WO2003070604A1

WO2003070604A1 - Behälter mit elektrisch angetriebenem verriegelungsmechanismus

Info

Publication number: WO2003070604A1
Application number: PCT/DE2002/000623
Authority: WO
Inventors: Stephan Hase; Goetz Coenen
Original assignee: Stephan Hase; Goetz Coenen
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-28
Also published as: US7000765B2; US20050103647A1; KR20040081207A; DE50207236D1; CN1278912C; HK1071115A1; CN1620394A; KR100667712B1; AU2002246020A1; EP1476374A1; EP1476374B1

Abstract

Die Erfindung betrifft Behälter mit elektrisch angetriebenem Veriegelungsmechanismus und hierbei insbesondere Container. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter (Container) bereitzustellen, der so ausgestattet ist, dass er mit anderen gleichartigen Behältern (Containern) ohne manuelle Tätigkeit verriegelt werden kann und mehrere übereinander gestapelte Behälter (Container) zeitgleich bewegt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Behälter (Container) Ecken aufweist, in denen elektrisch angetriebene, drehbare und verschiebbare Verriegelungsvorrichtungen angeordnet sind, die im Bereich ihrer unteren Enden Verriegelungselemente aufweisen, die in entsprechende, an den oberen Eckbereichen angeordnete, zur Aufnahme von Verriegelungsvorrichtungen vorgesehene Hohlkörper eines darunter befindlichen, gleichartigen Behälters eingreifen und die Behälter miteinander verriegeln.

Description

Behälter mit elektrisch angetriebenem Verriegelungsmechanismus

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft Behälter mit elektrisch angetriebenem Verriegelungsmechanismus und hierbei insbesondere Container. Sie ist aber in gleicher Weise auf alle Behälter, gleich welcher Form und Größe, anwendbar, an deren Außenwandungen Hohlkörper zur Aufnahme von Verriegelungsvorrichtungen vorgesehen sind. Nachfolgend soll die Erfindung am Beispiel eines Containers näher erläutert werden.

Der Transport von Frachtgütern erfolgt heute weltweit schwerpunktmäßig durch den Einsatz von standardisierten Containern. Die Container werden am Beladeort abgestellt, dort beladen, sodann auf ein Fahrzeug (Straßen- oder Schienenfahrzeug) geladen, gegebenenfalls zu einem Hafen oder Flughafen verbracht, dort auf ein Schiff oder in ein Flugzeug verladen, sodann für einen sicheren Transport mit anderen Containern verriegelt und vertäut (verlascht) , am Ankunftsort wieder auf ein Fahrzeug verladen, zum Bestimmungsort verbracht und dort abgeladen.

Die Transportlogistik verlangt ein ebenso sicheres wie schnelles Ver- und Entladen solcher Container, wobei die zum Einsatz kommende Technik in der Lage sein muß, Container unterschiedlicher Abmessungen aufzunehmen, zu transportieren oder zu verriegeln. Container weisen an ihren oberen und unteren Eckbereichen jeweils Hohlkörper (sog. corner-castings) auf, die an ihren nach außen gerichteten Seiten ovale Öffnungen besitzen. In diese ovalen Öffnungen können VerriegelungsVorrichtungen von Auslegegeräten (Contai- ner-Spreadern) oder Überhöhengeschirren eingeführt werden, wobei diese Verriegelungsvorichtungen Endbereiche (twistlocks) aufweisen, deren Abmessungen geringer sind als die ovalen Öffnungen in den corner-castings. Sobald die twist-locks in die corner-castings eingeführt sind, werden sie mechanisch verdreht, sodaß der Container mit dem Containe -Spreader oder dem Überhöhengeschirr verrie- gelt ist und transportiert werden kann. Beim Anheben kommt dabei die Oberseite des twistlocks an der Unterseite der Deckenwandung des Hohlkörper zur Anlage.

Es sind Container-Spreader bekannt, die zwei hintereinander stehende 20' Container (es gibt standardisiert 20 Fuß Container, 40 Fuß Container und 45 Fuß Container) zeitgleich aufnehmen und versetzen können. Der Vorteil solcher Container-Spreader ist allerdings begrenzt, weil zum einen nur die kleinen 20' Container aufgenommen werden können, zum anderen zwei solche Container hintereinander stehen müssen und eine Einsatzmöglichkeit nur dort besteht, wo genügend Abstellflache vorhanden ist.

Problematisch ist es insbesondere, wenn mehrere übereinander gestapelte Container miteinander veriegelt werden müssen, wie dies insbesondere bei Schiffsladungen oder in Containerterminals notwendig ist. In diesem Falle erfolgt die Veriegelung manuell, indem zwei übereinander oder nebeneinander angeordnete Container durch Verbindungs- oder Verriegelungselemente (Veriegelungskrallen oder -Stangen) miteinander verriegelt werden. Dies ist zeitaufwendig und wegen der Verletzungsgefahr beim Anbringen der Verbindungsund Verriegelungselemente gefährlich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter bereitzustellen, der so ausgestattet ist, daß er mit anderen gleichartigen Behältern ohne manuelle Tätigkeit verriegelt werden kann und mehrere übereinander gestapelte Container zeitgleich transportiert werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Ecken des Behälters (Containers) weisen elektrisch angetriebene, drehbare und verschiebliche Verriegelungsmechanismen auf. Wenn zwei Behälter (Container) übereinander bzw. untereinander gestapelt werden sollen, wird der eine Container so auf den anderen Container gestellt, daß die unteren corner-castings des oberen Containers mit den oberen corner-castings des unteren Containers fluchten. Da die Verriegelungsmechanismen in den Ecken des oberen Containers verschieblich sind, können sie durch den elektrischen Antrieb nach unten gedrückt werden und in die oberen corner- castings des unteren Containers eingreifen. In diesem Zustand kann eine Verdrehung der Verriegelungsmechanismen stattfinden, sodaß die Container miteinander verriegelt werden und bei Bedarf zeitgleich angehoben und transportiert werden können. Mit der Erfindung ist es möglich, ohne den Einsatz manueller Tätigkeit eine durchgehende vertikale Veriegelung von beliebig vielen übereinander bzw. untereinander angeordneten Containern vorzunehmen. Dadurch können beim Be- oder Entladen beispielsweise von Schiffen mehrere übereinander gestapelte Container zeitgleich angehoben und vesetzt werden, sodaß die Be- und Entladezeit erheblich verkürzt wird. Dadurch werden nicht nur Liegegebühren in Häfen gespart, sondern auch die Liegezeiten erheblich verkürzt und damit die Reisezeiten der Schiffe erhöht, wodurch ein schnellerer Transport der Container von Hafen zu Hafen möglich wird. Hiermit wird die Profi- tabilität der Schiffe optimiert.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die bislang übliche manuelle Verriegelung und Verlaschung entfällt und damit das Verletzungsrisiko der im Hafen oder auf dem Schiff tätigen Arbeiter minimiert wird. Außerdem werden hierdurch in erheblichem Maße Kosten gespart.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Container eine Rahmenkonstruktion auf, bei welcher mindestens ein Rahmenteil mindestens eine wasserdicht verschließbare Öffnung besitzt. Diese Öffnung dient dazu, daß der in der als Hohlkörper ausgebildeten Ecke befestigte Verriegelungsmechanismus, der nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als Modul ausgestaltet ist, aus der Ecke herausgenommen und wieder eingesetzt werden kann. Auf diese Weise lassen sich defekte Teile sofort austauschen und es werden lange Reparaturstand-zeiten vermieden. Der Container wird ständig einsatzbereitgehalten. Wenn nach einer weiteren Ausführungsform die Hohlkörper mit den ihnen benachbarten Rahmenteilen lösbar verbunden sind, können Öffnungen in den Rahmenteilen dazu benutzt werden, die Rahmenteile mit den benachbarten Hohlkörpern von innen her zu verbinden. Soweit sich Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Rahmenteilen befinden, ist die Zugänglichkeit zu diesen Teilen gewährleistet, sodaß sowohl die Konstruktion als auch die Wartung problemlos möglich sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Behälter (Container) Mittel auf, die elektrische

Energie aufnehmen und weiterleiten können. Auf diese Weise wird die Versorgung des Containers mit Strom gewährleistet. Dieser wird für den Antrieb der Verriegelungsvorrichtung wie auch für die Steuerung benötigt.

Die Steuerungseinheit steuert die Zuführung von Strom in den Ve- riegelungsmechanis us und die Weiterleitung von Strom zu einer Abgabestelle im Bereich des unteren Hohlkörpers, über welche Strom in den nächstunteren Container weitergeleitet werden kann. Ferner nimmt die Steuerungseinheit die Signale auf, die ihr nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vom Signalgeber, der mit Sensoren in Kontakt steht, übermittelt werden. Diese Signale zeigen dem Kranführer an, in welcher Position sich der Verriegelungsmechanismus befindet. Außerdem können nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform Daten wie beispielsweise das Baujahr, der Wartungsintervall oder die Ladung des Containers wie auch sein Absende- und Bestimmungsort oder sein Standplatz in der Steuerungseinheit gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden. Vorteilhafterweise besteht der elektrisch angetriebene Verriegelungsmechanismus aus einem Zylinder, in dessen Wandung sich eine längliche Ausnehmung befindet, die in etwa das Aussehen eines um 90° gedrehten V hat. In diese Ausnehmung greift ein Bolzen ein, der an der Verriegelungsstange befestigt ist. Mit diesem Kulissen- getriebe wird eine Verdrehung des Veriegelungsmeσhanismus und damit eine Verriegelung der Container miteinander ermöglicht. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Zylinder an seinem unteren Ende eine Rastnase besitzt, die in Rastnuten eingreifen kann, welche sich an der Verriegelungsstange befinden. Hierdurch wird vermittels des Zylinders die Auf- und Abwärtsbewegung der Verriegelungsstange bereichsweise gesteuert.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 weiter erläutert werden. Es zeigen die Fig.l eine Teilansicht eines Containers, der mit einem Contai- ner-Spreader verriegelt ist, mit einer geöffneten Ecke; die Fig.2 die technische Ausrüstung einer Container-Ecke; die Fig. 3a und 3b sowie 4a und 4b den Bewegungsablauf bei der Verriegelung eines Containers mit einem anderen Container. In der Figur 1 ist ein Container (1) in Teilansicht dargestellt. Er weist Ecken (2) auf, an deren oberem Ende sich ein Verriegelungsgehäuse (3) - nachfolgend casting genannt - und an deren unterem Ende sich ein casting (4) befinden. Die Container-Ecken (2) sind innen hohl und weisen an ihrem unteren Bereich einen Verschluß (5) auf. Dieser Verschluß ist zu Zwecken der Darstellung an der Außenseite der Container-Ecke liegend dargestellt. Zweckmäßigerweise befindet sich der Verschluß jedoch auf der Innenseite des Containers und wird über Eck geführt, sodaß eine gute Zugriffsmöglichkeit in das Innere der Container-Ecke besteht. Durch diese Positionierung wird der Innenraum der Container-Ecke vor Schmutz und Wasser geschützt. Der Verschluß ist über eine hier nicht näher dargestellte wasser- und staubdichte Dichtung mit der Containerecke verbunden.

Die oberen Castings sind über obere Querrahmen (6) und die unteren Castings sind über untere Querrahmen (7) miteinander verbunden. Auch auf der Längsseite des Containers können sich obere und untere Querrahmen befinden, die hier nicht näher dargestellt sind. In Fig.l ferner erkennbar sind Seitenwände (8,9). Auch sind zwei Tragarme (10) eines ansonsten nicht näher dargestellten Container- Spreaders sichtbar. An den unteren Enden der Tragarme sind - ebenfalls nicht dargestellt - Verriegelungselemente (twistlocks) angebracht, mit^" denen sich der Container-Sprader mit den Containern veriegel .

In Fig.l ferner gezeigt wird eine Container-Ecke (2), bei der der Verschlußbereich geöffnet worden ist (5'). Erkennbar ist ein Zylinderförmiges Gehäuse (20) , welches teilweise in einem Gehäuse (19) sitzt.

In Fig.2 ist die technische Ausrüstung einer Container-Ecke dargestellt. In dem Gehäuse (20) befindet ein elektrisch betriebener Antrieb (14) . In dem Gehäuse (15) sind eine innere Gewindestange (16) , die von dem Antrieb (14) angetrieben wird, und eine äußere Gewindestange (17) , die fest mit dem Kolben (22) verbunden ist, untergebracht. Der Kolben (22) ist in dem Gehäuse (20) axial verschieblich, aber nicht drehbar gelagert und wird von der Innenwand des Gehäuses (20) geführt. In dem Kolben (22) verschieblich gelagert ist die Verriegelungsstange (24) , die drei Rastnuten (28) aufweist. Mit der VeriegelungsStange (24) fest verbunden ist ein Bolzen (29), der durch eine Öffnung im Kolbengehäuse, die in etwa die Gestalt eines um 90 ° gedrehten V hat, hindurchragt. Diese Öffnung und der Bolzen (29) bilden zusammen ein Kulissengetriebe (23) . Am unteren Ende des Gehäuses (20) befindet sich eine Führung (39), die die Verriegelungsstange (24) führt. Eine Dichtung (33) verhindert das Eintreten von Wasser oder Schmutz vom Gehäuse (19) in das Innere des Gehäuses (20) .

Mit der Verriegelungsstange (24) fest verbunden ist ein Auflager (25) , an dessen oberem Ende sich ein Sicherungsteil (35) mit einer Führungsnut (26) befindet. Das untere Ende der Verriegelungsstange bildet ein Verriegelungs- element (twistlock) (27) . Das untere Ende des Gehäuses (19) bildet das casting (4) .

Leitungen (37,38) münden in den Boden des Containers im Bereich des casting (4) .

Die Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus wird anhand der Fig. 3a und b sowie 4a und b erläutert.

Wenn das casting (4) des oberen Containers auf dem casting (3) des darunter befindlichen Containers aufliegt, wird ein nicht näher dargestellter Signalstift in den Bodenbereich des castings (4) hineingedrückt und übermittelt über eine der Leitungen (37,38) ein Signal an den Kranführer, daß der Verriegelungsvorgang eingeleitet werden kann.

In Fig. 3a ist der twistlock (27) quer zur oberen Durchlaßöffnung des casting (4) positioniert, sodaß die Veriegelungsstange nicht nach unten geführt werden kann. Über eine Leitung (12) wird Strom zur Steuerungseinheit (11) geführt. Wenn der Verriegelungsvorgang eingeleitet werden soll, gibt der Kranführer ein Signal über die Leitung (12) an die Steuerungseinheit (11) , die daraufhin Strom über die Leitung (13) zum elektrischen Antrieb (14) führt. Der Antrieb (14) treibt die Gewindestange (16) an, die in die Gewindestange (17) eingreift und diese je nach Drehrichtung des Antriebs aufwärts oder abwärts bewegt. Wird die Gewindestange (17) abwärts bewegt, so wird der Kolben (22) nach unten gedrückt. Da sich aber die Verriegelungsstange (24) nicht nach unten bewegen kann, weil der twistlock (27) dies verhindert, und weil auch das Sicherungsteil (35) auf der Verjüngung des Gehäuses (19) aufliegt, wird der Bolzen (29) in dem Kulissengetriebe (23) des Kolbens von der unteren Position in die mittlere Position geführt, sodaß sich die Verriegelungsstange (24) um 90 ° dreht. Dies wird in Fig. 3b gezeigt. Der twistlock (27) kann jetzt durch die obere Öffnung des casting (4) geführt werden. Das Sicherungsteil (35) liegt nicht mehr auf der Verjüngung des Gehäuses (19) auf. Der Kolben (22) ist mit sei ner Rastnase (21) von der oberen Rastnut in die mittlere Rastnut gerutscht. Die Gewindestange (17) und mit ihr der Kolben (22) und die Verriegelungsstange (24) , die durch ihr Gewicht nach unten strebt, können jetzt abwärts bewegt werden. Dabei verhindert eine Führungsnase (26) an dem Auflager (25) , die durch die Führungsnut

(34) geführt wird, ein Verdrehen der VerriegelungsStange (24) . Sensoren (30,31), die im definierten Abstand an der Verriegelungs- Stange (24) angeordnet sind, zeigen über einen Signalgeber (32), der die Signale über eine Leitung (18) an die Steuerungseinheit

(11) weitergibt, dem Kranführer die jeweilige Position der Verriegelungsstange (24) an.

Fig. 4 a und b zeigen die Verriegelungsstange in einer Position, in der der twistlock (27) in das casting 3 des nächstunteren Containers eingedrungen ist. In Fig.4a hat die Verriegelungsstange

(24) ihre unterste Position erreicht. Das Auflager (25) liegt auf dem Casting (4) auf. Der Bolzen (29) befindet sich immer noch in der Mittelposition im Kulissengetriebe (23) , da die Verriegelungs- Stange (24) durch die in der Führungsnut (34) geführte Führungsnase (26) an einer Verdrehung gehindert wurde. In der untersten Position der Verriegelungsstange (24) befindet sich die Führungsnase

(26) nicht mehr in der Führungsnut (34) , sodaß die Verriegelungs- Stange jetzt wieder verdrehbar ist. Wenn nunmehr die Gewindestange

(17) mit dem Kolben (22) weiter nach unten bewegt wird, ist die Verriegelungsstange (24) mit dem Bolzen (29) an dieser Bewegung gehindert, sodaß der Bolzen (29) in dem Kulissengetriebe (23) von der Mittelposition in die obere Position verschoben und damit die Verriegelungsstange um 90° gedreht wird. Die Rastnase (21) hat jetzt die untere Rastnut (28) erfasst und das Sicherungsteil (35) wird unter das Sicherungsteil (36) verschoben, womit eine Anhebung der Verriegelungsstange (24) unmöglich ist. Der twistlock (27) ist in dem casting (3) verdreht, sodaß die Verriegelung durchgeführt ist, wie Fig.4 b zeigt. Hat der elektrische Antrieb (14) die umgekehrte Drehrichtung, wird in der umgekehrten Reihenfolge wie vorstehend beschrieben die Entriegelung durchgeführt.

Die Leitungen (37,38) versorgen den nächstfolgenden Container mit Strom und übermitteln die Signale und Daten von und zu dem Kranführer. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele untereinander stehende Container einzeln oder zusammen ver- und entriegeln.

Liste der Bezugszeichen = Container = Ecke = Casting oben = Casting unten = Verschluß ' = geöffnete Ecke = oberer Querrahmen = unterer Querrahmen = Längsseite = Querseite = Tragarm Container-Spreader = Steuerungseinheit = Zuleitung = Leitung = Elektromotor = Gehäuse = Gewindestange = Gewindestange = Leitung = Gehäuse = Zylinder = Rastnase = Kolben = Kulissengetriebe = Verriegelungsstange = Auflager = Führungsnase = Verriegelungselement (twistlock) = Rastnasen = Bolzen = Sensor = Sensor = Signalgeber = Dichtungen = Führungsnut = Sicherungsteil = Sicherungsteil = Leitung = Leitung = Führung

Claims

Patentansprüche

1. Behälter, an dessen äußeren Eckbereichen Hohlkörper zur Aufnahme von Verriegelungsvorichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter Ecken aufweist, in denen ein elektrisch angetriebener, drehbarer und verschieblicher Verriegelungs- mechanismus angeordnet ist, an dessen unterem Bereich sich ein Verriegelungselement befindet, das in entsprechende, an den oberen Eckbereichen angeordnete, zur Aufnahme von Verriegelungsvorrichtungen vorgesehene Hohlkörper eines darunter befindlichen, gleichartigen Behälters eingreifen und die Behälter miteinander verriegeln kann;

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß der Behälter eine Rahmenkonstruktion aufweist, bei welcher mindestens ein Rahmenteil mindestens eine wasserdicht und staubdicht verschließbare Öffnung besitzt;

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus in einem modulartig aus der Behälterecke herausnehmbaren Gehäuse angeordnet ist;

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper mit den ihnen benachbarten Rahmenteilen lösbar verbunden sind;

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter Mittel aufweist, die elektrische Energie aufnehmen und weiterleiten können;

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter Sensoren und Signalgeber aufweist, die die jeweilige Position des Verriegelungsmeσhanismus in der Behälterecke anzeigen;

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Steuerungseinheit aufweist, die die Beaufschlagung des Behälters mit Strom ebenso regelt wie die Steuerung des Stroms in den nächsten Behälter, und die Signale von Sensoren aufnimmt, verarbeitet und weiterleitet;

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheit zugleich Daten betreffend den Container und seine Ladung speichern und weitergeben kann;

9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb einen Kolben aufweist, in dessen Wandung sich eine längliche Ausnehmung befindet, die in etwa das Aussehen eines um 90° gedrehten V hat und in welche ein an der Verriegelungsstange angebrachter Bolzen eingreift;

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben an seinem unteren Ende eine Rastnase aufweist;

11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Verriegelungsstange Rastnuten aufweist, in welche die Rastnase des Kolbens eingreifen kann;

12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen und unteren Hohlkörper zur Aufnahme von Verriegelungsvorrichtungen Mittel zur Aufnahme und Weiterleitung von Strom, elektronischen Informationen und anderen benötigten Mitteln vorgesehen sind.