DE2806168A1

DE2806168A1 - Verfahren und geraet zum versetzen eines containers mit hilfe eines portalhubwagens in die horizontale transportlage und geraet zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2806168A1
Application number: DE19782806168
Authority: DE
Inventors: Keijo Kalevi Kroeger; Pekka Eevertti Ojanen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1978-10-12
Also published as: GB1550035A; FI54281C; FI54281B; NL7801802A; US4218174A

Description

-J

T D,,. W Γ* Patentanwälte:

IEDTKE - DÜHLING - I\INNE -" URIiPE Dipl.-lng. H. Tiedtke

2806168 Dipl.-Chem. G. Bühling

^ Dipl.-lng. R. Kinne

Dipl.-lng. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München

14.Februar 1978

B 8715

case 24430/TP/es

Valmet Oy
Helsinki / Finnland

Verfahren und Gerät zum Versetzen eines Containers mit Hilfe eines Portalhubwagens in die horizontale Transportlage und Gerät zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versetzen eines Containers in die horizontale Transportlage mit Hilfe eines Portalhubwagens, bei dem der Container anfangs mit einem speziellen Greif- und Hubgerät am zweckmäßigsten an den unteren Eckbeschlägen des Containers gefaßt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Transport von Containern in Häfen und Terminals sind die Transportstrecken verhältnismäßig kurz, von einigen Metern bis zu 2 Kilometern. Außerdem wird beim Umschlag von Containern an den genannten Orten im allgemeinen oft eine Umladung ohne Stapelung verlangt.

In Häfen und Terminals werden beim Transport von Containern erstens Gabelstapler verwendet, die mit

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postocheck (München) Kto. 670-43-804

Spezialhebezeugen so ausgerüstet sind, daß die Container in Querrichtung befördert werden. Gabelstapler werden insbesondere auf kürzeren Transportstrecken eingesetzt. Der Nachteil bei den Gabelstaplern ist die verhältnismäßig kleine Nutzlast, denn an Gabelstaplern wird wegen der Anordnung der Last ein massives Gegengewicht benötigt. Außerdem verlangen Gabelstapler breite Transportwege. Zweitens werden beim Umsetzen von Containern gewöhnliche Portalzubwagen (Torstapler) verwendet, die mit sog. Top-Lift-Einrichtungen ausgerüstet sind. Diese Einrichtungen sind von ihrer Konstruktion her verhältnismäßig groß, besonders in der Höhe. Ein weiterer Nachteil bei Portalhubwagen ist deren verhältnismäßig langsames Ausrichten beim Greifen nach den Containern. Drittens haben beim Transport von Containern in letzter Zeit immer mehr Zugtrucks und Anhänger (Trailer), sog. Fährpaletten, Verwendung gefunden, das sind niedrige Anhänger, die mit kleinen Rädern von ca. 200 mm Durchmesser versehen sind, von denen sich mehrere, z. B. 8 bis 16 Stück, auf einer Achse befinden. Der Nachteil besteht darin, daß zum normalen Arbeiten zusätzlich zu dem Zugtruck drei Trailer je Zugmaschine benötigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Gerät der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, wodurch die vorher aufgetretenen Schwierigkeiten vermieden werden und Container in Häfen und Terminals mit kleineren Geräte- und Energiekosten als bisher gehandhabt werden können.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch den Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Geräts durch den Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 4 gelöst.

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Die Erfindung macht sich den umstand zunutze, daß die Häfen und Terminals normalerweise mit einem Dauerbelag versehen sind, wodurch die Transportfläche der Umschlaggeräte verhältnismäßig eben ist, wobei erfindungsgemäß das Herablassen und das Anheben von Containern auf die Transportfläche und von der Transportfläche direkt erfolgt, was einen beträchtlichen Vorteil gegenüber den erwähnten Truck-Trailer-Kombinationen darstellt.

Ist ein Container mit den Geräten, die gegenüber dem Portalhubwagen im wesentlichen in dessen Fahrtrichtung beweglich sind, ergriffen, werden die Greifelemente durch die Bewegungsenergie des Portalhubwagens und die Reibungsund /oder Schwerkräfte des Containers geschwenkt bzw. gegenüber ihrer Greiflage so versetzt, daß der Container wenigstens teilweise unter dem Einfluß der erwähnten Kräfte in die horizontale Transportlage gehoben wird.

Hierfür besteht das erfindungsgemäße Gerät im wesentlichen aus mehreren Hubarmen, die mit dem oberen Ende gelenkig an dem Gerüst des Portalhubwagens und mit dem unteren Ende an einem Transportrahmen befestigt sind, mit dem der Container gegriffen wird, wobei sich an den Hubarmen eine Arretiereinrichtung befindet, die die Hubarme auf gegenüber ihrer Grundstellung in der horizontalen Transportlage des angehobenen Containers arretiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bewegungsenergie des Portalhubwagens und/oder die Schwerkraft des Containers so ausgenutzt, daß die Energiekosten mindestens für den Anteil des Anhebens des Containers klein werden. Außerdem führt die Anwendung des Verfahrens zu verhältnismäßig einfachen und sicher arbeitenden Geräten. Wenn die Erfindung außerdem so angewendet wird, daß der Container an seinen unteren Eckbeschlägen gefaßt wird,

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so ist die Unterschiedlichkeit der Containerhöhen (heute sind allgemein Container mit Höhen von 8¹, 8 1/2'_r 9' und 9 1/2' im Einsatz) nicht von Nachteil. Im Vergleich zu den bisher bekannten Portalhubwagen kann die Top-Lift-Einrichtung ganz weggelassen werden, denn die Unterkante des Containers befindet sich immer in konstanter Höhe. Dies hat erhebliche Einsparungen bei den Gerätekosten, z. B. den Anteil der Hubhydraulik betreffend, zur Folge.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen mit dem erfindungsgemäßen Hub- und Greifgerät ausgerüsteten Portalhubwagen in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt dasselbe wie Fig. 1 von vorne gesehen.

Fig. 3 zeigt von der Seite gesehen das erfindungsgemäße Hub- und Greifgerät beim Fassen des

Containers.

Fig. 4 zeigt dasselbe wie Fig. 3 von oben gesehen.

Fig. 5 zeigt einen Steckzapfen im Schnitt beim

Einstecken in einen unteren Eckbeschlag eines Containers.

Fig. 6 verdeutlicht die verschiedenen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Der in den Figuren dargestellte Portalhubwagen 10 ist an sich gewöhnlich und bekannt. Er besteht aus dem Führerhaus 11, dem Motor 12, den senkrechten Gerüsten 14 und den horizontalen Gerüsten 15, zwischen denen sich der Raum V für den zu transportierenden Container 20 befindet.

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Die Kraftübertragung vom Motor 12 auf die Räder 13 kann in herkömmlicher Weise erfolgen, z. B. über die in Fig. 1 dargestellte Gelenkwelle 16.

Das erfindungsgemäße Hub- und Greifgerät besteht mit den an das Gerüst des Portalhubwagens 10 befestigten Teilen beginnend - erstens aus den Gelenken 28b und den damit verbundenen Hubarmen 25, von denen vier vorhanden sind, jeweils einer an jeder Ecke eines Transportrahmens des Gerätes. Die Hubarme 25 sind über Gelenke 28a mit dem Oberteil des Rahmens des Gerätes verbunden.

Die Gelenke 28 a und 28b der Hubarme 25 sind z. B. Kugelgelenke, die in jeder Richtung frei drehbar sind.

Das erfindungsgemäße Hub- und Greifgerät besteht zweitens aus einem Transportrahmen, in dem sich unten waagerechte L-förmige Gabeln 21 befinden, die mit dem einen Ende über das senkrechte Gelenk 29 in der waagerechten Ebene drehbar miteinander verbunden sind. Das Gabelpaar 21 ist durch Hubstangen 23 mit Balken 24 des Hubrahmens und über die erwähnten Gelenke 28a mit den Hubarmen 25 verbunden. An den kürzeren Schenkeln der Gabeln 21 befinden sich die Hauptsteckzapfen 32 und an den anderen Schenkeln die Seitensteckzapfen 33, in deren Nähe sich Führungen 34 befinden.

In den Fig. 3 und 4 sind der Container, der gerade gefaßt wird, mit der Bezugsnummer 20 und die unteren Eckbeschläge des Containers mit der Bezugsnummer 40 bezeichnet. Zwischen den Gabeln 21 befindet sich im Bereich des Gelenkes 29 eine Spiralfeder 31, die das Gabelpaar 21 aus Fig. 4 in die dargestellte geöffnete Stellung zum Fassen des Containers 20 schwenkt.

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Aus Fig. 5 ist die genauere Konstruktion der in der Erfindung verwendeten Steckzapfen ersichtlich. Die Steckzapfen 32, 33 bestehen aus einem zylinderförmigen Teil mit einem Führungsteil 37 an dessen Spitze in Form eines Stumpfkegeis,und aus der Nut 35 an der Zapfenwurzel, wo sich die Arretierschwelle 36 befindet. In Fig. 5 , ist strichpunktiert die Lage des Steckzapfens 32' nach dem Einfahren und Einrasten in den unteren Eckbeschlag 40 des Containers 20 dargestellt.

Unter Hinweis auf Fig. 6 werden die verschiedenen Einsatzphasen des erfindungsgemäßen Geräts und seine Funktion erläutert. Soll mit dem Portalhubwagen 10 der Container 20 gefaßt werden, werden die Gabeln 21 seiner Hub- und Greifvorrichtung in der geöffneten Stellung gemäß Fig. 4 so gefahren, daß der Container 20 zwischen die Gabeln 21 gelangt. Dabei ist die Geschwindigkeit des Portalhubwagens verhältnismäßig klein, z. B. 3 bis 4 km/h. Wenn sich der Portalhubwagen in Richtung des Pfeiles F vorwärts bewegt (Fig. 3 und 4) und dabei der Gelenkbereich 29 gegen die Stirnwand 20a des Containers 20 stößt, schwenken die Gabeln 21 in Richtung des Pfeiles G, wodurch beim Eindringen der Stirnwandsteckzapfen 32 in die unteren Eckbeschläge 40 des Containers gleichzeitig auch die Seitensteckzapfen 33 in die an den Längsseiten des Containers einander gegenüberliegenden unteren Eckbeschläge 40 eindringen.

Die vorher beschriebene Arretierphase der Greifelemente wird in Fig. 6 durch den Punkt A dargestellt und die Stellung der Hubarme durch 25A. Nachdem der GreifVorgang stattgefunden hat, bleibt der Container weiterhin auf seiner Abstellfläche S und der Portalhubwagen 10 setzt seine Fahrt aufgrund des Einflusses seiner Bewegungsenergie in Richtung F fort. Dabei werden die Reifen der Räder 13

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und die Federung solange zusammengedrückt, bis der Container 20 in der dem Punkt B der Figur 6 entsprechenden Phase (Winkelig) durch anfängliches Gleiten entlang der Abstellfläche S in Bewegung gerät. Dieses Gleiten geht nur über eine sehr kurze Strecke, bis sich die Arme 25 in die dem Winkele=^ entsprechende Lage 25C schwenken, wonach sich der Container 20 von der Abstellfläche S abzuheben beginnt; danach setzt sich das Schwenken der Arme 25 fort bis in die Stellung 25D (in den Winkelo( _D); während dieser Zeit gehen die Federn und Räder des Portalhubwagens 10 wenigstens teilweise in die durch den Portalhubwagen und das Gewicht der Last bedingte Lage zurück. Auf die vorher beschriebene Weise hat der Container 20 um die Strecke h_D von der Abstellfläche S angehoben werden können. Damit der Container für den waagerechten Transport in dieser angehobenen Lage bleiben kann, ist an wenigstens einem der Armpaare 25 eine Arretiereinrichtung angeordnet, die aus der Arretierscheibe 26 und dem Arretierriegel 27 besteht. Soll der Container auf seine Ab-Stellfläche S wieder abgesetzt werden, wird die Arretierung durch Ziehen des Arretierriegels 27 mit dem Freigeber 30 freigegeben.

In der vorher beschriebenen Weise ist das Fassen des Containers und sein Anheben in die waagerechte Transportlage "in Fahrt" erfolgt, ohne daß eine besondere Antriebseinrichtung zum Anheben des Containers 20 benötigt wird.

Es sind viele verschiedene Variationen innerhalb der erfindungsgemäßen Idee sowohl in dem Verfahren als auch bei den Geräten möglich. So kann das erfindungsgemäße Verfahren z. B. auch so angewendet werden, daß bei Verwendung der vorher beschriebenen Greifvorrichtungen das Fassen bei sehr kleiner Geschwindigkeit des Portalhubwagens 20 ausgeführt wird oder es werden solche Greifvorrichtungen

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ORiGiMAL INSPECTED

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eingesetzt, die den Container zweckmäßiger an den unteren Eckbeschlägen 40 beim Stillstand des Portalhubwagens 10 ergreifen. Hierbei wird das Anheben des Containers dadurch erreicht, daß der Portalhubwagen 10 mit verhältnismäßig großer Beschleunigung in Bewegung gesetzt wird, wobei sich die in Fig. 6 beschriebenen Phasen so wiederholen, daß der Container anfangs auf seiner Abstellfläche S auf der Stelle steht und der Container 20 bei steigender Geschwindigkeit des Portalhubwagens 10 bis zum Punkt B (Fig. 6) auf der Stelle bleibt, wobei sich die Hubarme 25 in die Stellung 25B (in den Winkel <X _) schwenken, wonach sich der Container

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aufgrund seiner Schwerkraft und der Beschleunigungskräfte des Portalhubwagens in der dem Punkt C entsprechenden Phase in die Luft zu heben beginnt; danach wiederholen sich die verschiedenen vorher beschriebenen Phasen.

Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die vorher beschriebenen zum Greifen des Containers 20 vorgesehenen Einrichtungen 21, 29, 31, 32, 33 und 34 auch auf andere Weise als in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und anderen Geräten verwendet werden können. Die aus Fig. ersichtliche Greifvorrichtung kann somit an einem Hubwagen so angepaßt werden, daß der Container mit dieser Einrichtung von seiner Längsseite her gefaßt wird.

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Claims

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GnUPE

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne 2806168 Dipl.-Ing. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München

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Patentansprüche

(l^ Verfahren zum Versetzen eines Containers (20) mit Hilfe eines Portalhubwagens in die horizontale Transportlage, bei dem der Container (20) anfangs mit Greifelementen eines Greif- und Hubgeräts vorzugsweise an den unteren Eckbeschlägen (40) gegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Greifen des Containers (20) mit Vorrichtungen, die gegenüber dem Portalhubwagen (10) im wesentlichen in der Fahrtrichtung (F) beweglich sind, die Greifelemente so versetzt werden, daß der Container (20) wenigstens teilweise durch den Einfluß der erwähnten Kräfte in seine horizontale Transportlage gehoben wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifen des Containers (20) bei Bewegung des Portalkubwagens (10) und beim Auftreffen bestimmter Teile (29) des Greif- und Hubgeräts auf die kürzere Stirnseite (20a) des Containers (20) erfolgt, daß die Greifelemente (21, 32, 33) danach bei der Weiterfahrt des Por-5 talhubwagens (10) einschwenken und der Container (2O) in dem Greif- und Hubgerät arretiert wird, daß danach bei

I/So

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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Weiterfahrt des Portalhubwagens (10) der Container (20) anfangs auf der Stelle (A-B) bleibt, daß sich der Container (20) danach in Bewegung setzt, indem er entlang seiner Abstellfläche gleitet und sich in einer bestimmten Phase von seiner Abstellfläche (S) abhebt und daß sich der Container (20) aufgrund der gemeinsamen Bewegung des Portalhubwagens (10) und des daran befindlichen Greif- und Hubgeräts des Containers (20) anhebt, bis sich der Container (20) und der Portalhubwagen (10) mit derselben Geschwindigkeit in Fahrtrichtung bewegen, wobei die Bewegung des Hubgeräts des Containers (20) mit speziellen Elementen (26, 27, 30) zum Verbleiben des Containers (20) in der waagerechten Transportlage arretiert wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Container vorzugsweise bei einer Position des Portalhubwagens (10) über dem Container (20) an seinen unteren Eckbeschlägen (40) ergriffen wird und daß die Geschwindigkeit des Portalhubwagens (10) danach schnell ^so beschleunigt wird, daß der Container (20) in der ersten Phase auf seiner Abstellfläche auf der Stelle bleibt und daß die Federn und/oder die Reifen der Räder nachgeben und daß der Container (20) an einer bestimmten Phase auf seiner Transportfläche zu gleiten beginnt, wonach sich der Container (20) in die Luft erhebt, mit seinem Greif- und Hubgerät durch die Bewegungsenergie des Portalhubwagens (10) und die Reibungs- und/oder Schwerkräfte des Containers geschwenkt wird und in seine waagerechte Transportlage steigt, wonach das Gerät des Containers (20) in dieser Oberstellung arretiert wird.
4. Greif und Hubgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere Hubarme (25), die an ihrem oberen Ende gelenkig (28b) an dem Gerüst (15) des Portalhubwagens (10) und an ihrem unteren Ende (28a) an einem Transportrahmen (21, 23, 24) des Portal-

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28üb

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hubwagens befestigt sind, mit dem der Container (20) gefaßt wird, durch eine mit den Hubarmen (25) verbundene Arretiervorrichtung (26, 27, 30), die die Hubarme (25) gegenüber ihrer Grundstellung (25A) in der horizontalen Transportlage (25D) des angehobenen (°c_ß) Containers (20) arretiert.
5. Gerät nach Patentanspruch 4, gekennzeichnet durch

vier Hubarme (25), von denen je einer an jeder Ecke des 10

Transportrahmens (21, 23, 24) gelenkig befestigt ist.
6. Gerät nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubarme (25) sowohl an ihrem

oberen als auch unteren Ende mit einem frei drehbaren 15

Gelenk, wie z. B. einem Kugelgelenk (28a, 28b), gelenkig befestigt sind.
7. Gerät nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportrahmen zum Fassen des Containers (20) im wesentlichen aus waagerechten, L-förmigen unteren Gabeln (21) besteht, die an ihrem kürzeren Ende durch ein senkrechtes Gelenk (21) miteinander verbunden sind und mit Hilfe von Hubstangen (23) an den Hubarmen (25) befestigt sind, und daß sich an dem einen Schenkel der Gabeln (21) Seitensteckzapfen (33) befinden, die in die unteren Eckbeschläge der Längsseiten des Containers

(20) greifen,und sich an den anderen Schenkeln Stirnseitensteckzapfen (32) befinden, die in die unteren Eckbeschläge (40) an der kürzeren Seite (20a) des Containers

(20) greifen.
8. Gerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den gegenüberliegenden Gabeln

(21) eine Feder (31) befindet, die diese in der geöffne-³^ ten Stellung zum Einfahren des Containers (20) zwischen

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die Gabeln (21) hält und daß die Ausführung zwischen den Gabeln (21) so ist, daß sich das Gabelpaar (21) beim Anstoßen der Stirnseite (2Oa) des Containers an den Gelenkbereich (29) des Gabelpaares (21) an die senkrechten Längsseiten (G) des Containers (20) schwenkt und das Ergreifen erfolgt.

9. Gerät nach Patentanspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den äußeren Enden der Gabeln (21) an deren Innenseiten bogenförmige Führungen (34) befinden, mit deren Hilfe der Container (20) zwischen das Gabelpaar (21) beim Greifen des Containers (2O) geführt wird und die die Steckzapfen stützen.

10. Gerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung und/oder eine Hilfsvorrichtung für den Hub aus einem zwischen das Gerüst des Portalhubwagens (2O) und den erwähnten Hubarmen (25) angeschlossenen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder gebildet ist.

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