EP2694423B1 - Straddle carrier device comprising electric drives - Google Patents

Straddle carrier device comprising electric drives Download PDF

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EP2694423B1
EP2694423B1 EP12715019.1A EP12715019A EP2694423B1 EP 2694423 B1 EP2694423 B1 EP 2694423B1 EP 12715019 A EP12715019 A EP 12715019A EP 2694423 B1 EP2694423 B1 EP 2694423B1
Authority
EP
European Patent Office
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lifting
frame
battery
straddle carrier
portal
Prior art date
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EP12715019.1A
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German (de)
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EP2694423A1 (en
EP2694423B8 (en
Inventor
Armin Wieschemann
Mike Hegewald
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
Terex MHPS GmbH
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Priority to DE102011001847A priority Critical patent/DE102011001847A1/en
Application filed by Terex MHPS GmbH filed Critical Terex MHPS GmbH
Priority to PCT/EP2012/056090 priority patent/WO2012136664A1/en
Publication of EP2694423A1 publication Critical patent/EP2694423A1/en
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Publication of EP2694423B8 publication Critical patent/EP2694423B8/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/007Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries for containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/12Arrangements of means for transmitting pneumatic, hydraulic, or electric power to movable parts of devices

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Portalhubgerät für ISO-Container mit elektrischen Antrieben, die über eine Batterie versorgt sind, mit einem vorderen Portalrahmen und einem hinteren Portalrahmen, die im Bereich ihrer oberen Enden über einen Oberrahmen miteinander verbunden sind, und mit einem an dem Oberrahmen aufgehängten und heb- und senkbaren Lastaufnahmemittel für hieran hängende ISO-Container.The invention relates to a gantry lifting device for ISO containers with electric drives, which are powered by a battery, with a front portal frame and a rear portal frame, which are connected to each other in the region of their upper ends via an upper frame, and with a suspended on the upper frame and Liftable and lowerable load handler for suspended ISO containers.
  • Derartige Portalhubgeräte, die auch Portalhubstapelwagen, Portalstapelwagen, Straddle Carrier, Van Carrier, Shuttle Carrier oder Runner genannt werden, sind allgemein bekannt. Es sind spezielle Umschlaggeräte für ISO-Container in Terminals, insbesondere Hafenterminals oder Terminals für den kombinierten Verkehr zwischen Straße und Schiene. Mit Hilfe einer Hubvorrichtung und einem als Spreader bezeichneten Lastaufnahmemittel können Portalhubgeräte Container anheben und nach einem Transport an einem Zielort abstellen. Da die Portalhubgeräte einen spinnenbeinartigen Aufbau aufweisen, können diese einen auf dem Boden oder auf einem anderen Container ruhenden Container überfahren und hierbei zusätzlich je nach Bauweise auch einen angehobenen Container transportieren. Je nach Bauhöhe werden die Portalhubgeräte beispielsweise als 1 über 3-Geräte, 1 über 2- Geräte usw. bezeichnet. Ein 1 über 3-Gerät kann einen Container auf 3 gestapelte Container absetzen, einen von 3 gestapelten Container aufnehmen oder 3 gestapelte Container mit einem aufgenommenen Container überfahren. In diesem Zusammenhang werden unter ISO-Containern genormte Großraum- beziehungsweise Seefrachtcontainer verstanden, die im internationalen Warenverkehr zum Einsatz kommen. Am weitesten verbreitet sind ISO-Container mit einer Breite von 8 Fuß und einer Länge von 20, 40 oder 45 Fuß.Such Portalhubgeräte, which are also called Portalhubstapelwagen, portal stacker, Straddle Carrier, Van Carrier, Shuttle Carrier or Runner, are well known. They are special handling equipment for ISO containers in terminals, in particular port terminals or terminals for combined traffic between road and rail. With the aid of a lifting device and a load-handling device designated as a spreader, gantry lifting devices can lift containers and place them on a destination after being transported. Since the gantry lifting devices have a spider-leg-like construction, they can run over a container resting on the ground or on another container and additionally transport a raised container depending on the design. Depending on the height, the gantry lifting devices are referred to, for example, as 1 over 3 devices, 1 over 2 devices, and so on. A 1 in 3 device can place a container on 3 stacked containers, pick up one of 3 stacked containers, or drive over 3 stacked containers with a pickup container. In this context, ISO containers are understood as standardized large-capacity or sea freight containers that are used in international goods traffic. The most widely used are ISO containers with a width of 8 feet and a length of 20, 40 or 45 feet.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2009/150303 A1 ist bereits ein Portalhubgerät für ISO-Container bekannt. In üblicher Weise weist das Portalhubgerät - in dessen Fahrrichtung gesehen - einen rechten Fahrwerksträger und einen linken Fahrwerksträger auf. An jedem Fahrwerksträger sind mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete gummibereifte und lenkbare Reifenfahrwerke befestigt. Der rechte und der linke Fahrwerksträger sind über einen vorderen und einen hintern Portalrahmen miteinander verbunden. Im Bereich ihrer oberen Enden sind die beiden Portalrahmen über einen Oberrahmen miteinander verbunden. An dem Oberrahmen ist eine Hubvorrichtung aufgehängt, von der ein Lastaufnahmemittel für die ISO-Container heb- und senkbar ist. Das Portalhubgerät ist vollelektrisch ausgebildet und weist somit elektrische Fahrantriebe, elektrische Lenkantriebe und elektrische Hubantriebe auf. Versorgt werden diese Antriebe über eine mitgeführte wiederaufladbare Batterie. Der Ladevorgang der Batterie erfolgt an einer Ladestation, die im Bereich eines Stapellagers für Container angeordnet ist.From the international patent application WO 2009/150303 A1 a portal lifting device for ISO containers is already known. In the usual way, the gantry lifting device - seen in its direction of travel - on a right chassis carrier and a left chassis carrier. At each chassis carrier at least two in the direction of travel successively arranged rubber-tired and steerable tire trolleys are attached. The right and the left chassis carrier are connected to each other via a front and a rear portal frame. In the area of her upper ends, the two portal frames are connected to each other via a top frame. On the upper frame, a lifting device is suspended, from which a load-handling device for the ISO container can be raised and lowered. The portal lifting device is fully electric and thus has electric travel drives, electric steering drives and electric lifting drives. These drives are powered by a rechargeable battery. The charging of the battery takes place at a charging station, which is arranged in the region of a stacking warehouse for containers.
  • Des Weiteren ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2004 018 066 U1 ein weiteres Portalhubgerät bekannt, das mittels eines dieselelektrischen Antriebs angetrieben ist. Auch dieses Portalhubgerät weist in üblicher Weise einen vorderen und hinteren Portalrahmen auf, die über einen Oberrahmen miteinander verbunden sind. Im Bereich des Oberrahmens und oberhalb eines Lastaufnahmemittels für Container ist der dieselelektrische Antrieb angeordnet.Furthermore, from the German Utility Model DE 20 2004 018 066 U1 another portal lifting device is known, which is driven by a diesel-electric drive. Also, this portal lifting device has in a conventional manner on a front and rear portal frame, which are interconnected via an upper frame. In the area of the upper frame and above a lifting device for containers, the diesel-electric drive is arranged.
  • Die Patentschrift US 6,155,770 A offenbart ein Traggerüst mit einem Hubrahmen. Über das Traggerüst kann ein von dem Hubrahmen aufgenommener Container angehoben und auf einer Ladefläche eines Lastkraftwagens abgesetzt werden. Hierbei wird der Container unten von dem Hubrahmen unterstützt und der Hubrahmen über Hubzylinder angehoben beziehungsweise abgesenkt. Auf dem Hubrahmen ist außerdem eine über einen Elektromotor angetriebene Winde angeordnet, wobei die Energieversorgung des Elektromotors über eine ebenfalls auf dem Hubrahmen angeordnete Batterie erfolgt. Die Winde dient dazu, den Hubrahmen relativ zu dem Container oder zusammen mit dem Container relativ zu dem Lastkraftwagen auf dem Boden zu verfahren und zu positionieren. Hierzu ist das Traggerüst über nicht angetriebene Räder auf dem Boden abgestützt.The patent US 6,155,770 A discloses a support frame with a lifting frame. About the support frame, a container picked up by the lifting frame can be lifted and placed on a loading area of a truck. Here, the container is supported at the bottom of the lifting frame and raised the lifting frame via lifting cylinder or lowered. In addition, a winch driven via an electric motor is arranged on the lifting frame, the energy supply of the electric motor being effected via a battery likewise arranged on the lifting frame. The winch serves to move and position the lifting frame relative to the container or together with the container relative to the truck on the ground. For this purpose, the shoring is supported by non-driven wheels on the ground.
  • In der internationalen Patentanmeldung WO 2007/143841 A1 sind Portalhubgeräte beschrieben, die über unterschiedlich ausgebildete Hybridantriebe betrieben werden können. Für Batterien der Hybridantriebe sind verschiedene Anordnungen im Bereich von Fahrwerksträgern offenbart.In the international patent application WO 2007/143841 A1 portal lifting devices are described, which can be operated on different trained hybrid drives. For batteries of hybrid drives various arrangements in the field of chassis carriers are disclosed.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 2 281 769 A2 offenbart ein Portalhubgerät mit einer Fahrerkabine und aus der deutschen Patentschrift DE 10 2008 011539 B3 ist ein vollautomatisches Portalhubgerät bekannt.The European patent application EP 2 281 769 A2 discloses a portal lifting device with a driver's cab and from the German patent DE 10 2008 011539 B3 is a fully automatic portal lifting known.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes vollelektrisches Portalhubgerät zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Portalhubgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Portalhubgerätes angegeben.Based on this prior art, the present invention, the object of the invention to provide an improved all-electric gantry lifting device. This object is achieved by a portal lifting device with the features of claim 1. In claims 2 to 9 advantageous embodiments of the portal lifting device are given.
  • Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Portalhubgerät für ISO-Container mit elektrischen Antrieben, die über eine Batterie versorgt sind, mit einem vorderen Portalrahmen und einem hinteren Portalrahmen, die im Bereich ihrer oberen Enden über einen Oberrahmen miteinander verbunden sind, und mit einem an dem Oberrahmen aufgehängten und heb- und senkbaren Lastaufnahmemittel für hieran hängende ISO-Container durch die Anordnung der Batterie oberhalb des Lastaufnahmemittels und im Bereich des Oberrahmens erreicht. Oberhalb des Lastaufnahmemittels ist ausreichend Raum, um eine Batterie mit hoher Kapazität, die eine entsprechende Größe aufweist, unterzubringen. Die elektrischen Antriebe in Form von Elektromotoren wirken üblicher Weise über Getriebe auf die anzutreibenden Bauteile, um die in dem Portalhubgerät vorhandenen Antriebsaufgaben wie beispielsweise Fahrantrieb, Bremsenantrieb, Lenkantrieb und Hubantrieb zu erfüllen. Für bestimmte Antriebsaufgaben, wie beispielsweise den Lenkantrieb oder den Hubantrieb, kann es erforderlich sein, über den elektrischen Antrieb eine Hydraulikpumpe anzutreiben, um den Lenkantrieb oder den Hubantrieb elektrohydraulisch auszugestalten. Der gewählte batterie-elektrische Antrieb hat den Vorteil, dass im Vergleich zu einem Dieselmotor ein etwa mehr als doppelt so hoher Wirkungsgrad erreicht wird. Dies führt zu einem geringeren Energieverbrauch, einer höheren Wirtschaftlichkeit, einem geringeren Wartungsaufwand und einer hohen Umweltverträglichkeit insbesondere in Hinblick auf Lärm und Emissionen.According to the invention, an improved gantry lifting device for ISO containers with electric drives, which are powered by a battery, with a front portal frame and a rear portal frame, which are connected to each other in the region of their upper ends via an upper frame, and with a suspended on the upper frame and Can be raised and lowered load-receiving means for this hanging ISO container achieved by the arrangement of the battery above the lifting device and in the upper frame. Above the lifting device is enough space to accommodate a high capacity battery having a corresponding size. The electric drives in the form of electric motors usually act via gears on the components to be driven in order to fulfill the existing in the portal lifting drive tasks such as traction drive, brake drive, steering drive and lifting drive. For certain drive tasks, such as the steering drive or the linear actuator, it may be necessary to drive a hydraulic pump via the electric drive in order to design the steering drive or the linear actuator electro-hydraulically. The chosen battery-electric drive has the advantage that in comparison to a diesel engine, an approximately more than twice as high efficiency is achieved. This leads to lower energy consumption, higher efficiency, lower maintenance and high environmental impact, especially with regard to noise and emissions.
  • Vorteilhafte Weise ist vorgesehen, dass ausschließlich rein-elektrische Antriebe d.h. keine elektro-hydraulischen Antriebe vorgesehen sind, so dass das Portalhubgerät ohne hydraulische Komponenten auskommt.Advantageously, it is provided that only purely electric drives i. no electro-hydraulic drives are provided, so that the gantry lifting device does not require any hydraulic components.
  • Vorteilhafter Weise ist diese Batterie für einen Ladenvorgang der Batterie außerhalb des Portalhubgerätes auswechselbar mit dem Portalhubgerät verbunden. Somit kann besonders einfach eine geladene Batterie gegen eine zu ladende Batterie getauscht werden, ohne dass die Verfügbarkeit des Portalhubgeräts für einen Ladevorgang wie bei einer nicht wechselbaren Batterie erforderlich eingeschränkt wird. Der Wechselvorgang kann hierbei manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgen.Advantageously, this battery for a charging operation of the battery outside of the portal lifting device is interchangeably connected to the portal lifting device. Thus, it is particularly easy to replace a charged battery with a battery to be charged without limiting the availability of the gantry handler for charging as required by a non-removable battery. The change process can be done manually, semi-automatically or fully automatically.
  • Eine hohe Zuverlässigkeit des Portalhubgeräts wird dadurch erreicht, dass die Batterie als Bleibatterie ausgebildet ist. Zu einer Verwendung von Bleibatterien in Fahrzeugen gibt es langjährige Erfahrungen. Die erforderliche Batterie hat ein Gewicht von etwa 6 bis 10t.A high reliability of the portal lifting device is achieved in that the battery is designed as a lead acid battery. The use of lead-acid batteries in vehicles has many years of experience. The required battery weighs about 6 to 10 t.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Batterie innerhalb des Portalhubgeräts eine tragende Funktion hat. Diese Ausgestaltung ist besonders raumsparend, da Tragkonstruktion im Bereich des Oberrahmens und die Batterie in ihrer Funktion miteinander verschmelzen.In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the battery has a supporting function within the portal lifting device. This embodiment is particularly space-saving, since the support structure in the region of the upper frame and the battery merge in their function.
  • Das Portalhubgerät ist in einer 1 über 1-Bauweise ausgebildet und vorzugsweise in einer 1 über 0-Bauweise ausgebildet. Durch die 1 über 0-Bauweise werden nur geringe Hubleistungen auf Grund der geringen Hubhöhe benötigt. Auch führt die 1 über 0-Bauweise zu einem tief liegenden Schwerpunkt, der eine kompakte und auch leichte Bauweise des Portalhubgerätes ermöglicht. Da das Portalhubgerät einen tief liegenden Schwerpunkt aufweist und somit über eine hohe Stand- beziehungsweise Kippfestigkeit verfügt, ist eine Verfahrbarkeit über nur vier gummibereifte Radreifenfahrwerke möglich. Durch die Beschränkung auf vier Radreifenfahrwerke wird auch die Komplexität des gesamten Portalhubgerätes verringert. Der Antrieb und die Lenkung lassen sich einfacher ausgestalten. Im Falle eines automatisch geführten Portalhubgerätes vereinfacht sich auch die Navigation.The gantry lifting device is designed in a 1 over 1 construction and preferably in a 1 over 0 construction. Due to the 1 over 0 construction only low lifting capacities due to the small lifting height are needed. Also leads the 1 over 0-construction to a low center of gravity, which allows a compact and lightweight construction of the portal lifting device. Since the gantry lifting device has a low center of gravity and thus has a high level of stability or tipping strength, it can be moved over only four rubber-tired wheeled tires. The limitation to four wheeled tires also reduces the complexity of the entire gantry lift. The drive and the steering can be made simpler. In the case of an automatically guided gantry lifting device, navigation is also simplified.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Portalhubgerät automatisch geführt.In a preferred embodiment, the gantry lifting device is automatically guided.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass an dem Portalhubgerät eine Fahrerkabine angeordnet ist und das Portalhubgerät manuell verfahrbar ist.Alternatively, it is provided that a driver's cab is arranged on the gantry lifting device and the gantry lifting device can be moved manually.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Portalhubgerätes in einer ersten Ausführungsform,
    • Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Portalhubgerätes in einer zweiten Ausführungsform und
    • Figur 3 eine Draufsicht auf ein Hafenlayout mit den Portathubgeräten gemäß Figuren 1 oder 2.
    The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in a drawing. Show it:
    • FIG. 1 1 a schematic side view of a portal lifting device in a first embodiment,
    • FIG. 2 a schematic side view of a Portalhubgerätes in a second embodiment and
    • FIG. 3 a plan view of a port layout with the Portathubgeräten according to FIGS. 1 or 2 ,
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Portalhubgerätes 1, das über insgesamt vier gummibereifte Räder 2 auf einer Flurfläche 3 verfahrbar ist. Die Räder 2 sind in üblicher in den Ecken eines gedachten Rechtecks angeordnet. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehr als vier gummibereifte Räder 2 vorzusehen, wenn dies technisch erforderlich ist. Hiermit einher geht dann aber, dass sich die Komplexität des Portalhubgerätes 1 insgesamt erhöht und somit eine aufwendigere Technik im Bereich des Antriebes und der Lenkung zum Einsatz kommen muss. Bei automatischen geführten Portalhubgeräten 1 wird auch die Navigation durch die Erhöhung der zu lenkenden Räder 2 aufwendiger.The FIG. 1 shows a schematic side view of a portal lifting device 1, which is movable over a total of four rubber-tired wheels 2 on a floor surface 3. The wheels 2 are arranged in the usual way in the corners of an imaginary rectangle. In principle, it is also possible to provide more than four rubber-tired wheels 2, if this is technically necessary. However, this is accompanied by the fact that the complexity of the portal lifting device 1 as a whole increases and thus a more complex technology in the area of the drive and the steering system must be used. In automatic guided Portalhubgeräten 1 and the navigation through the increase of the wheels to be steered 2 more expensive.
  • Die Räder 2 des Portalhubgerätes 1 sind Bestandteile von Radfahrwerken 5, die nicht dargestellte elektrische Fahrantriebe und elektrische Lenkmotoren aufweisen. Durch die vorhandene Einzelradlenkung können über eine entsprechende Steuerung verschiedene Lenkprogramme wie beispielsweise eine optimierte Achsschenkellenkung oder ein Krebsgang realisiert werden. Von den insgesamt vier Radfahrwerken 5 sind in Fahrtrichtung F des Portalhubgerätes 1 gesehen jeweils zwei mit Abstand und hintereinander an einem rechten Fahrwerksträger 6a und an einem von dem rechten verdeckten linken Fahrwerksträger befestigt, die jeweils mit ihrer Längserstreckung in Fahrtrichtung F des Portalhubgerätes 1 ausgerichtet sind. Die beiden parallel nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordneten Fahrwerksträger 6a sind vorne über einen vorderen Portalrahmen 7a und hinten über einen hinteren Portalrahmen 7b miteinander verbunden. Jeder der beiden u-förmigen Portalrahmen 7a und 7b besteht aus einem horizontalen oberen und quer zur Fahrtrichtung F ausgerichteten Portalträger 7c, an dessen seitlichen Enden sich jeweils eine vertikale Portalstütze 7d anschließt. Der vordere und der hintere Portalrahmen 7a, 7b sind über in Fahrtrichtung F ausgerichtete Längsträger 8 miteinander verbunden.The wheels 2 of the portal lifting device 1 are components of wheel suspensions 5, which have not shown electric traction drives and electric steering motors. Due to the existing single wheel steering different steering programs such as an optimized axle steering or a crab can be realized via an appropriate control. Of the total of four wheel 5 are seen in the direction of travel F of the Portalhubgerätes 1 two spaced and one behind the other on a right chassis support 6a and attached to one of the right concealed left chassis support, which are each aligned with their longitudinal extent in the direction of travel F of the Portalhubgerätes 1. The two chassis supports 6a arranged parallel to one another and at a distance from each other are connected to one another at the front via a front portal frame 7a and at the rear via a rear portal frame 7b. Each of the two U-shaped portal frame 7a and 7b consists of a horizontal upper and transverse to the direction of travel F aligned portal carrier 7c, at the lateral ends of each vertical portal support 7d connects. The front and the rear portal frame 7a, 7b are connected via aligned in the direction of travel F side rail 8.
  • Die beiden Portalträger 7c und die Längsträger 8 bilden einen Oberrahmen 9, an dem eine Hebevorrichtung 10 aufgehängt ist, um die ISO-Container 4 von dem Flurboden 3 aufnehmen und auf dem Flurboden 3 absetzen zu können. Die hierfür erforderliche Hubhöhe h beträgt etwa 150 bis 300mm. Die Hebevorrichtung 10 umfasst einen oder mehrere nicht dargestellte elektrische Hubantriebe, die über Seile oder eine Hebemechanik 10a mit einem Lastaufnahmemittel 11 verbunden sind. Das Lastaufnahmemittel 11 ist als sogenannter Spreaderrahmen ausgebildet, um ISO-Container 4 handhaben zu können. Die Spreaderrahmen sind als sogenannte singlelift oder twin-lift Spreader ausgebildet, d.h. in der twin-lift Variante können in Fahrtrichtung F des Portalhubgeräts 1 gesehen zwei 20 Fuß ISO-Container 4 hintereinander aufgenommen werden. In üblicher Weise ist das Lastaufnahmemittel 11 unterhalb des Oberrahmens 9 und zwischen den Portalstützen 7d des vorderen Portalrahmens 7a und den Portalstützen 7d des hinteren Portalrahmens 7b in einer im Wesentlichen vertikalen Hubrichtung H auf und ab bewegbar.The two gantry beams 7c and the longitudinal beams 8 form a top frame 9, on which a lifting device 10 is suspended in order to be able to receive the ISO containers 4 from the floor bottom 3 and to deposit them on the floor bottom 3. The required lifting height h is about 150 to 300mm. The lifting device 10 comprises one or more electric lifting drives, not shown, which are connected by cables or a lifting mechanism 10 a with a load-receiving means 11. The load-receiving means 11 is designed as a so-called Spreaderrahmen to handle ISO container 4 can. The spreader frames are designed as so-called single-lift or twin-lift spreaders, i. in the twin-lift variant, two 20-foot ISO containers 4 can be received in succession as seen in the direction of travel F of the portal lifting device 1. In the usual way, the load-bearing means 11 below the upper frame 9 and between the portal supports 7d of the front portal frame 7a and the portal supports 7d of the rear portal frame 7b in a substantially vertical stroke direction H up and down movable.
  • Außerdem ist im Bereich des Oberrahmens 9 ausreichend Raum vorhanden, um Schaltschränke 12 und eine oder mehrere Batterien 13 unterzubringen. Eine hohe Zuverlässigkeit des Schwerlast-Transportfahrzeuges wird dadurch erreicht, dass die Batterie 13 als Bleibatterie ausgebildet ist. Zu einer Verwendung von Bleibatterien in Fahrzeugen gibt es langjährige Erfahrungen. Das Gewicht der Batterie liegt im Bereich von etwa 6 bis 10t, vorzugsweise 8b bis 9t. Des Weiteren ist vorgesehen, dass eine leere Batterie 13 gegen eine geladene Batterie 13 auswechselbar ist und von einer entsprechenden Vorrichtung quer zur Fahrtrichtung F horizontal aus dem Oberrahmen 9 heraus beziehungsweise in diesen hinein bewegbar ist. Der Ladevorgang der Batterie 13 findet somit außerhalb des Portalhubgerätes 1 statt und das Portalhubgerät 1 ist nach einem Batteriewechsel sofort wieder verfügbar. Der Wechselvorgang kann hierbei manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgen.In addition, sufficient space is available in the region of the upper frame 9 to accommodate control cabinets 12 and one or more batteries 13. A high reliability of the heavy-duty transport vehicle is achieved in that the battery 13 is designed as a lead-acid battery. The use of lead-acid batteries in vehicles has many years of experience. The weight of the battery is in the range of about 6 to 10 t, preferably 8b to 9t. Furthermore, it is provided that an empty battery 13 is exchangeable for a charged battery 13 and from a corresponding device transversely to the direction of travel F horizontally from the upper frame 9 out or into it is movable. The charging of the battery 13 thus takes place outside of the portal lifting device 1 and the portal lifting device 1 is immediately available again after a battery change. The change process can be done manually, semi-automatically or fully automatically.
  • Sollten in den nächsten Jahren andere Batterietypen, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, eine ebenso hohe Zuverlässigkeit wie Blei-Batterien erreichen, ist deren Einsatz auch möglich.If in the next few years other types of batteries, such as lithium-ion batteries, reach as high reliability as lead batteries, their use is also possible.
  • Insgesamt ist das Portalhubgerät 1, insbesondere die Hubhöhe der Hebevorrichtung 10, als sogenanntes 1 über 0-Gerät ausgebildet, d. h. mittels des Portalhubgerät 1 kann ein einzelner ISO-Container 4 von dem Flurboden 3 aufgenommen und wieder abgesetzt werden. Ein Stapeln von ISO-Containern 4 ist nicht möglich. Mit einem entsprechend ausgebildeten Lastaufnahmemittel 11 (twin-lift) können selbstverständlich zwei in Fahrtrichtung F gesehen hintereinander angeordnete ISO-Container 4 mit einer Länge von jeweils 20 Fuß gemeinsam aufgenommen werden. Durch diese Ausgestaltung als 1 über 0-Gerät weist das Portalhubgerät 1 einen tiefen Schwerpunkt auf, hat eine gute Standsicherheit und die Konstruktion kann sehr kompakt erfolgen. Auch sind die Leistungsanforderungen an die elektrischen Hubantriebe nicht so hoch. Des Weiteren liegt eine geringe Bauhöhe und daraus resultierend ein geringes Gewicht vor, so dass vier Räder zur Aufnahme der Last ausreichen.Overall, the portal lifting device 1, in particular the lifting height of the lifting device 10, is designed as a so-called 1 via 0 device, ie by means of the portal lifting device 1 For example, a single ISO container 4 can be picked up by the floor bottom 3 and set down again. A stacking of ISO containers 4 is not possible. Of course, two ISO containers 4 each having a length of 20 feet arranged one behind the other and viewed in the direction of travel F can be received together with a correspondingly formed load-bearing means 11 (twin-lift). Due to this design as 1 over 0 device, the gantry lifting device 1 has a low center of gravity, has a good stability and the construction can be made very compact. Also, the power requirements of the electric linear actuators are not so high. Furthermore, there is a low height and, as a result, a low weight, so that four wheels are sufficient to accommodate the load.
  • Ferner kann das Portalhubgerät 1 manuell von einem Fahrer gesteuert werden oder automatisch geführt sein. Für die manuelle Variante ist im Bereich des vorderen Portalrahmens 7a eine Fahrerkabine 14 befestigt. Im Falle der automatisch geführten Variante ist im Bereich unterhalb der Fahrwerksträger 6a, und jeweils zwischen den vorderen und hinteren Radfahrwerken 5 ausreichend Raum für Sensoren 15, die je nach Art des verwendeten Navigationssystems ausgebildet sind. Kommen in den Flurboden 3 eingelassene Transponder zum Einsatz sind die Sensoren 15 als Antenne ausgebildet.Furthermore, the portal lifting device 1 can be controlled manually by a driver or be guided automatically. For the manual variant, a driver's cab 14 is fastened in the region of the front portal frame 7a. In the case of the automatically guided variant is in the area below the chassis support 6a, and between each of the front and rear wheel suspensions 5 sufficient space for sensors 15, which are formed depending on the type of navigation system used. Come in the hallway 3 embedded transponder used, the sensors 15 are designed as an antenna.
  • Die Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Portalhubgerätes 1 in einer zweiten Ausführungsform. Dieses Portalhubgerät 1 stimmt im Wesentlichen mit dem zuvor beschriebenen Portalhubgerät 1 überein, so dass vollinhaltlich auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Auch wurden die gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 verwendet.The FIG. 2 shows a schematic side view of a portal lifting device 1 in a second embodiment. This portal lifting device 1 substantially coincides with the previously described portal lifting device 1, so that full reference is made to the above description. Also, the same reference numerals as in the FIG. 1 used.
  • In dieser zweiten Ausführungsform ist die Batterie 13 beziehungsweise deren Aufnahmerahmen 13a als tragendes Bauteil ausgebildet, das dem Oberrahmen 9 während des Betriebs des Portalhubgeräts 1 eine hinreichende Festigkeit gibt. Hierfür wird die Batterie 13 nach deren Einsetzen das Portalhubgerät 1 beispielsweise über Bolzen zusätzlich gesichert. Auch weist die Batterie 13 einen entsprechend ausgelegten Batterierahmen 13a auf, um die aus dem Betrieb des Portalhubgerätes 1 resultierenden Kräfte zwischen dem vorderen und hinteren Portalrahmen7a, 7b aufnehmen zu können. Im Zusammenhang mit dem Wechsel der Batterie 13 ist der Oberrahmen 9 ohne die Batterie 13 dann zwar geschwächt, jedoch weist der Oberrahmen 9 eine ausreichende Festigkeit auf, während das Portalhubgerät 1 auf eine neue geladene Batterie 13 wartet.In this second embodiment, the battery 13 or its receiving frame 13a is formed as a supporting component, which gives the upper frame 9 during operation of the portal lifting device 1 a sufficient strength. For this purpose, the battery 13 is additionally secured after insertion of the portal lifting device 1, for example via bolts. The battery 13 also has a correspondingly designed battery frame 13a in order to be able to absorb the forces resulting from the operation of the portal lifting device 1 between the front and rear portal frames 7a, 7b. In connection with the change of the battery 13 is the Upper frame 9 without the battery 13 then weakened, however, the upper frame 9 has sufficient strength, while the Portalhubgerät 1 is waiting for a new charged battery 13.
  • Für die automatische Führungs-Variante ist im Bereich im Bereich unterhalb der Fahrwerksträger 6a und jeweils zwischen den vorderen und hinteren Radfahrwerken 5 ausreichend Raum für Sensoren 15, die je nach Art des verwendeten Navigationssystems ausgebildet sind. Kommen in den Flurboden 3 eingelassene Transponder zum Einsatz sind die Sensoren 15 als Antenne ausgebildet. In Verbindung mit der automatisierten Führungs-Variante kann auch eine vollautomatische Objekterkennung der aufzunehmenden Container 4 vorgehen sein. Da die Positionen der Container 4 auf dem Kai 16 grob bekannt sind, kann das Portalhubgerät 1 dorthin selbstständig navigieren. Vor Erreichen der Endposition werden die Container 4 mittels einer Objekterkennungssensorik überfahren und aus den hieraus gewonnenen Positionsdaten das Portalhubgerät 1 feinpositioniert. Anschließend erfolgt die Aufnahme der Container 4.For the automatic guide variant is in the area in the area below the chassis support 6a and between the front and rear wheel suspensions 5 sufficient space for sensors 15, which are formed depending on the type of navigation system used. Come in the hallway 3 embedded transponder used, the sensors 15 are designed as an antenna. In conjunction with the automated guide variant, a fully automatic object recognition of the male container 4 can proceed. Since the positions of the containers 4 on the quay 16 are roughly known, the gantry lifting device 1 can navigate there autonomously. Before reaching the end position, the containers 4 are run over by means of an object recognition sensor system and the portal lifting device 1 is finely positioned from the position data obtained therefrom. Subsequently, the inclusion of the container takes place 4.
  • Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Hafenlayout unter Einsatz der vorbeschriebenen Portalhubgeräte 1 gemäß Figuren 1 oder 2. Die Flurfläche 3 ist Bestandteil eines Kais 16, über den mittels einer Vielzahl von Portalhubgeräten 1 die ISO-Container 4 zwischen mehreren Containerkranbrücken 17 und einem an dem Kai 16 angrenzenden Container-Stapellager 18 mit Container-Stapelkrane 19 umgeschlagen werden. Anstatt der Container-Umschlagkranbrücken können selbstverständlich auch andere Umschlaggeräte wie beispielsweise Hafenmobilkrane zum Einsatz kommen, insbesondere wenn es sich um kleinere Umschlaghäfen handelt.The FIG. 3 shows a plan view of a port layout using the above-described portal lifting devices 1 according to FIGS. 1 or 2 , The corridor surface 3 is part of a quay 16, via which the ISO container 4 between a plurality of container crane bridges 17 and an adjacent to the quay 16 container stacking warehouse 18 with container stacking cranes 19 are handled by a variety of portal lifting equipment. Of course, other handling equipment, such as mobile harbor cranes, can be used instead of the container handling crane bridges, especially if they are smaller transhipment ports.
  • Außerdem kann vorgesehen sein beziehungsweise technisch erforderlich sein, anstatt rein elektrischer Antriebe, die auf Getriebe wirken, für bestimmte Antriebsaufgaben wie die Lenkung oder den Hub auf elektro-hydraulische Antriebe zurück zu greifen. Auch ist es möglich, bei den Portalhubgeräten 1 eine Energierückgewinnung beim Senken der ISO-Container 4 oder beim Abbremsen des Portalhubgerätes 1 vorzusehen. Die zurückgewonnene Energie wird dann in Kurzzeit-Energiespeicher wie sogenannte Ultra-Caps oder Super-Caps gespeichert.In addition, it may be provided or technically required, instead of purely electric drives that act on the transmission, to resort to electro-hydraulic drives for certain drive tasks such as the steering or the hub. It is also possible to provide an energy recovery when lowering the ISO container 4 or braking the Portalhubgerätes 1 in the Portalhubgeräten 1. The recovered energy is then stored in short-term energy storage such as ultra-caps or super-caps.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 11
    PortalhubgerätPortalhubgerät
    22
    Radwheel
    33
    Flurflächehallway area
    44
    ISO-ContainerISO containers
    55
    Radfahrwerkwheel chassis
    6a6a
    rechte Fahrwerksträgerright chassis carrier
    7a7a
    vorderer Portalrahmenfront portal frame
    7b7b
    hinterer Portalrahmenrear portal frame
    7c7c
    oberer Portalträgerupper portal carrier
    7d7d
    Portalstützeportal support
    88th
    Längsträgerlongitudinal beams
    99
    Oberrahmentop frame
    1010
    Hebevorrichtunghoist
    10a10a
    Hebelmechaniklever mechanism
    1111
    LastaufnahmemittelLoad handling devices
    1212
    Schaltschrankswitch cabinet
    1313
    Batteriebattery
    1414
    Fahrerkabinecab
    1515
    Sensorsensor
    1616
    Kaiquay
    1717
    ContainerbrückenkranContainer gantry crane
    1818
    ContainerstapellagerContainer stacking yard
    1919
    ContainerstapelkranContainer stacking crane
    FF
    Fahrtrichtungdirection of travel
    HH
    Hubrichtungstroke direction
    hH
    HubhöheLifting height

Claims (9)

  1. Straddle carrier for ISO containers, having electrical drives which are supplied by a battery, having a front straddle frame (7a) and a rear straddle frame (7b) which are connected together in the region of their upper ends by a top frame (9), and having, for ISO containers suspended therefrom, a raisable and lowerable load pickup means which is suspended from the top frame (9), characterised in that the battery (13) is arranged above the load pickup means (11) and is arranged in the region of the top frame (9).
  2. Straddle carrier according to claim 1, characterised in that only electrical drives are provided.
  3. Straddle carrier according to claim 1 or 2, characterised in that, for a process of charging the battery (13) off the straddle carrier (1), the battery (13) is able to be exchanged.
  4. Straddle carrier according to one of claims 1 to 3, characterised in that the battery (13) takes the forms of a lead-acid battery and weighs approximately 6 to 10 t.
  5. Straddle carrier according to one of claims 1 to 4, characterised in that the battery (13) performs a load-bearing function within the straddle carrier (1).
  6. Straddle carrier according to one of claims 1 to 5, characterised in that the straddle carrier (1) is in the form of a 1-over-0 stacking structure.
  7. Straddle carrier according to one of claims 1 to 5, characterised in that the straddle carrier (1) is in the form of a 1-over-1 stacking structure.
  8. Straddle carrier according to one of claims 1 to 7, characterised in that the straddle carrier (1) is guided automatically.
  9. Straddle carrier according to one of claims 1 to 7, characterised in that a driver's cab (14) is arranged on the straddle carrier (1) and the straddle carrier (1) can be driven manually.
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