DE4329470A1 - Umschlaggerät für Großbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschlaggerät für Großbehälter wie Container, Wechselbehälter und Sattelanhänger mit an einem Kran oder einer Brücke verfahrbarer Laufkatze, an der über eine Hub­ vorrichtung eine Lastaufnahmevorrichtung heb- und senkbar befe­ stigt ist.

Die genannten Großbehälter dienen als Frachtbehälter, bei­ spielsweise für nicht oder nur leicht verpackte, zum Teil feuchtigkeitsempfindliche Güter oder zur Bildung größerer Lade­ einheiten. Solche Großbehälter ersparen nicht nur Verpackungs­ material, sondern erhöhen auch die Umschlaggeschwindigkeit.

Nach dem Stand der Technik sind Greifvorrichtungen für den Con­ tainerumschlag bekannt, die als Spreader bezeichnet werden und zur Aufnahme von Wechselbehältern und Sattelanhängern mit zusätzlichen Wechselpritschenzangen ausgerüstet werden können. Zur Containeraufnahme besitzen die Spreader sogenannte Twist­ locks, mit denen die Container von oben gegriffen werden kön­ nen. Zur Aufnahme von Wechselbehältern und Sattelanhängern sind Greifklauen vorgesehen, die in die unten an den genannten Behältern angebrachten Greiftaschen eingreifen können. Die Ein­ stellung der Twistlocks auf die verschiedenen Containerlängen kann im Spreader über Teleskopvorrichtungen erfolgen. Nach dem Eingreifen der Twistlocks in die Lastaufnahmepunkte des Contai­ ners oder der Klauen in die Greiftaschen der Wechselbehälter bzw. Sattelanhänger werden diese Großbehälter zusammen mit der gesamten Hub- und Transportvorrichtung über Hubseile angehoben. Die Hubseile sind über Umlenkrollen geführt, die oben an der Hub- und Transportvorrichtung, beispielsweise einem Portalkran, befestigt sind. Bei den geforderten kurzen Umschlagzeiten füh­ ren die Hub- und die Horizontalbewegungen häufig dazu, daß der Großbehälter in Pendelbewegungen versetzt wird, was ein punkt­ genaues Führen und Absetzen unmöglich macht. Eine Dämpfung der Pendelbewegungen versucht man in der Praxis durch Schrägzug der Hubseile herbeizuführen.

Insbesondere im Hinblick auf einen vollautomatischen Umschlag von Großbehältern im kombinierten Ladungsverkehr und der Ver­ kürzung der Kranfahrwege, der Erhöhung der Zykluszeiten pro Um­ schlag sowie der Verkürzung der Anlagenlänge wird angestrebt, die Be- und Entladung am fahrenden Zug durchzuführen. Voraus­ setzung hierfür ist jedoch ein automatisches Aufsetzen der Ladeeinheiten auf den Zug einschließlich des Ausrichtens der Greifmittel zum Großbehälter bzw. automatisches Abheben der Greifmittel zum Großbehälter.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Umschlaggerät derart weiterzubilden, daß die Lastauf­ nahmevorrichtung relativ zum Großbehälter exakt führbar und ausrichtbar ist.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Umschlaggerät gelöst, das neuerungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei in einem festgelegten oder festen einstellbaren Abstand nebeneinander angeordnete und horizontal verfahrbare Säulen oder Hubgerüste mit der Lastaufnahmevorrichtung verbun­ den sind und daß mindestens eines der beiden Hubgerüste verti­ kal verfahrbar ist. Der Abstand der Säulen oder Hubgerüste wird weitestmöglich auseinander bzw. oberhalb der Lastaufnahmepunkte gewählt, wodurch eine möglichst große Basis für die Aufnahme und Befestigung des Großbehälters auch bei außermittigem Schwerpunkt der Ladeeinheit und annähernd gleich große Zug­ kräfte an den Hubgerüsten bzw. den dort angeordneten Hubein­ richtungen erhalten werden können. Die vertikale Verfahrbarkeit mindestens eines der beiden Hubgerüste, vorzugsweise beider Säulen oder Hubgerüste, schafft die Möglichkeit, die Hubgerüste optimal in bezug auf schiefstehende Großbehälter ausrichten zu können.

Eine starre Verbindung zwischen dem Großbehälter und den Hub­ werken hat zwar den Vorteil, daß Pendelbewegungen von vornher­ ein ausgeschlossen werden, ist jedoch mit dem Nachteil verbun­ den, daß Relativbewegungen zwischen dem zu entladenden Fahr­ zeug, z. B. Waggon, und dem schon gegriffenen Großbehälter nicht möglich sind. Dadurch, daß der Großbehälter zum einen starr an die Hubeinrichtung des Umschlaggerätes gekoppelt ist und zum anderen noch durch die Aufsetzzapfen am Waggon oder durch Anlage an eine zweite Ladeeinheit zwangsgeführt wird, entstehen große Zwangskräfte, die entweder zu Beschädigungen an dem Umschlaggerät, dem Fahrzeug wie dem Waggon oder dem Großbe­ hältern führen können. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß jeder der beiden Säulen oder jedes der beiden vertikal verfahrbaren Hubgerüste über eine Pendelaufhängung mit der Lastaufnahmevor­ richtung verbunden ist. Vorzugsweise ist die Pendelaufhängung arretierbar, die nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem Zentrierzapfen und einer Aufnahme bestehen kann. Die Pendelaufhängung der Lastaufnahmevorrichtung schafft eine Nach­ giebigkeit des Greifmittels unter Aufhebung der starren Last­ führung. Je nach Art der Pendelaufhängung kann eine Relativbe­ wegung mit beliebig vielen bis zu allen sechs Freiheitsgraden ermöglicht werden, so daß Positionierfehler oder Schiefstellun­ gen der Großbehälter ausgeglichen werden können. Die Pendelauf­ hängung soll vorzugsweise jedoch nur während des Be- und Entla­ dens, nämlich der Lastaufnahme und dem Absetzen der Last mög­ lich sein, weshalb beim Transport der aufgenommenen Großbehäl­ ter durch das Umschlaggerät die Pendelaufhängung "überbrückt" wird, indem der Großbehälter mit den Hubgerüsten starr verbun­ den wird. Die starre Verbindung unterbindet beim Transport gefürchtete Pendelbewegungen und ermöglicht eine höhere För­ dergeschwindigkeit. Gleichzeitig kann durch die Arretierung eine Zentrierung des Großbehälters zum Umschlaggerät bzw. den Hubgerüsten erfolgen.

Als Lastaufnahmevorrichtung kommen alle nach dem Stand der Technik bekannten Ausbildungen in Frage, insbesondere ein Sprea­ der, vorzugsweise ein Teleskopspreader, oder ein Hubbalken. Eine Alternative zu diesen einteiligen Lastaufnahmevorrichtun­ gen sind mehrere vorzugsweise miteinander gekoppelte Hubbalken, Greifarme oder Greifbalken, von denen jeder mit nur einem Hub­ gerüst verbunden ist. Beispielsweise können zwei Greifbalken mit je zwei Drehzapfen zum Containerumschlag und zwei Greifarme für Wechselbehälter und Sattelanhänger verwendet werden, von denen jeder an einem der beiden Hubgerüste befestigt ist.

Vorzugsweise Ausbildungen der Pendelaufhängung sind in den Ansprüchen 6 bis 8 beschrieben. So kann die Pendelaufhängung im einfachsten Fall aus Seilen und/oder Pendelstangen bestehen.

Bei der Verwendung von Pendelstangen sind diese nach einer wei­ teren Ausgestaltung der Erfindung jeweils an ihren Enden mit Kugel- oder Kardangelenken versehen, die eine freie Pendel- oder Ausweichbewegung gewährleisten. Die Pendelaufhängungen in oder an den Hubgerüsten sind vertikal verschiebbar angeordnet, insbesondere jeweils getrennt vertikal verschiebbar angeordnet, so daß eine Einstellungen der Lage auch bei schiefstehenden Großbehältern automatisch dadurch eintritt, daß beim Aufsetzen die Pendelstangen nach oben geschoben werden. Bei Verwendung eines Seiles erfolgt ein Ausgleich durch Schlappseilbildung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung werden die Hubgerüste jeweils in einer Laufkatze angeordnet, wo sie nicht nur vertikal, son­ dern auch quer zur Längsachse der Großbehälter getrennt ver­ fahrbar sind. Hierdurch ist es möglich, solche Großbehälter zu ergreifen, die um die Vertikalachse verdreht schiefstehen. Bei Querverschiebung zueinander kann nämlich die Lastaufnahmevor­ richtung, wie der Spreader, gedreht werden.

Die Laufkatzen können an einem oder zwei Brücken-, Halb- oder Vollportalkranen gelagert sein, wobei die Laufkatzen vorzugs­ weise mittels einer Synchronsteuerung gemeinsam verfahrbar sind. Die Laufkatzen können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch an jeweils einem separaten Kran befestigt sein, deren Längsabstand einstellbar ist, so daß durch Einstellung des Längsabstandes der Krane die aus zwei Greifbalken bestehende Lastaufnahmevorrichtung an die jeweilige Länge der Großbehälter angepaßt werden kann. Um die Greifarme oder Greifbalken auch an um alle drei Achsen schiefstehende Ladeeinheiten anpassen zu können, wird vorzugsweise eine Verbindung der beiden Greifbalken oder -arme über ein torsions- und biegesteifes, dem Abstand der Greifbalken sich anpassendes Element wie eine Teleskopschiene eingesetzt. Dieses Element koppelt nur die Drehfreiheitsgrade der beiden Greifbalken, so daß beide Balken z. B. immer plan auf der Deckfläche des Großbehälters aufliegen, ohne daß für die Drehfreiheitsgrade eine zusätzliche Regelung und Antriebe vorgesehen werden müssen.

Gegebenenfalls zusätzlich können die Laufkatzen über eine Kop­ pelstange, vorzugsweise eine Teleskopkoppelstange miteinander verbunden sein, insbesondere, wenn die Lastaufnahme nicht durch zwei getrennte Greifbalken, sondern einen starren Spreader erfolgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren darge­ stellt. Es zeigen

Fig. 1a bis c jeweils eine schematische Stirnansicht des Um­ schlaggerätes in bezug auf einen Großbehälter in verschiedenen Arbeitsstellungen,

Fig. 2a eine Ausführungsform des Umschlaggerätes mit einer Einschienenkatze mit einem starren Hubgerüst, an dem zwei Pendelstangen kardanisch aufgehängt sind,

Fig. 2b eine weitere Ausführungsform mit nur einer Pendelstange am Hubgerüst,

Fig. 3 zwei Brückenkrane, die über eine Koppelstange miteinander verbunden sind und einen Teleskop­ spreader manipulieren und

Fig. 4 zwei getrennte Brückenkrane mit Hubgerüsten und an Pendelstangen aufgehängten Hubbalken, ver­ bunden über ein biegesteifes Teleskop.

Das erfindungsgemäße Umschlaggerät besteht im wesentlichen aus einem Hubgerüst, das zwei über mindestens eine Traverse verbundene Säulen 10 und 11 aufweist. Das Hubgerät ist in einer Laufkatze 12 durch ein Linearführungssystem 13, 14 vertikal verfahrbar. Die beiden Säulen 10 und 11 sind jeweils Kastenprofile, in denen jeweils eine Pendelstange 15 und 16 kardanisch gelagert ist. Am unteren freien Ende der Pendelstangen 15 und 16 ist ebenfalls über eine kardanische Lagerung eine Lastaufnahmevorrichtung 17 befestigt. Die miteinander verbundenen Säulen 10 und 11 sind weiterhin mit einer Arretiervorrichtung 18 verbunden, die beispielsweise aus einem Zapfen, der auf der an den Pendeleinrichtungen hängenden Lastaufnahmevorrichtung 17 befestigt ist, und einer entsprechend geformten Aufnahme, die mit dem Hubgerüst verbunden ist.

Die Aufnahme kann über einen Hubzylinder 18a bewegbar angeordnet sein (siehe Fig. 2).

Die an der Laufkatze 12 angeordnete Hubeinrichtung 19 dient zum Heben und Senken des Hubgerüstes.

Bei der Darstellung nach Fig. 1a ist die Arretiervorrichtung 18 mit der Lastaufnahmevorrichtung 17 verriegelt, beispielsweise um beim Anfahren des Umschlaggerätes in die Aufnahmeposition relativ zu dem Großbehälter 20 über geeignete Steuer- und Rege­ lungssysteme eine optimale Lage einstellen zu können. Uner­ wünschte Pendelbewegungen der Lastaufnahmevorrichtung gegenüber dem Hubgerüst können wirksam vermieden werden. Löst man die Arretierung, kann entsprechend der Darstellung in Fig. 1b eine Horizontalausrichtung des Spreaders als Lastaufnahmevorrich­ tung 17 durch Ausrichtung der Pendelstangen 15 und 16 erfolgen. Nach dem Ankuppeln des Großbehälters 20 an den Spreader 17 und dessen leichtem Anheben schwenken die Pendelstangen schwer­ kraftbedingt wieder in die Vertikallage, wo die Arretiervor­ richtung 18 verriegelt werden kann. Nach Lösen der Verriege­ lung 18 können entsprechend der Abbildung Fig. 1c auch schief­ stehende Großbehälter 20 sicher angekuppelt werden, wozu eine der Pendelstangen - hier Pendelstange 16 beim Aufsetzen automa­ tisch nach oben verschoben wird. Durch den an der Katze 12 befestigten Antrieb kann das Hubgerüst gehoben und gesenkt wer­ den.

Das Umschlaggerät nach Fig. 2a zeigt auf einem Kastenträger 21 eines Kranes eine Einschienenkrankatze 22. An dieser Lauf­ katze 22 ist das zwei Säulen 10 und 11 aufweisende Hubgerüst befestigt, an dessen oberen Ende die Pendelstangen 15 und 16 wie im Falle der Ausführung nach Fig. 1a bis 1c kardanisch aufgehängt sind. Ebenfalls über eine kardanische Aufhängung ist die Lastaufnahmevorrichtung 17 an den Pendelstangen 15 und 16 befestigt. Das Hubgerüst besitzt ferner einen Hydraulikzylin­ der 18a, an dessen freien Ende eine Aufnahme für einen mit der Lastaufnahmevorrichtung 17 verbundenen Zapfen angeordnet ist und eine Arretierung 18 bildet. Zum Heben und Senken der Lastaufnahmevorrichtung 17 bzw. der Großbehälter 20 dienen im vorliegenden Fall zwei Hydraulikzylinder 23.

Es ist jedoch ebenso möglich, an einer Säule 10 oder einem Hub­ gerüst nur eine Pendelstange 15 vorzusehen, die mit der Lastaufnahmevorrichtung 17 befestigt ist. In diesem Falle sind zwei Arretierungsvorrichtungen 18 vorgesehen, die jeweils seit­ lich an der Lastaufnahmevorrichtung 17 angreifen. Solche Aus­ führungen sind insbesondere in der Form realisierbar, bei der zwei Hubgerüste jeweils eine Pendelstange aufweisen und vier Arretierungsvorrichtungen.

Bei dem Umschlaggerät nach Fig. 3 sind zwei Brückenkranfahr­ werke 30 und 31, die über eine Koppelstange 32 miteinander verbunden sind und einen Teleskopspreader 33 manipulieren. Greifarme 34, mittels derer Wechselbehälter oder Sattelanhänger aufgenommen werden können, sind im vorliegenden Fall hoch­ geschwenkt. Die Antriebe 35 der Brückenkranfahrwerke sind mit­ einander synchronisiert. Durch die getrennte vertikale Verfahr­ barkeit der Hubgerüste 110 und 111 kann jedes Hubgerüst ent­ sprechend einer Schiefstellung des Großbehälters 20 in entspre­ chender Weise angehoben werden. Bei Schiefstellung über die Diagonale kann ein weiterer Ausgleich über nachgebende Pendel­ aufhängungen erreicht werden.

Bei dem Umschlaggerät nach Fig. 4 sind in getrennten Brücken­ kranen 40 und 41 jeweilige Hubwerke 110 und 111 vertikal verfahrbar angeordnet. An Pendelstangen hängen über eine kardanische Aufhängung Hubbalken 42 und 43, die über eine torsions- und biegesteife Teleskopstange 44 miteinander verbunden sind, die eine Koppelung zur Übertragung der Drehfreiheitsgrade gewährleistet.

Das in Fig. 1 bis 4 dargestellte Umschlaggerät arbeitet zur Aufnahme und zum Transport eines Containers mit einem Spreader als Lastaufnahmevorrichtung folgendermaßen:

Beim horizontalen Verfahren des Umschlaggerätes, d. h. beim Anfahren in die Aufnahmeposition, ist der Spraeder 17 mittels der Arretierungsvorrichtung 18 gegenüber den Hubgerüsten 10 und 11 in der Horizontalen fixiert (Fig. 1a). Kurz vor dem Aufset­ zen des Spreaders 17 auf den Großbehälter 20 wird die Verriege­ lung gelöst. Der Spreader 17 setzt dann mit gelöster Verriege­ lung, d. h. horizontal und ggf. vertikal frei beweglich, auf den Container auf und wird mit diesem verriegelt. Nach dem Abheben des Containers 20 vom Fahrzeug wird der Spreader 17 zum weite­ ren Transport wieder mit den Hubgerüsten 10 und 11 verriegelt.

Beim Absetzen des Großbehälters 20 wird in entsprechender Weise Verfahren, d. h., das Anfahren geschieht mit verriegeltem Sprea­ der 17. Nach Erreichen der Absetzposition wird zunächst die Verriegelung zwischen dem Spreader 17 und den Hubgerüsten 10 und 11 gelöst, bevor der Container abgesetzt und die Verriege­ lung zwischen dem Spreader 17 und dem Container 20 gelöst wird. Hiernach wird der Spreader angehoben und wieder mit dem Hubge­ rüst 10, 11 verriegelt.

Das erfindungsgemäße Umschlaggerät kann insbesondere im kombi­ nierten Ladungsverkehr bei wechselnden Ladeeinheiten verwendet werden. Durch die alternative starre Führung des Spreaders beim Transport oder die freigeschaltete Pendelaufhängung kann den unterschiedlichen Arbeitspositionen optimal Rechnung getragen werden.

Claims (13)

1. Umschlaggerät für Großbehälter (20) wie Container, Wech­ selbehälter und Sattelanhänger mit an einem Kran oder einer Brücke verfahrbarer Laufkatze (12, 22, 30, 31, 40, 41), an der über eine Hubvorrichtung (19, 23) eine Lastaufnahmevorrichtung (17) heb- und senkbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in einem festgelegten oder fest einstellbaren Abstand nebeneinander angeordnete und horizontal verfahr­ bare Säulen (10, 11) oder Hubgerüste (110, 111) mit der Lastaufnahmevorrichtung (17) verbunden sind und daß die Säulen (10, 11) oder die beiden Hubgerüste (110, 111) ver­ tikal verfahrbar sind.

2. Umschlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Säulen (10, 11) oder jedes der beiden Hubgerü­ ste (110, 111) über eine Pendelaufhängung (15, 16) mit der Lastaufnahmevorrichtung (17) verbunden ist.

3. Umschlaggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelaufhängung (15, 16) arretierbar ist.

4. Umschlaggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (18) aus einem Zentrierzapfen und einer Aufnahme besteht.

5. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (17) ein Spreader, vorzugsweise ein Teleskopspreader (33), oder ein Hubbalken (42, 43) ist oder aus mehreren vorzugsweise mit­ einander gekoppelten Hubbalken (42, 43), Greifarmen (34) oder -balken besteht, von denen jeder mit nur einem Hubge­ rüst (10, 11) verbunden ist.

6. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelaufhängung aus Seilen und/oder Pendelstangen (15, 16) besteht.

7. Umschlaggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelstangen (15, 16) jeweils an ihren Enden Kugel- oder Kardangelenke aufweisen.

8. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelaufhängungen (15, 16) in oder an den Säulen (10, 11) oder den Hubgerüsten (110, 111) getrennt vertikal verschiebbar angeordnet sind.

9. Umschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen (12, 22) an einem Brücken-, Halb- oder Vollportalkran gelagert sind.

10. Umschlaggerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgerüste (10, 11) jeweils mit einem Brückenkranfahrwerk (30, 31, 40, 41) verbunden sind und daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31, 40, 41) quer zur Längsachse der Großbehälter (20) getrennt verfahrbar sind.

11. Umschlaggerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31, 40, 41) mittels einer Synchronsteuerung verfahrbar sind.

12. Umschlaggerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jedem Kran Hubgerüste (10, 11) mit einem Hubbalken (42, 43) befestigt sind und daß die Hubbal­ ken (42, 43) über eine Teleskopschiene (44) miteinander verbunden sind.

13. Umschlaggerüst nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenkranfahrwerke (30, 31) über eine Koppelstange (32), vorzugsweise Teleskopkop­ pelstange miteinander verbunden sind.