EP3280674B1

EP3280674B1 - Transporteinrichtung

Info

Publication number: EP3280674B1
Application number: EP16713281.0A
Authority: EP
Inventors: Roman BEER
Original assignee: Hans Kuenz GmbH
Current assignee: Hans Kuenz GmbH
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2036-03-11
Also published as: KR102456484B1; RU2017134128A; CN107743473A; HUE046707T2; CA2977991A1; RU2702366C2; MA41896B1; UA120387C2; AU2016245321B2; CA2977991C; BR112017021446B1; WO2016161470A1; EP3280674A1; RU2017134128A3; BR112017021446A2; JP6756732B2; PL3280674T3; MX2017012920A; AT516981B1; KR20170134410A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung zum Transport zumindest eines Containers oder einer sonstigen Last, wobei die Transporteinrichtung zumindest eine Laufkatze und zumindest eine Lastaufnahmevorrichtung und zumindest acht Hubseile aufweist, und die Lastaufnahmevorrichtung Verbindungseinrichtungen zur Befestigung des Containers oder der sonstigen Last aufweist und mittels der Hubseile heb- und senkbar an der Laufkatze hängt, wobei die Hubseile auf an der Laufkatze drehbar gelagerten Seiltrommeln aufwickelbar sind, und jedes Hubseil auf einer eigenen Seiltrommel aufwickelbar und/oder zumindest zum Teil aufgewickelt ist. Daneben betrifft die Erfindung auch Verfahren zum Transport zumindest eines Containers oder einer sonstigen Last, und einen Kran mit zumindest einer Transporteinrichtung.
Beim Transport von Containern mittels zumindest eines Krans werden Transporteinrichtungen der oben genannten Art eingesetzt. Neben dem Heben und Senken, d.h. einer Bewegung in vertikaler Richtung, ist meist auch ein Verstellen von Containern oder sonstigen Lasten in zumindest einer horizontalen Richtung nötig, um die Container bzw. die Last an einem vorbestimmten Platz abzustellen, an Lastkraftwagen zu übergeben, aufeinander zu stapeln usw. Die Laufkatze, auch Krankatze genannt, läuft dabei meist auf einem Hauptträger eines Krans entlang und ermöglicht die Bewegung der Transporteinrichtung in eine erste horizontale Richtung, während der Kran als Ganzes auf Kranschienen meist in eine zweite horizontale Richtung verschiebbar ist. Damit ist auch eine Grobpositionierung des Transporteinrichtung bzw. der Lastaufnahmevorrichtung in Bezug auf den Container oder die sonstige Last möglich.
Für einen raschen Umschlag der Container ist neben hohen Verfahrgeschwindigkeiten eine rasche und auch sehr genaue Positionierbarkeit (=Feinpositionierung) der Lastaufnahmevorrichtung vor allem auch am Container-Aufnahmeplatz und am beabsichtigten Container-Abstellplatz vorteilhaft.
In der DE 20 2006 000 490 U1 ist eine Transporteinrichtung der eingangs genannten Art gezeigt, bei der die Lastaufnahmevorrichtung von jeweils zwei Längs-Seilpaaren und jeweils zwei Quer-Seilpaaren getragen ist. Die zwei Quer-Seilpaare werden gemeinsam von einem Motor angetrieben. Auch die zwei Längs-Seilpaare werden mittels eines gemeinsamen Motors angetrieben. Zur Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung sind im Bereich der Verankerungspunkte der Seilpaare auf der Lastaufnahmevorrichtung Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen, welche eine Verschiebung der Lastaufnahmevorrichtung gegenüber den Seilangriffspunkten der Seilpaare ermöglichen. Zur Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheiten sind entsprechende Hydraulikaggregate, elektrische Komponenten, Sensorik, etc. auf der Lastaufnahmevorrichtung nötig, welche das Eigengewicht der Lastaufnahmevorrichtung erhöhen.
In der DE 10 2004 040 663 A1 ist ein Hubwerk mit acht an einer Lasttraverse verankerten Hubseilen und vier Seiltrommeln, auf welchen jeweils zwei der Hubseile aufwickelbar sind, und zwei Antrieben offenbart. Jeweils zwei der Seiltrommeln sind mittels eines gemeinsamen Antriebs antreibbar. Die beiden Antriebe sind unabhängig voneinander oder gekoppelt ansteuerbar. Um Abweichungen der Seillängen der Hubseile auszugleichen, verfügen vier der Hubseile über elastische Befestigungen an der Lasttraverse.
In der DE 200 13 621 U1 ist eine Transporteinrichtung der eingangs genannten Art offenbart, wobei vier Seiltrommeln einem Hubwerk und vier weitere Seiltrommeln einem Hilfshubwerk zugeordnet sind. Das Hilfshubwerk unterstützt das eigentliche Hubwerk, wenn dessen Seiltrommeln zu hohe Lasten erfahren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transporteinrichtung der oben genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der das Eigengewicht der Lastaufnahmevorrichtung gegenüber dem Stand der Technik verringert werden kann.
Erfindungsgemäß gelingt dies mit einer Transporteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei einer Transporteinrichtung gemäß der Erfindung ist somit in anderen Worten vorgesehen, dass alle Seiltrommeln unabhängig voneinander mit verschiedenen Drehzahlen und/oder in verschiedenen Drehrichtungen antreibbar sind.
Die Grundidee der gegenständlichen Erfindung besteht darin, dass jede Seiltrommel zum Auf- und Abwickeln ihres Hubseils individuell mit einer momentan gewünschten Drehzahl und/oder Drehrichtung angetrieben werden kann, um die Gesamtbewegung der Lastaufnahmevorrichtung bzw. des Containers zu Gesamtbewegung der Lastaufnahmevorrichtung bzw. des Containers zu beeinflussen. Die Drehzahl könnte auch als Drehgeschwindigkeit bezeichnet werden. Mit der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung ist es möglich, die Feinpositionierung der an der Laufkatze hängenden Lastaufnahmevorrichtung (diese wird auch als Headblock bezeichnet) durch individuelles Auf- und Abwickeln jedes einzelnen Hubseils vorzunehmen. Die Gesamtbewegung der Lastaufnahmevorrichtung ergibt sich dann durch das Zusammenspiel der jeweils individuell ansteuerbaren Seiltrommeln bzw. Hubseile. Auf zusätzliche Antriebseinheiten, z.B. die aus dem Stand der Technik bekannten Kolben-Zylinder-Einheiten zur Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung, sowie deren Energieversorgung und Ansteuermittel kann verzichtet werden. Hierdurch ergibt sich ein deutlich reduziertes Eigengewicht der Lastaufnahmevorrichtung.
Für die Realisierung einer ausschließlichen Hebe- und Senkbewegung der Lastaufnahmevorrichtung in vertikaler Richtung ist günstigerweise vorgesehen, dass die Seiltrommeln synchron angetrieben werden können, d.h. dass die Seiltrommeln dann zum gleichen Zeitpunkt mit einer entsprechenden, gegebenenfalls derselben, Drehzahl bzw. in demselben Drehsinn angetrieben werden können. Dies kann durch eine entsprechend individuelle Ansteuerung der Seiltrommeln mit entsprechend auf einander abgestimmten Vorgabewerten erreicht werden.
Eine Seiltrommel im Sinne der Erfindung könnte auch als Seilwinde bezeichnet werden und dient dem Auf- und Abwickeln eines Hubseils. Durch Verdrehen der Seiltrommel wird ein Hubseil bzw. ein Endabschnitt des Hubseils auf- bzw. abgewickelt. Die Anzahl der Seiltrommeln entspricht somit der Anzahl der Hubseile.
Als Hubseil wird in dieser Schrift ein Seil bezeichnet, welches zum Heben des Containers oder einer sonstigen Last beiträgt und durchgängig zwischen dem auf der jeweiligen Seiltrommel aufgewickelten Ende und einem von der Seiltrommel abgewandten Ende des Hubseils, welches an einem Bauteil verankert ist, verläuft. Unter dem Begriff des Seils bzw. Hubseils sind neben einem Seil an sich auch Bänder oder Ketten zu subsummieren. Die Gesamtheit der Hubseile bildet den sogenannten Seilschacht (auch Seilturm genannt), welcher sich zwischen der Laufkatze und der Lastaufnahmevorrichtung erstreckt. Der Seilschacht ist jenes Tragwerk, welches die Lastaufnahmevorrichtung und den gegebenenfalls daran befestigten Container oder die sonstige Last, trägt. Die Geometrie des Seilschachtes, ist von der relativen Lage der Lastaufnahmevorrichtung in Bezug zur Laufkatze abhängig.
Bei einem Ausfall eines der zumindest acht Hubseile, z.B. durch einen Riss eines Hubseils, kann die Transporteinrichtung mit den verbleibenden Hubseilen noch sicher betrieben werden, ohne dass die Stabilität des Seilschachtes und die Sicherheit der Transporteinrichtung wesentlich verringert wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung zwei einander gegenüberliegende Längsseiten und zwei, normal zu den Längsseiten ausgerichtete, einander gegenüberliegende Stirnseiten aufweist, wobei an jeder der Stirnseiten und Längsseiten zumindest zwei der Hubseile angreifen, und jeweils die an derselben Stirnseite angreifenden Hubseile, in einer Richtung parallel zu den Längsseiten gesehen, zumindest einen Kreuzungspunkt bilden und/oder dass jeweils die an derselben Längsseite angreifenden Hubseile, in einer Richtung parallel zu den Stirnseiten gesehen, zumindest einen Kreuzungspunkt bilden.
Durch die überkreuzte Anordnung von jeweils zwei an derselben Längs- oder Stirnseite der Lastaufnahmevorrichtung angreifenden Hubseilen kann die Stabilität des Seilschachtes bzw. der Transporteinrichtung erhöht werden. Obwohl ein Hubseil im Wesentlichen nur Kräfte in Richtung des Hubseilverlaufs aufnehmen kann, können mit der genannten gekreuzten Anordnung jeweils zweier Hubseile Pendelbewegungen der Lastaufnahmevorrichtung aufgrund von dynamischen Vorgängen (Beschleunigungsvorgänge, Wind, etc.) vermindert werden.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass zumindest eines der Hubseile, vorzugsweise jedes Hubseil, an der Lastaufnahmevorrichtung mittels einer Umlenkrolle umgelenkt ist und das von der Seiltrommel abgewandte Ende des Hubseils an der Laufkatze verankert ist. Durch die Umlenkung des Hubseils sind die wirksamen Seilkräfte im Hubseil verringert, da eine Art Flaschenzug realisiert ist. Die Umlenkung des Seiles an der Umlenkrolle könnte auch als Einscherung des Hubseils bzw. doppelte Führung des Hubseils bezeichnet werden. Aufgrund der verringerten Seilkräfte ist es möglich, einen kleineren Seildurchmesser zu wählen. Es kann zudem günstigerweise auch ein kleinerer Durchmesser der Seiltrommel realisiert werden. Aufgrund der kleineren Seilkräfte sind auch die nötigen Drehmomente zum Antrieb einer jeweiligen Seiltrommel kleiner. Das von der Seiltrommel abgewandte Ende des Hubseils wird günstigerweise mittels eines Seilendverbinders an der Laufkatze verankert bzw. fixiert. Derartige Seilendverbinder sind hinlänglich bekannt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung, vorzugsweise für jedes Hubseil, zumindest eine Messeinrichtung zur Ermittlung der in einem der Hubseile, vorzugsweise im jeweiligen Hubseil wirkenden Seilkraft aufweist. Als Seilkraft wird jene Kraft bezeichnet, mit welcher am Hubseil gezogen wird, also jene Kraft, mit welcher das Seil gespannt ist und welche in Seillängsrichtung wirkt. Die Seilkraft ist veränderlich und hängt von den statischen Randbedingungen (Eigengewicht der Lastaufnahmevorrichtung, Eigengewicht des Seiles, Eigengewicht des Containers oder der sonstigen Last) und den dynamischen Randbedingungen, wie z.B. der momentanen Beschleunigung der Lastaufnahmevorrichtung, angreifenden Windkräften etc. ab.
Die Lebensdauer eines Hubseils hängt maßgeblich von den auftretenden Seilkräften ab. Anhand der Messung der Seilkraft mittels der Messeinrichtung kann die momentane Belastung des jeweiligen Hubseils ermittelt werden. In bevorzugten Ausführungsvarianten kann die Information über die im jeweiligen Hubseil wirkende Seilkraft zur Steuerung und/oder Regelung der Gesamtbewegung der Transporteinrichtung bzw. der Lastaufnahmevorrichtung verwendet werden. Eine drohende Überlast eines Hubseils kann unmittelbar festgestellt werden, z.B. falls der Container oder die Lastaufnahmevorrichtung mit anderen Hindernissen zusammenstößt, und durch entsprechende Ansteuerung der Seiltrommeln verhindert werden.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass jede Seiltrommel einzeln von einem eigenen Motor, vorzugsweise einem Elektro-Motor, angetrieben ist. Mittels einer "gemeinsamen elektrischen Welle" können die einzelnen Seiltrommeln synchron angetrieben werden, wie dies beispielsweise beim Anheben der Lastaufnahmevorrichtung in Hubrichtung (=Vertikale) nötig ist. Die Motoren weisen hierzu günstigerweise Sensoren, wie z.B. Inkrementalgeber oder Resolver auf, welche die Winkelstellung der jeweiligen Motorwelle erfassen. Durch eine entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung kann eine winkeltreue Verdrehung der Motorwellen aller Motoren realisiert werden. Die einzelnen Motoren können auch, wie dies mit Elektro-Motoren besonders vorteilhaft realisierbar ist, unabhängig voneinander angesteuert werden.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es auch denkbar und möglich, dass zumindest zwei Seiltrommeln von einem gemeinsamen Motor angetrieben sind, wobei ein entsprechend steuer- bzw. regelbares Getriebe zum individuellen Einstellen der Drehzahl und -richtung jeder einzelnen Seiltrommel vorgesehen ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung zur Messung der Seilkraft an einer Drehmomentstütze eines Getriebes angeordnet ist, wobei das Getriebe zwischen der Seiltrommel und dem Motor wirkt. Das Antriebsdrehmoment bzw. die Drehbewegungen werden vom Motor erzeugt und über das Getriebe auf die jeweilige Seiltrommel übertragen. Die Drehmomentstütze dient der Abstützung des Getriebegehäuses an der Laufkatze des Krans und verhindert eine Verdrehung des Getriebegehäuses im Betrieb. Dazu weist eine Drehmomentstütze in der Regel einen Hebel auf, welcher z.B. mittels eines Bolzens mit der Laufkatze verbunden ist. Durch Messung der in die Tragstruktur der Laufkatze eingeleiteten Abstützkräfte der Drehmomentstütze können die wirksamen Drehmomente im Antriebsstrang bzw. die im jeweiligen Hubseil wirksamen Seilkräfte ermittelt werden. Die an der Drehmomentstütze angeordnete Messeinrichtung könnte z.B. einen Kraftmessbolzen oder eine Wägezelle aufweisen. Auch der Einsatz von anderen im Stand der Technik an sich bekannten Kraft- oder Drehmomentmesseinrichtungen ist denkbar und möglich.
In einer alternativen Ausführungsform der Messeinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung zur Erfassung der Seilkraft an einem von der Seiltrommel abgewandten Ende des Hubseils angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung sieht auch einen Kran, vorzugsweise einen Portalkran, mit zumindest einer Transporteinrichtung gemäß der Erfindung vor. Die Laufkatze der Transporteinrichtung ist günstigerweise mit Laufrädern auf Laufschienen eines Hauptträger (=Kranträger) des Krans verfahrbar.
Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Transport zumindest eines Containers oder einer sonstigen Last mittels einer Transporteinrichtung gemäß der Erfindung vor, wobei ein translatorisches und/oder rotatorisches Bewegen zumindest eines an der Lastaufnahmevorrichtung hängenden Containers oder einer sonstigen Last, vorzugsweise in sechs Freiheitsgraden, ausschließlich durch ein entsprechendes Auf- und Abwickeln der Hubseile der Transporteinrichtung auf der jeweiligen Seiltrommel erfolgt und die Seiltrommeln hierzu entsprechend angetrieben werden.
Neben translatorischen Bewegungen ist es somit günstigerweise auch möglich, rotatorische Bewegungen vor allem um eine gedachte vertikale aber auch um eine gedachte horizontale Drehachse zur Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung bzw. des Containers oder der sonstigen Last vorzunehmen. Diese rotatorischen Bewegungen werden in der Fachsprache auch als Skew-, Trim- und List-Bewegungen bezeichnet. Durch entsprechende Koordination der Drehrichtung und/oder der Drehzahl der einzelnen Seiltrommeln, können günstigerweise alle sechs Freiheitsgrade eines Containers ausschließlich durch individuellen Antrieb der Seiltrommeln erreicht werden. Die sechs Freiheitsgrade beziehen sich auf Bewegungen in drei voneinander unabhängige Richtungen (=Translation) und Verdrehungen in drei voneinander unabhängige Ebenen (=Rotation).
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zum Transport eines Containers oder einer sonstigen Last mittels einer Transporteinrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seilkräfte zumindest eines Hubseils, vorzugsweise jedes Hubseils, zur Vermeidung einer Überlast gemessen, und die Seiltrommeln entsprechend einzeln unabhängig voneinander bzw. individuell angetrieben werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, die einzelnen Seiltrommeln je nach Bedarf mit verschiedenen oder auch gleichen Winkelbeschleunigungen und/oder Drehzahlen und/oder Drehmomenten anzutreiben.
Günstigerweise werden die Seilkräfte in einer Messposition, in welcher der Container oder die sonstige Last frei hängt, ermittelt. Ausgehend von den ermittelten Seilkräften kann dann ein Vorgabewert für eine maximal zulässige Winkelbeschleunigung und/oder ein Vorgabewert für eine maximal zulässige Drehzahl der jeweiligen Seiltrommel gewählt werden. Günstigerweise kann vorgesehen sein, dass auch die sonstigen Kranantriebe zur Grobpositionierung des Containers oder der sonstigen Last hinsichtlich der maximalen Verfahrgeschwindigkeit und/oder der maximalen Beschleunigung in Abhängigkeit von den tatsächlich gemessenen Seilkräften begrenzt werden können.
Zusätzlich oder anstatt kann in einem weiteren Verfahren vorgesehen sein, dass die momentane Seilkraft eines Hubseils während der gesamten Bewegung des Containers, oder der sonstigen Last, überwacht wird und die Seiltrommeln in Abhängigkeit von der momentanen Seilkraft angesteuert werden. Es ist damit z.B. möglich, plötzlich auftretende dynamische Kräfte zu erfassen und diese durch eine entsprechende Reaktion zu verringern bzw. auszugleichen, um so eine Überlast im Hubseil bzw. in den Hubseilen zu vermeiden.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist es denkbar und möglich, die Lage bzw. Ausrichtung eines Containers in Bezug auf die Laufkatze derart zu wählen, dass der Betrag der Seilkräfte der jeweiligen Hubseile aneinander angeglichen werden kann. Insbesondere bei ungleichmäßig schweren Containern (deren Schwerpunkt außermittig liegt) ist es dadurch möglich, die Last noch besser auf die unterschiedlichen Hubseile zu verteilen, die Verfahrgeschwindigkeit des Krans entsprechend zu wählen und die Lebensdauer der Hubseile zu vergrößern.
Die verschiedenen oben genannten Verfahren können natürlich auch miteinander kombiniert werden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung und eines erfindungsgemäßen Krans erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung;
Fig. 2 die Transporteinrichtung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht auf die Längsseite des Containers gesehen;
Fig. 3 die Transporteinrichtung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht auf die Stirnseite des Containers gesehen;
Fig. 4 die Transporteinrichtung gemäß Fig. 1 in der Draufsicht;
Fig. 5 eine isometrische Ansicht der Transporteinrichtung gemäß Fig. 1 von unten gesehen;
Fig. 6 das Detail A gemäß Fig. 5;
Fig. 7 einen Portalkran mit einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung mit angehobener Lastaufnahmevorrichtung, und
Fig. 8 den Portalkran gemäß Fig. 7 mit einer abgesenkten Lastaufnahmevorrichtung.

Zur besseren Übersicht sind nicht alle Bauteile in allen Figuren mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Transporteinrichtung 1 weist eine Laufkatze 2 und eine Lastaufnahmevorrichtung 3 auf. Die Lastaufnahmevorrichtung 3 dient der Befestigung eines Containers 31 und weist hierzu eine Mehrzahl an an sich bekannten Verbindungseinrichtungen 14 auf. Diese Verbindungseinrichtungen 14 werden auch "Flipper" genannt. Die Lastaufnahmevorrichtung 3 hängt mit acht Hubseilen 20-27 an der Laufkatze 2 und kann relativ zur Laufkatze 2 durch Verlängern oder Verkürzen der freien Länge des jeweiligen Hubseils 20-27 bewegt werden.
Die Hubseile 20-27 sind einzeln auf an der Laufkatze 2 drehbar gelagerten Seiltrommeln 4 aufwickelbar bzw. aufgewickelt. Die Anzahl der Seiltrommeln 4 entspricht also der Anzahl der Hubseile 20-27. Alle Seiltrommeln 4 sind individuell bzw. unabhängig voneinander mit verschiedenen oder gleichen Drehzahlen und/oder in verschiedenen oder gleichen Drehrichtungen antreibbar. Jede der Seiltrommeln 4 ist im Ausführungsbeispiel von einem eigenen Motor 5 angetrieben. Günstigerweise ist vorgesehen, dass zumindest zwei der Seiltrommeln 4 parallel zueinander ausgerichtete Drehachsen 17 aufweisen. Im Ausführungsbeispiel sind die Drehachsen 17 von jeweils vier der Seiltrommeln 4 parallel zueinander ausgerichtet.
Die Motoren 5 sind im Ausführungsbeispiel als Elektro-Motor ausgebildet und jeweils mit einem Getriebe 6 kombiniert. Derartige Kombinationen werden auch als Getriebemotor bezeichnet. Die Motoren 5 sind unabhängig voneinander ansteuerbar, d.h. dass die unterschiedlichen Motoren 5 zum gleichen Zeitpunkt unterschiedliche oder gleiche Drehzahlen und/oder verschiedene oder gleiche Drehrichtungen aufweisen können. Es ist auch möglich, die Seiltrommeln 4 mit unterschiedlichen, vom jeweiligen Motor 5 erzeugten, Drehmomenten zu beaufschlagen.
Jedes der Hubseile 20-27 ist im Ausführungsbeispiel an der Lastaufnahmevorrichtung 3 mittels einer Umlenkrolle 12 umgelenkt. Das von der Seiltrommel 4 abgewandte Ende jedes Hubseils 20-27 ist mittels einer Seilendverbindung 16 an der Laufkatze 2 verankert. Die an der Umlenkrolle 12 umgelenkten Seilabschnitte eines Hubseils 20-27 verlaufen zwischen der Umlenkrolle 12 und der Laufkatze 2 im Wesentlichen in dieselbe Richtung. Mit dem Begriff "im Wesentlichen" ist in diesem Zusammenhang eine Winkelabweichung der umgelenkten Seilabschnitte von höchstens 30°, vorzugweise von weniger als 20°, gemeint.
Durch die doppelte Führung jedes Hubseils 20-27 (=Einscherung) sind die in einem jeweiligen Hubseil 20-27 wirkenden Seilkräfte gegenüber einer einfachen Führung halbiert, weshalb der Durchmesser der Hubseile 20-27 kleiner gewählt werden kann. Auch sind die zur Verdrehung der Seiltrommel 4 nötigen Drehmomente kleiner, wodurch kleinere Motoren 5 bzw. Getriebe 6 eingesetzt werden können. Es ist dadurch auch möglich, Seiltrommeln 4 mit kleinerem Durchmesser zu wählen.
Die Lastaufnahmevorrichtung 3 weist im Grundriss gesehen, eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur auf, d.h. sie besitzt zwei einander gegenüberliegende Längsseiten 7, 8 und normal zu den Längsseiten 7, 8 ausgerichtete, einander gegenüberliegende Stirnseiten 9, 10. Die Längsseiten 7, 8 und die Stirnseiten 9, 10 sind günstigerweise parallel zu den Längsseiten 34 und den Stirnseiten 35 des an der Lastaufnahmevorrichtung 3 befestigten Containers 31 ausgerichtet. Im Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Umlenkrollen 12 an den Längsseiten 7, 8 und Stirnseiten 9, 10 angeordnet und gegenüber der Lastaufnahmevorrichtung 3 drehbar gelagert. Jeweils zwei der Hubseile 20-27 greifen über die jeweiligen Umlenkrollen 12 an jeder der Stirnseiten 9, 10 und Längsseiten 7, 8 an.
Im Ausführungsbeispiel bilden die an derselben Stirnseite 9, 10 angreifenden Hubseile 20, 21 bzw. 20, 23, in einer Richtung parallel zu den Längsseiten 7, 8 gesehen, vier Kreuzungspunkte 11, vgl. Fig. 3. Auch die an derselben Längsseite 7, 8 angreifenden Hubseile 24, 25 bzw. 26, 27 bilden, in einer Richtung parallel zu den Stirnseiten 9, 10 gesehen, vier Kreuzungspunkte 11. Durch das Überkreuzen der jeweils an derselben Längsseite 7, 8 oder Stirnseite 9, 10 angreifenden Hubseile 20-27 kann eine hohe Stabilität des von den Hubseilen 20-27 gebildeten Seilschachtes der Transporteinrichtung 1 erreicht werden. Da Seile hauptsächlich Kräfte in Seillängsrichtung übertragen können, ist diese verschränkte Anordnung der Hubseile 20-27 günstig. Zudem ist es möglich, relativ enge Containergassen mit der Transporteinrichtung 1 zu befahren, vgl. Fig. 8. Wird auf die Umlenkrollen 12 verzichtet und jedes Hubseil 20-27 nur einzeln geführt, so ergibt sich statt vier jeweils nur ein Kreuzungspunkt bei zwei sich kreuzenden Hubseilen.
Zum Heben und Senken des Containers 31 bzw. der Lastaufnahmevorrichtung 3 in Vertikalrichtung werden die Seiltrommeln 4, gegebenenfalls abgesehen von der erfindungsgemäß möglichen Feinjustierung, von den Motoren 5 synchron angetrieben. Damit wird ein Verkippen des Containers 31 bzw. der Lastaufnahmevorrichtung 3 während der Hebe- und Senkbewegung verhindert. Die Drehzahl eines jeweiligen Motors 5 wird mittels entsprechender Sensoren erfasst und mit den anderen Motoren 5 abgeglichen. Dieser Synchronbetrieb mehrerer unabhängiger Motoren 5 wird auch als "gemeinsame elektrische Welle" bezeichnet.
Neben dem synchronen Betrieb der Seiltrommeln 4 ist erfindungsgemäß auch ein voneinander unabhängiger Antrieb der Seiltrommeln 4 möglich, sodass abgesehen von oder während der Hebe- und Senkbewegung auch eine Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung 3 in weitere Freiheitsgrade ermöglicht wird.
In Fig. 2 sind mögliche Bewegungsrichtungen der Lastaufnahmevorrichtung 3 bezogen auf eine Ansicht auf die Längsseite 34 des Containers 31 eingezeichnet. Für eine Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung 3 bzw. des Containers 31 in die erste Richtung 40 (=Heberichtung) werden alle Seiltrommeln 4, wie bereits erläutert, zumindest im Wesentlichen synchron angesteuert und die jeweiligen Hubseile 20-27 im Wesentlichen synchron auf den jeweiligen Seiltrommeln 4 aufgewickelt.
Zur Bewegung in die zweite Richtung 41 werden die Seiltrommeln 4 individuell angetrieben. Während ein Längsabschnitt eines jeweiligen Hubseils 24, 26 von den entsprechenden Seiltrommeln 4 abgewickelt und ein Längsabschnitt des jeweiligen Hubseils 25, 27 auf der entsprechenden Seiltrommel 4 aufgewickelt wird, bewegt sich die Lastaufnahmevorrichtung 3 bzw. der Container 31 in die zweite Richtung 41. Die Hubseile 20 bis 23 werden entsprechend anteilsmäßig auf- bzw. abgewickelt, um eine Überlast bzw. ein Durchhängen des einzelner Hubseile zu vermeiden.
Neben den rein translatorischen Bewegungen in die erste Richtung 40 und die zweite Richtung 41 ist jede Kombination dieser Richtungen denkbar und möglich. Selbstverständlich kann die Lastaufnahmevorrichtung 3 auch in die entsprechende Gegenrichtung zur ersten Richtung 40 und zur zweiten Richtung 41 bewegt werden. Die Drehrichtungen der Seiltrommeln 4 kehren sich dann entsprechend um.
Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung 3 bzw. der Container 31 in eine Schwenkrichtung 42 verschwenkt werden kann (=rotative Bewegung). Durch entsprechende Koordination der Bewegung der Seiltrommeln 4 kann diese Bewegung in Schwenkrichtung 42 erreicht werden. Die Hubseile 20, 21 werden zum Teil von der jeweiligen Seiltrommel 4 abgewickelt, während die Hubseile 22, 23 zum Teil auf die entsprechende Seiltrommel 4 aufgewickelt werden. Die Hubseile 22, 26 und 25, 27 werden entsprechend auf- bzw. abgewickelt, um die Schwenkbewegung ohne Lockerung bzw. Überlast der entsprechenden Hubseile durchzuführen. Eine Schwenkbewegung in die Gegenrichtung der Schwenkrichtung 42 ist ebenfalls möglich. Auch die Schwenkbewegung in oder entgegen der Schwenkrichtung 42 kann in beliebiger Art und Weise mit der translatorischen Bewegung in die erste Richtung 40 und die zweite Richtung 41 überlagert werden.
Analog, wie dies anhand der Fig. 2 für die Ansicht auf die Längsseite 34 des Containers 31 erläutert wurde, ist auch eine Bewegungsmöglichkeit der Lastaufnahmevorrichtung 3 bezüglich der Ansicht auf die Stirnseite 35 des Containers 31, bzw. einer Ansicht auf die Stirnseite 9 der Lastaufnahmevorrichtung 3, realisierbar, vgl. Fig. 3. Auch hier sind translatorische Bewegungen in oder entgegen der ersten Richtung 40 und/oder entgegen der dritten Richtung 43 und eine Schwenkbewegung in oder entgegen der Schwenkrichtung 44 (=rotative Bewegung) um eine Achse des Containers 31 bzw. der Lastaufnahmevorrichtung 3 durch gezieltes Antreiben der jeweiligen Seiltrommeln 4 der Hubseile 20-27 möglich.
Auch ein Verschwenken der Lastaufnahmevorrichtung 3 um die Vertikalachse der Transporteinrichtung 1, in oder entgegen der Schwenkrichtung 45, ist entsprechend realisierbar, vgl. Fig. 4.
Günstigerweise kann so die Lastaufnahmevorrichtung 3 bzw. der Container 31 in sechs Freiheitsgraden beliebig bewegt werden, wie dies auch im Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Da die Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung 3 mit den Hubseilen 20-27 vorgenommen werden kann, kann auf einen Zwischenrahmen und die beim Stand der Technik bekannten zusätzlichen Antriebe zur Feinpositionierung verzichtet werden. Insgesamt ist es damit günstigerweise möglich, bis zu einem Drittel der Masse der Lastaufnahmevorrichtung 3 im Vergleich zur aus dem Stand der Technik bekannten Lastaufnahmevorrichtung einzusparen.
Im Ausführungsbeispiel wird die im jeweiligen Hubseil 20-27 wirkende Seilkraft mittels einer jeweiligen Messeinrichtung 13 gemessen. Die Messeinrichtung 13 ist jeweils an einer Drehmomentstütze des Getriebes 6 des Getriebemotors angeordnet. Das Getriebe 6 wirkt zwischen der jeweiligen Seiltrommel 4 und dem jeweiligen Motor 5. In Fig. 6 ist die Drehmomentstütze des Getriebes 6 durch die Seiltrommel 4 verdeckt. Die Drehmomentstütze dient der Abstützung des Gehäuses des Getriebes 6 bzw. des Getriebemotors an der Laufkatze 2. Die auftretenden Differenzdrehmomente von An- und Abtriebsseite des Getriebes 6 werden über die Drehmomentstütze in die Tragstruktur der Laufkatze 2 eingeleitet und so eine Verdrehung des Getriebes 6 im Betrieb verhindert. Durch die Anordnung eines Kraftmessbolzens der Messeinrichtung 13 an der Drehmomentstütze, zwischen Drehmomentstütze und Laufkatze 2, können die momentanen Kräfte bzw. Drehmomente ermittelt und damit auf die gerade wirksamen Seilkräfte in den Hubseilen 20-27 zurückgeschlossen werden. Derartige Messeinrichtungen 13 sind hinlänglich bekannt. Die Messeinrichtung 13 könnte in anderen Ausführungsformen auch eine an der Drehmomentstütze angeordnete Wägezelle oder eine Druckmessdose aufweisen, welche einen Rückschluss auf die Differenzdrehmomente bzw. die wirksamen Seilkräfte ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass eine jeweilige Messeinrichtung 13 zur Erfassung der Seilkraft an einem von der Seiltrommel 4 abgewandten Ende des jeweiligen Hubseils 20-27 angeordnet ist. Eine derartige Messeinrichtung 13 könnte, wie dies im Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, im Bereich des Seilendverbinders 16 angeordnet sein, vgl. Fig. 6.
Die wirksamen Seilkräfte in den Hubseilen 20-27 können in einer Messposition der Transporteinrichtung 1, in welcher die Lastaufnahmevorrichtung 3 frei hängt, ermittelt werden. Bei unsymmetrischen Lasten, d.h. insbesondere bei ungleichmäßig beladenen Containern 31, können sehr unterschiedliche Seilkräfte in den Hubseilen 20-27 auftreten. Um eine Überlastung einzelner Hubseile 20-27 beim Transport des Containers 31 zu vermeiden, wird günstigerweise die maximale Beschleunigung des Containers und/oder die maximale Verfahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den in der Messposition gemessenen Seilkräften begrenzt. Durch die unabhängig voneinander angetriebenen Seiltrommeln 4 ist es auch möglich, eine Angleichung der in den Hubseilen 20-27 wirksamen Seilkräfte zu erreichen, indem die Last durch Feinpositionierung der Lastaufnahmevorrichtung entsprechend auf die angreifenden Hubseile 20-27 aufgeteilt wird.
Im Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung 3 bzw. der Container 31 in seiner Ausrichtung mittels der unabhängig voneinander antreibbaren Seiltrommeln 4 verlagert werden kann, um die insbesondere bei ungleichmäßig beladenen Containern 31 unterschiedlichen Seilkräfte in den Hubseilen 20-27 weiter zu vergleichmäßigen bzw. die Last auf die Hubseile 20-27 zu verteilen.
Die Angleichung der Seilkräfte in den Hubseilen 20-27 erfolgt günstigerweise während der gesamten Verfahrbewegung des Containers 31 bzw. der Lastaufnahmevorrichtung 3. Auch dynamisch auftretenden Belastungen der einzelnen Hubseile 20-27, z.B. aufgrund von unvermittelt am Container 31 oder an der Lastaufnahmevorrichtung 3 angreifenden Windkräften, können durch eine Angleichung der Seilkräfte ausgeglichen werden.
Durch die Verwendung von zumindest acht Hubseilen 20-27 ist es zudem möglich, dass die verbleibenden sieben Hubseile bei einem Seilriss eines der Hubseile 20-27 die Last des Containers 31 aufnehmen und somit eine hohe Ausfallssicherheit der Transporteinrichtung 1 erreicht wird, ohne dass eine signifikante Verringerung der Stabilität des Seilschachtes auftritt.
Die Transporteinrichtung 1 wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 8 an einem als Portalkran ausgebildeten Kran 30 verwendet. Die Laufkatze 2 der Transporteinrichtung 1 ist entlang eines Hauptträgers 33 des Krans 30 bewegbar. Dazu weist die Laufkatze 2 Laufräder 15 auf, welche auf nicht näher dargestellten Laufschienen des Hauptträgers 33 abrollen. Der gesamte Kran 30 ist auf Kranschienen 32 in Längsrichtung der Kranschienen 32 bewegbar. Die Bewegung in Richtung der Kranschienen 32 und entlang des Hauptträgers 33 dient der Grobpositionierung der Transporteinrichtung 1.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Hubseil an einer Umlenkrolle 12 umgelenkt ist. Es ist auch denkbar und möglich, dass ein jeweiliges Hubseil an der Lastaufnahmevorrichtung 3 mittels einer Seilendverbindung fix verankert ist. Auch bei einer Verankerung der Hubseile an der Lastaufnahmevorrichtung überkreuzen sich die an derselben Längs- oder Stirnseite der Lastaufnahmevorrichtung angreifenden Hubseile günstigerweise, wobei die an derselben Längs- oder Stirnseite angreifenden Hubseile einen einzigen Kreuzungspunkt bilden.
Die Lastaufnahmevorrichtung 3 könnte in bestimmten Ausführungsbeispielen zusätzlich eine Schwenkeinheit aufweisen, um ein Verschwenken des Containers um größere Winkel, wie z.B. 90° oder mehr, zu ermöglichen.
Im Gegensatz zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es denkbar und möglich, dass jeweils zumindest zwei Seiltrommeln von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden. Über ein variables Verteilgetriebe könnten die Seiltrommeln dann individuell in unterschiedliche Drehrichtungen und/oder mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden.
Die Transporteinrichtung gemäß der Erfindung kann auch für sonstige Lasten adaptiert werden. Sie ist nicht auf den Transport von Containern beschränkt.

Die Transporteinrichtung 1 könnte in anderen Ausführungsvarianten auch an einem Brückenkran oder einem anderen Kran verwendet werden.

Legende zu den Hinweisziffern:

1	Transporteinrichtung	22	Hubseil
2	Laufkatze	23	Hubseil
3	Lastaufnahmevorrichtung	24	Hubseil
4	Seiltrommel	25	Hubseil
5	Motor	26	Hubseil
6	Getriebe	27	Hubseil
7	Längsseite	30	Kran
8	Längsseite	31	Container
9	Stirnseite	32	Kranschiene
10	Stirnseite	33	Hauptträger
11	Kreuzungspunkt	34	Längsseite
12	Umlenkrolle	35	Stirnseite
13	Messeinrichtung	40	erste Richtung
14	Verbindungseinrichtung	41	zweite Richtung
15	Laufrad	42	Schwenkrichtung
16	Seilendverbindung	43	dritte Richtung
17	Drehachse	44	Schwenkrichtung
20	Hubseil	45	Schwenkrichtung
21	Hubseil

Claims

Transporteinrichtung (1) zum Transport zumindest eines Containers (31) oder einer sonstigen Last, wobei die Transporteinrichtung (1) zumindest eine Laufkatze (2) und zumindest eine Lastaufnahmevorrichtung (3) und zumindest acht Hubseile (20-27) aufweist, und die Lastaufnahmevorrichtung (3) Verbindungseinrichtungen (14) zur Befestigung des Containers (31) oder der sonstigen Last aufweist und mittels der Hubseile (20-27) heb- und senkbar an der Laufkatze (2) hängt, wobei die Hubseile (20-27) auf an der Laufkatze (2) drehbar gelagerten Seiltrommeln (4) aufwickelbar sind, und jedes Hubseil (20-27) auf einer eigenen Seiltrommel (4) aufwickelbar und/oder zumindest zum Teil aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei allen Seiltrommeln (4) die Drehzahl und/oder die Drehrichtung jeweils individuell einstellbar ist.
Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahmevorrichtung (3) zwei einander gegenüberliegende Längsseiten (7, 8) und zwei, normal zu den Längsseiten (7, 8) ausgerichtete, einander gegenüberliegende Stirnseiten (9, 10) aufweist, wobei an jeder der Stirnseiten (9, 10) und Längsseiten (7, 8) zumindest zwei der Hubseile (20-27) angreifen, und jeweils die an derselben Stirnseite (9, 10) angreifenden Hubseile (20, 21; 22, 23), in einer Richtung parallel zu den Längsseiten (7, 8) gesehen, zumindest einen Kreuzungspunkt (11) bilden und/oder dass jeweils die an derselben Längsseite (7, 8) angreifenden Hubseile (24, 25; 26, 27), in einer Richtung parallel zu den Stirnseiten (9, 10) gesehen, zumindest einen Kreuzungspunkt (11) bilden.
Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Hubseile (20-27), vorzugweise jedes Hubseil (20-27), an der Lastaufnahmevorrichtung (3) mittels einer Umlenkrolle (12) umgelenkt ist und das von der Seiltrommel (4) abgewandte Ende des Hubseils (20-27) an der Laufkatze (2) verankert ist.
Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1), vorzugsweise für jedes Hubseil (20-27), zumindest eine Messeinrichtung (13) zur Ermittlung der in einem der Hubseile (20-27), vorzugsweise im jeweiligen Hubseil (20-27), wirkenden Seilkraft aufweist.
Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seiltrommel (4) einzeln von einem eigenen Motor (5), vorzugsweise einem Elektro-Motor, angetrieben ist.
Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) an einer Drehmomentstütze eines Getriebes (6) angeordnet ist, wobei das Getriebe (6) zwischen der Seiltrommel (4) und dem Motor (5) wirkt.
Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) zur Erfassung der Seilkraft an einem von der Seiltrommel (4) abgewandten Ende des Hubseils (20-27) angeordnet ist.
Verfahren zum Transport zumindest eines Containers (31) oder einer sonstigen Last mittels einer Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein translatorisches und/oder rotatorisches Bewegen zumindest eines an der Lastaufnahmevorrichtung (3) hängenden Containers (31) oder einer sonstigen Last, vorzugsweise in sechs Freiheitsgraden, ausschließlich durch ein entsprechendes Auf- und Abwickeln der Hubseile (20-27) der Transporteinrichtung (1) auf der jeweiligen Seiltrommel (4) erfolgt und die Seiltrommeln (4) hierzu entsprechend angetrieben werden.
Verfahren zum Transport zumindest eines Containers (31) oder einer sonstigen Last mittels einer Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Seilkräfte zumindest eines Hubseiles (20-27), vorzugsweise jedes Hubseiles (20-27), zur Vermeidung einer Überlast gemessen, und die Seiltrommeln (4) entsprechend einzeln unabhängig voneinander angetrieben werden.
Kran (30), vorzugsweise Portalkran, mit zumindest einer Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.