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Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung
für Container,
insbesondere mittels Containerumschlaggeräte umschlagbare ISO-Container,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In Containerhäfen und in Containerlagern werden
ISO-Container mittels Umschlaggeräten verladen, insbesondere
mittels Portalhubwagen, Straddle Carrier und Container Mover, die
zum Be- und Entladen von LKWs, Eisenbahnanhängern, Trailern oder auch AGVs
(Automated Guided Vehicles) eingesetzt werden. Die AGVs, LKWs und
Trailer sind passive Transportfahrzeuge, da diese die zu transportierenden
Container nicht selbstständig
aufnehmen und absetzen können,
wohingegen Portalhubwagen, Straddle Carrier und Container Mover
aktive Transportfahrzeuge sind, d.h. ein innerhalb des Containerlagers
oder des Containerhafens zu transportierender Container kann von
diesen auch aufgenommen und abgesetzt werden.
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Es ist bekannt, dass Containerumschlaggeräte an ihrem
Fahrzeugrahmen Motoren aufweisen, die einen oder mehrere Seilwinden
antreiben. Die Seile der Seilwinden werden über mehrere Umlenkrollen zu
vier Befestigungspunkten eines Spreaders geführt. Mittels des Motors oder
der Motoren werden die Seile auf- und abgewickelt und dadurch wird
die Höhe
des Spreaders verändert.
Die Beladung oder Entladung eines passiven Transporfahrzeuges beginnt,
indem ein ISO-Container mittels des Spreaders aufgenommen und durch
das Aufwickeln der Seile angehoben wird. Das Containerumschlaggerät fährt nun
mit dem Container über
das Transportfahrzeug und setzt den Container auf dessen Ladefläche ab.
Die Entladung eines Transportfahrzeuges erfolgt entsprechend in
umgekehrter Reihenfolge. Gleichfalls werden die Containerumschlaggeräte zum Transport
von Containern innerhalb des Containerlagers und Containerhafens
eingesetzt, wobei der Container während des Transportes angehoben
ist.
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Die in den Containerumschlaggeräten verwendeten
Seilhubwerke erfordern eine intensive Wartung, die neben hohen Wartungskosten
zu langen Ausfallzeiten der Containerumschlaggeräte führen. Gleichzeitig sind die
bekannten Seilhubwerke großbauend.
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Die Containerumschlaggeräte dienen
zum Beladen von LKWs, Trailern, AGVs und Eisenbahnanhängern, auf
denen die Container nicht übereinander
gestapelt werden. Folglich sind nur geringe Höhen von 1,2m bis 3,8m von diesen
zu bewerkstelligen, für
die die Seilhubwerke auch kleiner dimensioniert sein könnten.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es
daher, eine kleinvolumige Hubeinrichtung für Containerumschlaggeräte für eine relativ
kleine zu überbrückende Höhe anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Hubeinrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Lösung sieht vor, dass das Antriebsmittel zumindest
einen Hydraulikzylinder mit einem Kolben und einer Kolbenstange
umfasst, dessen Längsverschiebung
in eine synchrone Auf- und Abbewegung von zumindest zweier voneinander
beabstandeter horizontaler Führungstraversen,
die jeweils mit den oberen Enden der Zugmittel verbunden sind, umgesetzt
wird, wobei die Führungstraversen
beidendig an Vertikalträgern
des Tragrahmens geführt
sind. Der kostengünstigere
Hydraulikzylinder stellt dabei einen wartungsfreundlichen Antrieb
für die
Hubeinrichtung dar, der gleichzeitig eine hohe Tragfähigkeit
bei geringern Raumbedarf gewährleistet.
Die Führung
der beiden Enden der Führungstraverse
vermindert werter das Verdrehen des daran freihängenden Lastaufnahmemittels
gegenüber
dem Tragrahmen und/oder dem Container. Somit ist eine verdrehsichere
und exakte Ausrichtung des Lastaufnahmemittels im Bezug auf den
aufzunehmenden Container gegeben.
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Eine oberhalb des Spreaders flachbauendere
Hubeinrichtung wird erzielt, wenn die Kraftübertragung des Hydraulikzylinders
und die Längsbewegung
der Kolbenstange dabei oberhalb des Containers in die Auf- und Abbewegung
umgesetzt wird, die mittels am Tragrahmen drehgelagerter Winkelhebel mit
je zwei Hebelarmen erfolgt, wobei ein Hebelarm eines der Winkelhebel
mit einer Kolbenstange und der andere Hebelarm dieses Winkelhebels
mit einer Führungstraverse
verbunden ist.
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Wenn der mit der Kolbenstange verbundene Hebelarm
eines Winkelhebels mittels eines stangenförmigen Koppelelements an einem
Hebelarm eines werteren Winkelhebels, dessen anderer Hebelarm mit
der anderen Führungstraverse
verbunden ist, angelenkt ist, bewegen sich die zugehörigen Zugmittel in
vertikaler Richtung synchron zueinander. Gleichfalls ermöglicht die
Anwendung der Winkelhebel eine flachbauende Hubeinrichtung.
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Eine mechanisch stabile Verbindung
ist gegeben, wenn die Führungstraversen
jeweils mittels einer Koppelstange mit einem Hebelarm verbunden sind.
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Ein Verkanten der Führungstraverse
wird verhindert, wenn die Führungstraversen
beidseitig der Traversenmitte jeweils mittels einer Koppelstange
mit einem Hebelarm verbunden sind.
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Die Umsetzung der Längsverschiebung
in die Auf- und Abbewegung mittels umgelenkter und an einer einzigen
Kolbenstange befestigter Hubseile, die am anderen Ende zumindest
mittelbar mit den Führungstraversen
verbunden sind, wobei die Umlenkung mittels freidrehbarer Umlenkrollen
erfolgt, ermöglicht
den Einsatz eines wartungsfreundlichen und kostengünstigeren
Hydraulikzylinders in einer flachbauenden Weise. Eine zusätzliche
Synchronisation der an einer einzigen Kolbenstange befestigten Hubseile
ist nicht erforderlich.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Umlenkung der
Hubseile in vertikaler Richtung zur jeweiligen Führungstraverse hin jeweils über eine
frei drehbare Umlenkrolle.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
einer Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Containerumschlaggerät
in der Seitenansicht mit einer Hubeinrichtung mittels Winkelhebel,
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2 ein
Containerumschlaggerät
in der Vorderansicht einer Hubeinrichtung mittels Winkelhebel,
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3 die
Hubeinrichtung für
ein Containerumschlaggerät
in einer Be-/Entladestellung,
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4 die
Hubeinrichtung für
ein Containerumschlaggerät
in einer Draufsicht,
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5 die
Hubeinrichtung für
ein Containerumschlaggerät
mittels umgelenkter Hubseile und
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6 Detailzeichnungen
der Hubeinrichtung mit Hubseilen.
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1 zeigt
ein Containerumschlaggerät 1 mit
einer Hubeinrichtung 2, die einen Tragrahmen 3 aufweist.
Am Tragrahmen 3 angelenkt befindet sich ein Hydraulikzylinder 4,
dessen Kolbenstange 5 mit einem Hebelarm 6 eines
Winkelhebels 7 verbunden ist, der um seine im Scheitel
befindliche Drehachse A drehgelagertt ist. Der andere Hebelarm 8 ist über eine
vertikale Koppelstange 9a mit einer Führungstraverse 10a mittels
einer Zuglasche 11a verbunden. Am Hebelarm 6 des
Winkelhebels 7 ist eine horizontale Koppelstange 12 angelenkt,
die an ihrem anderen Ende mit einem Hebelarm 13 eines zweiten
Winkelhebels 14 verbunden ist, der um seine im Scheitel befindliche
Drehachse B gleichfalls drehgelagert ist Der Hebelarm 15 dieses
Winkelhebels 14 ist ebenfalls über eine vertikale Koppelstange 9b mit
einer Führungstraverse 10b mittels
einer Zuglasche 11b verbunden. Die beiden vertikalen Koppelstangen 9a, 9b greifen
jeweils an den oberen Enden der zugehörigen Zuglaschen 11a, 11b an,
während
an den unteren Enden der Zuglaschen 11a, 11b wertere
Zugmittel 16 in Form von Ketten angeordnet sind. An den unteren
Enden der Ketten befestigt befindet sich als Lastaufnahmemittel
der Spreader 17. Die horizontale Lage des Spreaders 17 verläuft parallel
zur Standfläche
des Containerumschlaggeräts 1.
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Der Container 18 befindet
sich hierbei in geringer Höhe über der
Standfläche.
Die Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 4 ist
eingefahren, so dass die Führungstraversen 10a, 10b und
folglich der Spreader 17 sich in ihrer oberen Endposition
befinden. Diese obere Endposition ist gleichfalls die Transportstellung
für den
Spreader 17, die Hubeinrichtung 2 und den Container 18.
Die Winkelhebel 7, 14 ragen – wie 1 zeigt – in der Transportstellung nur
gering über
den Tragrahmen 3 hinaus.
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2 zeigt
das Containerumschlaggerät 1 in einer
Vorderansicht, wobei ein auf dem Boden stehender Container 18 sich
in seiner Be-/Entladestellung befindet. Die Hubeinrichtung 2,
die Führungstraversen 10a, 10b und
der Spreader 17 sind ebenfalls in ihrer Be-/Entladestellung,
um den Container 18 aufzunehmen (oder abzuladen). Beidseitig
der Traversenmitte angeordnet befinden sich jeweils eine Kette,
eine Zuglasche 11a, eine Koppelstange 9a, ein Hebelarm 8 eines
Winkelhebels 7. Die Führungstraverse 10a verläuft durch
die jeweils gleichzeitige Betätigung
der identischen und starr miteinander verbundenen Winkelhebel 7 jeweils
parallel zur Standfläche
des Containerumschlaggerätes 1.
Der Vorderansicht ist entnehmbar, das die Ausführung paarig ausgeführt (4).
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3 zeigt
die Hubeinnchtung 2 mit den Winkelhebeln 7 und 14 in
der Seitenansicht, ebenfalls in der Be-/Entladestellung. Die Kolbenstange 5 des
Hydraulikzylinders 4 ist dazu annähernd vollständig ausgefahren.
Der Winkelhebel 7 ist um seine Drehachse A bezogen auf
seine Transportstellung entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Dadurch
sind der Hebelarm 8 und die Koppelstange 9a zum
Boden hin geneigt, so dass sich die Führungstraverse 10a in der
Be-/Entladestellung befindet. Die an dem Hebelarm 6 des
Winkelhebels 7 angelenkte horizontale Koppelstange 12 bewirkt,
dass der Winkelhebel 14 um seine Drehachse B bezogen auf
seine Transportstellung im Uhrzeigersinn verdreht ist. Dadurch sind der
Hebelarm 15 und die Koppelstange 9b zum Boden
hin geneigt, analog zum Hebelarm 8 und der Koppelstange 9a.
Dementsprechend befindet sich die zweite Führungstraverse 10b ebenfalls
in der unteren Position, in identischer Höhe zur ersten Führungstraverse 10a.
Der an der Führungstraversen 10a und 10b mittels
gleichlanger Zugmittel 16 befestigte Spreader 17 befindet
sich in seiner Be-/Entladeposition parallel zur Standfläche des
Containerumschlaggerätes 1.
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Das Absenken und Anheben des Spreaders 17 wird
durch das Ausfahren und Einfahren der Kolbenstange 5 des
Hydraulikzylinders 4 bewirkt. Während des Verfahrens der Kolbenstange 5 verdrehen sich
die Winkelhebel 7, 14 synchron, so dass sich beide
Führungstraversen 10a, 10b synchron
dazu bewegen, was mit einer Vertikalbewegung des Spreaders 17 verbunden
ist, wobei dieser jeweils parallel zur Standfläche des Containerumschlaggerätes 1 in
einer horizontalen Ebene liegt.
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In der Be-/Entladestellung reichen
die wert nach unten auskragenden Hebelarme 8, 15 der
Winkelhebel 7, 14 in den freien Raum hinein, der
sonst während
des Transportes eines Containers 18 von diesem ausgefüllt ist.
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Eine an den vertikalen Tragstützen 19 des Tragrahmens 3 angeordnete
U-förmige
Führungsschiene 20 führt hierbei
die Enden der vertikal verschieblichen Führungstraversen 10a, 10b.
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Die maximale Hublänge der Kolbenstange 5 des
Hydraulikzylinders 4 muss dabei nicht dem Abstand zwischen
unterster und oberster Endstellung des Spreaders 17 entsprechen.
Durch die unterschiedlich langen Hebelarme 6, 8 (und 13, 15)
des Winkelhebels 7 (und 14) arbeitet dieser nach
Art eines Schwenkgetriebes. Weil die angetriebenen Hebelarme 8, 15 der
Winkelhebel 7, 14 länger als die Hebelarme 6, 13 sind,
ist der Spreaderhub größer als der
zugehörige
Hubweg der Kolbenstange 5.
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4 zeigt
die Draufsicht auf eine Hubeinrichtung 2. Die Hydraulikzylinder 4 sind
mit ihrem der Kolbenstange 5 gegenüberliegenden Ende an den Längsträgern 21 des
Tragrahmens 3 angelenkt, der somit zur Abstützung des
Hydraulikzylinders 4 dient.
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Die Hubeinrichtung 2, die
den Tragrahmen 3, den Hydraulikzylinder 4, die
Kolbenstange 5, die Hebelarme 6, 7, 13, 14 der
Winkelhebel 7, 14, die vertikale Kolbenstangen 9a, 9b und
die horizontale Koppelstange 12 umfasst, sind symmetrisch
zur Symmetrielinie S ausgebildet. Anstelle dieser paarigen, symmetrischen
Ausführung
des Hydraulikantriebs könnte auch
eine einfache Ausführung
realisiert sein.
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In den beiden Längsträgern 21 des Tragrahmens 3 sind
Drehrohre 38, 39 drehgelagert, wobei das Drehrohr 38 um
die Drehachse A und das Drehrohr 39 um die Drehachse B
drehbar ist. An dem Drehrohr 38 sind beiderseits der Symmetrielinie
S zwei identische Winkelhebel 7 befestigt, die durch das
Drehrohr 38 starr miteinander verbunden sind. Beide Winkelhebel 7 bewegen
sich somit jeweils synchron. Analog sind an dem Drehrohr 39 zwei
identische Winkelhebel 14 miteinander verbunden.
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Die Längsbewegung der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 4 versetzt
den Winkelhebel 7 in eine Drehbewegung, die mittels der
Koppelstange 9a in eine Vertikalbewegung der Führungstraverse 10a umgesetzt
wird. Die Drehbewegung des Winkelhebels 7 wird mittels
der horizontalen Koppelstange 12 an den Winkelhebel 14 übertragen,
der Winkelhebel 14 seine Drehbewegung wiederum mittels
der Koppelstangen 9b in eine Vertikalbewegung der Führungstraverse 10b umsetzt.
Diese Ausführung
gewährleistet
eine synchrone Bewegung der Führungstraversen 10a und 10b,
die über
die Zugmittel 16 an den daran hängenden Spreader 17 übertragen
wird. Dieser wird bezogen auf die Standfläche des Containerumschlaggerätes 1 jeweils
parallel auf- und
abbewegt.
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Die beiden Enden der Führungstraversen 10a, 10b sind
jeweils in der U-förmigen
Führungsschiene 20 geführt. Diese
Führung
vermindert wesentlich das Verdrehen des freihängenden Spreaders 17 gegenüber dem
Tragrahmen 3 und/oder dem Container 18.
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5 zeigt
eine alternative Ausgestaltung der Hubeinrichtung 2 in
perspektivischer Sicht von unten. Ein fest mit dem Tragrahmen 3 verbundener Hydraulikzylinder 4 ist
dabei unterhalb des Tragrahmens 3 angeordnet. Die Kolbenstange 5 des
Hydraulikzylinders 4 ist mit einem in einer Linearführung 23 verfahrbaren
Gleitstück 24 verbunden.
An dem der Kolbenstange 5 gegenüberliegenden Ende des Gleitstücks 24 sind
vier Seilhülsen 25a-25d befestigt,
mit denen vier Hubseile 26, 27, 28, 29 fest
verbunden sind. Die vier Seilhülsen 25 sind
dabei in einem gedachten Rechteck angeordnet, so dass sich je zwei Hubseile 26, 27 in
einer oberen Ebene und je zwei Hubseile 28, 29 in
einer unteren Ebene befinden. Die beiden in der oberen Ebene paarweise
geführten Hubseile 26, 27 werden über zwei
vertikal drehgelagerte Umlenkrollen 30, 31 jeweils
zu einer der beiden Ecken des vorderen Tragrahmens 3 hin
umgelenkt, von wo aus sie mit Hilfe von zwei weiteren, horizontal drehgelagerten
Umlenkrollen 34, 35 in die vertikale Richtung
umgelenkt werden. Nicht dargestellt ist, dass die Hubseile 26, 27 an
den oberen Enden der Zuglaschen 11a befestigt sind und
dort enden. Analog zu den Hubseilen 26, 27 der
oberen Ebene werden die Hubseile 28, 29 der unteren
Ebene paarweise mittels zweier um vertikale Drehachsen gelagerter Umlenkrollen 32, 33 derart
umgelenkt, dass sie jeweils in Richtung einer der beiden Ecken des
hinteren Tragrahmens 3 verlaufen. Dort werden die Hubseile 28, 29 mittels
zweier Umlenkrollen 36, 37 mit horizontalen Drehachsen
in die horizontale Richtung umgelenkt. Ebenfalls nicht dargestellt
ist, dass auch die Hubseile 28, 29 an den oberen
Enden der Zuglaschen 11b befestigt sind und dort enden.
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Analog zu der in den 1–4 beschriebenen Ausführung ist
an den Zuglaschen 11a die Führungstraverse 10a angeordnet
und an den Zuglaschen 11b die Führungstraverse 10b.
Der Spreader 17 ist gleichfalls mittels der Zugmittel 16 an
den Führungstraversen 10a, 10b befestigt.
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Die Längsbewegung der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 4 wird
mittels der umgelenkten Hubseile 26–29 in eine Auf- und
Abbewegung der Führungstraverse 10a und 10b und
somit des daran anhängenden
Spreaders 17 umgesetzt.
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Der maximale Hub der Kolbenstange 5 entspricht
dem Abstand zwischen oberster und unterster Endstellung des Spreaders 17.
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6 zeigt
eine Detailaufnahme der vier in einer oberen und unteren Ebene angeordneten
um horizontale Drehachsen drehbaren Umlenkrollen 30–33 einschließlich der
vier Hubseile 26–29,
der Seilhülsen 15 und
des Gleitstücks 24.
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- 1
- Containerumschlaggerät
- 2
- Hubeinrichtung
- 3
- Tragrahmen
- 4
- Hydraulikzylinder
- 5
- Kolbenstange
- 6
- Hebelarm
- 7
- Winkelhebel
- 8
- Hebelarm
- 9a,
9b
- vertikale
Koppelstange
- 10a,
10b
- Führungstraverse
- 11a,
11b
- Zuglasche
- 12
- horizontale
Koppelstange
- 13
- Hebelarm
- 14
- Winkelhebel
- 15
- Hebelarm
- 16
- Zugmittel
- 17
- Spreader
- 18
- Container
- 19
- Tragstütze
- 20
- Führungsschiene
- 21
- Längsträger
- 22
- Flansch
- 23
- Linearführung
- 24
- Gleitstück
- 25a–25d
- Seilhülsen
- 26–29
- Hubseil
- 30–33
- vertikal
drehbar gelagerte Umlenkrolle
- 34–37
- horizontal
drehbar gelagerte Umlenkrolle
- 38,
39
- Drehrohr
- A
- Drehachse
(des Winkelhebels 7)
- B
- Drehachse
(des Winkelhebels 14)
- S
- Symmetrielinie