EP4153509B1 - Coupling piece for connecting containers, and assembly, container ship, and method using same - Google Patents
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- EP4153509B1 EP4153509B1 EP21727840.7A EP21727840A EP4153509B1 EP 4153509 B1 EP4153509 B1 EP 4153509B1 EP 21727840 A EP21727840 A EP 21727840A EP 4153509 B1 EP4153509 B1 EP 4153509B1
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- B63B25/004—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods for containers
Definitions
- the present invention relates to a coupling piece for securing first corner fittings of a first container with second corner fittings of a second container at least against horizontal displacement against each other.
- the invention further relates to an arrangement of a container and such a coupling piece, as well as a container ship with containers which are stacked in several locations for one stack of the containers stacked on top of each other, floor coupling pieces and coupling piece, wherein in the stacked state the bottom container is secured to a container foundation by means of the floor coupling pieces and the upper containers stacked above it are secured to each other at least against horizontal displacement by the coupling pieces on their corner fittings.
- the invention relates to a method for determining the position of a container on board a container ship.
- Such a dome piece is, for example, from the EP 1 534 612 B1 or the WO 2014/032659 A1 Specifically, these fonts show so-called fully automatic twistlocks (Fully Automatic Twistlock - FAT).
- the coupling piece according to the invention is generally suitable in connection with the transport of containers on vehicles.
- the invention is specifically aimed at the sea transport of containers on board container ships.
- containers On board these container ships, containers are transported in the hull (below deck) or on deck (on the hatch cover) of the ship as a container stack.
- the containers stacked below deck are guided in cell frames and do not require any special securing. Only if 20-foot containers are loaded on stowage spaces for 40-foot containers In order to prevent horizontal displacement, twist stackers must be used to secure the ship against horizontal displacement.
- “horizontal” always means a direction parallel to the plane of the ship's deck, while “vertical” is the direction perpendicular to this.
- Containers loaded on deck must be connected to one another using suitable coupling pieces.
- two containers stacked on top of one another are connected to one another at their corner fittings using coupling pieces in such a way that they are secured against horizontal displacement against one another and against the upper container being lifted off the lower container (securing/connection against lifting forces).
- the containers in the lowest layers and sometimes also containers in higher layers using lashing bridges are additionally secured with lashing rods.
- the coupling pieces are often the only way to secure the containers, especially those in higher layers, against loss during sea transport.
- fully automatic coupling pieces Fully-Automatic Twistlock - FAT
- semi-automatic coupling pieces Semi-Automatic Twistlock - SAT
- the semi-automatic coupling pieces are also used in combination with midlocks if 20-foot containers are stacked on spaces for 40-foot containers.
- examples of fully automatic coupling pieces are from the EP 1 534 612 B1 or the WO 2014/032659 A1
- the present invention can be used advantageously both in conjunction with the twist stackers used below deck and with the twist locks and midlocks, as well as bottom locks, used on deck.
- a securing device according to the invention can therefore be a twist stacker, bottom stacker, a fully or semi-automatic or manual twist lock, a midlock or a bottom lock.
- the stevedore on the quay When loading the containers, the stevedore on the quay first inserts a coupling piece with its upper coupling projection into the four lower corner fittings of a container to be loaded and locks them there. This already ensures that the coupling pieces are reliably coupled with the respective lower corner fittings of this container to be loaded.
- the container is then hoisted onto the deck of the ship by a crane (container bridge) and placed on a already stowed container.
- the lower coupling projections thread into the four upper corner fittings of the already stowed container.
- the lower coupling projections engage in the upper corner fittings of the already stowed, now lower container and in this way secure the newly stowed, now upper container against loss during sea transport. This state is referred to as the coupled or locked state in the context of the present disclosure.
- containers in the lowest (floor) layer can be secured on a container foundation.
- corresponding coupling pieces bottom stackers below deck and bottom locks on deck
- bottom stackers below deck and bottom locks on deck are used here, which essentially correspond to the twist stackers, twist locks or mid locks used between the containers, but are first inserted "overhead" into the foundations.
- the respective container in the floor layer is then stowed.
- the container foundations are in turn welded onto the ship's deck or the hatch cover.
- the bottom stackers or bottom locks usually remain in the foundations at all times.
- a bottom lock which has a weight sensor which records the weight resting on the bottom lock as the state of the bottom lock.
- the sum of the weight measurements of all four bottom locks assigned to a bottom container gives the respective stack weight (sum of the weights of all containers in the container stack).
- the weight of a loaded container is determined by the difference in the stack weight before and after a newly loaded container has been loaded. This determines exactly how much a certain container weighs in a certain position in a certain container stack. The ship's management can compare this information with the stowage plan or sea waybill available for each ship.
- the coupling pieces are manually assigned to a container by a dock worker after they have been mounted on the container and given a unique identifier.
- a safety device can be attached to the container and assigned to it via the identifier.
- a signal for unlocking and in some cases also for locking can be sent to the coupling pieces of a specific container, and on the other hand, a message from the safety device can also be sent to a base.
- the present invention is therefore based on the object of developing a coupling piece, an arrangement, a container ship and a method of the type mentioned at the outset in such a way that the safety during the transport of containers on vehicles, in particular on container ships, is improved.
- the coupling piece is characterized by a distance sensor, which is designed to detect a distance from the first corner fitting and/or second corner fitting, and a transmitting unit, which is designed to send an identification signal for identifying the sensor and a distance signal, which is representative of the detected distance from the first corner fitting and/or second corner fitting.
- the identification signal and the distance signal can theoretically be sent separately from one another.
- the common transmitting units are set up in such a way that they also send a unique identifier for their identification with each signal.
- the identification signal is a unique identifier by which the coupling piece is identified, which is usually sent together with the distance signal. In practice, there is therefore no real separation of the distance signal and the identification signal. Rather, they are sent as a single signal.
- the identification signal makes it known which security element is providing the status signal. If the status signal signals a If a situation arises that requires intervention by the ship's crew, crane operator or stevedor, the cause can be specifically remedied or countermeasures taken. The crew member or stevedor can be guided to the coupling piece in question and the error can be rectified safely and quickly.
- the sensor and the transmitter unit are integrated into the coupling piece. This means that every time a coupling piece is inserted into a corner fitting of a container, the respective sensor and the associated transmitter unit are inserted at the same time. There is no additional work for separate attachment. In addition, conventional containers can be used without having to be converted.
- the container ships can be retrofitted by simply replacing the coupling pieces and retrofitting the associated electronics. It is assumed that the coupling piece is correctly locked if the distance measured by a distance sensor is in a precisely defined range within which - based on experience or technical specifications, in particular the vertical play between the lower coupling projection and the upper corner fitting of the lower container that is structurally defined for the specific coupling piece used - it can be assumed that the locking is correct.
- the distance sensors can therefore be used to reliably determine whether each container is correctly coupled or locked and thus anchored or secured.
- the signals transmitted by the distance sensors - which not only send the respective distance to the associated container corner fitting, but also identify themselves and thus allow conclusions to be drawn about their assigned spatial position in the container stack - provide reliable information about where a specific coupling piece is not correctly locked. A faulty locking can therefore be detected and remedied when the container ship is being loaded.
- the distance sensor can be designed in such a way that it specifically measures the actual distance.
- the distance sensor can also be designed in such a way that it digitally detects whether a predetermined distance, for example the structurally specified vertical clearance, has been exceeded. In the latter case, the distance sensor can be designed as a limit switch, for example.
- a further sensor can be provided which is designed to detect a further state, for example a temperature and/or an open or closed state of the coupling piece and/or an acceleration and/or a predetermined gas as the respective state of the coupling piece.
- Critical temperature increases and/or temperature gradients indicate a container fire in the vicinity of the coupling piece that sends the status signal.
- the system according to the invention can therefore achieve significant safety advantages when transporting containers on container ships.
- Other conceivable applications for the present invention are the measurement of acceleration in order to detect the upper container being set down on the lower container or container foundation or inadmissible acceleration values and thus inadmissible forces acting on the coupling piece during sea transport, or the detection of the escape of a predetermined gas from containers.
- the presence of ripening gas as a predetermined gas indicates that loaded fruit is ripening too quickly and is in danger of spoiling or has already spoiled.
- the predetermined gas can also be smoke gas, which indicates a fire.
- a coupling piece can be equipped with a distance sensor and a temperature sensor.
- a gas sensor and/or a sensor for the open or closed state of the coupling piece can also be provided. In this way, one or more dangerous states of a container or its security can be detected early and, if necessary, remedied.
- Each coupling piece assigned to the first container can be equipped with the same sensor, e.g. the distance sensor, or with different sensors or combinations of sensors.
- the coupling pieces of each corner fitting can be equipped with a distance sensor, but only one of these coupling pieces can also be equipped with a temperature sensor, or two diametrically opposed coupling pieces can also be equipped with a temperature sensor each. Locking errors are thus monitored on each coupling piece, while For early fire detection, it may be sufficient for only one or two of these coupling pieces to be additionally equipped with the temperature sensor. However, it is advantageous for all coupling pieces to be designed in the same way, so that the stevedore does not have to pay attention to which coupling piece he inserts into which corner fitting. Furthermore, one or more additional sensors can also be attached directly to the container.
- the transmitting unit can advantageously also be designed as a transmitting and receiving unit. It can therefore also receive a signal, e.g. an activation signal or a command, for example to send the identification signal and/or the status signal or a signal that contains both the status and the identifier.
- a signal e.g. an activation signal or a command
- the coupling piece has an activation means which is designed to activate and deactivate.
- This can in particular be a sensor which is set up to detect when the coupling piece is inserted into a corner fitting.
- a proximity sensor which detects that the coupling piece has been inserted into the corner fitting of the container to be loaded is suitable for this purpose.
- the activation means can also be a sensor which detects that the coupling piece has been removed from a box, a so-called bin. Manual activation of the activation means by the stevedore is also possible, but is not preferred due to the susceptibility to errors and the additional effort involved.
- An arrangement according to the invention is formed from a container and at least one coupling piece according to the invention inserted into one of its lower corner fittings.
- This arrangement also achieves the advantages described above.
- one coupling piece according to the invention is inserted into each lower corner fitting. It may be sufficient for certain applications if a coupling piece is inserted into only one of the four corner fittings that are always present in practice.
- An example of this could be temperature measurement for fire detection or gas measurement also for fire detection (smoke gas) or ripening gas detection.
- the container has an additional transmitting unit.
- the transmitting unit is designed to transmit a state, for example a temperature and/or the presence of a predetermined gas and/or a malfunction of a unit of the container and/or data relating to the load within the container.
- Suitable states such as the temperature, the occurrence of, for example, ripening gas or the correct or incorrect functioning of a cooling unit, can therefore be recorded using sensors attached directly to the container or also inside the container, e.g. directly on the load or a pallet or the like. These sensors are coupled to the additional transmitting unit, which sends the recorded data. This enables even faster reporting of possible dangers, such as a fire, or malfunctions to the ship's management.
- the additional transmitting unit can also be designed to receive signals, analogous to the transmitting unit in the coupling piece according to the invention. Furthermore, it is possible that data on the status of the cargo can be transmitted externally via the ship's network, e.g. via mobile and/or satellite radio, e.g. to the owner of the cargo or container.
- the container ship according to the invention is characterized in that at least one of the bottom coupling pieces is designed to detect a change in weight; that the coupling piece according to the invention is inserted into at least one of the corner fittings of each upper container; and that at least one base unit is provided for receiving and forwarding the signals from the coupling pieces on board the container ship. If the at least one coupling piece according to the invention locks with the upper corner fitting of the lower container, the corresponding sensor sends a signal. Almost simultaneously, the at least one bottom coupling piece (the bottom stacker or the bottom lock) detects a change in weight. This means that it is known on which container stack the newly loaded container was placed.
- the position of the container and thus its specific position on the container ship (bay, row and position) is also known.
- the message of a faulty or even dangerous condition emanating from a specific coupling piece can thus be assigned to a specific container position.
- the ship's crew or, if the message occurs during the loading/unloading process, the stowage staff can be guided specifically to this container and follow up on the message.
- the bottom coupling piece generally records the event that a new container has been placed/loaded onto the stack.
- a sure sign of this is the change in weight of the container stack, i.e. the mere fact of a change in weight, without the weight change necessarily having to be quantified.
- This can be recorded, for example, by a piezo element in the bottom coupling piece. By placing/loading the new container and the associated change in the stack weight, the piezo element sends a current pulse and thus signals the event that a new container has been loaded.
- the bottom coupling piece can, for example, be WO 2016/126163 A2 be used so that, in addition to the simple fact that a container has been newly placed/loaded on the stack, the actual weight of the container newly loaded on the stack can be determined by subtracting the stack weight after and before the newly loaded container is loaded and, if necessary, compared with the sea waybill and/or the container weight permitted for the respective stowage location.
- the sensor is a sensor that detects the state
- a distance sensor that detects whether the coupling piece is correctly locked
- these coupling pieces are automatically detected as belonging to a specific container as soon as this container is placed on the lower container and the coupling pieces lock.
- the bottom locks detect a change in weight in direct temporal connection with the signal from the coupling pieces according to the invention that they are locking. If the distance sensor on one of these coupling pieces fails, it does not send a signal that the coupling piece is locked. The stevedore or the ship's crew must investigate this.
- this coupling piece is not recognized as belonging to the container.
- the coupling pieces have other sensors, such as a temperature sensor, further temperature signals are transmitted. However, these cannot then be assigned to a specific container. Inadmissible temperatures cannot then be investigated specifically. It is therefore desirable that the coupling pieces assigned to a container are recognized as a group even if this cannot be achieved by simply placing the upper, newly loaded container on the lower container.
- At least three spatially spaced-apart locating units are distributed on board the container ship in such a way that it is possible to locate each coupling piece according to the invention while one of the containers is being hoisted on board the ship.
- the position of the coupling pieces according to the invention can be detected, for example by means of trilateration, and their path can be tracked while the container is being hoisted on board the ship.
- Coupling pieces according to the invention that have the same movement pattern are inserted into corner fittings of the same container and can thus be detected as a group. If the distance sensor of one of these coupling pieces fails, they are still recognized as belonging to a specific container. This works even if two or even three distance sensors fail. as long as the distance sensor on at least one of the coupling pieces is working correctly and all coupling pieces are sending their identification.
- the base units which are also designed to receive and forward the signals from the coupling pieces, can be used as locating units. Separate locating units are then not required.
- the at least one base unit is designed to send signals to the coupling pieces.
- signals such as a query signal with which the data measured by the sensors is queried.
- the base unit can then send corresponding activation/deactivation signals, possibly combined with a query signal, to the coupling pieces.
- a relay unit is set up for each predetermined group of base units to receive and, if necessary, send all signals sent from and/or to this group of base units and to forward them to a processing unit. This makes it possible to cover longer distances than would otherwise be possible due to the range of the base units.
- the processing unit can preferably be an on-board computer.
- the method according to the invention for determining the position of a container on board a container ship comprises the following steps: Inserting a coupling piece according to one of claims 1 to 4 into at least one of the lower corner fittings of a container to be loaded and hoisting the container to be loaded onto a container already loaded; Detecting the setting down of the container to be loaded Container onto the already loaded container and sending a distance signal to the base unit; sending an identification signal from this coupling piece together with the distance signal to the base unit; detecting a change in weight on a bottom coupling piece which connects the lowest container in a container stack to a container foundation and sending a weight change signal to the base unit; forwarding the signal to a processing unit, in particular an on-board computer, and determining, based on a time difference between the distance signal and the weight change signal, whether the coupling piece belongs to the same container stack as the bottom coupling piece; determining the position of the container to be loaded within the container stack by counting the weight changes measured by the bottom coupling piece.
- the method according to the invention has the same advantages already described as the coupling piece according to the invention and the container ship according to the invention. Since the respective coupling piece sends its identification signal before the new container to be loaded is set down on an already loaded container, for example, the correct locking can be checked immediately during the loading process. This allows the stevedore, the crane operator and/or the ship's crew to react immediately if no successful or correct coupling/locking is reported, and to bring about correct coupling/locking by taking appropriate action.
- the distance signal and, if applicable, a signal from the additional sensor or data from sensors that are coupled to the additional transmitting unit can be recorded cyclically and/or upon request by the processing unit, in particular during transport of the containers, and a display of the status and/or an alarm signal as well as the position of the associated coupling piece can be initiated in order to carry out a renewed check of correct coupling/locking or another status in cases of doubt or to improve safety through continuous monitoring.
- a temperature can also be measured continuously or periodically. in order to detect a fire at an early stage, for example.
- Other status data can also be measured continuously or periodically in order to detect dangerous changes in status at an early stage.
- the coupling piece(s) assigned to this container and any other sensors on the container can be recorded as a group based on their movement pattern during hoisting. In this way, it can be ensured that the state change linked to an event always applies to all four coupling pieces and any additional sensor in the group arranged on the container.
- Fig.1 shows as an example of a coupling piece 20 according to the invention a so-called fully automatic twistlock (Fully Autoamitc Twistlock - FAT).
- the coupling piece 20 according to the present embodiment is based on a fully automatic twistlock according to the WO 2014/032659 A1
- the coupling piece 20 has, in accordance with conventional coupling pieces, an upper coupling projection 21, which the stevedore inserts into the lower corner fitting 22 of a container 23 to be loaded and pre-locks there ( Fig.2 ).
- the coupling piece 20 has a lower coupling projection 24 which, when loading and setting down the container 23 to be loaded on an already loaded container 25, engages in the upper corner fitting 26 of this container 25 ( Fig.4 ).
- the container 23 to be reloaded or just reloaded is also referred to as the upper container 23 in the context of the present disclosure and the already loaded container 25 as the lower container 25.
- a stop plate 27 is provided between the coupling projections 21, 24, which in the coupled state rests on the upper Corner fitting 26 of the lower container 25 and on which the lower corner fitting 22 of the upper container 23 rests.
- the coupling piece 20 has a transmitting unit 28, which has an identifier by means of which the coupling piece 20 can be identified.
- the transmitting unit 28 is housed in the upper coupling projection 21. However, it can also be housed at any other suitable location in the coupling piece 20.
- the coupling piece 20 has one or more sensors which detect a respective state of the coupling piece 20.
- the coupling piece 20 has a distance sensor 29.
- the distance sensor 29 can measure the distance to the lower container 25. In the present case, the distance sensor 29 is arranged in the stop plate 27, specifically on its underside 30.
- the distance sensor 29 measures the distance from the underside 30 of the stop plate 27 to the top 31 of the upper corner fitting 26 of the lower container 25 (see Fig.4 and 6 ).
- the distance sensor 29 can also be arranged in the lower coupling projection 24 and then measures, for example, the distance to the base of the corner fitting 26.
- Other suitable positions for the distance sensor 29 are conceivable and will be apparent to the person skilled in the art on the basis of the present disclosure.
- the signal transmitted by the distance sensor 29 with the distance to the upper corner fitting 26 of the lower container 25 can be the concrete current distance (e.g. in mm) or a simple yes/no signal as to whether the distance is within the range that indicates correct coupling of the coupling piece 20 to the upper corner fitting 26 of the lower container 25.
- the distance sensor 29 itself can be an ultrasonic sensor, a laser sensor or another sensor suitable for measuring a distance.
- a simple limit switch or a piezo element as a distance sensor 29 is sufficient, which is triggered when the coupling is correct, e.g. when the distance sensor 29 rests on the upper corner fitting 26 (or - if the distance sensor is arranged in the lower coupling projection 24 - on the base of the corner fitting 26).
- the coupling piece 20 can, as indicated above, have one or more other sensors.
- the coupling piece also has a temperature sensor 32 and a further distance sensor 33.
- the temperature sensor 32 is also arranged on the underside 30 of the stop plate 27 and measures the temperature of the upper corner fitting 26 of the lower container 25 and can thus be used, for example, for fire detection.
- the further distance sensor 33 is attached to the shaft 34 of the upper coupling projection 21 and measures the distance to the edge of an elongated hole in the lower corner fitting 22 of the upper container 23. This makes it possible to recognize that the coupling piece 20 has been inserted into a corner fitting 22 and this signal can be used to activate the transmitter unit 28 and the other sensors 29, 32.
- a gas sensor can be set up, for example, to detect smoke gas, which indicates a fire, or to detect ripening gas, which indicates that loaded food is spoiling, or any other gas that is hazardous to the environment or health.
- the acceleration sensor can be used to record accelerations induced by ship movements (rolling, pitching, yawing) during sea transport and thus forces on the coupling pieces 20 and corner fittings 22, 26 or also the cargo transported in the container. A further or alternative indication of such forces is also provided by load changes, which are measured by bottom locks 35 set up for this purpose.
- the additional/further sensor can also be used to collect and send data from within the container, e.g. for pallet monitoring or for monitoring refrigerated containers.
- the coupling piece 20 described above is used as follows: After the delivery of the newly loaded container 23 to the quay, it is lifted by a container crane so that a stevedore can place one coupling piece in each of the in practice, four lower corner fittings 22 of the (upper) container 23 to be loaded can always be used ( Fig. 2 ). At least one of these coupling pieces is a coupling piece 20 according to the present invention. In practice, however, coupling pieces 20 according to the present invention are always used in all four lower corner fittings 22, if only to avoid errors caused by two different types of coupling pieces and/or to increase the measurement density.
- the coupling pieces 20 belong to the container ship and are carried by the ship in specially designed boxes, known in practice as bins, unless they are needed to secure containers during a voyage.
- the stevedore removes the coupling pieces 20 from one of these bins and inserts them into the lower corner fittings 22 ( Fig.2 ).
- the coupling pieces 20 are put into a sleep mode as long as they are in the bins and not inserted into a lower corner fitting 22. They are woken up by an activation signal.
- This signal can be, for example, the first distance measurement by the distance sensor 29 as soon as the stop plate 27 of the coupling piece 20 approaches or rests on an upper corner fitting 26 of the lower container 25.
- the distance sensor can be a simple piezo element which sends a current pulse as an activation signal when it is placed on it and thus simultaneously signals the correct locking.
- the additional distance sensor 33 serves to activate the coupling piece 20.
- the additional distance sensor 33 is therefore also referred to as an activation sensor 33 in the context of the present disclosure.
- This activation sensor 33 detects that the coupling piece 20 has been inserted with its upper coupling projection 21 into a lower corner fitting 22 and the coupling piece 20 is activated by means of this signal.
- the activation sensor 33 can in turn be a piezo element which, when it is hit, of the shaft 34 at the edge of the elongated hole of the corner fitting 22 sends an electric shock as an activation signal.
- the activation sensor 33 can also be designed in such a way that it already detects the removal of the coupling piece 20 from the bin and sends the activation signal.
- the coupling piece is already activated by the activation sensor 33, so that signals can be sent while the container 23 is being hoisted on board the container ship. This variant is particularly important in connection with a further development of the invention, which will be explained further below with reference to the Fig. 10 to 13 is explained in more detail.
- FIG.4 The figure shows the placement of the upper container 23 on the lower container 25 of the lowest layer.
- this container is connected in the usual way to container foundations by the bottom locks 35, which in this case are set up for weight measurement, e.g. by the bottom locks 35 after the WO 2016/126163 A2 . Due to the setting down of the upper container 23 on the lower container 25, the weight of the container stack (stack weight) changes.
- This change in the stack weight is detected by the bottom locks 35 and a corresponding weight signal 36 is sent together with an identifier for the respective bottom lock from which the weight signal 36 originates to a base unit 37, of which there are preferably several distributed on board the ship at suitable locations.
- the position of the bottom locks 35 on the ship is known. In practice, they always remain in their container foundations.
- the distance sensors 29 of the coupling pieces 20 record the distance to the respective upper corner fitting 26 of the lower container 25 and send a corresponding distance signal 38 to the base unit 37 using the transmitter unit 28. In this way, it can be recorded whether the coupling pieces 20 properly locked with the corner fittings 26.
- the transmitting units 28 send an identification signal (ID), so that the distance signal can be assigned to a specific ID and thus to a specific coupling piece 20, without it being known where this coupling piece is located.
- ID an identification signal
- the distance signal like all other status signals sent by the coupling piece 20, already contains the identification signal.
- the container stack to which the newly loaded (upper) container 20 belongs and in which position it is located is recognized based on the weight measurement using the bottom locks 35. This is illustrated in the diagram according to Fig.5 .
- the abscissa of the diagram according to Fig.5 shows the time axis, while the ordinate shows the stack weight (sum of the loads resting on the individual bottom stackers 35) of a certain container stack indicated by the bottom stackers 35.
- the step-like weight progression 39 over time is shown in Fig.5
- the transmitting units 28 of the coupling pieces 20 of the newly loaded container send their distance signals, as shown by the group of four points 40 in Fig.5
- Each point represents the time of a distance signal from one of the coupling pieces 20.
- a second group of points 41 is shown, which represent distance signals from coupling pieces 20 sent at an earlier time. Due to the time difference to the weight increase according to line 39, these must belong to a different container stack. This means that it is known to which of the container stacks on board the container ship the newly loaded container 23 belongs. By simply counting the weight changes measured by the bottom stackers 35, the position of the newly loaded container 23 within the stack is also known. The stack weight is initially "zero". If the bottom container of a stack is loaded (container in the bottom layer), the stack weight initially changes abruptly by its weight. Now the container in the second layer follows with a second abrupt weight change by its weight, and so on. The coupling piece 20 inserted into the lower corner fittings 22 of the newly loaded (upper) container 23 locks with the upper Corner fittings 26 of the uppermost already loaded (then lower) container 25, which is indicated by a corresponding distance signal 38.
- the signals sent to the base unit 37 are transmitted by this to a CPU 42, for example an on-board computer of the container ship, and evaluated by this.
- the measured values or a resulting alarm signal are displayed to the ship's management and/or other crew members and/or the stevedores and/or the crane operator, who can then react accordingly.
- the base units 37 distributed on the ship can be wired to the CPU or transmit their signals via radio.
- relay units can be provided which receive and forward the signals from one of the base units 37.
- the base units 37 also serve as relay units among each other. If the range of one of the base units 37 is not sufficient to reach the CPU 42 directly, it transmits its signal to another, accessible base unit 37, which then forwards the signal to the CPU 42 via further base units 37 if necessary.
- the sensors After setting off, i.e. particularly during the sea voyage, the sensors record a respective state variable depending on the desired application, which is then sent to the base unit 37 via the transmitting unit 28. From there, the signals reach the CPU 42 via further base units 37, as described above.
- the distance and the temperature are measured continuously or regularly and sent by means of the transmitting unit 28 via one or more base units 37 to the CPU and processed by the latter for display for the ship's management.
- the base units 37 can have their own power supply, e.g. by means of a battery, or can be connected to the electrical power supply of the container ship. As already apparent from the above, the base units 37 are strategically distributed on the container ship according to the range of the radio signals.
- faults can be investigated immediately and specifically, since not only the type of fault, but also which of the loaded containers is causing the fault can be displayed. This means that it is possible to investigate the cause of a faulty locking, for example, while the container is being stowed. Ideally, correct coupling/locking can then be achieved by simply lifting the upper container 23 and placing it down on the lower container 25 again. If this fails, the affected container can be unloaded again to resolve the problem.
- the distance sensors 29 can also be activated at various other times during sea transport to warn against unintentional unlocking during sea transport. Other sensors, e.g. the temperature sensor 32, also provide data continuously or periodically, which is transmitted via the transmitter unit 28 and thus warns the ship's management of dangers.
- the transmitting unit 28 can also be designed as a transmitting and receiving unit which receives signals from the CPU 42 via one or more base units 37. In this way, measurements can also be carried out on request and sent to the CPU 42. In particular, in order to save power, it is possible to put the coupling pieces 20 into a rest or sleep mode using a rest signal and to reactivate them using a possibly periodic activation signal from the CPU 42 and to retrieve the measurement data.
- Fig.7 shows the unloading of an upper container 23, known in technical terms as unloading of cargo, i.e. the container 23. This is lifted from the lower container 25 using a container crane, whereby fully automatic coupling pieces 20 automatically unlock.
- a semi-automatic twistlock (SAT) or a manual twistlock must first be unlocked by a stevedore. The transmission of signals is no longer required from this point onwards. The bottom locks 35, however, still record the change in weight.
- the corresponding weight curve 39 over time is shown in the diagram according to Fig.8 This means that the container stack has become one layer smaller. If a new container 23 is loaded instead of the container 23 that has just been unloaded (cleared), the Figures 3 to 5 The procedure described not only reveals its affiliation to this container stack, but also its location.
- the coupling pieces 20 are removed again from the corner fittings 22 ( Fig.9 ), which can be put back into a rest or sleep mode by means of the activation sensor 33 and stored in a bin.
- Fig.10 shows an arrangement of a container 43 and coupling pieces 20 inserted into its lower corner fittings 22.
- the container 43 also has at least one additional transmitter unit 44 of its own.
- the transmitter unit can be coupled to an additional sensor or to sensors arranged within the container 43, which record status data on or in the container. This can again be a temperature sensor and/or a gas sensor and/or an acceleration sensor.
- a sensor that monitors a function of a unit on the container such as a cooling unit, or data within the container can be used.
- Such data within the container can be, for example, data for monitoring the load and/or data with which, for example, the shipowner tracks and/or monitors the load.
- the signals from the at least one transmitter unit 44 are also sent to the CPU 42 via one of the base units 37, together with an identification signal (ID) for the transmitter unit 44.
- ID identification signal
- the signals from the transmitter unit 44 contain the identification signal.
- the at least one additional transmitting unit 44 can be permanently attached to the container 43 or can be attached manually by the stevedore before the container 43 is loaded onto the container ship. In the first case, the transmitting unit 44 and its coupled sensors must be activated separately; in the latter case, these can be activated automatically when attached to the container 43.
- the container 43 is now hoisted on board a container ship 46 by a container crane, also known as a container bridge 45. This process is described in the Figures 11 and 12 shown. For clarification, next to the container 43 to be loaded, a container 47 resting in the area of the container bridge 45 is shown.
- the container ship 46 is provided with locating units on its long side facing the quay, four in the present embodiment. It goes without saying that the container ship 46 can also have locating units on the other long side if the container ship docks at the quay with one long side and then the other, which will regularly be the case in practice. According to the present embodiment, some of the base units 37 already present on board are advantageously used as locating units.
- the base units 37 serving as locating units continuously measure the distances between the four coupling pieces 20 and the transmitter unit 44 attached to the container 43 by exchanging signals between the respective transmitter units 28, 44 and the base units 37.
- the position of the coupling pieces 20 and the transmitter unit 44 can thus be determined using, for example, trilateration, or alternatively also triangulation.
- At least three base units 37 serving as locating units are required for this. As shown, however, four base units 37 are preferably used for this.
- a movement pattern can be determined for each of the four coupling pieces 20 and also for the transmitter unit 44.
- Fig. 11 four different locations 43 I , 43 II , 43 III and 43iv of the container 43 are shown as examples during the hoisting.
- the four coupling pieces 20 and the transmitter unit 44 have the same movement pattern among each other and can thus be recognized as belonging to the same container 43 as a group. This also makes it known which container 43 in which container stack and in which position within the container stack the transmitter unit 44 is assigned. Based on signals from these Faults detected by transmitter unit 44 can then be specifically investigated and remedied.
- the grouping can be advantageously used. If the distance sensor 29 fails on one or even two or three of the coupling pieces 20, it will not emit a distance signal 38 when the upper container 23 is placed on the lower container 25. It is then not known which container 23 the coupling piece 20 in question belongs to and consequently where on board it is located. However, if the coupling pieces 20 are grouped together as described above, the distance signal 38 of one of the coupling pieces 20 is sufficient to determine which container 23 it belongs to. The missing distance signal 38 due to the defective distance sensor 29 will result in an error message that must be investigated. However, the function of other sensors, such as the temperature sensor 32 on the relevant coupling piece 20 and the corresponding data exchange with the CPU 42 is not necessarily disrupted and the coupling piece can continue to be used for other purposes, such as fire detection.
- the technique described above is not limited to twistlocks or midlocks for containers loaded on deck. It can be used to advantage on all types of coupling pieces, e.g. for twist stackers for containers loaded below deck.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kuppelstück zum Sichern von ersten Eckbeschlägen eines ersten Containers mit zweiten Eckbeschlägen eines zweiten Containers zumindest gegen horizontales Verschieben gegeneinander. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einem Container und einem solchen Kuppelstück, sowie ein Containerschiff mit Containern, welche auf mehreren Stellplätzen für jeweils einen Stapel der übereinander gestapelten Containern gestapelt sind, Bodenkuppelstücken und Kuppelstück, wobei im gestapelten Zustand der unterste Container mittels der Bodenkuppelstücke mit einem Containerfundament und die darüber gestapelten, oberen Container durch die Kuppelstücke an ihren Eckbeschlägen miteinander zumindest gegen horizontales Verschieben gesichert sind. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln der Position eines Containers an Bord eines Containerschiffs.The present invention relates to a coupling piece for securing first corner fittings of a first container with second corner fittings of a second container at least against horizontal displacement against each other. The invention further relates to an arrangement of a container and such a coupling piece, as well as a container ship with containers which are stacked in several locations for one stack of the containers stacked on top of each other, floor coupling pieces and coupling piece, wherein in the stacked state the bottom container is secured to a container foundation by means of the floor coupling pieces and the upper containers stacked above it are secured to each other at least against horizontal displacement by the coupling pieces on their corner fittings. Finally, the invention relates to a method for determining the position of a container on board a container ship.
Ein solches Kuppelstück ist zum Beispiel aus der
Ferngesteuerte Kuppelstücke sowie eine Methode zu deren Nutzung lehren
Das erfindungsgemäße Kuppelstück eignet sich ganz allgemein im Zusammenhang mit dem Transport von Containern auf Fahrzeugen. Die Erfindung ist aber ganz konkret auf den Seetransport von Containern an Bord von Containerschiffen gerichtet. An Bord dieser Containerschiffe werden Container im Schiffsrumpf (unter Deck) oder an Deck (auf dem Lukendeckel) des Schiffes als Containerstapel transportiert. Die unter Deck gestapelten Container werden in Zellgerüsten geführt und bedürfen keiner besonderen Sicherung. Nur falls 20-Fuß-Container auf Stauplätzen für 40-Fuß-Container geladen werden, ist eine Sicherung gegen horizontales Verschieben mittels Twiststackern nötig. "Horizontal" meint im Rahmen der vorliegenden Offenbarung immer eine Richtung parallel zur Ebene des Schiffsdecks, während "vertikal" die hierzu senkrechte Richtung ist.The coupling piece according to the invention is generally suitable in connection with the transport of containers on vehicles. However, the invention is specifically aimed at the sea transport of containers on board container ships. On board these container ships, containers are transported in the hull (below deck) or on deck (on the hatch cover) of the ship as a container stack. The containers stacked below deck are guided in cell frames and do not require any special securing. Only if 20-foot containers are loaded on stowage spaces for 40-foot containers In order to prevent horizontal displacement, twist stackers must be used to secure the ship against horizontal displacement. In the context of this disclosure, "horizontal" always means a direction parallel to the plane of the ship's deck, while "vertical" is the direction perpendicular to this.
An Deck geladene Container sind untereinander durch geeignete Kuppelstücke zu verbinden. Konkret werden in einem Containerstapel zwei übereinander gestapelte Container an ihren Eckbeschlägen durch Kuppelstücke so miteinander verbunden, dass sie sowohl gegen horizontales Verschieben gegeneinander, als auch gegen Abheben des jeweils oberen Containers vom jeweils unteren Container gesichert sind (Sicherung/Verbindung gegen Abhebekräfte). Zwar werden die Container der untersten Lagen und mit Hilfe von Laschbrücken zuweilen auch Container höherer Lagen zusätzlich mit Zurrstangen gesichert. Oft sind die Kuppelstücke aber die einzigen Sicherungen der Container insbesondere höherer Lagen gegen Verlieren während des Seetransports. In der Praxis werden vollautomatische Kuppelstücke (Fully-Automatic Twistlock - FAT) und semiautomatische Kuppelstücke (Semi-Automatic Twistlock - SAT) eingesetzt. Die semiautomatischen Kuppelstücke werden zudem in Kombination mit Midlocks eingesetzt, falls 20-Fuß-Container auf Stellplätzen für 40-Fuß-Container gestapelt werden. Wie bereits erwähnt sind Beispiele für vollautomatische Kuppelstücke aus der
Beim Stauen (Laden) der Container setzt der Stauer am Kai zunächst je ein Kuppelstück mit seinem oberen Kupplungsvorsprung in die vier unteren Eckbeschläge eines zu ladenden Containers ein und verriegelt sie dort vor. Hierdurch ist bereits sichergestellt, dass die Kuppelstücke zuverlässig mit den jeweiligen unteren Eckbeschlägen dieses zu ladenden Containers gekuppelt sind. Nun wird der Container von einem Kran (Containerbrücke) an Deck des Schiffes gehievt und dort auf einem bereits gestauten Container abgesetzt. Dabei fädeln die unteren Kupplungsvorsprünge in die vier oberen Eckbeschläge des bereits gestauten Containers ein. Die unteren Kupplungsvorsprünge greifen im nun gestapelten Zustand der Container in die oberen Eckbeschläge des bereits gestauten, nun unteren Containers ein und sichern den neu gestauten, nun oberen Container auf diese Weise gegen Verlieren während des Seetransports. Dieser Zustand wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als gekuppelter oder verriegelter Zustand bezeichnet.When loading the containers, the stevedore on the quay first inserts a coupling piece with its upper coupling projection into the four lower corner fittings of a container to be loaded and locks them there. This already ensures that the coupling pieces are reliably coupled with the respective lower corner fittings of this container to be loaded. The container is then hoisted onto the deck of the ship by a crane (container bridge) and placed on a already stowed container. The lower coupling projections thread into the four upper corner fittings of the already stowed container. When the containers are now stacked, the lower coupling projections engage in the upper corner fittings of the already stowed, now lower container and in this way secure the newly stowed, now upper container against loss during sea transport. This state is referred to as the coupled or locked state in the context of the present disclosure.
Auf die gleiche Weise können auch Container der untersten (Boden-) Lage auf einem Containerfundament gesichert werden. Hier werden jedoch in der Praxis entsprechende Kuppelstücke (unter Deck Bottomstacker und auf Deck Bottomlocks) eingesetzt, die im Wesentlichen den zwischen den Containern verwendeten Twiststackern, Twistlocks oder Midlocks entsprechen, jedoch "über Kopf" zunächst in die Fundamente eingesetzt werden. Anschließend wird der jeweilige Container der Bodenlage gestaut. Die Containerfundamente sind ihrerseits auf dem Schiffsdeck bzw. dem Lukendeckel aufgeschweißt. Die Bottomstacker oder Bottomlocks verbleiben in der Regel ständig in den Fundamenten. Beim Laden des untersten Containers greifen obere Kupplungsvorsprünge der Bottomlock in untere Containereckbeschläge des unteren Containers ein und verriegeln. Der unterste Container ist sodann sowohl gegen horizontales Verschieben als auch gegen Abhebekräfte gesichert. Aus der
Leider kommt es in der Praxis vor, dass einzelne an Deck geladene Container oder ganze Containerstapel während des Seetransports verloren gehen. Ursachen hierfür können zum Beispiel eine Nichtbeachtung des zulässigen Containergewichts für einen bestimmten Stellplatz und dadurch bedingte unzulässige Krafteinleitung in die Eckbeschläge und die Kuppelstücke sein. Dieses zu verhindern ist Gegenstand der vorstehend genannten
Von großer wirtschaftlicher Bedeutung für Betreiber von Containerschiffen sind die Zeiten, die ein Containerschiff zum Umschlagen von Transportgut in einem Hafen verbringt. Einerseits berechnen sich die Liegegebühren im Hafen oftmals direkt nach dieser Zeit, andererseits verdient der Betreiber eines Containerschiffs sein Geld mit dem Transport von Waren, nicht mit dem Aufenthalt in Häfen. Eine Verkürzung der Aufenthaltsdauer im Hafen ist somit in mehrerlei Hinsicht erstrebenswert. Zu diesem Zweck lehren die eingangs bereits genannten
Beim Transport von Gütern mittels Containern auf Containerschiffen ist es für die Sicherheit und Zuverlässigkeit ferner unerlässlich, dass die an Deck geladenen Container durch die Kuppelstücke zuverlässig verkuppelt sind. Es kommt nämlich auch vor, dass beim Laden eines Containers eines oder mehrere der vier Kuppelstücke gar nicht erst korrekt mit dem zugehörigen Eckbeschlag des darunter angeordneten Containers verkuppeln. Durch rein visuelle Inspektion kann in dieses von den Stauern oder der Schiffsbesatzung insbesondere bei höheren Containerstapeln nicht zuverlässig erkannt werden. Der semiautomatische Twistlock CV-12 der Conver-OSR war deshalb mit einem roten Stößel in seiner Anschlagplatte ausgerüstet, welcher bei vollständiger Verdrehung des unteren Staukonus des Twistlock in die gekuppelte Stellung vollständig in die Anschlagplatte eingezogen wurde und daher nicht mehr sichtbar war, wenn man von unten am Containerstapel hinaufgeschaut hat. Bei unvollständig verdrehtem unterem Kupplungsvorsprung stand der Stößel jedoch vor und war sichtbar. Dieser Stößel hat aber nur angezeigt, dass der untere Staukonus vollständig in die gekuppelt Stellung verdreht ist. Damit ist noch nicht sicher gesagt, dass der Twistlock auch zuverlässig mit dem oberen Eckbeschlag des unteren Containers gekuppelt ist. Ferner ist dieses System nicht mit Midlocks oder vollautomatischen Kuppelstücken einsetzbar, da sie keine beweglichen unteren Kupplungsvorsprünge aufweisen. Wenn zwei 20-Fuß-Container hintereinander auf einem Stellplatz für 40-Fuß-Container geladen werden, besteht darüber hinaus zwischen ihnen nur eine Lücke von etwa 76 mm (3 Zoll). Daher wäre ein solcher Stößel auch bei einer analogen Ausrüstung von Midlocks oder vollautomatischen Kuppelstücken überhaupt nicht einsehbar, so dass eine visuelle Kontrolle dann ohnehin nicht möglich wäre. Aber auch an den zugänglichen Stirnseiten der Containerstapel wäre eine visuelle Inspektion sehr zeitaufwändig und fehlerträchtig.When transporting goods using containers on container ships, it is also essential for safety and reliability that the containers loaded on deck are reliably coupled by the coupling pieces. It can happen that when loading a container, one or more of the four coupling pieces do not couple correctly with the corresponding corner fitting of the container underneath. This cannot be reliably detected by the stevedores or the ship's crew through purely visual inspection, especially in the case of higher container stacks. The semi-automatic Twistlock CV-12 on the Conver-OSR was therefore equipped with a red plunger in its stop plate, which was fully retracted into the stop plate when the lower storage cone of the twistlock was fully rotated into the coupled position and was therefore no longer visible when looking up at the container stack from below. However, when the lower coupling projection was not fully rotated, the plunger protruded and was visible. This plunger only indicated that the lower storage cone was fully rotated into the coupled position. This does not mean that the twistlock is reliably coupled to the upper corner fitting of the lower container. Furthermore, this system cannot be used with midlocks or fully automatic coupling pieces because they do not have movable lower coupling projections. In addition, when two 20-foot containers are loaded one behind the other in a 40-foot container space, there is only a gap of approximately 76 mm (3 inches) between them. Therefore, such a ram would not be visible at all even with analogue equipment of midlocks or fully automatic coupling pieces, so that a visual inspection would not be possible anyway. But even on the accessible front sides of the container stacks, a visual inspection would be very time-consuming and prone to errors.
Ferner ist es in der Praxis schon dazu gekommen, dass ein einzelner Container z.B. durch einen Schaden eines Kühlaggregats oder Selbstendzündung der Ladung in Brand geraten ist. So kam es z.B. zu einer Selbstentzündung von Holzkohleladung auf dem Containerschiff MSC KATRINA in der Elbmündung am 30. November 2015 sowie der LUDWIGSHAFEN EXPRESS im Roten Meer am 21. Februar 2016; Untersuchungsberichte 455/15 bzw. 58/16 der Bundesstelle für Seeunfalluntersuchung (BSU). Ferner ist es am 3. Januar 2019 auf der YANTIAN EXPRESS zu einem Brand von an Deck geladenen Containern gekommen, als das Schiff sich mitten auf dem Atlantik befand. Ein solcher Brand kann, wie auf der YANTIAN EXPRESS konkret geschehen und insbesondere auf größeren Containerschiffen, von der Schiffsbesatzung unbemerkt auf benachbarte Container übergreifen. Solche Brände sind derzeit nämlich schwer zu detektieren, da die Rauchentwicklung durch die geschlossene Natur der Container kaum nach außen dringt und der übliche Wind den wenigen Rauch schnell verdünnt. Zusätzlich können sich die Brände in Containern über sehr lange Zeiträume entwickeln, so dass sie bestenfalls bemerkt werden, wenn sie den betroffenen Container verlassen. Vor allem, wenn ein Container im vorderen, von der Brücke weit entfernten Bereich in Brand gerät, kann es sogar vorkommen, dass der Brand selbst dann nicht gleich erkannt wird. Hierdurch kann nicht nur ein erheblicher Teil der Ladung selbst vernichtet, sondern auch die Schiffstruktur aufgrund der Brandhitze erheblich beschädigt werden. Dieses gilt insbesondere für unter Deck geladene Container.Furthermore, in practice it has already happened that a single container has caught fire, for example due to damage to a refrigeration unit or spontaneous combustion of the cargo. For example, there was spontaneous combustion of charcoal cargo on the container ship MSC KATRINA in the mouth of the Elbe on November 30, 2015 and on the LUDWIGSHAFEN EXPRESS in the Red Sea on February 21, 2016; investigation reports 455/15 and 58/16 of the Federal Bureau of Maritime Accident Investigation (BSU). Furthermore, on January 3, 2019, a fire broke out in containers loaded on deck on the YANTIAN EXPRESS when the ship was in the middle of the Atlantic. Such a fire can spread to neighboring containers unnoticed by the ship's crew, as specifically happened on the YANTIAN EXPRESS and especially on larger container ships. Such fires are currently difficult to detect, as the smoke hardly penetrates to the outside due to the closed nature of the containers and the usual wind quickly dilutes the little smoke. In addition, the fires in containers can develop over very long periods of time, so that they are only noticed when they reach the affected container. Especially if a container catches fire in the forward area, far away from the bridge, it can even happen that the fire is not immediately recognized. This can not only destroy a significant part of the cargo itself, but also cause significant damage to the ship's structure due to the heat of the fire. This is especially true for containers loaded below deck.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kuppelstück, eine Anordnung, ein Containerschiff und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Sicherheit beim Transport von Containern auf Fahrzeugen, insbesondere auf Containerschiffen verbessert ist.The present invention is therefore based on the object of developing a coupling piece, an arrangement, a container ship and a method of the type mentioned at the outset in such a way that the safety during the transport of containers on vehicles, in particular on container ships, is improved.
Diese Aufgabe wird mit einem Kuppelstück gemäß Anspruch 1, einer Anordnung nach Anspruch 5, einem Containerschiff gemäß Anspruch 8 und einem Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with a coupling piece according to claim 1, an arrangement according to claim 5, a container ship according to claim 8 and a method according to claim 13. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist das Kuppelstück durch einen Abstandssensor, welcher dafür eingerichtet ist, einen Abstand zum ersten Eckbeschlag und/oder zweiten Eckbeschlag zu erfassen, und eine Sendeeinheit gekennzeichnet, die dafür eingerichtet ist, ein Identifikationssignal zum Identifizieren des Sensors und ein Abstandssignal, welches für den erfassten Abstand zum ersten Eckbeschlag und/oder zweiten Eckbeschlag repräsentativ ist, zu senden. Zwar können das Identifikationssignal und das Abstandssignal theoretisch getrennt voneinander gesendet werden. In der Praxis sind die gängigen Sendeeinheiten jedoch so eingerichtet, dass sie mit jedem Signal gleichzeitig auch eine eindeutige Kennung zu ihrer Identifikation senden. Mit anderen Worten ist das Identifikationssignal eine eindeutige Kennung, über welche das Kuppelstück identifiziert wird, welche in der Regel gemeinsam mit dem Abstandssignal gesendet wird. Eine echte Trennung von Abstandssignal und Identifikationssignal findet also in der Praxis nicht statt. Vielmehr werden sie als einheitliches Signal gesendet.According to the invention, the coupling piece is characterized by a distance sensor, which is designed to detect a distance from the first corner fitting and/or second corner fitting, and a transmitting unit, which is designed to send an identification signal for identifying the sensor and a distance signal, which is representative of the detected distance from the first corner fitting and/or second corner fitting. The identification signal and the distance signal can theoretically be sent separately from one another. In practice, however, the common transmitting units are set up in such a way that they also send a unique identifier for their identification with each signal. In other words, the identification signal is a unique identifier by which the coupling piece is identified, which is usually sent together with the distance signal. In practice, there is therefore no real separation of the distance signal and the identification signal. Rather, they are sent as a single signal.
Erfindungsgemäß ist aufgrund des Identifikationssignals bekannt, welches Sicherungselement das Zustandssignal liefert. Signalisiert das Zustandssignal einen Zustand, der ein Eingreifen der Schiffsbesatzung, des Kranführers oder des Stauers erfordert, kann die Ursache gezielt behoben werden bzw. eine Gegenmaßnahme ergriffen werden. Dabei kann das Besatzungsmitglied bzw. der Stauer gezielt zu dem betreffenden Kuppelstück gelotst werden und damit der Fehler sicher und schnell behoben werden. Erfindungsgemäß sind der Sensor und die Sendeeinheit in das Kuppelstück integriert. Dadurch werden bei jedem Einsetzen eines Kuppelstücks in einen Eckbeschlag eines Containers gleichzeitig auch der jeweilige Sensor und die zugehörige Sendeeinheit mit eingesetzt. Mehraufwand für ein gesondertes Anbringen fällt nicht an. Außerdem können herkömmliche Container verwendet werden, ohne dass diese umgerüstet werden müssten. Die Containerschiffe lassen sich durch einen einfachen Austausch der Kuppelstücke und Nachrüsten der zugehörigen Elektronik nachrüsten. Dabei wird angenommen, dass eine korrekte Verriegelung des Kuppelstücks vorliegt, wenn der von einem Abstandssensor gemessene Abstand in einem genau definierten Bereich liegt, innerhalb dessen - aufgrund von Erfahrung oder technischer Vorgabe, insbesondere des für das konkret verwendete Kuppelstück konstruktiv festgelegten Vertikalspiels zwischen dem unteren Kupplungsvorsprungs und dem oberen Eckbeschlag des unteren Containers - von einer korrekten Verriegelung auszugehen ist. Somit kann mittels der Abstandssensoren zuverlässig ermittelt werden, ob jeder Container korrekt gekuppelt bzw. verriegelt und damit verankert bzw. gesichert ist. Falls bei einem Container ermittelt wird, dass er nicht korrekt verriegelt ist, liefern die von den Abstandssensoren übermittelten Signale - die nicht nur den jeweiligen Abstand zum zugehörigen Containereckbeschlag senden, sondern sich auch identifizieren und damit auf ihre zugeordnete räumliche Position im Containerstapel rückschließen lassen - eine zuverlässige Information, wo konkret ein bestimmtes Kuppelstück nicht richtig verriegelt ist. Daher kann bereits beim Beladen des Containerschiffs eine fehlerhafte Verriegelung festgestellt und behoben werden. Der Abstandssensor kann dabei so ausgebildet sein, dass er den vorhandenen Istabstand konkret misst. Alternativ kann der Abstandssensor auch so ausgebildet sein, dass er digital erfasst, ob ein vorbestimmter Abstand, beispielsweise das konstruktiv vorgegebene Vertikalspiel, unterschritten ist. Im letzteren Fall kann der Abstandssensor z.B. als Endschalter ausgebildet sein.According to the invention, the identification signal makes it known which security element is providing the status signal. If the status signal signals a If a situation arises that requires intervention by the ship's crew, crane operator or stevedor, the cause can be specifically remedied or countermeasures taken. The crew member or stevedor can be guided to the coupling piece in question and the error can be rectified safely and quickly. According to the invention, the sensor and the transmitter unit are integrated into the coupling piece. This means that every time a coupling piece is inserted into a corner fitting of a container, the respective sensor and the associated transmitter unit are inserted at the same time. There is no additional work for separate attachment. In addition, conventional containers can be used without having to be converted. The container ships can be retrofitted by simply replacing the coupling pieces and retrofitting the associated electronics. It is assumed that the coupling piece is correctly locked if the distance measured by a distance sensor is in a precisely defined range within which - based on experience or technical specifications, in particular the vertical play between the lower coupling projection and the upper corner fitting of the lower container that is structurally defined for the specific coupling piece used - it can be assumed that the locking is correct. The distance sensors can therefore be used to reliably determine whether each container is correctly coupled or locked and thus anchored or secured. If it is determined that a container is not correctly locked, the signals transmitted by the distance sensors - which not only send the respective distance to the associated container corner fitting, but also identify themselves and thus allow conclusions to be drawn about their assigned spatial position in the container stack - provide reliable information about where a specific coupling piece is not correctly locked. A faulty locking can therefore be detected and remedied when the container ship is being loaded. The distance sensor can be designed in such a way that it specifically measures the actual distance. Alternatively, the distance sensor can also be designed in such a way that it digitally detects whether a predetermined distance, for example the structurally specified vertical clearance, has been exceeded. In the latter case, the distance sensor can be designed as a limit switch, for example.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann ein weiterer Sensor vorgesehen sein, welcher zum Erfassen eines weiteren Zustandes, beispielsweise einer Temperatur und/oder eines offenen bzw. geschlossenen Zustandes des Kuppelstücks und/oder einer Beschleunigung und/oder eines vorbestimmten Gases als den jeweiligen Zustand des Kuppelstücks, ausgebildet sein.According to a development of the invention, a further sensor can be provided which is designed to detect a further state, for example a temperature and/or an open or closed state of the coupling piece and/or an acceleration and/or a predetermined gas as the respective state of the coupling piece.
Kritische Temperaturerhöhungen und/oder Temperaturgradienten deuten auf einen Brand eines Containers in der Nähe des das Zustandssignal sendenden Kuppelstücks hin. Somit können mit dem erfindungsgemäßen System erhebliche Sicherheitsvorteile beim Transport von Containern auf Containerschiffen erzielt werden. Weitere denkbare Anwendungsfälle für die vorliegende Erfindung sind die Messung einer Beschleunigung, um so das Absetzen des oberen Containers auf dem unteren Containers bzw. Containerfundament oder unzulässige Beschleunigungswerte und damit unzulässige auf das Kuppelstück wirkende Kräfte während des Seetransports zu erkennen, oder das Erkennen des Austretens eines vorbestimmten Gases aus Containern. Z.B. deutet das Vorhandensein von Reifegas als vorbestimmtes Gas darauf hin, das geladenes Obst zu schnell reift und zu verderben droht bzw. bereits verdorben ist. Selbstverständlich kann das vorbestimmte Gas auch Rauchgas sein, welches auf einen Brand hindeutet.Critical temperature increases and/or temperature gradients indicate a container fire in the vicinity of the coupling piece that sends the status signal. The system according to the invention can therefore achieve significant safety advantages when transporting containers on container ships. Other conceivable applications for the present invention are the measurement of acceleration in order to detect the upper container being set down on the lower container or container foundation or inadmissible acceleration values and thus inadmissible forces acting on the coupling piece during sea transport, or the detection of the escape of a predetermined gas from containers. For example, the presence of ripening gas as a predetermined gas indicates that loaded fruit is ripening too quickly and is in danger of spoiling or has already spoiled. Of course, the predetermined gas can also be smoke gas, which indicates a fire.
Dem erfindungsgemäßen Kuppelstück kann dabei einer oder mehrere der vorgenannten oder auch anderen Sensoren zugeordnet sein. So kann ein Kuppelstück z.B. mit einem Abstandssensor und einem Temperatursensor ausgerüstet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem dieser Sensoren können auch ein Gassensor und/oder ein Sensor für den offenen bzw. geschlossenen Zustand des Kuppelstücks vorgesehen sein. Auf diese Weise lassen sich ein oder mehrere gefährliche Zustände eines Containers bzw. seiner Sicherung frühzeitig erkennen und ggf. beheben. Dabei kann jedes dem ersten Container zugeordnete Kuppelstück mit demselben Sensor, z.B. dem Abstandssensor, oder mit unterschiedlichen Sensoren oder Kombinationen von Sensoren ausgerüstet sein. So können z.B. die Kuppelstücke jedes Eckbeschlags mit einem Abstandssensor, aber nur eines dieser Kuppelstücke zusätzlich mit einem Temperatursensor oder zwei diametral gegenüberliegende Kuppelstücke zusätzlich mit je einem Temperatursensor ausgerüstet sein. Fehler der Verriegelung werden somit an jedem Kuppelstück überwacht, während es für eine frühzeitige Branderkennung ausreichend sein kann, dass nur eines oder zwei dieser Kuppelstücke zusätzlich mit dem Temperatursensor ausgerüstet sind. Vorteilhafterweise sind aber alle Kuppelstücke gleich ausgebildet, so dass der Stauer nicht aufpassen muss, welches Kuppelstück er in welchen Eckbeschlag einsetzt. Ferner können ein oder mehrere zusätzliche Sensoren auch direkt am Container angebracht sein oder werden.One or more of the aforementioned or other sensors can be assigned to the coupling piece according to the invention. For example, a coupling piece can be equipped with a distance sensor and a temperature sensor. In addition to or as an alternative to one of these sensors, a gas sensor and/or a sensor for the open or closed state of the coupling piece can also be provided. In this way, one or more dangerous states of a container or its security can be detected early and, if necessary, remedied. Each coupling piece assigned to the first container can be equipped with the same sensor, e.g. the distance sensor, or with different sensors or combinations of sensors. For example, the coupling pieces of each corner fitting can be equipped with a distance sensor, but only one of these coupling pieces can also be equipped with a temperature sensor, or two diametrically opposed coupling pieces can also be equipped with a temperature sensor each. Locking errors are thus monitored on each coupling piece, while For early fire detection, it may be sufficient for only one or two of these coupling pieces to be additionally equipped with the temperature sensor. However, it is advantageous for all coupling pieces to be designed in the same way, so that the stevedore does not have to pay attention to which coupling piece he inserts into which corner fitting. Furthermore, one or more additional sensors can also be attached directly to the container.
Die Sendeeinheit kann vorteilhafter Weise auch als Sende- und Empfangseinheit ausgebildet sein. So kann sie auch ein Signal, z.B. ein Aktivierungssignal oder einen Befehl beispielsweise zum Senden des Identifikationssignals und/oder des Zustandssignal bzw. eines Signals, welches sowohl den Zustand als auch die Kennung enthält empfangen.The transmitting unit can advantageously also be designed as a transmitting and receiving unit. It can therefore also receive a signal, e.g. an activation signal or a command, for example to send the identification signal and/or the status signal or a signal that contains both the status and the identifier.
Um Energie für den Sensor oder die Sensoren sowie die Sendeeinheit zu sparen, sollte diese Abgeschaltet bzw. in einen Schlafmodus versetzt werden, wenn sie nicht gebraucht werden. Zu diesem Zweck weist das Kuppelstück nach einer Weiterbildung der Erfindung ein Aktivierungsmittel auf, welches zum Aktivieren und Deaktivieren ausgebildet ist. Dieses kann insbesondere ein Sensor sein, der dafür eingerichtet ist, ein Einsetzen des Kuppelstücks in einen Eckbeschlag zu erkennen. Hierfür eignet sich z.B. ein Näherungssensor, der erkennt, dass das Kuppelstück im Eckbeschlag des zu ladenden Containers eingesetzt wurde. Alternativ kann das Aktivierungsmittel auch ein Sensor sein, der erkennt, dass das Kuppelstück aus einer Box, einem sogenannte Bin, entnommen wurde. Eine manuelle Betätigung des Aktivierungsmittels durch den Stauer ist zwar auch möglich, aber aufgrund der Fehleranfälligkeit und des zusätzlichen Aufwands nicht bevorzugt.In order to save energy for the sensor or sensors and the transmitting unit, these should be switched off or put into sleep mode when they are not needed. For this purpose, according to a development of the invention, the coupling piece has an activation means which is designed to activate and deactivate. This can in particular be a sensor which is set up to detect when the coupling piece is inserted into a corner fitting. A proximity sensor which detects that the coupling piece has been inserted into the corner fitting of the container to be loaded is suitable for this purpose. Alternatively, the activation means can also be a sensor which detects that the coupling piece has been removed from a box, a so-called bin. Manual activation of the activation means by the stevedore is also possible, but is not preferred due to the susceptibility to errors and the additional effort involved.
Eine erfindungsgemäße Anordnung ist aus einem Container und wenigstens einem in einen seiner unteren Eckbeschläge eingesetztes erfindungsgemäßes Kuppelstück gebildet. Mit dieser Anordnung werden ebenfalls die oben beschriebenen Vorteile erreicht. Vorzugsweise ist in jeden unteren Eckbeschlag je ein erfindungsgemäßes Kuppelstück eingesetzt. Zwar kann es für bestimmte Anwendungsfälle ausreichend sein, wenn nur in einen der in der Praxis stets vorhandenen vier Eckbeschläge ein erfindungsgemäßes Kuppelstück oder in z.B. zwei diametral gegenüberliegende Eckbeschläge je ein erfindungsgemäßes Kuppelstück und in die übrigen drei bzw. zwei Eckbeschläge Kuppelstücke nach dem Stand der Technik eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür könnte die Temperaturmessung zur Branderkennung oder die Gasmessung ebenfalls zur Branderkennung (Rauchgas) oder Reifegaserkennung sein. Dieses würde jedoch das Vorhalten von zwei verschiedenen Typen von Kuppelstücken an Bord erfordern und wäre fehlerträchtig. Diese Nachteile werden überwunden, wenn in jeden Eckbeschlag ein erfindungsgemäßes Kuppelstück eingesetzt wird. Für bestimmte Anwendungen, wie z.B. das Erkennen der korrekten Verriegelung der Kuppelstücke, dürfte das sogar erforderlich sein. In jedem Fall wird die Überwachung zudem engmaschiger und damit zuverlässiger.An arrangement according to the invention is formed from a container and at least one coupling piece according to the invention inserted into one of its lower corner fittings. This arrangement also achieves the advantages described above. Preferably, one coupling piece according to the invention is inserted into each lower corner fitting. It may be sufficient for certain applications if a coupling piece is inserted into only one of the four corner fittings that are always present in practice. inventive coupling piece or, for example, in two diametrically opposed corner fittings, one coupling piece according to the invention each and in the remaining three or two corner fittings coupling pieces according to the state of the art. An example of this could be temperature measurement for fire detection or gas measurement also for fire detection (smoke gas) or ripening gas detection. However, this would require two different types of coupling pieces to be kept on board and would be prone to errors. These disadvantages are overcome if one coupling piece according to the invention is used in each corner fitting. For certain applications, such as detecting the correct locking of the coupling pieces, this may even be necessary. In any case, monitoring is also more closely meshed and therefore more reliable.
Nach einer Weiterbildung der Anordnung weist der Container eine zusätzliche Sendeeinheit auf. Die Sendeeinheit ist zum Senden eines Zustandes, beispielsweise einer Temperatur und/oder Vorhandensein eines vorbestimmten Gases und/oder Funktionsfehler eines Aggregats des Containers und/oder sich auf die Ladung innerhalb des Containers beziehende Daten, ausgebildet. Mithin lassen sich geeignete Zustände, wie zum Beispiel die Temperatur, das Auftreten von z.B. Reifegas oder die korrekte bzw. fehlerhafte Funktion eines Kühlaggregates mittels direkt am Container angebrachter Sensoren oder auch innerhalb des Containers, z.B. direkt an der Ladung oder einer Palette oder dergleichen, angeordneten Sensoren erfassen. Diese Sensoren sind mit der zusätzlichen Sendeeinheit gekoppelt, welche die erfassten Daten sendet. Hierdurch ist eine noch schnellere Meldung von eventuellen Gefahren, wie einem Brand, oder Fehlfunktionen an die Schiffsleitung möglich. Es versteht sich, dass auch die zusätzliche Sendeeinheit zum Empfangen von Signalen ausgebildet sein kann, analog zu der Sendeeinheit im erfindungsgemäßen Kuppelstück. Ferner ist es möglich, dass Zustandsdaten der Ladung über das Schiffsnetz nach außen, z.B. über Mobil- und/oder Satellitenfunk z.B. an den Eigentümer der Ladung oder des Containers, weitergeben werden.According to a further development of the arrangement, the container has an additional transmitting unit. The transmitting unit is designed to transmit a state, for example a temperature and/or the presence of a predetermined gas and/or a malfunction of a unit of the container and/or data relating to the load within the container. Suitable states, such as the temperature, the occurrence of, for example, ripening gas or the correct or incorrect functioning of a cooling unit, can therefore be recorded using sensors attached directly to the container or also inside the container, e.g. directly on the load or a pallet or the like. These sensors are coupled to the additional transmitting unit, which sends the recorded data. This enables even faster reporting of possible dangers, such as a fire, or malfunctions to the ship's management. It goes without saying that the additional transmitting unit can also be designed to receive signals, analogous to the transmitting unit in the coupling piece according to the invention. Furthermore, it is possible that data on the status of the cargo can be transmitted externally via the ship's network, e.g. via mobile and/or satellite radio, e.g. to the owner of the cargo or container.
Das erfindungsgemäße Containerschiff zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eines der Bodenkuppelstücke für die Erfassung einer Gewichtsänderung eingerichtet ist; dass in wenigstens einen der Eckbeschläge jedes oberen Containers das erfindungsgemäße Kuppelstück eingesetzt ist; und dass wenigstens eine Basiseinheit zum Empfangen und Weiterleiten der Signale der Kuppelstücke an Bord des Containerschiffs vorgesehen ist. Verriegelt das wenigstens eine erfindungsgemäße Kuppelstück mit dem oberen Eckbeschlag des unteren Containers, sendet der entsprechende Sensor ein Signal. Nahezu geleichzeitig erfassen das wenigstens eine Bodenkuppelstück (der Bottomstacker oder das Bottomlock) eine Gewichtsänderung. Damit ist bekannt, auf welchem Containerstapel der neu geladenen Container abgesetzt wurde. Durch einfaches Zählen der Gewichtsänderungen ist auch die Lage des Containers und damit seine konkrete Position auf dem Containerschiff (Bay, Reihe und Lage) bekannt. Somit kann die von einem bestimmten Kuppelstück ausgehende Meldung eines fehlerhaften oder gar gefährlichen Zustandes einer konkreten Containerposition zugordnet werden. Die Schiffsbesatzung oder, falls die Meldung während des Lade-/Entladevorgangs auftritt, das Staupersonal können gezielt zu diesem Container gelotst werden und der Meldung nachgehen.The container ship according to the invention is characterized in that at least one of the bottom coupling pieces is designed to detect a change in weight; that the coupling piece according to the invention is inserted into at least one of the corner fittings of each upper container; and that at least one base unit is provided for receiving and forwarding the signals from the coupling pieces on board the container ship. If the at least one coupling piece according to the invention locks with the upper corner fitting of the lower container, the corresponding sensor sends a signal. Almost simultaneously, the at least one bottom coupling piece (the bottom stacker or the bottom lock) detects a change in weight. This means that it is known on which container stack the newly loaded container was placed. By simply counting the weight changes, the position of the container and thus its specific position on the container ship (bay, row and position) is also known. The message of a faulty or even dangerous condition emanating from a specific coupling piece can thus be assigned to a specific container position. The ship's crew or, if the message occurs during the loading/unloading process, the stowage staff can be guided specifically to this container and follow up on the message.
Das Bodenkuppelstück erfasst ganz allgemein das Ereignis, dass ein Container neu auf dem Stapel abgesetzt/geladen wurde. Ein sicheres Zeichen dafür ist die Gewichtsänderung des Containerstapels, also die bloße Tatsache einer Gewichtsänderung, ohne dass die Gewichtsänderung dabei zwingend quantifiziert werden muss. Dieses kann z.B. durch eine Piezoelement im Bodenkuppelstück erfasst werden. Durch das Absetzen/Laden des neuen Containers und die damit einhergehende Änderung des Stapelgewichts sendet das Piezoelement einen Stromstoß und signalisiert so dass Ereignis, dass ein neuer Container geladen wurde. Soll die Gewichtsänderung des Stapels jedoch auch quantifiziert werden, kann z.B. das Bodenkuppelstück nach der
Sind zwei oder mehr Eckbeschläge eines Containers mit den erfindungsgemäßen Kuppelstücken versehen und ist der Sensor ein Sensor, der den Zustand erfasst, ein Abstandssensor, der ein korrektes Verriegeln des Kuppelstücks erfasst, so werden diese Kuppelstücke automatisch also zu einem bestimmten Container gehörend erfasst, sobald dieser Container auf dem unteren Container abgesetzt wird und die Kuppelstückeverriegeln. Wie oben bereits erläutert, erfassen die Bottomlocks dann ja eine Gewichtsänderung in unmittelbarem zeitlichem Zusammenhang mit dem Signal der erfindungsgemäßen Kuppelstücke, dass diese verriegeln. Fällt nun der Abstandssensor an einem dieser Kuppelstücke aus, so sendet dieser kein Signal, dass das Kuppelstück verriegelt ist. Dem muss der Stauer oder die Schiffsbesatzung nachgehen. Es besteht aber auch der weitere Nachteil, dass dieses Kuppelstück nicht als zu dem Container gehörend erkannt wird. Wenn die Kuppelstücke noch weitere Sensoren, wie z.B. einen Temperatursensor aufweisen, werden zwar weitere Temperatursignale übermittelt. Diese lassen sich dann aber nicht einem bestimmten Container zuordnen. Unzulässigen Temperaturen kann dann nicht gezielt nachgegangen werden. Daher ist es wünschenswert, dass die einem Container zugordneten Kuppelstücke auch dann als Gruppe erkannt werden, falls dieses nicht durch das bloße Absetzen des oberen, neu geladenen Container auf dem unteren Container gelingt.If two or more corner fittings of a container are provided with the coupling pieces according to the invention and the sensor is a sensor that detects the state, a distance sensor that detects whether the coupling piece is correctly locked, these coupling pieces are automatically detected as belonging to a specific container as soon as this container is placed on the lower container and the coupling pieces lock. As already explained above, the bottom locks then detect a change in weight in direct temporal connection with the signal from the coupling pieces according to the invention that they are locking. If the distance sensor on one of these coupling pieces fails, it does not send a signal that the coupling piece is locked. The stevedore or the ship's crew must investigate this. However, there is also the further disadvantage that this coupling piece is not recognized as belonging to the container. If the coupling pieces have other sensors, such as a temperature sensor, further temperature signals are transmitted. However, these cannot then be assigned to a specific container. Inadmissible temperatures cannot then be investigated specifically. It is therefore desirable that the coupling pieces assigned to a container are recognized as a group even if this cannot be achieved by simply placing the upper, newly loaded container on the lower container.
Zu diesem Zweck sind nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Containerschiffes wenigstens drei räumlich voneinander beabstandete Ortungseinheiten derart an Bord des Containerschiffes verteilt angeordnet, dass während des Hievens eines der Container an Bord des Schiffes eine Ortung jedes erfindungsgemäßen Kuppelstücks möglich ist. Mit den wenigstens drei räumlich voneinander beabstandeten Ortungseinheiten lässt sich z.B. mittels Trilateration die Position der erfindungsgemäßen Kuppelstücke erfassen und deren Weg während des Hievens des Containers an Bord des Schiffes verfolgen. Erfindungsgemäße Kuppelstücke, welche dasselbe Bewegungsmuster aufweisen, sind in Eckbeschläge desselben Containers eingesetzt, und können so als eine Gruppe erfasst werden. Sollte nun der Abstandssensor eines dieser Kuppelstücke ausfallen, werden sie dennoch als zu einem bestimmten Container gehörend erkannt. Dieses funktioniert sogar dann, wenn zwei oder gar drei Abstandssensoren ausfallen, solange noch wenigstens an einem der Kuppelstücke der Abstandssensor korrekt arbeitet und alle Kuppelstücke ihre Identifikation senden.For this purpose, according to a further development of the container ship according to the invention, at least three spatially spaced-apart locating units are distributed on board the container ship in such a way that it is possible to locate each coupling piece according to the invention while one of the containers is being hoisted on board the ship. With the at least three spatially spaced-apart locating units, the position of the coupling pieces according to the invention can be detected, for example by means of trilateration, and their path can be tracked while the container is being hoisted on board the ship. Coupling pieces according to the invention that have the same movement pattern are inserted into corner fittings of the same container and can thus be detected as a group. If the distance sensor of one of these coupling pieces fails, they are still recognized as belonging to a specific container. This works even if two or even three distance sensors fail. as long as the distance sensor on at least one of the coupling pieces is working correctly and all coupling pieces are sending their identification.
Als Ortungseinheiten können die Basiseinheiten eingesetzt werden, welche auch zum Empfangen und Weiterleiten der Signale der Kuppelstücke vorgesehen sind. Gesonderte Ortungseinheiten sind dann nicht erforderlich.The base units, which are also designed to receive and forward the signals from the coupling pieces, can be used as locating units. Separate locating units are then not required.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Basiseinheit zum Senden von Signalen an die Kuppelstücke ausgebildet ist. Damit wird es möglich, Befehle an das wenigstens eine erfindungsgemäße Kuppelstück zu senden, wie beispielsweise ein Abfragesignal, mit welchem die von den Sensoren gemessenen Daten abgefragt werden. Auch kann es zum Einsparen von Energie sinnvoll sein, die Kuppelstücke während der Reise schlafen zu legen und nur in bestimmten Zeitintervallen in Betrieb zu setzen, um Daten abzufragen. Die Basiseinheit kann dann entsprechende Aktivierungs-/Deaktivierungssignale ggf. kombiniert mit einem Abfragesignal an die Kuppelstücke senden.It is also advantageous if the at least one base unit is designed to send signals to the coupling pieces. This makes it possible to send commands to the at least one coupling piece according to the invention, such as a query signal with which the data measured by the sensors is queried. In order to save energy, it can also be useful to put the coupling pieces to sleep during the journey and only put them into operation at certain time intervals to query data. The base unit can then send corresponding activation/deactivation signals, possibly combined with a query signal, to the coupling pieces.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Containerschiffes ist für eine vorbestimmte Gruppe von Basiseinheiten jeweils eine Relaiseinheit zum Empfangen und ggf. Senden aller von und/zu dieser Gruppe von Basiseinheiten gesendeten Signale und für deren Weiterleitung an eine Verarbeitungseinheit eingerichtet. Damit lassen sich auch größere Strecken, als sie durch die Reichweite der Basiseinheiten sonst möglich wären, überwinden. Auch hier ist es wieder möglich, dass bestimmte, über das Schiff verteilte Basiseinheiten gleichzeitig auch als die Relaiseinheiten fungieren, so dass gesonderte Relaiseinheiten nicht erforderlich sind. Bei der Verarbeitungseinheit kann es sich bevorzugt um einen Bordcomputer handeln.According to a further embodiment of the container ship according to the invention, a relay unit is set up for each predetermined group of base units to receive and, if necessary, send all signals sent from and/or to this group of base units and to forward them to a processing unit. This makes it possible to cover longer distances than would otherwise be possible due to the range of the base units. Here, too, it is possible for certain base units distributed across the ship to simultaneously function as the relay units, so that separate relay units are not required. The processing unit can preferably be an on-board computer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln der Position eines Containers an Bord eines erfindungsgemäßen Containerschiffs weist die folgenden Schritte auf: Einsetzen eines Kuppelstücks nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in wenigstens einen der unteren Eckbeschläge eines zu ladenden Containers und Hieven des zu ladenden Container auf einen bereits geladenen Container; Erfassen des Absetzens des zu ladenden Containers auf den bereits geladenen Container und Senden eines Abstandssignals an die Basiseinheit; Senden eines Identifikationssignals von diesem Kuppelstück zusammen mit dem Abstandsignal an die Basiseinheit; Erfassen einer Gewichtsänderung an einem Bodenkuppelstück, welches den untersten Container eines Containerstapels mit einem Containerfundament verbindet, und Senden eines Gewichtsänderungssignals an die Basiseinheit; Weiterleitung des Signals an eine Verarbeitungseinheit, insbesondere einen Bordcomputer, und Bestimmen anhand einer Zeitdifferenz zwischen dem Abstandssignal und dem Gewichtsänderungssignal, ob das Kuppelstück zum gleichen Containerstapel wie das Bodenkuppelstück gehört; Ermitteln der Lage des zu ladenden Containers innerhalb des Containerstapels durch Zählen der durch das Bodenkuppelstück gemessenen Gewichtsänderungen. Wie bereits oben erwähnt, werden in der Praxis alle gesendeten Signale immer auch eine Kennung enthalten über welche sich das Kuppelstück oder das Bodenkuppelstück identifiziert.The method according to the invention for determining the position of a container on board a container ship according to the invention comprises the following steps: Inserting a coupling piece according to one of claims 1 to 4 into at least one of the lower corner fittings of a container to be loaded and hoisting the container to be loaded onto a container already loaded; Detecting the setting down of the container to be loaded Container onto the already loaded container and sending a distance signal to the base unit; sending an identification signal from this coupling piece together with the distance signal to the base unit; detecting a change in weight on a bottom coupling piece which connects the lowest container in a container stack to a container foundation and sending a weight change signal to the base unit; forwarding the signal to a processing unit, in particular an on-board computer, and determining, based on a time difference between the distance signal and the weight change signal, whether the coupling piece belongs to the same container stack as the bottom coupling piece; determining the position of the container to be loaded within the container stack by counting the weight changes measured by the bottom coupling piece. As already mentioned above, in practice all signals sent will always contain an identifier by which the coupling piece or the bottom coupling piece is identified.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die gleichen bereits beschriebenen Vorteile auf wie das erfindungsgemäße Kuppelstück und das erfindungsgemäße Containerschiff. Da das jeweilige Kuppelstück bereits vor dem Absetzen des neu zu ladenden Containers auf einem bereits geladenen Container sein Identifikationssignal sendet, kann z.B. die korrekte Verriegelung unmittelbar beim Beladevorgang überprüft werden. Damit können der Stauer, der Kranführer und/oder die Schiffsbesatzung sofort reagieren, falls keine erfolgreiche bzw. korrekte Kuppelung/Verriegelung gemeldet wird, und durch entsprechendes Eingreifen eine korrekte Kuppelung/Verriegelung herbeiführen.The method according to the invention has the same advantages already described as the coupling piece according to the invention and the container ship according to the invention. Since the respective coupling piece sends its identification signal before the new container to be loaded is set down on an already loaded container, for example, the correct locking can be checked immediately during the loading process. This allows the stevedore, the crane operator and/or the ship's crew to react immediately if no successful or correct coupling/locking is reported, and to bring about correct coupling/locking by taking appropriate action.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Abstandssignal und gegebenenfalls ein Signal des weiteren Sensors bzw. Daten von Sensoren, die mit der zusätzlichen Sendeeinheit gekoppelt sind, zyklisch und/oder nach Aufforderung durch die Verarbeitungseinheit, insbesondere auch während des Transports der Container, erfasst und eine Anzeige des Zustandes und/oder eines Alarmsignals sowie der Position des zughörigen Kuppelstücks veranlasst werden, um in Zweifelsfällen oder zur Verbesserung der Sicherheit durch kontinuierliche Überwachung eine erneute Überprüfung einer korrekten Kuppelung/Verriegelung oder eines anderen Zustandes vorzunehmen. Z.B. kann auch eine Temperatur fortlaufend oder periodisch gemessen werden, um frühzeitig z.B. einen Brand zu erkennen. Weitere Zustandsdaten können ebenfalls fortlaufend oder periodisch gemessen werden, um gefährliche Zustandsänderungen frühzeitig zu erkennen.According to an advantageous development of the method according to the invention, the distance signal and, if applicable, a signal from the additional sensor or data from sensors that are coupled to the additional transmitting unit can be recorded cyclically and/or upon request by the processing unit, in particular during transport of the containers, and a display of the status and/or an alarm signal as well as the position of the associated coupling piece can be initiated in order to carry out a renewed check of correct coupling/locking or another status in cases of doubt or to improve safety through continuous monitoring. For example, a temperature can also be measured continuously or periodically. in order to detect a fire at an early stage, for example. Other status data can also be measured continuously or periodically in order to detect dangerous changes in status at an early stage.
Während des Hievens eines Containers an Bord des Schiffes können das diesem Container zugeordneten Kuppelstück (Kuppelstücke) und ggf. weitere Sensoren am Container aufgrund ihres Bewegungsmusters beim Hieven als eine Gruppe erfasst werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die an ein Ereignis gekoppelte Zustandsänderung immer für alle vier Kuppelstück und ggf. dem am Container zusätzlich angeordneten Sensor der Gruppe gelten.When a container is hoisted on board the ship, the coupling piece(s) assigned to this container and any other sensors on the container can be recorded as a group based on their movement pattern during hoisting. In this way, it can be ensured that the state change linked to an event always applies to all four coupling pieces and any additional sensor in the group arranged on the container.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Kuppelstück mit den Erfindungsmerkmalen in Vorderansicht;
- Fig. 2
- Einsetzen eines Kuppelstücks nach
Fig. 1 in einen untern Eckbeschlag eines zu ladenden Containers; - Fig. 3
- den zu ladenden Container während des Hievens;
- Fig. 4
- Absetzen des zu ladenden Containers auf einem bereits geladenen Container;
- Fig. 5
- ein Gewicht-Zeit-Diagramm mit Gewichtsänderungen eines Containerstapels während des Ladens eines Containers und Signalen von Kuppelstücken nach
Fig. 1 ; - Fig. 6
- einen Containerstapel aus zwei übereinander gestapelten Containern währen der Seereise;
- Fig. 7
- Entladen eines Containers;
- Fig. 8
- ein Gewicht-Zeit-Diagramm mit Gewichtsänderungen eines Containerstapels während des Entladens eines Containers;
- Fig. 9
- Entnahme des Kuppelstücks nach
Fig. 1 vom unteren Eckbeschlag des entladenen Containers; - Fig. 10
- eine Anordnung aus einem Container und Kuppelstücken nach
Fig. 1 ; - Fig. 11
- Laden der Anordnung nach
Fig. 8 auf einem Containerschiff im Querschnitt; - Fig. 12
- das Laden gemäß
Fig. 9 in Draufsicht; - Fig. 13
- Absetzen der Anordnung nach
Fig. 8 auf einen bereits geladenen Container.
- Fig.1
- a dome piece with the features of the invention in front view;
- Fig.2
- Inserting a coupling piece after
Fig.1 into a lower corner fitting of a container to be loaded; - Fig.3
- the container to be loaded during lifting;
- Fig.4
- Placing the container to be loaded on a container that has already been loaded;
- Fig.5
- a weight-time diagram with weight changes of a container stack during loading of a container and signals from coupling pieces after
Fig.1 ; - Fig.6
- a container stack consisting of two containers stacked on top of each other during the sea voyage;
- Fig.7
- Unloading a container;
- Fig.8
- a weight-time diagram showing weight changes of a container stack during unloading of a container;
- Fig.9
- Removal of the coupling piece after
Fig.1 from the lower corner fitting of the unloaded container; - Fig.10
- an arrangement of a container and coupling pieces according to
Fig.1 ; - Fig. 11
- Loading the arrangement after
Fig.8 on a container ship in cross section; - Fig. 12
- loading according to
Fig.9 in top view; - Fig. 13
- Dismissal of the order after
Fig.8 onto a container that has already been loaded.
Das Kuppelstück 20 verfügt über eine Sendeeinheit 28, welche eine Kennung aufweist, über welche das Kuppelstück 20 identifiziert werden kann. Die Sendeeinheit 28 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im oberen Kupplungsvorsprung 21 untergebracht. Sie kann jedoch auch an jeder anderen geeigneten Stelle im Kuppelstück 20 untergebracht sein. Ferner weist das Kuppelstück 20 einen oder mehrere Sensoren auf, welche einen jeweiligen Zustand des Kuppelstücks 20 erfassen. Erfindungsgemäß weist das Kuppelstück 20 einen Abstandssensor 29 auf. Der Abstandssensor 29 kann den Abstand zum unteren Container 25 messen. Im vorliegenden Fall ist der Abstandssensor 29 in der Anschlagplatte 27 angeordnet, und zwar an deren Unterseite 30. Der Abstandssensor 29 misst den Abstand der Unterseite 30 der Anschlagplatte 27 zur Oberseite 31 des oberen Eckbeschlags 26 des unteren Containers 25 (siehe
Das von dem Abstandssensor 29 übermittelte Signal mit dem Abstand zum oberen Eckbeschlag 26 des unteren Containers 25 kann der konkrete momentane Abstand (z. B. in mm) oder auch ein einfaches Ja/Nein-Signal sein, ob der Abstand innerhalb des Bereichs liegt, der ein korrektes Kuppeln des Kuppelstücks 20 mit dem oberen Eckbeschlag 26 des unteren Containers 25 anzeigt. Bei dem Abstandssensor 29 selbst kann es sich um einen Ultraschallsensor, einen Lasersensor oder einen anderen für die Messung eines Abstandes geeigneten Sensor handeln. Zum Erfassen des Ja/Nein-Signals reicht ein einfacher Endschalter oder ein Piezoelement als Abstandssensor 29, der beim korrekten Kuppeln ausgelöst wird, also z. B. wenn der Abstandsensor 29 auf dem oberen Eckbeschlag 26 (oder - wenn der Abstandsensor im untern Kupplungsvorsprung 24 angeordnet ist - auf den Grund des Eckbeschlags 26) aufliegt.The signal transmitted by the
Neben dem Abstandssensor 29 kann das Kuppelstück 20, wie oben angedeutet, einen oder mehrere weitere Sensoren aufweisen. Im vorliegenden Fall weist das Kuppelstück noch einen Temperatursensor 32 und einen weiteren Abstandssensor 33 auf. Der Temperatursensor 32 ist vorliegend ebenfalls an der Unterseite 30 der Anschlagplatte 27 angeordnet und misst die Temperatur des oberen Eckbeschlags 26 des unteren Containers 25 und kann so z.B. zur Brandmeldung verwendet werden. Der weitere Abstandssensor 33 ist im Schaft 34 des oberen Kupplungsvorsprungs 21 angebracht und misst den Abstand zum Rand eines Langlochs im unteren Eckbeschlag 22 des oberen Containers 23. Hierüber kann erkannt werden, dass das Kuppelstück 20 in einen Eckbeschlag 22 eingesetzt wurde und dieses Signal zum Aktivieren der Sendeeinheit 28 sowie der übrigen Sensoren 29, 32 genutzt werden. Zusätzlich zu den genannten Sensoren 29, 32 können je nach gewünschtem Anwendungsfall andere/weiter Sensoren, wie beispielsweise ein Gassensor oder ein Beschleunigungsaufnehmer, vorgesehen sein. Der Gassensor kann z.B. zum Detektieren von Rauchgas, welches auf einen Brand hindeutet, oder zum Detektieren von Reifegas, welches auf ein Verderben von geladenen Lebensmitteln hindeutet, oder jedem anderen die Umwelt oder die Gesundheit gefährdendes Gas eingerichtet sein. Der Beschleunigungsaufnehmer kann genutzt werden, um während des Seetransports durch Schiffsbewegungen (Rollen, Stampfen, Gieren) induzierte Beschleunigungen und damit Kräfte auf die Kuppelstücke 20 und Eckbeschläge 22, 26 oder auch der im Container transportierten Ladung zu erfassen. Einen weiteren oder alternativen Hinweis auf derartige Kräfte liefern auch Laständerungen, welche durch hierfür eingerichtete Bottomlocks 35 gemessen werden. Ein Beispiel für derartige Bottomlocks 35 ist aus der eingangs bereits genannten
An Bord eines Containerschiffes wird das insoweit beschriebene Kuppelstück 20 wie folgt verwendet:
Nach der Anlieferung des neu zu ladenden Containers 23 an den Kai wird dieser von einem Containerkran so angehoben, dass ein Stauer je ein Kuppelstück in jeden der in der Praxis stets vier unteren Eckbeschläge 22 des zu ladenden (oberen) Containers 23 einsetzen kann (
After the delivery of the newly loaded
Die Kuppelstücke 20 gehören in der Praxis zum Containerschiff und werden von diesem in eigens dafür vorgesehenen Kästen, in der Praxis als Bins bezeichnet, mitgeführt, soweit sie während einer Reise nicht zum Sichern von Containern benötigt werden. Der Stauer entnimmt die Kuppelstücke 20 aus einem dieser Bins und setzt sie in die unteren Eckbeschläge 22 ein (
Im Falles des Kuppelstücks 20 gemäß
Dem Fachmann erschließen sich auf der Grundlage dieser Offenbarung weitere geeignete Positionen für den Aktivierungssensor 33. Ferner kann der Aktivierungssensor 33 auch so ausgebildet sein, dass er bereits die Entnahme des Kuppelstücks 20 aus dem Bin erkennt und das Aktivierungssignal sendet. In allen genannten Fällen ist das Kuppelstück bereits durch den Aktivierungssensor 33 aktiviert, so dass bereits während des Hievens des Containers 23 an Bord des Containerschiffes Signale gesendet werden können. Diese Variante ist insbesondere in Verbindung mit einer Weiterbildung der Erfindung von Bedeutung, die weiter unten noch anhand der
Die aus dem neu zu ladenden (oberen) Container 23 und den Kuppelstücken 20 gebildete Anordnung wird nun an Bord des Containerschiffes gehievt (
Die Abzisse des Diagramms gemäß
Die an die Basiseinheit 37 gesendeten Signale werden von dieser an eine CPU 42, beispielsweise einen Bordcomputer des Containerschiffes übermittelt und von diesem ausgewertet. Die Messwerte oder ein daraus resultierendes Alarmsignal werden der Schiffsleitung und/oder anderen Crewmitgliedern und/oder den Stauer und/oder dem Kranführer angezeigt, die dann entsprechend reagieren können. Die auf dem Schiff verteilten Basiseinheiten 37 können mit der CPU verkabelt sein oder ihre Signale über Funk übermitteln. Um auch größere Strecken, als es die Reichweite der Basiseinheiten 37 erlauben, zu überbrücken, können Relaiseinheiten vorgesehen sein, welche die Signale einer der Basiseinheiten 37 empfangen und weiterleiten. Im dem in
Nach dem Absetzen, also insbesondere während der Seereise, erfassen die Sensoren je nach gewünschtem Anwendungsfall eine jeweilige Zustandsgröße, welche dann mittels der Sendeeinheit 28 an die Basiseinheit 37 gesendet wird. Von dort gelangen die Signale, wie oben beschrieben, ggf. über weitere Basiseinheiten 37 an die CPU 42. Im Ausführungsbeispiel gemäß
Die Basiseinheiten 37 können über eine eigene Stromversorgung z. B. mittels Batterie, verfügen oder an die elektrische Stromversorgung des Containerschiffs angeschlossen sein. Wie sich bereits aus dem Vorstehenden ergibt, werden die Basiseinheiten 37 entsprechend der Reichweite der Funksignale strategisch auf dem Containerschiff verteilt.The
Aufgrund der erfassten und mittels der CPU 42 der Schiffleitung angezeigten Signale können Störungen sofort und gezielt untersucht werden, da nicht nur die Art der Störung, sondern auch von welchem der geladenen Container diese Störung ausgeht, angezeigt werden kann. So kann schon beim Stauen untersucht werden, worauf z.B. eine fehlerhafte Verriegelung zurückzuführen ist. Im Idealfall kann dann noch durch einfaches wieder Anheben des oberen Containers 23 und erneutes Absetzen auf dem unteren Container 25 eine korrekte Kupplung/Verriegelung herbeigeführt werden. Schlägt das fehl, kann der betroffene Container wieder ausgeladen werden, um das Problem zu beheben. Wie bereits beschrieben, können die Abstandssensoren 29 auch während des Seetransports zu verschiedenen weiteren Zeitpunkten aktiviert werden, um vor einem ungewollten Entriegeln während des Seetransports zu warnen. Ebenso liefern weitere Sensoren, z.B. der Temperatursensor 32, fortlaufend oder periodisch Daten, welche mittels der Sendeeinheit 28 übermittelt werden und so die Schiffsleitung vor Gefahren warnen.Due to the signals recorded and displayed to the ship's management by means of the
Die Sendeeinheit 28 kann auch als Sende- und Empfangseinheit ausgestaltet sein, welche über eine oder mehrere Basiseinheiten 37 Signale von der CPU 42 empfängt. Auf diese Weise können auch auf Anforderung Messungen durchgeführt und an die CPU 42 gesendet werden. Insbesondere ist es möglich, zur Stromeinsparung die Kuppelstücke 20 mittels eines Ruhesignals in einen Ruhe- oder Schlafmodus zu versetzen und mittels eines, ggf. periodischen Aktivierungssignals durch die CPU 42 wieder zu aktivieren und die Messdaten abzurufen.The transmitting
Nach dem Entladen (Löschen) des oberen Containers 23 werden die Kuppelstücke 20 wieder aus den Eckbeschlägen 22 entnommen (
Eine Weiterentwicklung der insoweit beschriebenen Erfindung ist in den
Der Container 43 wird nun durch einen Containerkran, auch als Containerbrücke 45 bezeichnet, an Bord eines Containerschiffes 46 gehievt. Dieser Vorgang ist in den
Das Containerschiff 46 ist an seiner zum Kai zeigenden Längsseite mit, nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vier, Ortungseinheiten versehen. Es versteht sich, dass das Containerschiff 46 auch an der anderen Längsseite Ortungseinheiten aufweisen kann, falls das Containerschiff, was in der Praxis regelmäßig der Fall sein wird, mal mit der einen und mal mit der anderen Längsseite am Kai anlegt. Als Ortungseinheiten werden nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorteilhaft wieder einige der an Bord bereits vorhandenen Basiseinheiten 37 verwendet.The
Die als Ortungseinheiten dienenden Basiseinheiten 37 messen fortlaufend die Abstände der vier Kuppelstücke 20 und der am Container 43 angebrachten Sendeeinheit 44, indem Signale zwischen den jeweiligen Sendeeinheiten 28, 44 und den Basiseinheiten 37 ausgetauscht werden. So kann mittels z.B. Trilateration, alternativ aber auch mittels Triangulation, die Position der Kuppelstücke 20 und der Sendeeinheit 44 bestimmt werden. Hierfür sind wenigstens drei als Ortungseinheiten dienende Basiseinheiten 37 erforderlich. Wie gezeigt, werden aber vorzugsweise vier Basiseinheiten 37 hierfür eingesetzt.The
Aufgrund dieser fortlaufenden Positionsbestimmung lässt sich für jeden der vier Kuppelstücke 20 und auch für die Sendeeinheit 44 ein Bewegungsmuster ermitteln. In
Auch bei den neu zu ladenden Containern 23 ohne zusätzliche Sendeeinheit 44, wie oben beschrieben, lässt sich die Zusammenfassung zu einer Gruppe vorteilhaft einsetzen. Fällt nämlich an einem oder gar an zwei oder drei der Kuppelstücke 20 der Abstandssensor 29 aus, so geht von ihm kein Abstandssignal 38 aus, wenn der obere Container 23 auf dem unteren Container 25 abgesetzt wird. Es ist dann nicht bekannt, zu welchem Container 23 das betreffende Kuppelstück 20 gehört und folglich wo an Bord es sich befindet. Sind die Kuppelstücke 20 jedoch wie oben beschrieben zu einer Gruppe zusammengefasst, reicht das Abstandssignal 38 eines der Kuppelstücke 20 aus, um zu bestimmen, zu welchem Container 23 es gehört. Zwar wird es aufgrund des fehlenden Abstandssignals 38 aufgrund des defekten Abstandssensors 29 zu einer Fehlermeldung kommen, der nachzugehen ist. Die Funktion weiterer Sensoren, wie beispielsweise des Temperatursensors 32 am betreffenden Kuppelstück 20 und der entsprechende Datenaustausch mit der CPU 42 ist jedoch nicht notwendiger Weise gestört und das Kuppelstück kann weiterhin zu anderen Zwecken, wie z.B. der Brandmeldung, eingesetzt werden.Even with the newly loaded
Im Extremfall wäre aufgrund der Zusammenfassung zu einer Gruppe sogar eine Bestimmung der Position, an welche ein bestimmter Container 23, 43 geladen wird, ganz ohne die Abstandssensoren 29 nur aufgrund des Bewegungsmusters möglich. Aufgrund der Abmessungen der Containerbrücken 45 kann immer nur ein Container 23, 43 in einer bestimmten Bay geladen werden. Selbst eine gleichzeitige Ladung von Containern 23, 43 in unmittelbar benachbarte Bays ist in der Praxis kaum möglich. Das Bewegungsmuster lässt sich nun zumindest solange erfassen, wie der Container noch über dem Kai bewegt wird. Damit ist bekannt, in welcher Bay der Container geladen wird. Senden die zu einem bestimmten Stauplatz für Containerstapel innerhalb dieser Bay gehörenden Bottemlocks 35 nun in einem bestimmten Zeitfenster eine Gewichtssignal 36, wird dadurch angezeigt, dass dieser Container 23, 43 zu diesem Containerstapel gehört.In an extreme case, due to the grouping, it would even be possible to determine the position at which a
Beim Entladen der Container 43 bzw. 23 wird wieder wie anhand der
Die vorstehend beschriebene Technik ist nicht auf Twistlocks oder Midlocks für auf Deck geladene Container beschränkt. Sie lässt sich auf alle Arten von Kuppelstücken, z.B. für Twiststacker für unter Deck geladene Container vorteilhaft einsetzen.The technique described above is not limited to twistlocks or midlocks for containers loaded on deck. It can be used to advantage on all types of coupling pieces, e.g. for twist stackers for containers loaded below deck.
Es versteht sich, dass bei der vorliegenden Erfindung ein Zusammenhang zwischen einerseits Merkmalen besteht, die im Zusammenhang mit Verfahrensschritten beschrieben wurden, sowie andererseits Merkmalen, die im Zusammenhang mit entsprechenden Vorrichtungen beschrieben wurden. Somit sind beschriebene Verfahrensmerkmale auch als zur Erfindung gehörige Vorrichtungsmerkmale - und umgekehrt - anzusehen, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wurde.It is understood that in the present invention there is a connection between, on the one hand, features that were described in connection with method steps and, on the other hand, features that were described in connection with corresponding devices. Thus, method features described are also to be regarded as device features belonging to the invention - and vice versa - even if this was not explicitly mentioned.
Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf einzelne Ausführungsformen bzw. Varianten beschriebene Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise Art und Ausgestaltung der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems einerseits - wie beispielsweise der Abstandssensoren, der Basiseinheiten 37 sowie der Verarbeitungseinheit - sowie deren räumliche Anordnung andererseits oder die jeweilige Durchführung und Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte, auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es in der vorliegenden Beschreibung oder den beigefügten Ansprüchen anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Von derartigen, in Kombination beschriebenen, Merkmalen einzelner Ausführungsformen müssen außerdem nicht notwendigerweise immer alle Merkmale in einer betreffenden Ausführungsform realisiert sein.It should be noted that the features of the invention described with reference to individual embodiments or variants, such as the type and design of the individual components of the system according to the invention on the one hand - such as the distance sensors, the
- 2020
- KuppelstückCoupling piece
- 2121
- (oberer) Kupplungsvorsprung(upper) coupling projection
- 2222
- (unterer) Eckbeschlag(lower) corner fitting
- 2323
- (oberer) Container(upper) container
- 2424
- (unterer) Kupplungsvorsprung(lower) coupling projection
- 2525
- (unterer) Container(lower) container
- 2626
- (oberer) Eckbeschlag(upper) corner fitting
- 2727
- AnschlagplatteStop plate
- 2828
- SendeeinheitTransmitter unit
- 2929
- AbstandssensorDistance sensor
- 3030
- Unterseitebottom
- 3131
- OberseiteTop
- 3232
- TemperatursensorTemperature sensor
- 3333
- AktivierungssensorActivation sensor
- 3434
- Schaftshaft
- 3535
- BottomlockBottom lock
- 3636
- GewichtssignalWeight signal
- 3737
- BasiseinheitBase unit
- 3838
- AbstandssignalDistance signal
- 3939
- GewichtsverlaufWeight progression
- 4040
- Gruppe von PunktenGroup of points
- 4141
- Gruppe von PunktenGroup of points
- 4242
- CPUCPU
- 4343
- ContainerContainer
- 4444
- SendeeinheitTransmitter unit
- 4545
- ContainerbrückeContainer bridge
- 4646
- ContainerschiffContainer Ship
- 4747
- ContainerContainer
Claims (17)
- A coupling member (20) for securing first corner fittings (22) of a first container (23, 43) with second corner fittings (26) of a second container (25) at least against horizontal displacement relative to each other, characterized by:a distance sensor (29), which is configured to detect a distance to the first corner fitting (22) and/or second corner fitting (26), anda transmitting unit (28) configured to transmit an identification signal for identifying the sensor and a distance signal (38) representative of the detected distance to the first corner fitting (22) and/or second corner fitting (26).
- The coupling member (20) according to claim 1, characterized by a further sensor (32), which is configured for detecting a second state of the coupling member (20) such as, for example, a temperature and/or an open or closed state of the coupling member (20) and/or an acceleration and/or a presence of a predetermined gas as the respective state of the coupling member (20).
- The coupling member (20) according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitting unit (28) as a transmitting and receiving unit is also configured for receiving signals.
- The coupling member (20) according to any of claims 1 to 3, characterized by an activation means (33) which is configured for activating and deactivating, in particular a sensor, which is configured to detect inserting of the coupling member (20) into a corner fitting (22).
- An arrangement consisting of a container (23, 43) and at least one coupling member (20) according to any of claims 1 to 4, which is associated with at least one of the first corner fittings (22) of the container (23, 43).
- The arrangement according to claim 5, characterized in that one of the coupling members (20) according to any of claims 1 to 4 is associated with each of the first corner fittings (22) of the container (23, 43).
- The arrangement according to claim 5 or 6, characterized by an additional transmitting unit (43) on the container (43), which is configured for transmitting data of a state, for example, a temperature and/or a presence of a predetermined gas and/or a malfunction of an aggregate of the container (43) and/or data relating to a load within the container (43).
- A container vessel (46) comprising containers (23, 43, 25) which are stacked in a plurality of slots, each for one stack of containers (23, 43, 25) stacked on top of each other, bottom coupling members (35) and coupling members (20), wherein the lowermost container (25), in the stacked state, is secured to a container foundation by means of the bottom coupling members (35) and the upper containers (23, 43) stacked on top are secured to each other with the coupling members (20) at their corner fittings (22, 26) at least against horizontal displacement relative to each other, whereinat least one of the bottom coupling members (35) is configured for detecting a weight change;characterized inthat the coupling member (20) according to any of claims 1 to 4 is inserted into at least one of the corner fittings (22) of each upper container (23, 43); and inthat at least one base unit (37) is provided on board the container vessel (46) for receiving and forwarding of the signals of the coupling members (20).
- The container vessel (46) according to claim 8, characterized in that at least three positioning units spaced apart from each other are distributed on board the container vessel (46) such that, during the hoisting of one of the containers (25) on board the container vessel (46), locating each of the coupling members (20) according to any of claims 1 to 4 is possible.
- The container vessel (46) according to claim 8 or 9, characterized in that the at least one base unit (37) is further configured for transmitting signals to the coupling members (20).
- The container vessel (46) according to any of claims 8 to 10, characterized by a plurality of base units, wherein for a predetermined group of base units (37) a respective relay unit (50) is provided for receiving and, if applicable, transmitting of all signals sent from and to this group of base units (37) and for forwarding of these signals to a processing unit (42), in particular to an on-board computer.
- The container vessel (46) according to any of claims 8 to 11, further characterized by at least one arrangement according to any of claims 6 or 7.
- A method for determining the position of a container (23, 43) on board a container vessel (46) according to any of claims 8 to 12, comprising the following steps:inserting a coupling member (20) according to any of claims 1 to 4 into at least one of the bottom corner fittings (22) of the container (23, 43) to be loaded, and hoisting the container (23, 43) to be loaded onto an already loaded container (25);detecting the setting down of the container (23, 43) to be loaded onto the already loaded container (23, 43, 25), and transmitting a corresponding distance signal (38) to a base unit (37);transmitting an identification signal from this coupling member (20) together with the distance signal (38) to a base unit (37);detecting a weight change at a bottom coupling member (35) which connects the lowermost container (25) of a container stack with a container foundation, and transmitting of a weight change signal (36) to the base unit (37);forwarding of the signals to a processing unit (42), in particular to an on-board computer, and determining, based on a temporal difference between the distance signal (38) and the weight change signal (36), whether the coupling member (20) is associated with the same container stack as the bottom coupling member (35);determining the position of the container (23, 43) to be loaded within the container stack by counting the weight changes measured by the bottom coupling member (35).
- A method according to claim 13, characterized in that a respective coupling member (20) according to any of claims 1 to 4 is inserted into each of the corner fittings (22) of each of the upper containers (23).
- The method according to claim 13 or 14, characterized in that the distance signal (38) and, where applicable, a signal of a further sensor (32) and/or data from sensors that are coupled to an additional transmitting unit (43) are detected cyclically and/or upon prompting by the processing unit (42), in particular also during the transport of the containers (23, 43, 25), and a display of the state and/or of an alarm signal as well as of the position of the associated coupling member (20) is caused.
- The method according to claim 14, characterized in that the coupling members (20) associated with a particular container (25) are detected into one group by locating the signals transmitted by the coupling members (20) during the hoisting of the container (25) on board the vessel via trilateration or triangulation by at least three positioning units.
- The method according to claim 16, characterized in that the coupling members (20) associated with a container (25) are detected as a group due to their movement pattern during the hoisting.
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