dienendes Zylinderpaar angelenkt ist und daß Sensoren vorgesehen sind, mit denen die relative Ausrichtung der Hubtraverse zum Spreader und/oder zur Lastführung in jeder Position erfaßbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verwendung eines Umschlaggerätes mit starrer Lastführung als Lastführung vorgesehen, welche die Horizontalkräfte, die beim Lastumschlag entstehen, aufnehmen kann. Starre Lastführungen kommen beispielsweise in Form von Seilfeldem einer Krankatze, von Vierfachrahmenführungen von Straddle Carriers oder als Vertikalführung eines Beams in einem Containerstapelkran vor. Die zwischen Lastführung und Hubtraverse angeordneten Zylinderpaare ermöglichen eine Längs- und Winkelverstellung der Hubtraverse relativ zur Lastführung und erlauben eine Horizontalbewegung und eine Kippbewegung der Hubtraverse in Quer- und Längsrichtung. Alle Bewegungen der Hubtraverse werden durch eine Sensorik erfaßt und angezeigt bzw. verarbeitet.
Günstigerweise ist das Zylinderpaar derartig angeordnet, daß die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten mindestens im eingefahrenen Zustand die Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks beschreiben, im Bereich dessen Spitze beide Zylinder an der Hubtraverse angelenkt sind, während die entgegengesetzten Enden der Kolben-Zylinder-Einheiten beidseitig der Lastführung in einer gemeinsamen horizontalen Ebene gelenkig angeschlagen sind. Auf diese Weise können die Zylinderpaare auch als Momentenstütze wirken, deren Festpunkte aus zwei Gelenklagem an der Lastführung und einem Gelenklagerpaar an der Hubtraverse bestehen. Die Zylinderpaare werden vorzugsweise über eine Zentralhydraulik betätigt, wodurch die Korrektur der Dreh- und Längsachse für die Feinpositionierung des Spreaders zum Container bzw. des Containers zum Zielpunkt (z.B. LKW-Laderahmen) möglich ist. Die Feinpositionierung der Hubtraverse in Querrichtung erfolgt vorzugsweise mit der Krankatzenfahrt des Umschlaggerätes.
Nach einer günstigen Ausgestaltung besteht das Zylinderpaar aus doppelt wirkenden Einzelzylindem, die an ihren Fußflanschen fest miteinander verbunden sind. Dies macht eine günstige Steuerung der einzelnen Zylinder möglich.
Besonders günstig ist es, wenn die Lastführung durch die vertikal geführte Lastführung eines entsprechenden Umschlaggerätes ausgebildet ist, an der sich die Hubtraverse in Querrichtung mittels eines in ihrer Längsrichtung verlaufenden Führung abstützt. Dadurch wird die Hubtraverse relativ zur Lastführung in Querrichtung, d.h. in Fahrtrichtung der Katze fixiert, während in Längsrichtung eine Verschiebung möglich ist. Die Führung kann auch als Führungsschiene für eine stirnseitig der Führungsrolle angeordnete, um eine horizontale Achse drehbare Laufrolle ausgebildet sein, der an den Flanken der Führungsschiene abrollbare seitliche Stützrollen zugeordnet sind, wobei die Laufflächen der Laufrolle und der Stützrollen ballig ausgebildet sind. Somit bildet die im Zentrum der Hubtraverse verlaufende Laufschiene und die Stützrolleneinheit, mit der horizontal wirkenden Laufrolle und den zwei kleineren, symmetrisch angeordneten Führungsrollen den Lagerpunkt der Lastführung. Die ballige Ausbildung der Laufflächen dient dazu, ein relatives Drehen der Hubtraverse gegenüber der Lastführung zu ermöglichen. In Längsrichtung der Hubtraverse, d.h. in Fahrtrichtung der Brücke, ist eine Verschiebung der Hubtraverse gegenüber der Lastführung um ca. ± 500 mm möglich. Um die Drehachse der Lastführung, d.h. um deren Längsachse, erlaubt die Vorrichtung ein Schwenken von ca. ± 5°.
Die Zylinderpaare sind beidseitig der Lastführung angeschlagen und erlauben nach dem Anheben des Spreaders die Vorrichtung in eine definierte Nullage zu bringen.
Wie beim Stand der Technik ist der Spreader über vier Pendelstützen mit der Hubtraverse verbunden. Zwischen Hubtraverse und Spreader befinden sich nach einer weiteren Ausgestaltung quer und längs zum Spreader ausgerichtete, als Dämpfer einsetzbare Kolben-Zylinder-Einheiten, die im wesentlichen horizontal angeordnet sind und deren Zylinderräume beim Aufsetzen des Spreaders auf den Container drucklos schaltbar sind. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten wirken als Fixier- und Dämpferelemente, das eine Ende der jeweiligen Zylinderpaare ist durch Gelenklager mit der Hubtraverse verbunden, während das andere Ende am Spreader gelagert ist. Vorzugsweise sind zwei Zylinderpaare in Fahrtrichtung der Katze in der Nähe der Aufhängepunkte der Pendelstützen angeordnet, während ein Zylinderpaar in Fahrtrichtung der Brücke sich mittig in der Spreader-Längsachsrichtung befindet.
Abhängig von der auf die Last wirkenden Windbelastung kann durch gezielten hydraulischen Druck in den Zylinderpaaren die Bewegung gedämpft werden. Die Relativbewegung zwischen der Hubtraverse und dem Spreader als Reaktion auf das Aufsetzen des Spreaders auf den Container bzw. des Containers auf den Zielpunkt wird durch die Freischaltung der Zylinderpaare ermöglicht. Der horizontale Verstellweg der Spreader-Achsen in Längs- und Querrichtung beträgt für jede Achse ± 200 mm, dies wird sichergestellt durch die mechanischen Endlagen der Kolben- und Kolbenstangen der jeweiligen Zylinderpaäre.
Zusätzlich ist zwischen Hubtraverse und Spreader ein mechanischer Anschlag vorgesehen, mit dem der vertikale Freiraum zwischen den Bauteilen begrenzbar ist. Dieser sollte vorzugsweise zwischen Hubtraverse und Spreader ca. 200 mm betragen. Nach etwa 210 mm Vertikalhub erfolgt der mechanische Anschlag, der so bemessen ist, daß das Gewicht von Hubtraverse und Lastführung statisch sicher abgeleitet wird. Der Anschlag dient auch als Ablage der Hubtraverse auf dem Spreader beim gemeinsamen Transport der beiden Teile.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die komplette Hydraulikanlage, die elektrische Steuerung sowie die Datenkommunikation des Spreaders und der Hubtraverse auf dem Spreader angeordnet. Alle Hydraulikzylinder werden vom Power Pack des Spreaders versorgt. Schnellverschlußkupplungen für die Hydraulikschläuche und Stecker für die Kabelverbindungen bilden eine klare Schnittstelle und gewährleisten einen schnellen und einfachen Austausch des Spreaders, selbst bei unterschiedlichen Fabrikaten.
Sämtliche Ausrichtungen des Spreaders gegenüber der Hubtraverse sind elektronisch erfaßbar und auswertbar. Dazu ist der Spreader mit allen für den automatischen Betrieb notwendigen Sensoren ausgerüstet, die sämtliche Positionen des Spreaders elektronisch erfassen, melden und der Auswertung zuführen, so auch das Neigen und Kippen des Spreaders in Brücken- und Katzfahrtrichtung während des Abgebens und Aufnehmens des Containers.
Vorzugsweise wird die Ausrichtung des Spreaders in Brücken- und Katzfahrtrichtung über die elektronisch ermittelte Relativbewegung der Pendelstützen gegenüber der Aufhängung der Hubtraverse erfaßt. Am Spreader ist dazu unterhalb der Pendelstützenlagerung ein elastischer Anschlag vorgesehen, so daß die Pendelstange im unbelasteten Zustand nicht durchrutschen kann. Dadurch entsteht zwischen dem oberen Ende der Pendelstütze und der Hubtraverse eine Relativbewegung, wenn sich der Spreader relativ zur Hubtraverse bewegt. Diese vertikale Relativbewegung wird als Signal erfaßt und ausgewertet.
Außerdem sind zur Verdrehsicherung der mit der Hubtraverse im Bereich ihrer Eckpunkte verbundenen Seile die Seilenden in quaderartigen Seilverbindungen aufgenommen, wobei an jedem Seil eine Verstellvordchtung in der Form von Zwischenbeilagescheiben für die Ausgleichung der Hubseillänge vorgesehen ist.
Die neuartige Vorrichtung kann marktübliche Spreader derartig ergänzen, daß sie automatisierbar einsetzbar sind. Die Herstellkosten der neuartigen Vorrichtung sind relativ niedrig, der Konstruktionsaufwand für die Vorrichtung und die Lagerpunkte am Spreader ist gering.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Figur 1
die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Vorderansicht,
Figur 2
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 3
eine Detailansicht aus Figur 2,
Figur 4
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 5
die Darstellung nach Figur 4 in drei Phasen A, B, C,
Figur 6
die Vorrichtung nach Figur 5 in verschiedenen Schwenkstellungen,
Figur 7
den Umschlagvorgang in der Vorderansicht,
Figur 8
den Umschlagvorgang in der Seitenansicht,
Figur 9
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Schwenkstellungen,
Figur 10
Vorder- und Seitenansicht eines fehlgeschlagenen Umschlagvorganges, und
Figur 11
die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Service-Stellung.
In Figur 1 ist eine Vorderansicht der neuartigen Vorrichtung 1 mit dem Spreader 2 dargestellt. Vier Hubseile 3 sind an der Oberseite der Hubtraverse 5 angeschlagen, während zur starren Lastführung in der Mitte der Hubtraverse 5 eine Lastführung 4 wirkt. Die eigentliche erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht aus der Hubtraverse 5, den Pendelstützen 6, der oberen Schub- und Schwenkebene 7, der unteren längs wirkenden Schubebene 8 mit dem Zylinderpaar 8.1 und der unteren, quer wirkenden Schubebene 9 mit den Zylinderpaaren 9.1 und 9.2. Des weiteren erkennt man in Figur 1 den Spreader 2, die Eckeinweiser 2.1, die Konsolen 2.2, das Powerpack 2.4, die Hubseile 3 und die Lastführung 4. Die beiden Konsolen 2.2 auf der Oberseite des Spreaders 2 sind als Endanschlag zur Aufnahme der Hubtraverse gedacht.
In Figur 2 sind in der Seitenansicht der neuartigen Vorrichtung 1 gleiche Teile gleich bezeichnet. Die zur Hubtraversen-Längsseite offenen röhrenartigen Eckpunkte 5.1 nehmen die Hubseile 3 und die Pendelstützen 6 jeweils in speziellen Lagem auf. Die Seilfestpunkte 10 am oberen Ende der Eckpunkte 5.1 bilden die Aufnahme für die Hubseile 3. Die Kugelköpfe 6.1 der Zugstangen 6 am unteren Ende der Eckpunkte 5.1 und am Basisstahlbau des Spreaders 2.3 sind in geteilten Kalotten 11 gelagert. Der Anschlag 12 unterhalb der Pendelstütze 6 verhindert ein Durchrutschen derselben.
In Figur 3 sind in einer vergrößerten Detaildarstellung die Bauteile besser zu erkennen. Der Seilfestpunkt 10 besteht aus einer quaderförmigen vergossenen Seilverbindung 13 mit trichterförmiger geteilter Seilhülse 14, den geschlitzten Ausgleichsscheiben 15 und der geteilten Endscheibe 16. Die quaderförmige Seilverbindung liegt mit einer Seitenfläche an einer Verdrehsicherung 5.2 an. Im Zentrum der Hubtraverse 5 bildet eine Laufschiene 5.3 und eine Stützrolleneinheit, bestehend aus einer Laufrolle 17 und zwei Stützrollen 18 den Lagerpunkt der Lastführung 4. Das Abheben der Lastführung 4 von der Hubtraverse 5 verhindert der Sicherheitsbügel 19.
In Figur 4 ist die neuartige Vorrichtung 1 in ihrer Ausgangsposition, d.h. in der Nullstellung dargestellt. Erkennbar ist der Spreader 2, die Lastführung 4, die Hubtraverse 5 und die obere Schub- und Schwenkebene 7. Die Zylinderpaare 7.1 und 7.2 der Schub- und Schwenkebene sind am Zylinderfestpunkt 4.1 der Lastführung und am Zylinderfestpunkt 5.4 der Hubtraverse gelagert. Die zur Hubtraversen-Längsseite offenen röhrenartigen Eckpunkte 5.1 nehmen die Hubseile 3 und die Pendelstützen 6 auf. Die (nicht dargestellte) Sensorik für die vertikale Lageerfassung der Pendelstützen 6 befindet sich ebenfalls in dem röhrenartigen Eckpunkt der Hubtraverse 5. Im Zentrum der Hubtraverse 5 bildet die Laufschiene 5.3 und die Stützrolleneinheit den Lagerpunkt der Lastführung 4.
Die Darstellung in Figur 5 zeigt in der Ausgangsposition A die Nullstellung der Vorrichtung. Von den Zylinderpaaren 7.1 und 7.2 sind jeweils die zur Mitte liegenden Zylinder bis auf Block ausgefahren. Die Stellung B mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Lastführung 4 und Hubtraverse 5 von +x wird erreicht, wenn alle Zylinder bis auf Block ausgefahren sind. Die Stellung C mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Lastführung 4 und Hubtraverse 5 von -x wird erreicht, wenn alle Zylinder bis auf Block eingefahren sind. Beim horizontalen Verschiebevorgang rollt die Laufrolle 17, seitlich gehalten durch die beiden Stützrollen 18 auf der Laufschiene 5.3 ab.
In Figur 6 ist ebenfalls die neuartige Vorrichtung 1 in ihrer Nullstellung, d.h. in ihrer Ausgangsposition A dargestellt. Von den Zylinderpaaren 7.1 und 7.2 sind jeweils die zur Mitte liegenden Zylinder bis auf Block ausgefahren. Die Stellung D mit der relativen Schwenkbewegung zwischen der Lastführung 4 und der Hubtraverse 5 von +y wird erreicht, wenn der obere, zur Mitte liegende Zylinder bis auf Block und der untere, zur Mitte liegende Zylinder begrenzt ausgefahren ist. Die Stellung E mit der relativen Schwenkbewegung zwischen Lastführung 4 und Hubtraverse 5 von -y wird erreicht, wenn der untere, zur Mitte liegende Zylinder bis auf Block und der obere, zur Mitte liegende Zylinder begrenzt ausgefahren ist. Bei diesen Schwenkbewegungen gleicht die Laufrolle 17, seitlich gehalten durch die beiden Stützrollen 18, die Relativbewegung zur Laufschiene 5.3 aus. Gegebenenfalls können die Stützrollen 18 federnd abgestützt gegen die Laufschiene 5.3 gedrückt sein. Eine Überlagerung der Bewegungen aus Figur 5 und 6 ist möglich.
In Figur 7 ist in einer Vorderansicht der Umschlagvorgang dargestellt. Die Skizze zeigt die neuartige Vorrichtung 1 in ihrer Nullstellung, d.h. in der Ausgangsposition A. Von dem Zylinderpaar 8.1 und der unteren längs wirkenden Schubebene 8 ist der zur Mitte liegende Zylinder bis auf Block ausgefahren. Die Stellung F mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Spreader 2 und Hubtraverse 5 ist erreicht, wenn beide Zylinder bis auf Block ausgefahren sind. Die Stellung G mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Spreader 2 und der Hubtraverse 5 ist erreicht, wenn beide Zylinder bis auf Block eingefahren sind. Der mögliche relative Horizontalversatz zwischen Nullstellung und den Positionen F und G kann durch gezielten hydraulischen Druck in den Zylinderpaaren gedämpft werden, abhängig von der Windkraft, die auf die Vorrichtung 1 den Spreader 2 und den Container 20 wirkt.
In Figur 8 ist der Umschlagvorgang in der Seitenansicht dargestellt. Von den Zylinderpaaren 9.1 und 9.2 der unteren, quer wirkenden Schubebene 9 ist jeweils ein Zylinder bis auf Block ausgefahren. Die Stellung H mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Spreader 2 und Hubtraverse 5 ist erreicht, wenn beide Zylinder bis auf Block eingefahren sind. Die Stellung J mit dem relativen Horizontalversatz zwischen Spreader 2 und Hubtraverse 5 ist erreicht, wenn beide Zylinder bis auf Block ausgefahren sind. Der mögliche relative Horizontalversatz zwischen Nullstellung und den Positionen H und J kann durch gezielten hydraulischen Druck in den Zylinderpaaren gedämpft werden, abhängig von der Windkraft, die auf die Vorrichtung wirkt. Eine Überlagerung der Bewegungen aus den Figuren 7 und 8 ist möglich. Eine Überlagerung der Bewegungen aus den Figuren 5/6 und 7/8 ist ebenfalls möglich (Kippbewegung der Hubtraverse in Quer- und Längsrichtung).
Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, und zwar in Stellung K mit einer relativen Schwenkbewegung zwischen Spreader 2 und Hubtraverse 5 von +z. Sie entsteht, wenn alle Zylinder der Zylinderpaare 9.1 und 9.2 der unteren, quer wirkenden Schubebene 9 bis auf Block ausgefahren sind. Die Skizze zeigt die Stellung L mit einer relativen Schwenkbewegung zwischen Spreader 2 und Hubtraverse 5 von -z. Sie entsteht, wenn alle Zyinder der Zylinderpaare 9.1 und 9.2 der unteren, quer wirkenden Schubebene 9 bis auf Block eingefahren sind.
Figur 10 zeigt die Vorder- und Seitenansicht eines Umschlagvorganges, insbesondere die Funktion der sensorischen Überwachung des Umschlagvorganges. Bei dem Versuch, einen nicht korrekt plazierten Container 20 aufzunehmen, meldete ein Sensor, aktiviert durch die vertikal verschobene Pendelstütze 6 im röhrenartigen Eckpunkt 5.1 eine Fehlfunktion. Die Eckeinweiser 2.1 des Spreaders 2 waren nicht in der Lage, den zu großen Versatz auszugleichen. Der Umschlagvorgang wurde abgebrochen. Die entlastete Pendelstütze 6 stützt sich bei diesem Vorgang auf den Anschlag 12 des Spreaders 2 ab.
Figur 11 zeigt die neuartige Vorrichtung 1 und den Spreader 2 in einer Service-Stellung. Der Spreader 2 steht auf seinen Eckeinweisem 2.1. Lastführung 4 und Hubtraverse 5 der Vorrichtung stützen sich auf insgesamt 4 Konsolen 2.2 ab, die sich auf der Oberseite des Spreaders befinden. Die Hydraulik der Zylinderpaare 8.1, 9.1 und 9.2 ist in dieser Situation auf Schwimmstellung geschaltet. Die entlasteten Pendelstützen 6 lagern auf den Anschlägen 12 des Spreaders. In dieser Stellung kann bei Bedarf die Vorrichtung 1 von der Lastführung 4 und den Hubseilen 3 gelöst werden. Vorrichtung und Spreader bilden danach eine gut handlebare Transporteinheit.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum automatisierten Umschlag von an Lastaufnahmemitteln eines Umschlaggerätes angeschlagenen Lasten, insbesondere von ISO-Containem, mittels eines Spreaders, dessen Ecken über vier axial verschiebbare Pendelstützen mit dem sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Traggerüst einer Hubtraverse verbunden sind, die ihrerseits im Bereich ihrer Eckpunkte an vier Seilen eines Hubwerkes aufgehängt ist,
    dadurch gekennzeichnet
    daß das Hubwerk Teil einer starren Lastführung (4) ist, wobei zwischen der Lastführung und der Hubtraverse (5) ein sowohl als Momentenstütze als auch der Verschiebung und Verschwenkung der Hubtraverse gegenüber der Lastführung dienendes Zylinderpaar (7.1;7.2) angelenkt ist und daß Sensoren vorgesehen sind, mit denen die relative Ausrichtung der Hubtraverse (5) zum Spreader (2) und/oder zur Lastführung (4) in jeder Position erfaßbar ist.
  2. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zylinderpaar (7.1;7.2) derartig angeordnet ist, daß die beiden KolbenZylinder-Einheiten mindestens im eingefahrenen Zustand die Seiten eines gleichschenkliges Dreieck beschreiben, im Bereich dessen Spitze (5.4) beide Zylinder (7.1;7.2) an der Hubtraverse (5) angelenkt sind, während die entgegengesetzten Enden der Kolben-Zylinder-Einheiten (7.1;7.2) beidseitig der Lastführung (4) in einer gemeinsamen horizontalen Ebene (7) gelenkig angeschlagen sind.
  3. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zylinderpaar (7.1;7.2) aus doppelt wirkenden Einzelzylindern besteht, die an ihren Fußflanschen fest miteinander verbunden sind.
  4. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lastführung (4) durch die vertikal geführte Lastführung (Beam) eines entsprechenden Umschlaggerätes ausgebildet ist, an der sich die Hubtraverse (5) in ihrer Querrichtung mittels einer in ihrer Längsrichtung verlaufenden Führung abgestützt.
  5. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führung als Führungsschiene (5.3) für eine stimseitig der Lastführung (4) angeordnete, um eine horizontale Achse drehbare Laufrolle (17) ausgebildet ist, der an den Flanken der Führungsschiene (5.3) abrollbare seitliche Stützrollen (18) zugeordnet sind, wobei die Laufflächen der Laufrolle (17) und der Stützrollen (18) ballig ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen Hubtraverse (5) und Spreader (2) quer und längs zum Spreader (2) ausgerichtete, als Dämpfer einsetzbare Kolben-ZylinderEinheiten (9.1;9.2) im wesentliche horizontal angeordnet sind, deren Zylinderräume beim Aufsetzen des Spreaders (2) auf den Container (20) drucklos schaltbar sind.
  7. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen Hubtraverse (5) und Spreader (2) ein mechanischer Anschlag (2.2) vorgesehen ist, mit dem der vertikale Freiraum zwischen den Bauteilen begrenzbar ist.
  8. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die komplette Hydraulikanlagen (Powerpack 2.4), die elektrische Steuerung sowie die Datenkommunikation des Spreaders (2) und der Hubtraverse (5) auf dem Spreader (2) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sämtliche Ausrichtungen des Spreaders (2) gegenüber der Hubtraverse (5) elektronisch erfaßbar und auswertbar sind.
  10. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ausrichtung des Spreaders (2) in Brücken- und Katzfahrrichtung über die elektronisch ermittelte Relativbewegung der Pendelstützen (6) gegenüber der Aufhängung in der Hubtraverse (5) erfaßbar ist.
  11. Vorrichtung zum automatischen Umschlag nach Anspruch 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Verdrehsicherung der mit der Hubtraverse im Bereich ihrer Eckpunkte verbundenen Seile die Seilenden in quaderartigen Seilverbindungen aufgenommen sind und daß an jedem Seil eine Verstellvorrichtung in der Form von Zwischenbeilagescheiben für die Ausgleichung der Hubseillänge vorgesehen ist.
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