DE19703282A1

DE19703282A1 - Kran

Info

Publication number: DE19703282A1
Application number: DE1997103282
Authority: DE
Inventors: Estebanez Eva Garcia
Original assignee: Individual
Current assignee: Abcranessolutions 24143 Kiel De GmbH
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-06

Description

Die Erfindung betrifft einen Kran insbesondere in Form einer Container-Verladebrücke und Verladebrücken im allgemeinen wie auch Schiffsentladern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Container-Verladebrücken sind in vielen Ausführungsformen bekannt geworden, bei denen mehr als eine Katze Verwendung findet wie z. B. DE-OS 23 41 725, DE-OS 38 37 726, DE-OS 40 40 072. Entweder laufen die Katzen - oder wirkungsähnliche Einrichtungen - in der gleichen Ebene oder auf verschiedenen Ebenen. Nachteilig sind bei nebeneinander laufenden Katzen die Verbreiterung des Auslegers, was ein nahes Heranfahren an Schiffsaufbauten erschwert oder verhindert. Ebenso nachteilig ist die nur geringfügige Leistungssteigerung bei einer Lastübernahmeeinrichtung in der gleichen Ebene, weil i.d.R. die Trajektorie einer einzelnen Katze und der zu hebenden Last deutlich günstiger ist als die Aufteilung der Lastbewegung in einen Hubvorgang und einen horizontalen Transportvorgang.

Bei größer werdenden Ausladungen der Ausleger treten zunehmend Probleme mit der Steifigkeit des Auslegers durch Torsion von sehr ungleichmäßig, einseitig belasteten Auslegern ein.

Weiterhin ist die maximal zulässige Kajenbelastung ein limitierender Faktor für den Bau von Containerverladebrücken. Daher sind einige der vorbekannten Lösungen mit sehr breiten Auslegern und damit auch sehr schweren Auslegern für die meisten real existierenden Kaianlagen unbrauchbar.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale, die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an. Die Erfindung weist den Weg, eine Vielzahl von Container gleichzeitig zu transportieren, durch Hintereinanderschalten mehrerer Laufkatzen in mehreren Funktionseinheiten.

Die Erfindung wird anhand 11 schematischer Figuren, teilweise als Schnittdarstellung, beispielhaft beschrieben, wobei die

Fig. I eine gesamte Seitenansicht eines Krans zeigt

Fig. II eine Ansicht von der Wasserseite zeigt

Fig. III das Gleisschema der mit den 3 Gleisen und zwei verschiedenen Ausführungsformen der Wendekurven im wasserseitigen (WS) und landseitigen (LS) Ende darstellt

Fig. IV eine Detaildarstellung des Gleisschemas darbietet

Fig. V im Detail des WS Auslegerende erkennen läßt

Fig. VI die Führerkanzel auf dem WS Auslegerende darbietet

Fig. VII die Führerkanzel im Portalbereich erkennbar werden läßt

Fig. VIII den Kran mit aufgestoppten Ausleger darstellt

Fig. IX stellt die Kranführerkanzel am aufgetoppten Ausleger dar

Fig. X bildet die Laufkatzen in der Quer- und Längsfahrt mit den angedeuteten Hubwerken ab, in Richtung des Auslegers gesehen einschließlich der Lastaufnahmemittel (Spreader)

Fig. XI zeigt eine der Laufkatzen von der Seite, in Querfahrt einschließlich der Lastaufnahmemittel (Spreader).

Die hier angewandte Begrifflichkeit ist dem fachspezifischen Sprachgebrauch angepaßt unter der Verwendung der auch in der deutschen Fachwelt üblichen Amerikanismen. Die Beschreibung benutzt Bezugszeichen, bei denen sich an der (den) höchstens Stelle(n) ein Platzhalter (x) befindet, der sich auf die entsprechende Figur bezieht. Beispiel: x01 bedeutet hier "Portal", so wie es in allen Blatt Zeichnungen dargestellt ist. 101 bedeutet Portal, so wie es in Fig. I dargestellt ist.

Der Kran besteht - ähnlich wie die vorbekannten Containerverladebrücken - aus einem Portal x01, dem LS Ausleger x04, dem WS Ausleger x03, dem Pylon x02, den Portalstielen x06, x07 dem wasserseitigen (WS), einziehbaren Ausleger x03 dem landseitigen (LS) x04, die auf den Portalstielen x05, x06 ruhen. Das Portal x01 wird durch die Diagonalen x14 und den Fahrwerksbalken x17 ausgefacht. Die Ausleger sind über den Pylon x02 mit den festen Zugbändern x09, x11 (LS) und mit den beweglichen Zugbändern x08, x10 (WS) abgespannt. Der WS Ausleger ist um den Drehpunkt x18 drehbar gelagert und entsprechend der Fig. VIII aufzutoppen.

Nicht dargestellt in den Figuren sind die Katzfahrantriebe, Antrieb der Führerkanzel das Maschinenhaus bzw. E.-Haus des Krans mit dem Auslegereinziehwerk, und die Kranfahrwerke sind lediglich angedeutet. Ebenfalls fehlen der Übersichtlichkeit halber Begehungen wie Leitern, Treppen, Plattformen, Handläufe, Aufzüge, Energieversorgung, Beleuchtung usw.

Der erfindungsgemäße Kran verfügt über zumindest 2 Laufkatzen x07. Diese Laufkatzen haben die Eignung, einen Container x12, üblicherweise mit einem Automatik-Spreader x116, aus dem Schiff zu heben und üblicherweise im Bereich des Portals abzusetzen bzw. in Umkehrung dieses Prozesses zu verfahren. Die Laufkatzen verfügen über Fahrwerke x30, x31, x32, die auf den Fahrprofilen x33, x34, x35 der Ausleger x04, x03 verfahrbar sind. In Fig. X ist eine Detaildarstellung gegeben. Die Laufkatzen sind geeignet in einer Querfahrt mit den Fahrwerken 1030 und 1031 auf den Profilen 1033 und 1035 zu fahren oder in einer Längsfahrt mit den Fahrwerken 1032 auf dem Profil 1034 zu fahren. In dieser Fig. X ist zu erkennen, daß die Laufkatzen x07 und x07a beim aneinander Vorbeifahren einen ausreichenden Freiraum besitzen und eine Kollision von Bauteilen sicher vermieden ist. Die Spreader x16 bzw. x16a werden in die entsprechende Höhe gehoben, damit Berührungen vermieden werden. Die Flipper 1040, 1041 sind zur Verbesserung der Kollisionssicherheit in der entsprechenden Lage absenkbar. Die Laufkatzen x07 sind mit den Fahrwerken gelenkig verbunden. Die Gelenke x50, x51, x51a, vorzugsweise als Kugeldrehverbindung oder Rollendrehverbindung ausgeführt, (vergl. besonders Fig. XI) verbinden die Fahrwerke x30 über die Kugeldrehverbindung x51, x51a mit dem Katzenfahrwerksbalken x52 und weiterhin über ebensolche Drehverbindungen x50 den Katzfahrwerksbalken x52 mit dem Katzhaupträger x54.

Die Ausleger x03, x04 besitzen an ihrer Unterseite 3 Fahrprofile x33, x34, x35, die an den Auslegerende eine Wendeschleife x41, x42 aufweisen. Ein wesentlicher Vorteil der hier gewählten Auslegerform besteht in der nur geringen Torsionsbeanspruchung durch asymmetrische Lasten. Der schwerste Teil im Betrieb ist die (Voll-)Last. Der Mittelpunkt der Last befindet sich unter der Auslegersymmetrieachse. Die Katzen sind so ausgeführt, daß eine höchstmögliche Austarierung der Eigenmasse der Katzen auch im Gegenverkehr möglich ist. Die in Fig. III dargestellten möglichen Ausführungsformen WS 341 und LS 342 werden hier näher erläutert; zum Be- und Entladen sind die möglichen Bewegungsrichtungen und -abläufe sinnentsprechend umkehrbar. Die Fahrprofile x35, x33 ermöglichen es der Katze, mit den Fahrwerken x31, x30 bis zum WS Auslegerende zu fahren und befinden sich sodann auch im Bereich des Schienenendstückes x45. Nach dem Lösen von Verriegelungen werden die Drehverbindungen x50, x51, x51a freigegeben. Die Weichen x40 und x40a sind dann gestellt auf Abbiegen von Fahrprofil x45 nach x34. Die Katzfahrwerke x30 sind in der Lage, den 180° Bogenabschnitt x41 zu durchfahren. Eine Zwängung erfolgt nicht, da die Katzfahrwerke x31 über die Weichen x40 und x40a auf das Fahrprofil x34 ausweichen können. Beim schließlich vollständigen Durchfahren der Fahrwerke x30 von Bogen x41 schiebt sich die gesamte Katze auf das Fahrprofil x34. Alle Katzfahrwerke befinden sich damit auf dem Fahrprofil x34. Die Katze befindet sich in Längsfahrt. Diese Ausführungsform ist sehr gewichts- und raumsparend und daher für den an sich hoch beanspruchten WS Ausleger zu bevorzugen. Da die Laufkatze x07 für die Querfahrt jedoch sinnvollerweise nicht um 180° gedreht werden sollen, bietet sich für den LS eine Ausführungsvariante an. Das Bogenstück x42 kann bei der Wende der Laufkatzen von der Längs- in die Querfahrt von allen Laufwerken um 180° durchfahren werden. In der 180°-Stellung befindet sich die Weiche 343a, die zwei Fahrwerke auf das Fahrprofil x35 lenkt und die restlichen beiden auf das Fahrprofil x33 (oder je nach Notwendigkeit auch umgekehrt.)

Die Energieversorgung der Katzen erfolgt vorzugsweise über (nicht dargestellte) Schleifleitungen an den Außenseiten der Ausleger x03, x04. Zur Verständigung der elektrischen Stromaufnahme wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Energiespeicher einzusetzen. An sich sind Energiespeicher in Form von Schwungrädern geeignet, jedoch wegen ihrer hohen Masse und den gyratorischen Effekten nur bedingt günstig. Deshalb sieht die bevorzugte Ausführungsform hydraulische Energiespeicher vor. Im Maschinenhaus der Laufkatze x07 befinden sich ein elektrischer Antriebsmotor 1036 mit einer Hydropumpe und den Hydrospeichern 1037. Der Antriebsmotor 1036 arbeitet weitgehend im Dauerlauf und speichert mittels der Hydropumpe hydraulische Energie in den Hydrospeichern 1037. Für den Hubvorgang können dem Hydrospeicher die hydraulische Energie entnommen werden und die Hydromotoren 1039 der Winden 1038 angetrieben werden. Die Winden 1038 sind besonders günstig als Raumsparwinden in Treibscheibenbauart (ähnlich den bekannten Schuhkettenwinden) mit einem Seilspeicher ausgeführt. In dem in den Figuren dargestellten Beispiel ist die spulbare Länge von einem Seil mit ∅ 28 mm ca. 180 m, d. h. bei der einfachen Einscherung beträgt die Hubhöhe ca. 90 m (oder geringer mit einer entsprechenden Seilreserve). Die Ausführung mit Hydrospeichern und Hydropumpe/-Motor hat den Vorteil, besondere Getriebe zu ersparen. Die Stromaufnahme ist vergleichsweise gering und die Bauelemente wie Transformator, Antriebsmotor und Schleifleitungen können viel kleiner ausgeführt werden. Die Katze ist sehr viel leichter, weil Tragkonstruktion und Komponenten weniger Gewicht haben. Die Bremsenergie aus den Hubwerken kann beim Umschalten der Hydromotore in Pumpbetrieb (teilweise) zurückgewonnen werden. Weiterhin ist durch eine Energiereserve in den Hydrospeichern ein (begrenzter) Nothub auch nach Energieausfall möglich.

Die Hubwerke sind entsprechend einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung mit Gleichlaufeinrichtungen der Hubwerke zu versehen. Dieser Gleichlauf wird in einer Durchbildung mittels hydraulischer Betätigungselemente erreicht und zum anderen durch elektronische Steuer- und/oder Regelsysteme. Die hier beispielhaft gewählte Ausführungsform mit 4 Hubwerken je Katze hat den Vorteil, folgende Bewegungen der Last zuzulassen: Trim, List, Tilt und Skew, wobei die Skew-Bewegung durch Drehzahldifferenzen Katzfahrantriebe dargestellt wird. In einer einfachen Variante besitzt der erfindungsgemäße Kran lediglich 2 Hubwerke je Katze, die auch unabhängig voneinander betätigt werden können für Trim-Bewegungen der Container.

Eine weitere Ausführungsform besitzt eine Steuerung der Hubwerke durch mehrere Kranführer. Am WS Ausleger x03 befindet sich die Kranführerkabine x20 und vorzugsweise im Bereich des Portalquerriegels x17 die Kranführerkabine x19. Die Laufkatzen x07 sind dementsprechend von den Kranführern in der Nähe bedienbar und zwischen den Bereichen der Kranführer im Automatikbetrieb gefahren. So hat jeder der Kranführer in seinem Bereich optimale Sicht. Zur Verbesserung der Einblickmöglichkeiten sind die Kranführerkabinen x19, x20 drehbar angeordnet. Die Kabine x19 ist in den Innenbereich des Portals x01 dreh- und schwenkbar und so mit Sicherheitseinrichtungen geschaltet, daß eine Kollision mit dem Spreader x16/Container x12 einerseits und den Portalstielen x05, x06/Portaldiagonalen x14 andererseits verhindert wird. Weiterhin ist eine Ausführungsform mit einem Sporn 122 versehen, auf dem die Führerkanzel für den rückwärtigen LS Betrieb weit zurückgefahren werden kann. Der Sporn 122 ist auch symmetrisch ausgeführt zum Ablegen der Schiffs-Lukendeckel. Die Führerkabine (vergl. Fig. VIII und Fig. IX) am WS Ausleger ist in der hier dargestellten Ausführungsform nicht in den Portalbereich verfahrbar und kann beim Auftoppen des Auslegers x03 um den Drehpunkt so geschwenkt werden, daß eine konstante Vertikalposition sichergestellt ist.

Entsprechend einer begünstigten Durchführung dieser Einrichtung sind die Ausleger x04, x03 als Dreifachholm-Gitterfachwerkausleger und mit Wabenträgern ausgelegt.

In einer weiteren Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zu Reparatur- und/oder Wartungszwecken eine Laufkatze als ganzes mit einfachen Mitteln abgelassen werden kann. Vorzugsweise dient hierzu ein weiterer (hier nicht dargestellter) Gleisabschnitt, der über eine Weiche erreicht werden kann. Dieser Gleisabschnitt kann als Parkposition genutzt werden und/oder als ganzes einschließlich einer Laufkatze mit einer Winde (des Maschinenhauses) nach unten abgesenkt werden. Diese Ausführungsform ist geeignet, die Aktivitäten auch ohne die außer Betrieb genommenen Laufkatzen zu erledigen.

Weiterhin kan in einer bevorzugten Ausführungsform die eine Nothalteposition der gesamten Anlage erreicht werden. Die o. g. Schleifleitung führt einen Leiter, der beim stromlos werden die gesamte Anlage mit allen potentiellen gefährlichen Bewegungen zum Anhalten zwingt.

Claims

1. Kran, insbesondere in Form einer ship-to-shore Container-Verladebrücke (Fig. I, Fig. II), mit mehr als einer auf dem (den) Ausleger(n) verkehrenden Laufkatze x07 mit jeweils einem Hubwerk oder mehreren Hubwerken x38, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Ausleger x03 oder Auslegern x03, x04 mit drei Gleisen x33, x34, x35 die horizontalfahrenden Laufkatzen x07 mit Einrichtungen x50, x51, x51a versehen zur Drehung der Laufkatze in eine Längs- x07 und eine Querrichtung x07a, um den Laufkatzen, einschließlich des Lastaufnahmemittels und der zu transportierenden Last, i. d. R. Spreader x16 und Container x12, zu ermöglichen, aneinander vorbeifahren (Fig. X) zu können.

2. Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Ausleger x03, x04 zwei Querfahrgleise x33, x35 und ein Längsfahrgleis x34 besitzen und die Ausleger x03, x04 in den Enden Einrichtungen x41, x42 besitzen zur Drehung der Hauptbestandteile der Laufkatze aus der Querrichtung x07 in die Längsrichtung x07a (resp. umgekehrt).

2.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Ausleger x04, x03 als Dreifachholm-Gitterfachwerkausleger Fig. II und/oder mit Wabenträgern Fig. I ausgelegt.

3. Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Hauptbestandteile der Laufkatze aus der Querrichtung in die Längsrichtung (resp. umgekehrt) mittels eine Wendeschleife x42 von ca. 270° und zwei Weichen x43, x43a ermöglicht wird.

3.1 Kran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Hauptbestandteile der Laufkatze aus der Querrichtung in die Längsrichtung (resp. umgekehrt) mittels eine Wendeschleife x41 von ca. 180°, eines etwa S- oder Z-förmigen Zwischenstücks zwischen einer Seite der Querfahrgleise und dem Längsfahrgleis sowie zwei Weichen x40 ermöglicht wird.

4. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen x07 vorzugsweise in der Mitte des Katzfahrbalkens x52 und in der Haupttraverse x53 des Maschinenhauses doppel-gelenkig x50, x51, x51a gelagert sind.

4.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelgelenke x50, x51, x51a des Katzfahrbalkens und der Haupttraverse x53 des Maschinenhauses in den Endstellungen verriegelbar sind.

5. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das leere Lastaufnahmemittel x16 (i. d. R. ein Container-Spreader) des (der) sich in Längsfahrt befindenden Laufkatze(n) x07 über Teile des Lastaufnahmemittels des (der) sich in Querfahrt befindenden Laufkatze(n) x07a hinwegbewegt werden kann und daß die Laufkatzen so geformt sind, daß der Rollenkopf des Spreaders möglichst weit unter das Hubwerk gezogen werden kann und das Maschinenhaus asymmetrisch angeordnet ist und in den Freiraum in Richtung der Spreaderarme ragt.

6. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk x38 in Form einer Raumsparkonstruktion ausgeführt ist, vorzugsweise als Treibscheibenwinde oder ähnlich mit einem mehrlagig wickelnden Seilspeicher.

7. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk x38 in Form einer hydraulischen Winde ausgeführt ist in Verbindung mit Hydrospeichern x37 zur Speicherung der Hubenergie und einer Pumpe x36 mit einer vergleichsweise geringen Stromaufnahme geeignet für einen annähernden Dauerbetrieb.

8. Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen des Krans mit zwei oder mehr Kranführern in der entsprechenden Anzahl von Kranführerkabinen x20, x19 erfolgt.

8.1 Kran nach einem der vorangegangenen Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kranführerkabine x20 im Bereich des wasserseitigen (WA) Auslegers x03 und eine weitere sich im Bereich des Portals x01 befinden, welche vorzugsweise fahr- und drehbar sind.

8.2 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kranführerkabine x20 am WS Ausleger während des Auftoppens (Fig. VIII 820, Fig. IX) 920 des WS Auslegers an diesem Ausleger befindet, in einer Endstellung fixiert wird und mittels eines Drehgelenkes - der Schwerkraft folgend - annähernd in der Vertikalposition hängend verbleibt.

8.2.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine x19 nahe dem Portalquerriegel x17 verfahrbar ist.

8.2.1.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine x19 nahe dem Portalquerriegel x17 über Einrichtungen verfügt, die direkte Sicht in den inneren Portalbereich zu ermöglichen und gleichzeitig Kollisionen mit dem Spreader x16, der Last x12 einerseits und dem Portalstielen x06, x05 bzw. der Portaldiagonalen x14 zu verhindern.

9. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen zur Datenübertragung und/oder Energieversorgung über Schleifkörper verfügen, die mit Schleifleitungen auf den Auslegern x03, x04 in Verbindung stehen.

9.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,

dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatze x07, x07a über Energiespeicher x37 und/oder Energierückgewinnungseinrichtungen für das Hubwerk x38 verfügen.

9.2 Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen über einen Sicherheitshauptschleifleiter verfügen, der sämtliche sicherheitsrelevanten Funktionen im "Not-Aus"-Fall auf "Halt" stellt.

9.3 Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen über eine Winde einzeln oder mit geeigneten Gleisabschnitten vom Ausleger x04 nach unten ablaßbar sind.