EP2735651B1 - Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen - Google Patents

Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen Download PDF

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EP2735651B1
EP2735651B1 EP13194383.9A EP13194383A EP2735651B1 EP 2735651 B1 EP2735651 B1 EP 2735651B1 EP 13194383 A EP13194383 A EP 13194383A EP 2735651 B1 EP2735651 B1 EP 2735651B1
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EP
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underwater buoyancy
buoyancy body
foundation structure
underwater
loading
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EP13194383.9A
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EP2735651A1 (de
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Wilhelm-Alfred Brüning
Matthias Dipl.-Ing. Symens
Ingo Dipl.-Ing. Gräfe
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SEE-Ingenieure & Co KG GmbH
Original Assignee
SEE-Ingenieure & Co KG GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D15/00—Movable or portable bridges; Floating bridges
    • E01D15/24—Bridges or similar structures, based on land or on a fixed structure and designed to give access to ships or other floating structures

Definitions

  • the invention relates to a device for loading and unloading of ships, in particular car ferries, with a foundation structure and a at least one actuator pivotally held in the foundation structure loading ramp, which is supported via a support structure on at least one underwater buoyancy, wherein the adjusting device at least has two Elektrohubzylinder, with the lifting rods each a traction means is formed.
  • the foundation structure has a lifting gantry and the adjusting device powerful hydraulic cylinders, by means of which the loading ramp is suspended adjustable movable on the lifting gantry.
  • the height required for the passage of heavy trucks on the lifting portal heights involve considerable accident hazards, since the operation of hydraulic systems regularly requires maintenance and repair work.
  • Lower heights have other known devices in which the hydraulic cylinders are arranged at the loading dock in a low-lying manner and their piston rods are each supported via a deflection gear on a driven pile of the foundation structure.
  • German patent application DE 28 12 996 A1 shows such referred to as jetty construction whose water-side end is supported by an underwater buoyancy body, which is pulled by traction means at a parked on the water brine weight anchor under the water surface. To adjust the height of the water-side end of the jetty, this acts on the traction means hydraulic cylinder. These are arranged for a low height in a low-lying manner at the loading dock, with their piston rods each having a Deflection pulley and pull rope existing deflecting gear are anchored to the body of the foundation structure. In this construction, acting on the pulley of the deflecting radial forces require the use of powerful pivot bearing, with which the operating, maintenance and manufacturing costs of the known jetty are disadvantageously increased.
  • this construction carries the risk of flooding her hydraulic cylinder.
  • so-called pontoon solutions are known in which the adjusting device has the floats of a body of water following floats.
  • the pontoon solutions do not allow flexible adjustment of the loading dock to different ship constructions.
  • Another loading dock will be in the FR 2 467 159 A1 disclosed.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, whose operating, maintenance and manufacturing costs are reduced at a stellbeweglichen adaptation to different ship designs. This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
  • the inventive device according to claim 1 is characterized in that the foundation structure has at least two, each having at least one Elektrohubzylinder receiving piles, and that the lifting rods of the actuator and the underwater buoyancy are connected to each other via a push rod .
  • the two driven piles ensure a torsionally rigid Recording of the loading ramp in the foundation structure.
  • the underwater buoyancy body is preferably one with a gas or gas mixture, in particular a tank filled with air, whose buoyant force acting on it counteracts the sum of all partial weight forces acting on it.
  • High-performance hydraulic cylinders can advantageously be dispensed with and low-power, low-maintenance and more cost-effective drive systems can be used.
  • the traction means forms the loading ramp on the floating preventing abutment and has the advantage that it should be interpreted only for a swelling tensile load, but not to check for its buckling safety out. Since many steels have extremely high tensile strengths, the lifting rod acting as a traction means offers the possibility of forming a particularly light adjusting device. Cost advantages are due in particular to the fact that electric cylinders are very low maintenance due to the system and have a high level of operational reliability.
  • the underwater buoyancy body has a displacement volume for a quantity of water whose weight force is greater than the sum of all partial weight forces acting on the underwater buoyancy body.
  • the sum of all partial weight forces acting on the underwater buoyancy body is calculated from an addition of the partial gravitational forces of the underwater buoyancy body, supporting structure, loading ramp and the movable drive components of the setting device.
  • the weight of a volume of displacement occupying the displacement volume is equal to the buoyancy force acting on the underwater buoyancy body.
  • this buoyancy force is greater than the sum of all on the underwater buoyancy body acting partial weight forces, the adjusting device permanently acts as an abutment over which the underwater buoyancy is prevented from floating. If the load capacity resulting from the buoyancy force and all part weight forces is greater than the weight force, which is based on a payload specified for the device according to the invention, material-fatiguing load changes in the drive system of the setting device can be avoided.
  • the adjusting device has at least one actuator without self-locking and a parking brake associated with the parking brake.
  • the underwater buoyancy can be transferred by gradually releasing the parking brake and by reducing the support height of the loading dock in a pontoon operation in which the underwater buoyancy follows the water level levels in the form of a floating body.
  • the pontoon operation represents a kind of emergency operation mode for the device according to the invention.
  • the foundation structure on a liftable underwater buoyancy body linear guide on.
  • the linear guide on the Rammpfählen trained slide rails on which the underwater buoyancy body is forcibly guided In order to prevent tilting of the underwater buoyancy body in the inevitable play-bearing linear guide, the electric cylinders are connected to each other via a synchronization control.
  • the supporting structure has the loading ramp and the underwater buoyant body hingedly interconnecting pendulum supports.
  • the support structure, the loading dock and the underwater buoyancy body rolling treads engaging each other.
  • at least one of the treading mutually engaging running surfaces is formed on a wheel body.
  • the Fig. 1 shows a perspective view of a device according to the invention with a foundation structure 1 and a via a control device 2 pivotally held in the foundation structure 1 loading dock 3. This is supported by a support mechanism 4 on an underwater buoyancy body 5.
  • the illustrated underwater buoyancy body 5 has a displacement volume for a quantity of water whose weight force is greater than the sum of all partial weight forces acting on the underwater buoyancy body 5.
  • the adjusting device 2 has two loading ramp 3 receiving between them Elektrohubzylinder, with the lifting rods 6, 7 each have a traction means is formed.
  • the lifting rods 6, 7 of the adjusting device 2 are each connected via a push rod 8, 9 with the underwater buoyancy body 5.
  • the foundation structure 1 has two, each one of the Elektrohubzylinder receiving ram piles 10, 11. Linear guides 12, 13 are formed on the driven piles 10, 11, by way of which the underwater buoyancy body 5 is held in a lift-movable manner on the foundation structure 1.
  • the Fig. 2 shows an enlarged partial view of the inventive devices according to Fig. 1 ,
  • the Fig. 2 makes it clear that the underwater buoyancy body 5 has two cylindrically shaped air tanks 14, 15.
  • the support mechanism 4 has pendulum supports 16 pivotally interconnecting the loading platform 3 and the underwater lifting body 5, wherein support tabs 17 are formed on the loading ramp 3 which each have a selection of bearing eyes 18 for selectively setting the support pendulum supports assigned thereto 16 have.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Foundations (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen, insbesondere von Autofähren, mit einer Gründungsstruktur und einer über wenigstens eine Stelleinrichtung schwenkbeweglich in der Gründungsstruktur gehaltenen Verladerampe, die über ein Stützwerk auf wenigstens einem Unterwasser-Auftriebkörper abgestützt ist, wobei die Stelleinrichtung wenigstens zwei Elektrohubzylinder aufweist, mit dessen Hubstangen jeweils ein Zugmittel ausgebildet ist.
  • Bei den bekannten Vorrichtungen weist die Gründungsstruktur ein Hubportal und die Stelleinrichtung leistungsstarke Hydraulikzylinder auf, mittels derer die Verladerampe stellbeweglich am Hubportal aufgehängt ist. Die am Hubportal für den Durchgang schwerer Sattelzüge erforderlichen Bauhöhen bergen jedoch erhebliche Unfallgefahren, da der Betrieb hydraulischer Anlagen regelmäßig Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten erfordert. Geringere Bauhöhen weisen andere bekannte Vorrichtungen auf, bei denen die Hydraulikzylinder an der Verladerampe in einer niederliegenden Weise angeordnet sind und ihre Kolbenstangen jeweils über ein Umlenkgetriebe an einem Rammpfahl der Gründungsstruktur abgestützt sind. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 28 12 996 A1 zeigt eine solche als Landungsbrücke bezeichnete Konstruktion, deren wasserseitiges Ende von einem Unterwasser-Auftriebkörper getragen ist, der über Zugmittel an einem auf der Gewässersole abgestellten Gewichtsanker unter die Wasseroberfläche gezogen wird. Zur Höhenverstellung des wasserseitigen Endes der Landungsbrücke weist diese an den Zugmitteln angreifende Hydraulikzylinder auf. Diese sind für eine geringe Bauhöhe in einer niederliegenden Weise an der Verladerampe angeordnet, wobei ihre Kolbenstangen jeweils über ein aus Umlenkrolle und Zugseil bestehendes Umlenkgetriebe an der Gewässersole der Gründungsstruktur verankert sind. Bei dieser Konstruktion erfordern an der Umlenkrolle des Umlenkgetriebes wirkende Radialkräfte den Einsatz leistungsstarker Drehlager, mit denen die Betriebs-, Wartungs- und Herstellungskosten der bekannten Landungsbrücke nachteilig erhöht sind. Auch birgt diese Konstruktion die Gefahr der Überflutung ihrer Hydraulikzylinder. Außerdem sind sogenannte Ponton-Lösungen bekannt, bei denen die Stelleinrichtung den Pegelständen eines Gewässers folgende Schwimmkörper aufweist. Die Ponton-Lösungen erlauben jedoch keine stellbewegliche Anpassung der Verladerampe an unterschiedliche Schiffskonstruktionen.
  • Eine weitere Verladerampe wird in der FR 2 467 159 A1 offenbart.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, deren Betriebs-, Wartungs- und Herstellungskosten bei einer stellbeweglichen Anpassung an unterschiedliche Schiffskonstruktionen verringert sind. Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, dass die Gründungsstruktur wenigstens zwei, jeweils wenigstens einen Elektrohubzylinder aufnehmende Rammpfähle aufweist, und dass die Hubstangen der Stelleinrichtung und der Unterwasser-Auftriebkörper über ein Schubgestänge miteinander verbunden sind.. Die zwei Rammpfähle gewährleisten eine verdrehsteife Aufnahme der Verladerampe in der Gründungsstruktur. Zum Schutz gegen Überflutung und andere Umwelteinflüsse weisen vorzugsweise die Rammpfähle ein die Elektrozylinder umgebendes Hohlprofil auf, aus welchem die Hubstangen nach oben herausragen. Der Unterwasser-Auftriebkörper ist vorzugsweise ein mit einem Gas oder Gasgemisch, insbesondere ein mit Luft gefüllter Tank, dessen auf Ihn einwirkende Auftriebskraft der Summe aller auf ihn einwirkenden Teilgewichtskräfte entgegenwirkt. Die für die Stelleinrichtung benötigte Antriebsleistung kann dann bis hinauf ein zur Überwindung der Massenträgheitskräfte erforderliches Maß reduziert werden. Auf leistungsstarke Hydraulikzylinder kann vorteilhaft verzichtet und leistungsschwächere, wartungsärmere sowie kostengünstigere Antriebssysteme können eingesetzt werden.
  • Das Zugmittel bildet das die Verladerampe am Aufschwimmen hindernde Widerlager aus und hat den Vorteil, dass es lediglich für eine schwellende Zugbelastung auszulegen, nicht Jedoch auf seine Knicksicherheit hin zu überprüfen ist. Da viele Stähle überaus hohe Zugfestigkeiten aufweisen, bietet die als Zugmittel fungierende Hubstange die Möglichkeit zur Ausbildung einer besonders leichten Stelleinrichtung. Kostenmäßige Vorteile liegen insbesondere darin begründet, dass Elektrozylinder systembedingt überaus wartungsarm sind und eine hohe Betriebssicherheit aufweisen.
  • Um den Elektrohubzylinder vor Überflutung zu schützen, ist dieser oberhalb der Unterwasser-Auftriebkörper angeordnet. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso denkbar, die Stelleinrichtung und den Unterwasser-Auftriebkörper lediglich indirekt, beispielsweise über die Verladerampe miteinander zu verbinden.
  • Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung weist der Unterwasser- Auftriebskörper ein Verdrängungsvolumen für eine Wassermenge auf, deren Gewichtskraft größer ist, als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte. Dabei berechnet sich die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte aus einer Addition der Teilgewichtskräfte von Unterwasser-Auftriebkörper, Stützwerk, Verladerampe und den beweglichen Antriebskomponenten der Stelleinrichtung. Nach dem Archimedischen Prinzip ist die Gewichtskraft einer das Verdrängungsvolumen einnehmenden Wassermenge gleich der auf den Unterwasser-Auftriebkörper einwirkenden Auftriebskraft. Ist diese Auftriebskraft jedoch größer als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper wirkenden Teilgewichtskräfte, fungiert die Stelleinrichtung dauerhaft als Widerlager, über welches der Unterwasser-Auftriebkörper am Aufschwimmen gehindert wird. Ist die aus der Auftriebskraft und allen Teilgewichtskräften resultierende Tragkraft größer als die Gewichtskraft, die auf einer für die erfindungsgemäße Vorrichtung angegebenen Nutzlast beruht, können materialermüdende Lastwechsel im Antriebssystem der Stelleinrichtung vermieden werden.
  • Nach einer nächsten Weiterbildung weist die Stelleinrichtung wenigstens einen Stellantrieb ohne Selbsthemmung sowie eine dem Stellantrieb zugeordnete Feststellbremse auf. Bei einem Ausfall der Energieversorgung kann der Unterwasser-Auftriebkörper durch allmähliches Lösen der Feststellbremse sowie durch ein Verringern der Stützhöhe der Verladerampe in einen Ponton-Betrieb überführt werden, bei welchem der Unterwasser-Auftriebkörper den Pegelständen in Form eines Schwimmkörpers folgt. Der Ponton-Betrieb stellt für die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Art Notbetriebsmodus dar.
  • Da ein Auffangen der am Unterwasser-Auftriebkörper angreifenden Strömungskräfte in den die Verladerampe landseitig führenden Lagern bautechnisch kaum beherrschbar ist, weist die Gründungsstruktur eine den Unterwasser-Auftriebkörper hubbeweglich führende Linearführung auf. Vorzugsweise weist die Linearführung an den Rammpfählen ausgebildete Gleitschienen auf, an denen der Unterwasser-Auftriebkörper zwangsgeführt ist. Um ein Verkanten des Unterwasser-Auftriebkörpers in der unumgänglich spielbehafteten Linearführung zu verhindern, sind die Elektrozylinder über eine Gleichlaufregelung miteinander verbunden.
  • Um zwischen dem hubbeweglich geführten Unterwasser-Auftriebkörper und der schwenkbeweglich geführten Verladerampe auftretende Relativbewegungen ausgleichen zu können, weist das Stützwerk die Verladerampe und den Unterwasser-Auftriebkörper gelenkig miteinander verbindende Pendelstützen auf. Alternativ weist das Stützwerk die Verladerampe und den Unterwasser-Auftriebkörper wälzend miteinander in Eingriff bringende Laufflächen auf. Dabei ist wenigstens eine der wälzend miteinander in Eingriff stehenden Laufflächen an einem Radkörper ausgebildet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
    Fig. 2:
    eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1.
  • Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Gründungsstruktur 1 und einer über eine Stelleinrichtung 2 schwenkbeweglich in der Gründungsstruktur 1 gehaltenen Verladerampe 3. Diese ist über ein Stützwerk 4 auf einem Unterwasser-Auftriebkörper 5 abgestützt. Der dargestellte Unterwasser-Auftriebkörper 5 weist ein Verdrängungsvolumen für eine Wassermenge auf, deren Gewichtskraft größer als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper 5 wirkenden Teilgewichtskräfte ist. Die Stelleinrichtung 2 weist zwei die Verladerampe 3 zwischen sich aufnehmenden Elektrohubzylinder auf, mit deren Hubstangen 6, 7 jeweils ein Zugmittel ausgebildet ist. Die Hubstangen 6, 7 der Stelleinrichtung 2 sind jeweils über ein Schubgestänge 8, 9 mit dem Unterwasser-Auftriebkörper 5 verbunden. Die Gründungsstruktur 1 weist zwei, jeweils einen der Elektrohubzylinder aufnehmende Rammpfähle 10, 11 auf. An den Rammpfählen 10, 11 sind Linearführungen 12, 13 ausgebildet, über welche der Unterwasser-Auftriebkörper 5 hubbeweglich an der Gründungsstruktur 1 gehalten ist.
  • Die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß Fig. 1. Die Fig. 2 macht deutlich, dass der Unterwasser-Auftriebkörper 5 zwei zylindrisch ausgebildete Lufttanks 14, 15 aufweist.
  • Weiterhin verdeutlicht die Fig. 2, dass das Stützwerk 4 die Verladerampe 3 und den Unterwasser-Auftriebkörper 5 gelenkig miteinander verbindende Pendelstützen 16 aufweist, wobei an der Verladerampe 3 Stützlaschen 17 ausgebildet sind, die zum Einstellen der Stützhöhe jeweils eine Auswahl an Lageraugen 18 zum wahlweisen Anlenken der ihnen jeweils zugeordneten Pendelstützen 16 aufweisen.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen, insbesondere von Autofähren, mit einer Gründungsstruktur (1) und einer über wenigstens eine Stelleinrichtung (2) schwenkbeweglich in der Gründungsstruktur (1) gehaltenen Verladerampe (3), die über ein Stützwerk (4) auf wenigstens einem Unterwasser-Auftriebkörper (5) abgestützt ist, wobei die Stelleinrichtung (2) wenigstens zwei Elektrohubzylinder aufweist, mit deren Hubstangen (6, 7) jeweils ein Zugmittel ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gründungsstruktur (1) wenigstens zwei, Jeweils wenigstens einen der Elektrohubzylinder aufnehmende Rammpfähle (10, 11) aufweist, und
    dass die Hubstangen (6, 7) der Stelleinrichtung (2) und der Unterwasser-Auftriebkörper (5) über ein Schubgestänge (8, 9) miteinander verbunden sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterwasser-Auftriebkörper (5) ein Verdrängungsvolumen für eine Wassermenge aufweist, deren Gewichtskraft größer als die Summe aller auf den Unterwasser-Auftriebkörper (5) wirkenden Teilgewichtskräfte ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (2) wenigstens einen Stellantrieb ohne Selbsthemmung sowie eine dem Stellantrieb (2) zugeordnete Feststellbremse aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gründungsstruktur (1) eine den Unterwasser-Auftriebkörper (5) hubbeweglich führende Linearführung (12, 13) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützwerk (4) die Verladerampe (3) und den Unterwasser-Auftriebkörper (5) gelenkig miteinander verbindende Pendelstützen (16) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützwerk (4) die Verladerampe (3) und den Unterwasser-Auftriebkörper (6) wälzend miteinander in Eingriff bringende Laufflächen aufweist.
EP13194383.9A 2012-11-27 2013-11-26 Vorrichtung zum Be- und Entladen von Schiffen Not-in-force EP2735651B1 (de)

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