EP1852366B1

EP1852366B1 - Verriegelungsvorrichtung für Fracht-Container

Info

Publication number: EP1852366B1
Application number: EP06113404A
Authority: EP
Inventors: Jochen Wader
Original assignee: WILLI WADER GmbH
Current assignee: WILLI WADER GmbH
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2026-05-02
Also published as: DE502006007031D1; EP1852366A1; DK1852366T3; CN101066724B; CN101066724A; ATE469062T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zum gegenseitigen Verbinden von Fracht-Containern über an diesen im Bereich von Containerecken vorhandene, hintergreifbare Verriegelungsöffnungen, mit zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Verriegelungsköpfen, die derart geformt sowie über eine gemeinsame Welle verbunden und in einem Gehäuse um eine Drehachse derart verdrehbar geführt sind, dass jeder Verriegelungskopf in einer Lösestellung in die jeweilige Verriegelungsöffnung einführbar bzw. aus dieser entnehmbar sowie in einer gegenüber der Lösestellung verdrehten Riegelstellung zum Hintergreifen der Verriegelungsöffnung - bezüglich seiner axialen Projektion - bereichsweise außerhalb des Öffnungsquerschnittes der Verriegelungsöffnung seitlich vorstehend angeordnet ist, wobei die Verriegelungsköpfe über eine Betätigungseinrichtung verdrehbar sind.
Derartige Vorrichtungen sind auch unter der Bezeichnung "Twistlock" bekannt. Sie dienen dazu, vor allem auf Containerschiffen die als Stapel aufeinander stehenden Container so miteinander zu verbinden, dass vertikale und horizontale Kräfte aufgenommen und die Stapel so zusammengehalten werden. Zwischen jeweils zwei aufeinander stehenden Containern sind vier Twistlocks erforderlich, im Bereich jeder Containerecke (sogenannte "Corner Fittings", insbesondere gemäß ISO 1161) ein Twistlock, werden für ein Containerschiff üblicher Größe mehrere Tausend Twistlocks benötigt. Es handelt sich somit um ein Massenprodukt, weshalb die Kosten eine wichtige Rolle spielen. So werden aus Kostengründen häufig sehr einfache, ausschließlich manuell zu betätigende Ausführungen eingesetzt.
In Abhängigkeit von den jeweils zu beachtenden Hafen-Bestimmung gibt es jedoch auch Fälle, in denen halbautomatische Twistlocks (sogenannte SATL=SemiautomaticTwistlock) verlangt werden, die jeweils manuell an einem Container vormontiert werden und dann beim Aufsetzen eines oberen Containers auf einen unteren Container ein automatisches Verriegeln gestatten. Zum Lösen ist dann jedoch eine manuelle Betätigung erforderlich.
Das Dokument DE 93 17 501 U1 beschreibt eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen Art, die wahlweise eine manuelle oder eine halbautomatische Betätigung ermöglicht. Dazu ist für die Verriegelungsköpfe eine Betätigungseinrichtung in Form eines mit der Welle verbundenen, radial vorstehenden Handhebels vorgesehen. Dabei werden über eine Rasteinrichtung bestimmte Verriegelungsstellungen der Verriegelungsköpfe definiert. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht kein automatisches Lösen zum Entladen der Container, weil die Verriegelungsköpfe stets manuell über den Handhebel entriegelt werden müssen.
Eine vollautomatische Verriegelungsvorrichtung ist in unterschiedlichen Ausführungsformen in dem Dokument DE 203 15 713 U1 beschrieben. Diese Vorrichtung weist in einigen Ausführungen zwei starre, unbewegliche Verriegelungsvorsprünge oder in anderen Ausführungen einen starren, unbeweglichen Verriegelungsvorsprung und im oberen Bereich einen Drehkonus auf. Dadurch müssen an jedem Container vier solcher Vorrichtungen in einer genau definierten Ausrichtung vormontiert werden, um den Container mit automatischer Verriegelung auf einen unteren Container aufsetzen zu können. Über schräge Einweisungsflächen im Bereich des unteren, unbeweglichen Verriegelungsvorsprungs wird der gesamte abgesenkte Container zusammen mit den Verriegelungsvorrichtungen während der Absenkbewegung so horizontal bewegt oder verdreht, dass der untere Verriegelungsvorsprung aller Verriegelungsvorrichtungen in die Verriegelungsstellung bewegt wird. Dies ist allerdings nur dann sichergestellt, wenn das Ladepersonal genau angewiesen ist, alle Verriegelungsvorrichtungen gleich auszurichten, und wenn das Personal dies auch wirklich beachtet; anderenfalls kann beim Laden keine automatische Verriegelung sichergestellt werden. Beim Entladen der Container sorgt zum Lösen jeder Verriegelungsvorrichtung eine weitere Einweisungsfläche für eine horizontale Verschiebung des Containers, so dass der untere Vorsprung von der Containerecke freikommt. Diese bekannten Vorrichtungen haben sich im Einsatz auf See als nicht sicher erwiesen. So kann es unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei schwerem Seegang und daraus resultierenden Bewegungen des Containerschiffes, zu einem Lösen der Verriegelungen und dadurch sogar zu einem Verlust von Containern kommen.
Ähnliches gilt auch für Vorrichtungen, die beispielsweise in der DE 102 38 895 B4 , der WO 99/15438 oder der EP 0 477 887 A1 beschrieben sind.
Dokument DE 101 21 988 A1 offenbart eine Verriegelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art (d. h. einen sogenannten Twistlock) zu schaffen, die mit konstruktiv einfachen und wirtschaftlichen Mitteln beim Laden und Entladen von Containern ein vollautomatisches Verriegeln und Entriegeln ermöglicht, und die eine hohe Sicherheit gegen ungewolltes Lösen und Container-Verluste gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Durch die Erfindung wird ein vollautomatischer Twistlock (FATL=Full Automatic Twistlock) mit hoher Sicherheit und dennoch geringen Herstellungskosten geschaffen. Die Betätigungseinrichtung weist mindestens ein Betätigungselement auf, das derart im Bereich eines zum Eingreifen in die jeweilige Verriegelungsöffnung des Containers vorgesehen Eingriffsabschnittes des Gehäuses angeordnet ist, sowie derart über Antriebsmittel mit den Verriegelungsköpfen zusammenwirkt, dass eine relative Verschiebung des Eingriffsabschnittes des Gehäuses innerhalb der Verriegelungsöffnung aus einer Mittelstellung horizontal in einer Richtung längs einer Lösebewegungsachse über das gegen einen inneren Lochrand der Verriegelungsöffnung wirkende Betätigungselement eine Verdrehung der Verriegelungsköpfe bewirkt, bis zumindest einer der Verriegelungsköpfe in seiner Lösestellung steht. In zweckmäßiger Ausgestaltung weist das Gehäuse zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende, jeweils an einen der Verriegelungsköpfe in axialer Richtung angrenzende Eingriffsabschnitte zum verdrehfesten Eingreifen in je eine der Verriegelungsöffnungen zweier zu verbindender Container auf. Dabei ist das Gehäuse im Bereich der Eingriffsabschnitte derart ausgebildet, dass im Gebrauchszustand, d. h. bei Anordnung zwischen zwei vertikal aufeinander stehenden Containern, der obere Container durch sein Gewicht gegen ein horizontales Verschieben relativ zu dem unteren Container fixiert und dadurch erst nach einem geringfügigen Anheben um einen vertikalen Lösehub horizontal in Richtung der Lösebewegungsachse bewegbar ist. Dadurch muss für die horizontale Lösebewegung der Container erst geringfügig mittels eines Krans angehoben werden. Erst dann kann er horizontal so weit verschoben werden, dass über das erfindungsgemäße Betätigungselement das automatische Lösen durch Verdrehen der Verriegelungsköpfe bewirkt wird. In bevorzugter Ausgestaltung weist für die gewichtsbedingte Verschiebesicherung das Gehäuse im Bereich jedes Eingriffsabschnittes einen umlaufenden, wulstartigen Ansatz zum form- oder kraftformschlüssigen Eingriff in eine im äußeren Mündungsbereich der jeweiligen Verriegelungsöffnung vorhandene, fasenartige Öffnungserweiterung auf. Solche Öffnungserweiterungen sind üblicherweise bei den Containerecken gemäß ISO 1161 vorhanden.
Weiterhin ist die Verriegelungsvorrichtung mit dem Betätigungselement so ausgebildet, dass die Lösebewegungsachse parallel zur Längsachse des Containers ausgerichtet ist. Dadurch kann ausschließlich durch eine Längsverschiebung des Containers ein Lösen erreicht werden. Dies ist ein besonderer Vorteil für die Ladesicherheit auf Containerschiffen. Dies wird im Folgenden noch genauer erläutert werden.
Anhand von in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform und in einer Entriegelstellung,
Fig. 2: einen Querschnitt in der Ebene A-A gemäß Fig. 1,
Fig. 3: eine Draufsicht in Pfeilrichtung III gemäß Fig. 1,
Fig. 4: eine Seitenansicht der Verriegelungsvorrichtung in Pfeilrichtung IV gemäß Fig. 1 in einer Verriegelungsstellung,
Fig. 5: eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch in der Verriegelungsstellung (Schnitt A-A gemäß Fig. 4 um 90° gedreht),
Fig. 6: eine Ansicht wie in Fig. 3 in der Verriegelungsstellung (Draufsicht VI gemäß Fig. 4 um 90° gedreht),
Fig. 7: eine Ansicht wie in Fig. 4 im Anwendungsfall, wobei zusätzlich Containerecken von zwei verbundenen Containern mit ihren Verriegelungsöffnungen angedeutet sind,
Fig. 8: eine Ansicht analog zu Fig. 1 im Anwendungsfall analog zu Fig. 7,
Fig. 9: eine Darstellung analog zu Fig. 8 während des Lösens der Verriegelung,
Fig. 10: eine Ansicht wie in Fig. 7 mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung,
Fig. 11: die Verriegelungsvorrichtung in der Ausführung gemäß Fig. 10 in einer Darstellung analog zu Fig. 1,
Fig. 12: einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 11 (analog zu Fig. 2),
Fig. 13: eine Draufsicht XIII gemäß Fig. 11,
Fig. 14 bis 16: Ansichten der Ausführung gemäß Fig. 11 bis 13 in Darstellungen analog zu Fig. 4 bis 6,
Fig. 17a) bis d): schematische Seitenansichten von zwei vertikal verbundenen Containern in unterschiedlichen Situationen,
Fig. 18a) und b): je eine vergrößerte Ansicht von Containerecken im Zustand nach Fig. 17a),
Fig. 19a) und b): je eine vergrößerte Ansicht von Containerecken im Zustand beim Entladen gemäß Fig. 17d),
Fig. 20b) und b): je eine Frontansicht zweier Container in unterschiedlichen Situationen,
Fig. 21a) und b): je eine vergrößerte Ansicht von Containerecken im Zustand gemäß Fig. 20b).

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung 1 - im Folgenden der Einfachheit halber stets "Twistlock" genannt - dient zum gegenseitigen Verbinden von je zwei Containern 2 (vgl. hierzu Fig. 17 bis 21). Übliche Fracht-Container weisen an ihren Containerecken Beschläge 4 (sogenannte "Corner Fittings") mit Verriegelungsöffnungen 6 auf. Gemäß ISO 1161 besitzen diese Verriegelungsöffnungen 6 einen nichtkreisförmigen, länglichen, etwa rechteckigen Öffnungsquerschnitt mit einer äußeren mündungsseitigen, fasenartigen Öffnungserweiterung 8, und sie können zum Verbinden der Container 2 von Riegelelementen hintergriffen werden.
Dazu weist der erfindungsgemäße Twistlock 1 zwei in entgegengesetze Richtungen weisende Verriegelungsköpfe 10 und 12 auf; im bestimmungsgemäßen Gebrauch sind der erste Verriegelungskopf 10 vertikal nach oben und der zweite Verriegelungskopf 12 vertikal nach unten weisend auszurichten. Die beiden Verriegelungsköpfe 10, 12 sind über eine gemeinsame Welle 14 (siehe Fig. 2, 5, 12 und 15) starr miteinander verbunden und über die Welle 14 in einem stabilen Gehäuse 16 um eine Drehachse 18 zwischen einer Lösestellung (vgl. Fig. 1 bis 3) und einer Riegelstellung (vgl. Fig. 4 bis 6) verdrehbar gelagert. Jeder Verriegelungskopf 10, 12 weist eine derartige, vorzugsweise etwa rechteckige Querschnittsform auf, dass er einerseits in der gegenüber der Riegelstellung verdrehten Lösestellung in die jeweilige Verriegelungsföffnung 6 einführbar bzw. aus dieser entnehmbar und andererseits in der gegenüber der Lösestellung verdrehten Riegelstellung zum Hintergreifen eines inneren Öffnungsrandes 20 (vgl. z. B. Fig. 7) der Verriegelungsöffnung 6 - bezüglich seiner axialen Projektionsfläche - bereichsweise mit Riegelabschnitten 22 (vgl. Fig. 4, 6 und 7) außerhalb des Öffnungsquerschnittes der jeweiligen Verriegelungsöffnung 6 vorstehend angeordnet ist (siehe auch Fig. 10 und 14).
Wie sich beispielsweise aus Fig. 3 und 6 sowie Fig. 13 und 16 ergibt, sind die Verriegelungsköpfe 10, 12 in einer bezüglich der Riegelabschnitte 22 derart gegeneinander versetzten Anordnung starr mit der drehbaren Welle 14 verbunden, dass in einer Vollverriegelungsstellung (Fig. 6, 16) beide Verriegelungsköpfe 10, 12 in Riegelstellung oder in einer Teilverriegelungsstellung der erste Verriegelungskopf 10 in Riegelstellung und der zweite Verriegelungskopf 12 in Lösestellung stehen. Dabei sind die Verriegelungsköpfe 10, 12 derart in einer Drehrichtung mit einer Federkraft F (als Pfeil jeweils in Fig. 2, 5, 12, und 15 eingezeichnet, beaufschlagt, dass die Riegelstellung bzw. die Vollverriegelungsstellung selbsttätig durch die Federkraft F erreichbar ist und die Verdrehung in die Lösestellung bzw. in die Teilverriegelungsstellung gegen die Federkraft F erfolgt. Durch diese Ausgestaltung kann der Twistlock 1 zunächst manuell mit dem ersten, oberen Verriegelungskopf 10 in eine untere Verriegelungsöffnung 6 eines zu ladenden Containers 2 eingesetzt werden. Dazu kann der Verriegelungskopf 10 mittels des unteren Verriegelungskopfes 12 manuell relativ zu dem Gehäuse 16 gegen die Federkraft F in seine Lösestellung verdreht und so in die Verriegelungsöffnung 6 eingeführt werden. Nach Loslassen erfolgt die Verdrehung in die Riegelstellung selbsttätig durch die Federkraft F. Auf diese Weise werden vier Twistlocks 1 an dem zu ladenden Container 2 vormontiert. Der Container 2 wird dann auf einen anderen, unteren Container 2 aufgesetzt. Zumindest der untere Verriegelungskopf 12 weist derart konusartig geformte Schrägflächen 23 auf, dass über den Verriegelungskopf 12 beim Einführen in die Verriegelungsöffnung 6 im Zusammenwirken mit dem Öffnungsrand ein automatisches Einführen und Verriegeln erfolgt. Dies bedeutet, dass beim Einführen über den unteren Verriegelungskopf 12 beide Verriegelungsköpfe 10, 12 mit der Welle 14 kurzzeitig in die Teilverriegelungsstellung gedreht werden, in der der obere Verriegelungskopf 10 noch in der Verriegelungsöffnung 6 verriegelt bleibt, der untere Verriegelungskopf 12 aber in seiner Lösestellung steht und dadurch in die Verriegelungsöffnung 6 einführbar ist, bis er durch die Federkraft F automatisch in die Riegelstellung bzw. Vollverriegelungsstellung gedreht wird und den Öffnungsrand 20 formschlüssig hintergreift. Die Container 2 werden somit vollautomatisch verriegelt.
Um nun auch ein vollautomatisches Entriegeln zum Entladen der Container 2 zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine neuartige Betätigungseinrichtung 24 zum automatischen Verdrehen der Verriegelungsköpfe 10, 12 beim Entladevorgang vorgesehen. Dazu weist die Betätigungseinrichtung 24 mindestens ein Betätigungselement 26 auf, welches derart im Bereich eines zum Eingreifen in die Verriegelungsöffnung 6 des unteren Containers 2 auf der Seite des unteren Verriegelungskopfes 12 vorgesehenen Eingriffsabschnittes 28 des Gehäuses 16 angeordnet ist sowie derart über Antriebsmittel 30 mit den Verriegelungsköpfen 10 ,12 zusammenwirkt, dass eine relative Verschiebung des Eingriffsabschnittes 28 innerhalb der Verriegelungsöffnung 6 aus einer Mittelstellung in einer Richtung längs einer Lösebewegungsachse X - X über das gegen einen inneren Lochrand 32 der Verriegelungsöffnung 6 (siehe hierzu Fig. 8 und 9) wirkende Betätigungselement 26 eine Verdrehung der Verriegelungsköpfe 10, 12 bewirkt, bis der zweite, untere Verriegelungskopf 12 in seiner Lösestellung steht. Bevorzugt handelt es sich hier um die Teilverriegelungsstellung, in der der erste, obere Verriegelungskopf 10 noch in der unteren Verriegelungsöffnung 6 des oberen Containers 2 verriegelt bleibt. Dadurch kann der obere Container 2 zusammen mit den Twistlocks 1 abgehoben werden.
Das Gehäuse 16 weist auch auf der Seite des ersten, oberen Verriegelungskopfes 10 axial an diesen angrenzend einen Eingriffsabschnitt 34 auf, wobei beide Eingriffsabschnitte 34 und 28 zum verdrehfesten Eingreifen in die jeweilige Verriegelungsöffnung 6 ausgebildet sind. Der an den ersten, oberen Verriegelungskopf 10 angrenzende erste Eingriffsabschnitt 34 weist eine derart an die zugehörige Verriegelungsöffnung 6 angepasste Querschnittskontur auf, dass er - quer zur Drehachse 18 gesehen - im Wesentlichen unverschiebbar und unverdrehbar in die Verriegelungsöffnung 6 eingreift. Der an den zweiten, unteren Verriegelungskopf 12 angrenzende zweite Eingriffsabschnitt 28 weist erfindungsgemäß aber eine derartige Querschnittskontur auf, dass er einerseits ebenfalls unverdrehbar, andererseits aber - wiederum quer zur Drehachse 18 gesehen - längs der Lösebewegungsachse X-X bewegbar in die Verriegelungsöffnung 6 eingreift. Dies bedeutet, dass er in Richtung der Lösebewegungsachse X-X kürzer als die Verriegelungsöffnung 6 ausgebildet ist. Hierzu wird insbesondere auf Fig. 8 und 9 verwiesen.
Erfindungsgemäß ist nun weiterhin das Gehäuse 16 im Bereich der Eingriffsabschnitte 28, 34 derart ausgebildet, dass im Gebrauchszustand zum Verbinden zweier vertikal aufeinander stehender Container 2 der obere Container 2 durch sein Gewicht gegen horizontales Verschieben relativ zu dem unteren Container 2 fixiert ist. Hierdurch kann auch der untere Eingriffsabschnitt 28 nicht in der Verriegelungsöffnung 6 verschoben werden. Folglich wird eine gewichtsbedingte Fixierung gegen das erfindungsgemäße automatische Entriegeln erreicht. Der obere Container 2 ist erst nach einem geringfügigen Anheben (mittels eines Krans) um einen vertikalen Lösehub Z (siehe Fig. 9 und 19) horizontal in Richtung der Lösebewegungsachse X-X bewegbar. Bevorzugt ist für die gewichtsbedingte Fixierung vorgesehen, dass das Gehäuse 16 im Bereich jedes Eingriffsabschnittes 28, 34 einen umlaufenden, wulstartigen Ansatz 36 zum formschlüssigen oder zumindest kraftformschlüssigen Eingriff in die im äußeren, randlichen Mündungsbereich der jeweiligen Verriegelungsöffnung 6 vorhandene, fasenartige Öffnungserweiterung 8 aufweist. Wie sich aus Fig. 7 und 8 ergibt, sitzt der wulstartige Ansatz 36 über den gesamten Umfang so in den Öffnungserweiterungen 8, dass ein horizontales Verschieben in diesem Zustand ausgeschlossen ist.
Wie sich insbesondere aus Fig. 7 und 10 ergibt, hintergreift der zweite, untere Verriegelungskopf 12 in seiner Riegelstellung die zugehörige Verriegelungsöffnung 6 mit einem den Lösehub Z schaffenden Abstand. Um dies zu verdeutlichen, ist der Lösehub Z in den Fig. 7 und 10 jeweils eingezeichnet.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung - siehe hierzu insbesondere Fig. 2, 5, 12 und 15 - sind zwei gleichartige, in entgegengesetzten Richtungen entsprechend der Achse X-X wirkende Betätigungselemente 26 vorhanden. Hierdurch ist vorteilhafterweise die Ausrichtung des Twistlocks 1 beim Einsetzen beliebig, und zum Entladen kann der Container 2 wahlweise in beiden Richtungen längs der Achse X-X verschoben werden (vgl. Fig. 17c und d). Jedes Betätigungselement 26 ist als länglicher Betätigungsstift 38 ausgebildet und im Bereich des zweiten Eingriffsabschnittes 28 innerhalb des Gehäuses 16 tangential zur Welle 14 verschiebbar gelagert. Die die Verschieberichtung definierenden Längsachsen der Betätigungsstife 38 verlaufen parallel zur Lösebewegungsachse X-X. Die beiden Betätigungsstifte 38 liegen diametral gegenüberliegend beidseitig der Welle 14. Jeder Betätigungsstift 38 ist mit der Welle 14 über eine kraft- und/oder formschlüssig wirkende Getriebeverbindung 40 verbunden und aus einer, den Eingriffsabschnitt 28 des Gehäuses 16 mit einem Ende überragenden Ausgangsstellung (Fig. 5 und 15) zur Drehung der Welle 14 in das Gehäuse 16 einschiebbar, bis sein Ende bündig mit der äußeren Oberfläche des Eingriffsabschnittes 28 abschließt (siehe Fig. 2 und 12). In den bevorzugten Ausführungsbeispielen ist jede Getriebeverbindung 40 als formschlüssiges Zahngetriebe ausgebildet. Dazu weist jeder Betätigungsstift 38 eine Längsverzahnung 42 nach Art einer Zahnstange auf, während die Welle 14 korrespondierende Zahnradabschnitte 44 aufweist.
Durch die beschriebene, bevorzugte Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 24 ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, zur Erzeugung der in Drehrichtung der Welle 14 wirkenden Federkraft F mindestens einen der Betätigungsstifte 38, vorzugsweise aber beide Betätigungsstifte 38 mit der Kraft je eines Druckfederelementes 46 zu beaufschlagen. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, Schraubendruckfedern zu verwenden. Dies ist im Vergleich zu bekannten Ausführungen mit die Welle umschließenden Torsionsfedern ein wesentlicher Vorteil, der sich vor allem auf die Haltbarkeit positiv auswirkt. Wie sich aus Fig. 2, 5, 12 und 15 ergibt, ist jedes Druckfederelement 46 zusammen mit dem zugehörigen Betätigungsstift 38 in einer länglichen Gehäusequeröffnung angeordnet, wobei das Druckfederelement 46 zwischen dem Betätigungsstift 38 und einem geschlossenen Ende der Gehäuseöffnung unter Vorspannung sitzt.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 9 ist das Gehäuse 16 im Bereich des wulstartigen Ansatzes 36 derart ausgebildet, dass zwei verbundene Container 2 im Bereich ihrer Containerecken 4 unmittelbar aufeinanderstehen. Hierzu wird insbesondere auf Fig. 7 und 8 hingwiesen.
In der alternativen Ausführung des Twistlocks 1 gemäß Fig. 10 bis 16 weist das Gehäuse 16 in seinem etwa mittig zwischen den Verriegelungsköpfen 10, 12 angeordneten Bereich einen flansch- bzw. plattenartigen, quer zur Drehachse 18 vorspringenden Auflageabschnitt 48 derart auf, dass zwei verbundene Container 2 mittelbar über jeweils einen Auflageabschnitt 48 der vier Twistlocks 1 aufeinanderstehen. Dabei sind die Ansätze 36 beidseitig des Auflageabschnittes 48 jeweils im Übergangsbereich zu dem angrenzenden Gehäuse-Eingriffsabschnitt 28 bzw. 34 angeordnet (Fig. 10, 11 und 14).
Wie oben bereits erwähnt wurde, ist die Lösebewegungachse X-X des erfindungsgemäßen Twistlocks 1 vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie im Verwendungszustand parallel zu einer Container-Längsachse 50 ausgerichtet ist.
Anhand der Fig. 17 bis 21 sollen noch wichtige Vorteile des erfindugnsgemäßen Twistlocks 1 in bestimmten Anwendungsfällen erläutert werden. Das automatische Verriegeln beim Laden der Container 2 wurde oben bereits erläutert. Der verriegelte Ladezustand ist in Fig. 17b dargestellt.
Zum Entladen des oberen Containers 2 muss dieser gemäß Fig. 17d) und Fig. 19 zunächst leicht um den Lösehub Z angehoben und dann in Pfeilrichtung X insbesondere in seiner Längsrichtung bewegt werden, wobei gemäß Fig. 17c und d die Verschieberichtung auf der Achse X-X beliebig ist. Dadurch wird der untere Eingriffsabschnitt 28 jedes Twistlocks 1 innerhalb der Verriegelungsöffnung 6 des unteren Containers verschoben, so dass über einen der Betätigungsstifte 38 durch Anlage am inneren Lochrand die Welle 14 soweit gedreht wird, bis der untere Verriegelungskopf 12 in seiner Lösestellung steht. Anschließend kann der Container gänzlich abgehoben werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Twistlocks 1 ist es nahezu ausgeschlossen, dass während des Einsatzes auf See Kräfte auftreten können, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungen zur Folge haben, weil ausschließlich ein Verschieben des gesamten Containers mit allen vier Twistlocks 1 eine Entriegelung aller Twistlocks 1 bewirkt. Folgende Kräfte können auftreten:

Rollbewegungen

Durch Rollbewegung eines Schiffes (Drehung um die Schiffslängsachse), Wellenschlag oder Windlasten) entstehen Kräfte, die ein Kippen eines Containerstapels in Querrichtung zur Folge haben. Dadurch kommt es gemäß Fig. 20 und 21 auf einer Containerseite zu einer Druckbelastung und auf der anderen Seite zu einer Abhebekraft. Durch die Druckbelastung auf der einen Seite bleiben aber auch die Twistlocks 1 auf der abhebenden Seite sicher verriegelt, weil die zum Lösen erforderliche Längsverschiebung ausgeschlossen ist.

Stampfbewegungen

Bei Stampfbewegungen (Drehung in Längsrichtung um die Schiffsquerachse) sind die Kippwinkel der Containerstapel wesentlich kleiner als bei Rollbewegungen. Sollten dennoch - wie in Fig. 17a) und Fig. 18) veranschaulicht - an einer Stirnseite eines Containers Abhebekräfte auftreten, ist dies mit einer entsprechenden Druckbelastung auf der anderen Stirnseite verbunden. Auch in diesem Fall kann es nicht zu einem unbeabsichtigen Entriegeln aller Twistlocks 1 kommen, weil die dazu notwenige Verschiebung des Containers nicht möglich ist.

Negativbeschleunigungen

Unter gewissen Voraussetzungen kann es zu Negativbeschleunigungen (Bremskräften) und zu Abhebekräften kommen, die einen Container in allen vier Eckpunkten gleichzeitig abheben lassen. Auch bei dieser Belastungssituation bleiben aber die erfindungsgemäßen Twistlocks 1 sicher verriegelt. Bei einer durch Negativbeschleunigung verursachten Abhebung entsteht in aller Regel nicht gleichzeitig auch eine Kraftkomponente, die einen zuvor über die Ansätze 36 gewichtsbedingt zentrierten Container während des Abhebens in Längsrichtung bewegen könnte.

Kombinierte Kräfte

Es ist nicht denkbar, dass aus den vorliegenden Belastungszuständen kombinierte Kräfte entstehen können, die ein unbeabsichtigtes Entriegeln der erfindungsgemäßen Twistlocks 1 möglich machen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So kann anstelle des Zahngetriebes 42, 44 auch jede andere geeignete, z. B. auch kraftschlüssige Getriebeverbindung im Bereich der Betätigungselemente 2b und der Welle 14 vorgesehen sein. Zudem kann die Federkraft F auch auf andere Weise bzw. mit anderen Federelementen erzeugt werden.

Claims

Verriegelungsvorrichtung (1) zum gegenseitigen Verbinden von Fracht-Containern (2) über an diesen im Bereich von Containerecken vorhandene, hintergreifbare Verriegelungsöffnungen (6), mit zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Verriegelungsköpfen (10, 12), die derart geformt sowie über eine gemeinsame Welle (14) verbunden und in einem Gehäuse (16) um eine Drehachse (18) derart verdrehbar geführt sind, dass jeder Verriegelungskopf (10, 12) einerseits in einer Lösestellung in die jeweilige Verriegelungsöffnung (6) einführbar bzw. aus dieser entnehmbar sowie andererseits in einer gegenüber der Lösestellung verdrehten Riegelstellung zum Hintergreifen der Verriegelungsöffnung (6) bereichsweise außerhalb des Öffnungsquerschnittes der Verriegelungsöffnung (6) vorstehend angeordnet ist, wobei die Verriegelungsköpfe (10, 12) über eine Betätigungseinrichtung (24) verdrehbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) mindestens ein Betätigungselement (26) aufweist, das derart im Bereich eines zum drehfesten Eingreifen in die jeweilige Verriegelungsöffnung (6) vorgesehenen Eingriffsabschnittes (28) des Gehäuses (16) angeordnet ist sowie derart über Antriebsmittel (30) mit den Verriegelungsköpfen (10, 12) zusammenwirkt, dass eine relative Verschiebung des Eingriffsabschnittes (28) des Gehäuses (16) innerhalb der Verriegelungsöffnung (6) aus einer Ausgangsstellung in einer Richtung längs einer Lösebewegungsachse (X-X) die parallel zur Längsachse des Containers ausgerichtet ist über das gegen einen inneren Lochrand (32) der Verriegelungsöffnung (6) wirkende Betätigungselement (26) eine Verdrehung der Verriegelungsköpfe (10, 12) bewirkt, bis zumindest einer (12) der Verriegelungsköpfe (10 ,12) in seiner Lösestellung steht.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsköpfe (10,12) in einer derart gegeneinander versetzten Anordnung starr mit der drehbaren Welle (14) verbunden sind, dass in einer Vollverriegelungsstellung beide Verriegelungsköpfe (10, 12) in Riegelstellung oder in einer Teilverriegelungsstellung der erste Verriegelungskopf (10) in Riegelstellung und der zweite Verriegelungskopf (12) in Lösestellung stehen.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsköpfe (10, 12) derart in Drehrichtung mit einer Federkraft (F) beaufschlagt sind, dass die Riegelstellung selbsttätig durch die Federkraft (F) erreichbar ist und die Verdrehung in die Lösestellung gegen die Federkraft (F) erfolgt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse(16)zweiin entgegengesetzte Richtungen weisende, jeweils an einen der Verriegelungsköpfe (10, 12) in axialer Richtung angrenzende Eingriffsabschnitte (34, 28) zum verdrehfesten Eingreifen in je eine der Verriegelungsöffnungen (6) zweier zu verbindender Container (2) aufweist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse(16)imBereich der Eingriffsabschnitte (28, 34) derart ausgebildet ist, dass im Gebrauchszustand zum Verbinden zweier vertikal aufeinander stehender Container (2) der obere Container (2) durch sein Gewicht gegen horizontales Verschieben relativ zu dem unteren Container (2) fixiert und erst nach einem geringfügigen Anheben um einen vertikalen Lösehub (Z) horizontal in Richtung der Lösebewegungsachse (X-X) bewegbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse(16)imBereich jedes Eingriffsabschnittes (28, 34) einen umlaufenden, wulstartigen Ansatz (36) zum Eingriff in eine im äußeren Mündungsbereich der jeweiligen Verriegelungsöffnung (6) vorhandene, fasenartige Öffnungserweiterung (8) aufweist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der an den ersten Verriegelungskopf (10) angrenzende Eingriffsabschnitt (34) eine derart an die zugehörige Verriegelungsöffnung (6) angepasste Querschnittskontur aufweist, dass er - quer zur Drehachse (18) gesehen - im Wesentlichen unverschiebbar in die Verriegelungsöffnung (6) eingreift.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der an den zweiten Verriegelungskopf (12) angrenzende zweite Eingriffsabschnitt (28) eine derartige Querschnittskontur aufweist, dass er unverdrehbar, aber - quer zur Drehachse (18) gesehen - längs der Lösebewegungsachse (X-X) bewegbar in die Verriegelungsöffnung (6) eingreift.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungskopf (12) in der Riegelstellung die zugehörige Verriegelungsöffnung (6) mit einem den Lösehub (Z) schaffenden Abstand hintergreift.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (26) als innerhalb des Gehäuses (16) verschiebbar gelagerter und tangential zu der Welle (14) angeordneter und mit dieser über eine kraft- und/oder formschlüssige Getriebeverbindung (40) verbundener Betätigungsstift (38) ausgebildet ist, der aus einer das Gehäuse (16) mit einem Ende überragenden Ausgangsstellung zur Drehung der Welle (16) in das Gehäuse (16) einschiebbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleichartige, in entgegengesetzten Richtungen wirkende Betätigungselemente (26) vorhanden sind.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die/jede Getriebeverbindung (40) als Zahngetriebe ausgebildet ist.
Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Federkraft (F) das/jedes Betätigungselement (26) von einem Druckfederelement (46) beaufschlagt ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse(16)derart ausgebildet ist, dass zwei verbundene Container (2) im Bereich ihrer Containerecken (4) unmittelbar aufeinanderstehen.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass dasGehäuse(16)inseinem etwa mittig zwischen den Verriegelungsköpfen (10, 12) angeordneten Bereich einen flanschartigen, quer zur Drehachse (18) vorspringenden Auflageabschnitt (48) derart aufweist, dass zwei verbundene Container (2) mittelbar über jeweils einen Auflageabschnitt (48) aufeinanderstehen.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Verriegelungsköpfe (10, 12) derart mit konusartigen Schrägflächen (23) ausgebildet ist, dass über den Verriegelungskopf (10, 12) beim Einführen in die Verriegelungsöffnung (6) im Zusammenwirken mit dem Öffnungsrand ein automatisches Einführen und Verriegeln erfolgt.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lösebewegungsachse (X-X) parallel zu einer Container-Längsachse (50) ausgerichtet ist.
Verfahren zum Laden und Entladen von Fracht-Containern (2) unter Verwendung von Verriegelungsvorrichtungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei zum Laden zunächst an einem ersten, oberen Container (2) vier Verriegelungsvorrichtungen (1) mit ihren ersten, oberen Verriegelungsköpfen (10) in vier untere Verriegelungsöffnungen (6) eingesetzt werden und dann der Container (2) auf einen zweiten, unteren Container (2) aufgesetzt wird, wobei die zweiten, unteren Verriegelungsköpfe (12) in oberen Verriegelungsöffnungen (6) des zweiten Containers (2) eingreifen und automatisch verriegelt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Entladen der obere Container (2) mittels einer Hebevorrichtung nach einem geringfügigen Anheben um den vertikalen Lösehub (Z) zum Entriegeln der zweiten Verriegelungsköpfe (12) horizontal in Richtung der - insbesondere seiner Längsachse (50) entsprechenden - Lösebewegungsachse (X-X) verschoben und dann vertikal abgehoben wird.