EP1169258A1 - Kran mit 2-trommel-hubwerk - Google Patents

Kran mit 2-trommel-hubwerk

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EP1169258A1
EP1169258A1 EP01913644A EP01913644A EP1169258A1 EP 1169258 A1 EP1169258 A1 EP 1169258A1 EP 01913644 A EP01913644 A EP 01913644A EP 01913644 A EP01913644 A EP 01913644A EP 1169258 A1 EP1169258 A1 EP 1169258A1
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EP
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rope
crane
drums
ropes
container
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EP01913644A
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Wilhelm Ernstmeier
Otto Weis
Magnus Jaeger
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Noell Crane Systems GmbH
Original Assignee
Noell Crane Systems GmbH
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Publication date
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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
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • 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
    • B66C1/102—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 for two or more containers end to end
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/08—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions

Definitions

  • the invention relates to a crane according to the preamble of claim 1.
  • the crane according to the invention is particularly suitable as a gantry crane for container operation, in particular for unloading and loading ships, the spreader between the containers being lowered into cable shafts at short intervals. It is also possible to transport containers in pairs in the so-called twin-twenty transport.
  • Container bridges are getting longer and longer boom heights, which have to be covered by the boom. This systematically leads to a higher weight of the cranes and is associated with increasing costs for the crane construction as well as for the rail foundations on which the container bridges move. Furthermore, there is a tendency to have several containers side by side on one spreader, in the twin-twenty transport system transport. Since the containers can have very different loads, the stability on the spreader is achieved by a wide rope system with a large fixed point distance.
  • Booms of container gantry are currently z. B. executed as a mono box carrier with about 4 mx 2 m, the cat is arranged according to the function hanging.
  • the load capacity of the trolley is dimensioned with these container gantry cranes to a load of up to> 60 t, whereby the weight of the trolley is 60 to 80 t depending on the version.
  • the cable drums which are arranged on both sides of a drive, have catchy grooves, with winding and unwinding from the center to the sides of each cable drum, the cables running apart in a V-shape when being unwound.
  • the fixed point distance between the ropes can be so large that a considerable freedom of movement is required for the rope guide, which means that the crane can only be used to a limited extent is. Every increase in the extension of the jib and the ship height to be covered leads to a further disproportionate reinforcement of the steel structure and to the increasing load of the crane on the foundation of the port.
  • DE 41 42 779 A 1 shows a hoist on the trolley of a container crane, which was developed by reducing the width of the container crane, which also leads to weight reductions and the double-acting cable drums are arranged on different axes.
  • the document does not show how the hoist is arranged on the trolley of the container crane.
  • the arrangement of the trolley on the jib of the container crane cannot be seen either.
  • the solution according to the invention provides a crane designed as a gantry crane for general cargo operation, with which it is possible to stably transport containers, also two containers each with different loads, on a spreader or to insert this spreader into a shaft with small dimensions without the Ropes for the spreader require a lot of space on the side, whereby the container crane with its jib can run over very high and wide container ships.
  • This is possible with a low load on the container bridge, primarily because the solution according to the invention shows ways of increasing the lifting height of the container crane without its own height and thus the weight increasing.
  • the solution according to the invention provides that the rope drums arranged side by side wind up or unwind the ropes with two gears side by side, each rope drum having only a right-handed or a left-handed rope groove pitch and the winding direction of both rope drums running in the opposite direction.
  • the four ropes of the two rope drums of the crane run from the rope drum over deflection points of the load handling device, which can be designed as a spreader, the deflection points representing deflection rollers to the fixed rope point on the trolley frame.
  • trolley frame so that it can move over the double box girder of the crane, the cable drums being arranged above the trolley frame and the cables passing through the trolley frame and between the double box girders.
  • FIG. 3 perspective view of the invention
  • Cable drum arrangement with a trolley which can be moved on the double box girder
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the rope drum according to the invention with a wire guide in a shaft between containers
  • Fig. 6 schematic representation of the rope drums according to the invention on a single-arm boom.
  • FIG. 1 shows the crane according to the invention as a container bridge 1 for transporting a container 2 on a spreader 9 with deflection rollers 10, of which cables 7 lead to the machine house cat 4, on which two cable drums 5 are arranged on an axis and four cable fixed points 8.
  • the nacelle 4 moves with wheels 6 on two double box supports 3. Because the nacelle 4 is standing on the
  • Double box carrier 3 moves, the lifting height for container 2 can be increased without having to increase the entire height of the container bridge 1 relative to the quay.
  • FIG. 2 shows twin-twenty containers 12 on a spreader 9 with rope pulleys 10.
  • the center of gravity 13 of these containers 12 is particularly off-center when the containers have different loads, so that the spreader 9 must be particularly stable.
  • the two two-speed cable drums 5, between which a drive 16 is arranged, enable a crab frame 20 to be held tightly in that the cables 7 are wound up and unwound in a two-way manner next to one another.
  • the ropes 7 are guided through the trolley frame 20 over the double box carrier 3.
  • the entire boom width is within the interference edge 21.
  • FIG. 6 shows a monocoque carrier 22 on which a nacelle 23 is suspended, the parallel ones
  • Rope drums 5 are arranged side by side. In this example, too, a more compact design is made possible, in which a larger fixed point distance is achieved with the same design.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

KRAN MIT 2-TROMMEL-HUBWERK
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Kran entsprechend dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches,
Der erfindungsgemäße Kran ist insbesondere geeignet, als Portalkran für den Containerbetrieb, insbesondere für das Ent- und Beladen von Schiffen, wobei der Spreader zwischen den Containern in Seilschächte mit geringen Abständen hinabgelassen wird. Dabei ist auch ein paarweises Transportieren von Containern im sogenannten twin-twenty-Transport möglich.
Bei der modernen Containerschifffahrt geht die Tendenz dahin, immer größere Einheiten zu befördern. Das erfordert für den Bau der
Containerbrücken immer größere Auslegerlängen und auch immer größere Höhen, die vom Ausleger überstrichen werden müssen. Das führt systematisch zu einem höheren Gewicht der Krane und ist mit steigenden Kosten für den Kranbau als auch für die Schienenfundamente, auf denen die Containerbrücken verfahren, verbunden.Weiterhin besteht die Tendenz mehrere Container nebeneinander an einem Spreader, im twin-twenty- Transportsystem, zu befördern. Da die Container dabei sehr unterschiedliche Lasten aufweisen können, wird die Stabilität am Spreader durch ein breites Seilsystem mit einem großen Festpunktabstand erreicht.
Derzeitig sind Ausleger der Containerbrücken z. B. als Monokastenträger mit etwa 4 m x 2 m ausgeführt, wobei die Katze entsprechend der Funktion hängend angeordnet ist. Die Tragkraft der Katze ist bei diesen Containerbrücken auf eine Last von bis > 60 t zu dimensionieren, wobei das Eigengewicht der Katze je nach Ausführung bei 60 bis 80 t liegt. Die Seiltrommeln, die beidseitig eines Antriebes angeordnet sind, weisen eingängige Rillen auf, wobei jeweils von der Mitte zu den Seiten jeder Seiltrommel auf- und abgewickelt wird, wobei die Seile beim Abwickeln V- förmig auseinanderlaufen. Dabei kann der Festpunktabstand der Seile zueinander so groß werden, daß ein erheblicher Bewegungsfreiraum für die Seilführung erforderlich wird wodurch der Kran nur noch begrenzt einsetzbar ist. Jede Erhöhung der Auslegerverlängerung und der zu überstreichenden Schiffshöhe führt zu einer weiteren überproportionalen Verstärkung der Stahlkonstruktion und zur steigenden Last des Kranes auf die Gründung des Hafens.
Aus DE 197 32 551 A1 sind Seiltrommeln mit zwei Rillen bekannt, deren Seile zu verschiedenen Befestigungsstellen laufen, wobei ein bestimmter Spreizwinkel des Seiles nicht überschritten werden soll. Die parallel zueinander angeordneten Seiltrommeln mit Seilrillen weisen mit dem Ziel eines geringen Spreizwinkels α beidseitig rechts und links Windungen auf. Beide Seiltrommeln sind auch nicht auf einer einzigen Achse, sondern nebeneinander angeordnet.
Aus DE 41 42 779 A 1 geht ein Hubwerk auf der Katze eines Containerkranes hervor, welches unter Verminderung der Breite des Containerkranes entwickelt wurde, wodurch auch Gewichtsreduzierungen eintreten und die doppelgängig arbeitenden Seiltrommeln auf verschiedenen Achsen angeordnet sind. Wie das Hubwerk auf der Katze des Containerkranes angeordnet ist, ist dem Dokument nicht zu entnehmen. Ebenfalls nicht zu entnehmen ist die Anordnung der Katze am Ausleger des Containerkranes.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kran, insbesondere einen als Portalkran ausgebildeten Kran für den Stückgutbetrieb, insbesondere für den Containerbetrieb mit Laufkatze, zu entwickeln, der bei geringem Gewicht eine möglichst große Hubhöhe erreicht, wobei eine hohe Stabilität des Spreaders, vor allem im Hinblick auf den Doppelcontainerbetrieb mit unterschiedlichen Lasten erreicht werden soll, und das Seilsystem, der zwischen den Seilrollen der Containerkatze und dem Spreader gebildet ist, möglichst geringe Abmaße aufweisen soll.
Diese Aufgabe wird durch einen Kran nach den Merkmalen des 1. Patentanspruches gelöst.
Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder. Die erfindungsgemäße Lösung sieht einen als Portalkran ausgebildeten Kran für den Stückgutbetrieb vor, mit dem es möglich ist, Container, auch jeweils zwei Container mit unterschiedlicher Last, an einem Spreader stabil zu transportieren oder diesen Spreader in einen Schacht mit geringen Abmessungen einzuführen, ohne dass die Seile zum Spreader seitlich viel Platz benötigen, wobei der Containerkran mit seinem Ausleger sehr hohe und breite Containerschiffe überfahren kann. Das ist bei geringer Last der Containerbrücke vor allem daher möglich, weil die erfindungsgemäße Lösung Wege aufzeigt, die Hubhöhe des Containerkranes zu steigern, ohne dass seine eigene Höhe und damit das Gewicht steigt.
Die erfindungsgemäße Löung sieht vor, dass die nebeneinander angeordneten Seiltrommeln die Seile zweigängig nebeneinander auf- bzw. abwickeln, wobei jede Seiltrommel nur eine rechtsgängige oder eine linksgängige Seilrillensteigung aufweist und die Wickelrichtung beider Seiltrommeln in entgegengesetzter Richtung verläuft. Die vier Seile der beiden Seiltrommeln des Kranes laufen dabei von der Seiltrommel über Umlenkpunkte des Lastaufnahmemittels, welches als Spreader ausgeführt sein kann, wobei die Umlenkpunkte, Umlenkrollen, zum Seilfestpunkt am Katzrahmen, darstellen sollten.
Vorteilhaft ist es, einen Antrieb der Seiltrommeln zwischen diesen anzuordnen. Durch die Zweigängigkeit der Seiltrommeln ist es möglich, die Seiltrommeln bis an den Antrieb für das Auf- und Abwickeln des Seiles zu nutzen, wodurch freie Flächen auf der Seiltrommel nicht erforderlich sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Seilfestpunkte an den Seiltrommeln jeweils innen anzuordnen, damit das Seil von außen nach innen ablaufen kann.
• Weiterhin ist es vorteilhaft, den Katzrahmen über dem Doppelkastenträger des Kranes verfahrbar anzuordnen, wobei die Seiltrommeln über dem Katzrahmen angeordnet sind und die Seile durch Katzrahmen und zwischen den Doppelkastenträgern hindurch führen.
Nachfolgend sei die Erfindung an einem Ausführur gsbeispiel mit 6 Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen: Fig. 1 Perspektivische Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Kranes,
Fig. 2 Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Seiltrommelanordnung,
Fig. 3 Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen
Seiltrommelanordnung mit einer Katze, die auf dem Doppelkastenträger verfahrbar ist,
Fig. 4 Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Seiltrommel mit Seiiführung in einem Schacht zwischen Containern,
Fig. 5 isometische Darstellung des erfindungsgemäßen Kranes mit auf- und abgewickelten Seilen,
Fig. 6 Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Seiltrommeln an einem einarmigen Ausleger.
Die Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Kran als Containerbrücke 1 zum Transport eines Containers 2 an einem Spreader 9 mit Umlenkrollen 10, von denen Seile 7 zur Maschinenhauskatze 4 führen, auf der zwei Seiltrommeln 5 auf einer Achse und vier Seilfestpunkte 8 angeordnet sind. Die Maschinenhauskatze 4 verfährt mit Rädern 6 auf zwei Doppelkastenträgern 3. Dadurch, dass die Maschinenhauskatze 4 stehend auf dem
Doppelkastenträger 3 verfährt, kann die Hubhöhe für Container 2 gesteigert werden, ohne dass die gesamte Höhe der Containerbrücke 1 gegenüber dem Kai erhöht werden muss.
Die Fig. 2 zeigt twin-twenty-Container 12 an einem Spreader 9 mit Seilrollen 10. Der Schwerpunkt 13 dieser Container 12 ist besonders dann außermittig, wenn die Container unterschiedliche Lasten aufweisen, so dass eine besonders hohe Stabilität am Spreader 9 vorhanden sein muss. Die beiden zweigängigen Seiltrommeln 5, zwischen denen ein Antrieb 16 angeordnet ist, ermöglichen einen eng gehaltenen Katzrahmen 20 dadurch, dass die Seile 7 zweigängig nebeneinander auf- und abgewickelt werden. Wie die Fig. 3 zeigt, werden die Seile 7 durch den Katzrahmen 20 über die Doppelkastenträger 3 geführt. Die gesamte Auslegerbreite befindet sich innerhalb der Störkante 21.
Aus Fig. 4 ist ein Container 2 an einem Spreader 9 mit Umlenkrollen 10 an Seilen 7 ersichtlich, wobei der Containerschiffschacht 17 schmal ist, so dass die Seile 7 einen geringen Festpunktabstand 11 bilden müssen, damit genügend Freiraum 19 zur Störkante 21 vorhanden ist.
Fig. 5 zeigt in einer isometrischen Darstellung die Seiltrommeln 5 mit aufgewickelten Seilen 14 und abgewickelten Seilen 15 am Spreader 9, wobei die Umlenkrollen 10 mit den Seiltrommeln 5 einen Seilwinkel 18 bilden. Die Seilfestpunkte 8 und die Seilwickelpunkte auf der Seiltrommel 5 bilden eine Linie. Bei abgewickeltem Seil 15 wandern die Seile 7 vom Festpunktabstand 11 nach innen. Die beiden von der Seiltrommel 5 parallel abgewickelten Seile 7 bilden zueinander keinen Seilwinkel.
Die Fig. 6 zeigt einen Monokastenträger 22, an dem eine Maschinenhauskatze 23 hängend angeordnet ist, wobei die parallelen
Seiltrommeln 5 nebeneinander angeordnet sind. Auch bei diesem Beispiel wird eine kompaktere Bauweise ermöglicht, bei der bei gleicher Bauweise ein größerer Festpunktabstand erreicht wird.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Containerbrücke
2 Container
3 Doppelkastenträger
Maschinenhauskatze
Seiltrommel
Räder der Katze
Seile
Seilfestpunkte
Spreader 0 Umlenkrolle des Spreaders 1 Festpunktabstand 2 twin-twenty-Container 3 Containerschwerpunkt 4 aufgewickeltes Seil 5 abgewickeltes Seil 6 Antrieb 7 Containerschiffschacht 8 Seilwinkel 9 Freiraum für die Seilführung 0 Katzrahmen 1 Austeigende Störkante an einem Schiff 2 Monokastenträger hängende Maschinenhauskatze

Claims

Patentansprüche
1. Kran, insbesondere als Portalkran ausgebildeter Kran für Stückgutbetrieb, insbesondere für Containerbetrieb mit Laufkatze, 2-Trommel-Hubwerk mit vier Seilen und einem von ihm getragenen
Befestigungsmittel, insbesondere einem Spreader mit Lastaufnahmemitteln und Umlenkrollen für die Seile, wobei zwei Seiltrommeln auf einer Achse und die Seile zwischen einem Seilfestpunkt und der Seiltrommel angeordnet sind, wobei jedes Seil mit nur einem Umlenkpunkt des Lastaufnahmemittels in Wechselwirkung tritt, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Seiltrommeln (5) die Seile (7) zweigängig nebeneinander auf- beziehungsweise abwickeln, wobei jede Seiltrommel (5) nur eine rechtsgängige oder eine linksgängige Seilrillensteigung aufweist und die Wickelrichtung beider Seiltrommeln
(5) in entgegen gesetzte Richtung verläuft.
2. Kran nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommeln (5) beidseitig eines Antriebes angeordnet sind.
3. Kran nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilfestpunkte (8) an den Seiltrommeln (5) jeweils innen angeordnet sind.
4. Kran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Katzrahmen (20) über den Doppelkastenträgern (3) des Kranes verfahrbar angeordnet ist, die Seiltrommeln (5) über dem Katzrahmen (20) angeordnet sind und die Seile (7) durch Katzrahmen (20) und zwischen den Doppelkastenträgern (3) hindurchführen.
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