WO2004074158A1 - Bridge crane or gantry crane - Google Patents
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- WO2004074158A1 WO2004074158A1 PCT/EP2004/001292 EP2004001292W WO2004074158A1 WO 2004074158 A1 WO2004074158 A1 WO 2004074158A1 EP 2004001292 W EP2004001292 W EP 2004001292W WO 2004074158 A1 WO2004074158 A1 WO 2004074158A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C9/00—Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes
- B66C9/16—Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes with means for maintaining alignment between wheels and track
Definitions
- the invention relates to a bridge or gantry crane, in particular in container terminals on rails automatically operating double-girder overhead crane, the
- Bridge consists of a frame composed of head and main girders, on which a trolley with lifting gear can be moved, the bridge having a fixed bearing and a floating bearing side for the rail wheels to be moved on all four corner points of the bridge on the rails of the crane carriageway.
- Bridge cranes are usually built as a double-joint frame system with two fixed bearing sides.
- the two-joint frame system can experience large horizontal displacements of the support points under load, which leads to an unintentionally large reduction in the rail spacing on the crane carriageway and on the neighboring crane carriageways to an undesired enlargement of the
- a gantry crane with two main girders is known, the ends of which are rigidly connected to one another on the fixed bearing side of the crane carriageway by a first head or end girder having a rail running gear, and which on the opposite floating bearing side transversely to the direction of travel of the
- the bridge rests movably on a second head support, which is also provided with a rail carriage, an additional one crossbeam connecting the two main girders ensures the necessary stability of the bridge.
- a bracket is cantileveredly attached to the second head support, which extends essentially horizontally inwards and is supported in an articulated manner on the cross member. Rollers between the head carrier on the floating bearing side and the ends of the main carrier overlapping these allow a horizontal one
- the horizontal forces from the skew should be minimized, optimally up to form-fit driving.
- the braking system should always generate constant braking forces, regardless of the dynamic wheel loads; the brake system should also take over the function of the standstill brake after reaching the predetermined position in
- the crane should be positioned on the rails without play in container storage. So far the function of the standstill brake was translated via the drive train and passed on to the rail wheel. The sum of the games in the drive train (engine brake - engine - clutch - gearbox - rail wheel) made an absolute positioning partially impossible.
- a double-rail chassis in particular for excavators, stackers and similar heavy devices, is known from German patent DE 872 180, the rail wheels of which are rotatably mounted on a so-called balancer.
- the balancer is in turn supported by a ball or universal joint on a frame construction of the excavator, stacker or similar heavy equipment.
- the balancer is thus articulated not only about a horizontal axis oriented transversely to the direction of travel of the chassis, but also about a vertical axis.
- Container bridges described that also has balancers with rail wheels mounted on them.
- the balancers are each pivotable about transverse to the direction of travel and horizontally aligned axes.
- Patent DE 197 08 750 C2 already discloses a trolley for a crane, preferably a gantry crane, which has wheels with tires arranged side by side in a double arrangement. Each double arrangement of the wheels is mounted in a double wheel swing arm, which is mounted on a balancer via a joint axis running in the direction of travel and horizontally aligned.
- the present invention has for its object to improve a generic bridge or gantry crane so that it enables optimal load balancing with a good footprint of the wheels even under unfavorable weather conditions or tolerances.
- a balancer with at least two rail wheels movable on the rails is arranged at all four corner points of the bridge, that the balancers are articulated about a horizontal and a vertically aligned axis aligned transversely to the direction of travel of the bridge and that the balancers arranged on the floating bearing side additionally about a horizontal axis oriented in the direction of travel of the bridge are pivotable.
- the bridge or gantry crane which essentially consists of the rigid and torsionally rigid steel structure, the bridge with rail trolleys, the trolley with rail trolleys and the hoist with its rigid load management, can be represented statically as a three-joint frame.
- the bridge has a fixed and a floating bearing side, the balancers are articulated around two axes at the corner points of the head girders. These so-called bogies receive an additional third degree of freedom on the loose bearing side.
- the bogies on the fixed bearing side with the degree of freedom in the Y and Z directions and the bogies are the
- the invention has the clear advantage over the prior art that narrow design tolerances for the crane carriageway which cause high costs, in particular when laying the rails, and narrow manufacturing tolerances of the stacking crane are no longer necessary. Changes, e.g. from the elastic deformations of the overall system, influence as systematic, i.e. under all circumstances (internal and external effects on the system) reproducible deviations the positioning accuracy. Automation of the cranes is therefore possible.
- the main and head girders of the steel structure of the bridge are welded together from box girders in a flexurally and torsionally rigid manner and are provided in their corner regions with downwardly extending brackets in which the vertical and transverse to the direction of travel of the bridge Aligned horizontal pivot axes for the balancers are arranged, each bracket on the fixed bearing with the
- Box girders welded together have a particularly high dimensional stability. Together with the vertical and horizontal storage of the bogies on the
- the automatic overhead crane is equipped with a synchronous control, as is known per se from the prior art, according to another design feature of the invention.
- the overhead crane be equipped with a brake system that is independent of the drive train, which, in conjunction with the rigid load management and the bridge design as a three-link frame, makes it possible to reproduce the position of the containers, depending on the static and mechanical parameters, such as position the cat, ensure the eccentric center of gravity of the load and the change in length of the bridge in the Y direction due to the influence of temperature.
- the advantages of the invention are seen in the improved economy of the container terminal through the optimization of the overhead crane and the resulting optimal design of the crane track.
- the performance of the entire terminal is increased because, with the usual use of several cranes operating in parallel, there is no mutual interference between the cranes and therefore there are no restrictions on operations in the container warehouse. Since the containers can be positioned in the container warehouse without taking corrective measures or taking them, the crane is particularly suitable for automatic use.
- Another advantage of the invention lies in the intended vertical mounting and the resulting balancing effect.
- Short bogies can adapt better to the conditions from the permissible tolerances of the rail laying than a rigid running gear running across the entire width of the crane.
- the vertical storage of the bogies enables a uniform on the fixed bearing side
- Fig. 3 shows a bogie with the balancer and brake system as well
- Fig. 4 is a schematic representation of the stacking crane shown in Fig. 1.
- FIG. 1 shows a perspective illustration of the automatic multi-girder overhead crane 1 as a container stacking crane on the elevated crane runway 2.
- the columnar supports 2.1 carry the crane runway girder 2.2 on which the pair of rails 2.3 forms the basis for the overhead crane 1.
- the second, parallel rails 2.4 on the crane runway girder 2.2 are each part of the
- the stacking crane essentially consists of the steel structure of the bridge 3, the trolley 4 and the hoist 5 with the rigid load guide 6.
- the steel structure of the bridge 3 has a fixed bearing side 7 and a floating bearing side 8.
- the two rigid brackets 9 are fixed on the fixed bearing side 7 , on the floating bearing side 8, the two pivotable brackets 10 via a swivel 11, with the
- Fig. 2 shows a sectional view of the vertical mounting of the Z-axis 13 of the bogies 12, in the right half of the drawing that of the rigid console 9 of the
- Fig. 3 shows a sectional view of a bogie 12 with the balancer 12.1.
- the horizontal rail wheels 12.2 and the vertical guide rollers 12.3, as well as the bearing point of the Y axis 15 on the balancer 12.1 can be seen.
- the brake system 16 which is independent of the drive train and acts directly on the rails.
- the fourth, parallel rails 2.4 are each part of the pairs of rails on the crane runway girders of the neighboring cranes.
- the bridge 3 and the cat 4 can also be seen here.
- the fixed bearing side 7 and the floating bearing side 8 can be seen on the bridge 3.
- the two rigid brackets 9 are fixed on the fixed bearing side, and the two pivotable brackets 10 are located on the floating bearing side via the swivel joint 11 connected to that of the bridge 3.
- a bogie 12 with a balancer 12.1, with two rail wheels 12.2 and four guide rollers 12.3 is articulated. Refers to list of marks
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)
Abstract
The invention relates to a bridge crane or gantry crane, especially a double girder bridge crane (1) that is automatically operated on rails in container terminals. The bridge (3) of said bridge crane or gantry crane consists of a frame assembled from end carriages and main girders. A trolley (4) comprising hoisting gear (5) can be moved on said bridge (3). The bridge (3) is provided with a fixed bearing side (7) and a movable bearing side (8) for the rail wheels (12.2) that are to be moved on the rails (2.3; 2.4) of the crane runway (2) at all four corner points of the bridge (3). A balancing member (12.1) comprising at least two rail wheels (12.2) that are movable on the rails (2.3; 2.4) is disposed at each of the four corner points of the bridge (3). Said balancing members (12.1) are mounted so as to be pivotable about a horizontal axis (Y) which runs perpendicular to the direction of travel of the bridge (3) and another axis (Z) that runs vertical thereto. The balancing members (12.1) located on the movable bearing side (8) can additionally be swiveled about a horizontal axis (X) which extends in the direction of travel of the bridge (3).
Description
Brücken- oder PortalkranBridge or gantry crane
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Brücken- oder Portalkran, insbesondere in Container- Terminals auf Schienen automatisch operierender Zweiträger-Brückenkran, dessenThe invention relates to a bridge or gantry crane, in particular in container terminals on rails automatically operating double-girder overhead crane, the
Brücke aus einem aus jeweils Kopf- und Hauptträgern zusammengefügten Rahmen besteht, auf der eine Katze mit Hubwerk verfahrbar ist, wobei die Brücke eine Festlager- und eine Loslagerseite für die an allen vier Eckpunkten der Brücke auf den Schienen der Kranfahrbahn zu verfahrenden Schienenräder aufweist.Bridge consists of a frame composed of head and main girders, on which a trolley with lifting gear can be moved, the bridge having a fixed bearing and a floating bearing side for the rail wheels to be moved on all four corner points of the bridge on the rails of the crane carriageway.
Üblicherweise werden Brückenkrane als Zweigelenkrahmensystem mit zwei Festlagerseiten gebaut. Doch das Zweigelenkrahmensystem kann bei Belastung große Horizontalverschiebungen der Auflagerpunkte erfahren, was zu einer ungewollt großen Verringerung der Schienenabstände auf der Kranfahrbahn und auf den Nachbar-Kranfahrbahnen zu einer ungewollten Vergrößerung derBridge cranes are usually built as a double-joint frame system with two fixed bearing sides. However, the two-joint frame system can experience large horizontal displacements of the support points under load, which leads to an unintentionally large reduction in the rail spacing on the crane carriageway and on the neighboring crane carriageways to an undesired enlargement of the
Schienenabstände führen kann. Auch treten bei dieser Konstruktion Zwangsspannungen in Folge von Temperaturänderungen auf, die bei der Bemessung des Brückenkrans und des Kranbahnsystems zu berücksichtigen sind.Rail distances can lead. In this construction, forced stresses also occur as a result of temperature changes, which must be taken into account when dimensioning the overhead crane and the crane runway system.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 36 27 983 A1 ist ein Brückenkran mit zwei Hauptträgern bekannt, deren Enden auf der Festlagerseite der Kranfahrbahn starr durch einen ersten, ein Schienenfahrwerk aufweisenden Kopf- oder Endträger miteinander verbunden sind, und die auf der gegenüberliegenden Loslagerseite quer zur Verfahrrichtung der Brücke beweglich auf einem zweiten, ebenfalls mit einem Schienenfahrwerk versehenen Kopfträger aufliegen, wobei ein zusätzlicher
die beiden Hauptträger verbindender Querträger für die notwendige Stabilität der Brücke sorgt. An dem zweiten Kopfträger ist eine Konsole fliegend auskragend befestigt, die sich im Wesentlichen horizontal nach innen erstreckt und sich an dem Querträger gelenkig abstützt. Laufrollen zwischen dem loslagerseitigen Kopfträger und den diesen übergreifenden Enden der Hauptträger gestatten einen horizontalenFrom German published patent application DE 36 27 983 A1, a gantry crane with two main girders is known, the ends of which are rigidly connected to one another on the fixed bearing side of the crane carriageway by a first head or end girder having a rail running gear, and which on the opposite floating bearing side transversely to the direction of travel of the The bridge rests movably on a second head support, which is also provided with a rail carriage, an additional one crossbeam connecting the two main girders ensures the necessary stability of the bridge. A bracket is cantileveredly attached to the second head support, which extends essentially horizontally inwards and is supported in an articulated manner on the cross member. Rollers between the head carrier on the floating bearing side and the ends of the main carrier overlapping these allow a horizontal one
Ausgleich beim Verfahren der Brücke. Diese Lösung löst nicht immer die Probleme, die sich aus dem Schräglauf der Brücke ergeben können.Compensation when moving the bridge. This solution does not always solve the problems that can result from the bridge skewing.
In einem halbautomatischen Container-Terminal in Singapur wurden die Probleme des Schräglaufes und der Horizontalverschiebung durch konstruktive Maßnahmen, beispielsweise massive Ausbildung des Untergrunds, der säulenartigen Stützen und der Kranbahnträger, sowie durch den Einsatz einer Korrektur- und Positioniereinrichtung des Lastaufnahmemittels umgangen. Andere Container- Terminals, wie beispielsweise bei ECT (Rotterdam), Felixstowe (GB) und HHLA (Hamburg), in denen Portalkrane eingesetzt werden, betreiben einen kostenintensiven Aufwand bei der periodischen Regenerierung der auf dem Boden befindlichen Kranfahrbahn. Das kann der Bemühung entgegenstehen, das Verhältnis der Kosten der Kranfahrbahn zu den Kosten des Brücken- oder Portalkrans in einer wirtschaftlich sinnvollen Verhältnis zu halten.In a semi-automatic container terminal in Singapore, the problems of skewing and horizontal displacement were avoided by constructive measures, such as massive formation of the ground, the column-like supports and the crane runway girder, as well as by using a correction and positioning device for the load handler. Other container terminals, such as those at ECT (Rotterdam), Felixstowe (GB) and HHLA (Hamburg), in which gantry cranes are used, are costly to periodically regenerate the crane carriageway on the ground. This can conflict with the effort to keep the ratio of the costs of the crane track to the costs of the bridge or gantry crane in an economically reasonable ratio.
Bei der Konstruktion und Auslegung von Brücken- oder Portalkranen sind grundsätzliche Bedingungen zu beachten. So darf die Summe der elastischen Verformungen der Kran-Stahlkonstruktion und der Kranfahrbahn die durch die Automatisierung der Krane erforderliche Positioniergenauigkeit nur unwesentlich beeinflussen. Die Lastführung muss sich auch unter extremen Wetterbedingungen, insbesondere bei starkem Wind, in einem engen Toleranzfeld bewegen. Bei gewöhnlich mehreren parallel nebeneinander und/oder in Reihe hintereinander auf hochgelegten Kranfahrbahnen operierenden Brückenkranen dürfen die Stützsäulen und/oder die Kranfahrbahnen durch die dynamischen Kräfte der Radlasten nicht derart verformt werden, dass ein Positionieren der Last im vorgegebenenBasic conditions must be observed when designing and designing bridge or portal cranes. The sum of the elastic deformations of the crane steel structure and the crane carriageway may only marginally influence the positioning accuracy required by the automation of the cranes. The load guide must move within a narrow tolerance range, even under extreme weather conditions, especially in strong winds. In the case of several bridge cranes operating in parallel next to each other and / or in series one behind the other on elevated crane carriageways, the support columns and / or the crane carriageways must not be deformed by the dynamic forces of the wheel loads in such a way that the load can be positioned in the specified manner
Toleranzfeld unmöglich wird. Die Horizontalkräfte aus dem Schräglauf sollen minimiert werden, optimal bis zum formschlussfreien Fahren. Bei Betätigung von Not-Aus soll die Bremsanlage, unabhängig von den dynamischen Radlasten, immer konstante Bremskräfte erzeugen; die Bremsanlage soll auch die Funktion der Stillstandsbremse übernehmen, nach dem Erreichen der vorbestimmten Position imTolerance field becomes impossible. The horizontal forces from the skew should be minimized, optimally up to form-fit driving. When the emergency stop is actuated, the braking system should always generate constant braking forces, regardless of the dynamic wheel loads; the brake system should also take over the function of the standstill brake after reaching the predetermined position in
Containerlager soll der Kran spielfrei auf den Schienen positioniert werden. Bisher
wurde die Funktion der Stillstandsbremse über den Antriebsstrang übersetzt bis zum Schienenrad weitergeleitet. Die Summe der Spiele im Antriebstrang (Motorbremse - Motor - Kupplung - Getriebe - Schienenrad) machte eine absolute Positionierung teilweise kaum möglich.The crane should be positioned on the rails without play in container storage. So far the function of the standstill brake was translated via the drive train and passed on to the rail wheel. The sum of the games in the drive train (engine brake - engine - clutch - gearbox - rail wheel) made an absolute positioning partially impossible.
Des Weiteren ist aus dem deutschen Patent DE 872 180 ein zweischieniges Fahrgestell, insbesondere für Bagger, Absetzer und ähnliche schwere Geräte, bekannt, deren Schienenräder an einem so genannten Balancier drehbar gelagert sind. Das Balancier ist wiederum über ein Kugel- oder Kreuzgelenk an einer Rahmenkonstruktion des Baggers, Absetzers oder ähnlich schweren Gerätes gelagert. Der Balancier ist somit nicht nur um eine quer zur Fahrtrichtung des Fahrgestells ausgerichtete horizontale, sondern auch um eine vertikale Achse gelenkig gelagert.Furthermore, a double-rail chassis, in particular for excavators, stackers and similar heavy devices, is known from German patent DE 872 180, the rail wheels of which are rotatably mounted on a so-called balancer. The balancer is in turn supported by a ball or universal joint on a frame construction of the excavator, stacker or similar heavy equipment. The balancer is thus articulated not only about a horizontal axis oriented transversely to the direction of travel of the chassis, but also about a vertical axis.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 43 098 A1 ist bereits ein Fahrwerk fürIn the German patent application DE 199 43 098 A1 there is already a chassis for
Containerbrücken beschrieben, dass ebenfalls Balanciers mit daran gelagerten Schienenrädern aufweist. Hier sind die Balanciers jeweils um quer zur Fahrtrichtung sowie horizontal ausgerichtete Achsen schwenkbar gelagert.Container bridges described that also has balancers with rail wheels mounted on them. Here, the balancers are each pivotable about transverse to the direction of travel and horizontally aligned axes.
Das Patent DE 197 08 750 C2 offenbart bereits ein Fahrwerk für einen Kran, vorzugsweise einen Portalkran, dass bereifte Räder in einer Doppelanordnung nebeneinander aufweist. Jede Doppelanordnung der Räder ist in einer Doppelradschwinge gelagert, die über eine in Fahrtrichtung verlaufende sowie horizontal ausgerichtete Gelenkachse an einem Balancier gelagert ist.Patent DE 197 08 750 C2 already discloses a trolley for a crane, preferably a gantry crane, which has wheels with tires arranged side by side in a double arrangement. Each double arrangement of the wheels is mounted in a double wheel swing arm, which is mounted on a balancer via a joint axis running in the direction of travel and horizontally aligned.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Brücken- oder Portalkran so zu verbessern, dass dieser auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen oder Toleranzen einen optimalen Lastausgleich bei guter Aufstandsfläche der Räder ermöglicht.The present invention has for its object to improve a generic bridge or gantry crane so that it enables optimal load balancing with a good footprint of the wheels even under unfavorable weather conditions or tolerances.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass an allen vier Eckpunkten der Brücke je ein Balancier mit jeweils mindestens zwei auf den Schienen verfahrbaren Schienenrädern angeordnet ist, dass die Balanciers um eine quer zur Fahrtrichtung der Brücke ausgerichtete horizontale und eine vertikal dazu ausgerichtete Achse gelenkig gelagert sind und dass die auf der Loslagerseite angeordnete Balanciers zusätzlich um eine in Fahrtrichtung der Brücke ausgerichtete horizontale Achse
verschwenkbar sind.To solve the problem, it is proposed that a balancer with at least two rail wheels movable on the rails is arranged at all four corner points of the bridge, that the balancers are articulated about a horizontal and a vertically aligned axis aligned transversely to the direction of travel of the bridge and that the balancers arranged on the floating bearing side additionally about a horizontal axis oriented in the direction of travel of the bridge are pivotable.
Der Brücken- oder Portalkran, der im Wesentlichen aus der biege- und torsionssteifen Stahlkonstruktion, der Brücke mit Schienenfahrwerken, der Katze mit Schienenfahrwerken sowie dem Hubwerk mit seiner starren Lastführung besteht, ist statisch als ein Dreigelenkrahmen darstellbar. Die Brücke besitzt eine Fest- und eine Loslagerseite, an den Eckpunkten der Kopfträger sind die Balancier um zwei Achsen gelenkig gelagert ist. Diese sogenannten Bogies erhalten loslagerseitig einen zusätzlichen dritten Freiheitsgrad. Erfindungsgemäß sind somit die Bogies der Festlagerseite mit dem Freiheitsgrad in Y- und Z-Richtung und die Bogies derThe bridge or gantry crane, which essentially consists of the rigid and torsionally rigid steel structure, the bridge with rail trolleys, the trolley with rail trolleys and the hoist with its rigid load management, can be represented statically as a three-joint frame. The bridge has a fixed and a floating bearing side, the balancers are articulated around two axes at the corner points of the head girders. These so-called bogies receive an additional third degree of freedom on the loose bearing side. According to the invention, the bogies on the fixed bearing side with the degree of freedom in the Y and Z directions and the bogies are the
Loslagerseite in X, Y- und Z-Richtung gelagert.Floating bearing side in X, Y and Z direction.
Die Erfindung hat den deutlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass hohe Kosten verursachende enge Ausführungstoleranzen für die Kranfahrbahn, insbesondere bei der Verlegung der Schienen, sowie enge Fertigungstoleranzen des Stapelkrans nicht mehr erforderlich sind. Veränderungen, z.B. aus den elastischen Verformungen des Gesamtsystems, beeinflussen als systematische, d.h. unter allen Gegebenheiten (interne und externe Einwirkungen auf die Anlage) reproduzierbare Abweichungen die Positioniergenauigkeit nicht. Eine Automatisierung der Krane ist somit möglich.The invention has the clear advantage over the prior art that narrow design tolerances for the crane carriageway which cause high costs, in particular when laying the rails, and narrow manufacturing tolerances of the stacking crane are no longer necessary. Changes, e.g. from the elastic deformations of the overall system, influence as systematic, i.e. under all circumstances (internal and external effects on the system) reproducible deviations the positioning accuracy. Automation of the cranes is therefore possible.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich der Schienenräder mindestens zwei Führungsrollenpaare um vertikale Achsen drehbar gelagert sind, von denen zur Spurführung des Balanciers jedes Führungsrollenpaar die Schiene beidseitig umgreift. Diese Lösung ermöglicht eine verbesserte verschleißfreie Spurführung gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik, der lediglich zweiseitige Spurkränze an den Laufrädern der Brücke vorsieht.In one embodiment of the invention it is provided that in the area of the rail wheels at least two pairs of guide rollers are rotatably supported about vertical axes, of which each pair of guide rollers engages around the rail on both sides to guide the balancer. This solution enables improved wear-free track guidance compared to the prior art described at the outset, which only provides two-sided wheel flanges on the impellers of the bridge.
Nach einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haupt- und Kopfträger der Stahlkonstruktion der Brücke aus Kastenträgern biege- und torsionssteif zusammengeschweißt sind und in ihren Eckbereichen mit sich nach unten erstreckenden Konsolen versehen sind, in denen die vertikalen und quer zur Fahrtrichtung der Brücke ausgerichtete horizontalen Schwenkachsen für die Balanciers angeordnet sind, wobei jede festlagerseitige Konsole fest mit derAccording to a favorable embodiment of the invention, it is provided that the main and head girders of the steel structure of the bridge are welded together from box girders in a flexurally and torsionally rigid manner and are provided in their corner regions with downwardly extending brackets in which the vertical and transverse to the direction of travel of the bridge Aligned horizontal pivot axes for the balancers are arranged, each bracket on the fixed bearing with the
Stahlkonstruktion verbunden ist und jede loslagerseitige Konsole um die in
Fahrtrichtung der Brücke ausgerichtete horizontale Achse verschwenkbar an der Stahlkonstruktion angelenkt ist.Steel structure is connected and each bracket on the bearing side around the in Direction of travel of the bridge aligned horizontal axis is pivotally hinged to the steel structure.
Miteinander verschweißte Kastenträger weisen eine besonders hohe Formstabilität auf. Zusammen mit der vertikalen und horizontalen Lagerung der Bogies auf derBox girders welded together have a particularly high dimensional stability. Together with the vertical and horizontal storage of the bogies on the
Festlagerseite und der Lagerung in den senkrecht zueinander ausgerichteten X-, Y- und Z-Ebenen auf der Loslagerseite wird ein gleichmäßiges Abtragen der Horizontalkräfte und somit eine optimierte Auslegung der Kranfahrbahn, der Schiene und deren Befestigung ermöglicht. Die Reproduzierbarkeit der Position der Container in einem vorgegebenen Toleranzfeld wird vor allem im automatisiertenFixed bearing side and the storage in the mutually aligned X, Y and Z planes on the floating bearing side enables a uniform removal of the horizontal forces and thus an optimized design of the crane carriageway, the rail and their fastening. The reproducibility of the position of the containers in a given tolerance range is mainly in the automated
Betrieb sichergestellt, ohne dass Korrekturmaßnahmen vorzusehen sind bzw. eingeleitet werden müssen.Operation ensured without corrective measures having to be provided or initiated.
Weiterhin ist vorgesehen, dass bei Anordnung mehrerer parallel nebeneinander auf Kranfahrbahnen operierender Brückenkrane, sich zwei benachbarte Brückenkrane eine Kranfahrbahn mit zwei Schienen teilen, auf denen sich die Festlagerseite des einen Krans und die Loslagerseite des anderen Krans abstützen. Es befinden sich also zwei Schienen auf einer Kranfahrbahn; auf der einen Schiene stützt sich die Festlagerseite des einen Krans und auf der anderen Schiene die Loslagerseite des anderen Krans ab. Die Lastabtragung der Massenkräfte infolge der Katzfahrten auf den Hauptträgern kann somit definiert in nur eine der Kranfahrbahnen auf der Festlagerseite der Brücke erfolgen.Furthermore, it is provided that when several bridge cranes operating in parallel on crane carriageways are arranged, two adjacent bridge cranes share a crane carriageway with two rails on which the fixed bearing side of the one crane and the floating bearing side of the other crane are supported. So there are two rails on a crane track; the fixed bearing side of one crane is supported on one rail and the floating bearing side of the other crane is supported on the other rail. The load transfer of the mass forces as a result of the trolley travel on the main girders can thus take place in only one of the crane lanes on the fixed bearing side of the bridge.
Zur Minimierung der Horizontalkräfte aus dem Schräglauf, optimal bis zum formschlussfreien Fahren, ist der automatische Brückenkran nach einem anderen ausgestaltenden Merkmal der Erfindung mit einer Gleichlaufregelung, wie sie an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, ausgerüstet.In order to minimize the horizontal forces from the skew, optimally up to form-fit driving, the automatic overhead crane is equipped with a synchronous control, as is known per se from the prior art, according to another design feature of the invention.
Schließlich wird vorgeschlagen, dass der Brückenkran mit einer vom Antriebsstrang unabhängigen Bremsanlage ausgerüstet ist, die es ermöglicht, in Verbindung mit der starren Lastführung und der Brückengestaltung als Dreigelenkrahmen, die Reproduzierbarkeit der Position der Container, abhängig von den statischen und mechanischen Parametern, wie z.B. Position der Katze, exzentrische Schwerpunktlage der Ladung, sowie die Längenveränderung der Brücke in Y- Richtung durch Temperatureinfluss, sicherzustellen.
Die Vorteile der Erfindung werden in der verbesserten Wirtschaftlichkeit des Container-Teminals durch die Optimierung des Brückenkranes und der daraus resultierenden, optimalen Gestaltung der Kranfahrbahn gesehen. Die Performance des gesamten Terminals wird dadurch erhöht, weil es bei der üblichen Verwendung mehrerer parallel operierender Krane keine gegenseitige Beeinflussung der Krane untereinander und dadurch auch keine Einschränkungen der Operationen im Containerlager gibt. Da eine Positionierung der Container im Containerlager möglich ist, ohne Korrekturmaßnahmen vorzusehen bzw. einzuleiten, eignet sich der Kran insbesondere zur automatischen Verwendung.Finally, it is proposed that the overhead crane be equipped with a brake system that is independent of the drive train, which, in conjunction with the rigid load management and the bridge design as a three-link frame, makes it possible to reproduce the position of the containers, depending on the static and mechanical parameters, such as position the cat, ensure the eccentric center of gravity of the load and the change in length of the bridge in the Y direction due to the influence of temperature. The advantages of the invention are seen in the improved economy of the container terminal through the optimization of the overhead crane and the resulting optimal design of the crane track. The performance of the entire terminal is increased because, with the usual use of several cranes operating in parallel, there is no mutual interference between the cranes and therefore there are no restrictions on operations in the container warehouse. Since the containers can be positioned in the container warehouse without taking corrective measures or taking them, the crane is particularly suitable for automatic use.
Eine weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der vorgesehenen vertikalen Lagerung und der entstehenden Balancierwirkung. Kurze Bogies können sich den Gegebenheiten aus den zulässigen Toleranzen der Schienenverlegung besser anpassen, als ein starres über die gesamte Kranbreite verlaufenes Fahrwerk. Die vertikale Lagerung der Bogies ermöglicht auf der Festlagerseite ein gleichmäßigesAnother advantage of the invention lies in the intended vertical mounting and the resulting balancing effect. Short bogies can adapt better to the conditions from the permissible tolerances of the rail laying than a rigid running gear running across the entire width of the crane. The vertical storage of the bogies enables a uniform on the fixed bearing side
Abtragen der Horizontalkräfte und somit eine optimierte Auslegung der Kranfahrbahn, der Schienen und deren Befestigung.Removal of the horizontal forces and thus an optimized design of the crane carriageway, the rails and their fastening.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Beschreibung bezieht sich auf einen Brückenkran, der in einem Container-Terminal auf hochgelegten Kranfahrbahnen operiert, sie gilt aber auch, analog in Bezug auf den maschinenbautechnischen Teil, für Portalkrane, die auf den auf dem Boden befindlichen Schienen verfahren. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below. The description refers to a gantry crane that operates in a container terminal on elevated crane lanes, but it also applies, analogously with regard to the mechanical engineering part, to gantry cranes that move on the rails on the floor. It shows:
Fig. 1 einen automatischen Container-Stapelkran,1 an automatic container stacking crane,
Fig. 2 die starre Konsole der Festlagerseite und die schwenkbare Konsole derFig. 2, the rigid console of the fixed bearing side and the pivoting console of the
Loslagerseite im Detail, Fig. 3 einen Bogie mit dem Balancier und Bremsanlage sowieFloating bearing side in detail, Fig. 3 shows a bogie with the balancer and brake system as well
Fig. 4 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Stapelkrans.Fig. 4 is a schematic representation of the stacking crane shown in Fig. 1.
Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den automatischen Mehrträger-Brückenkran 1 als Container-Stapelkran auf der hochgelegten Kranfahrbahn 2. Die säulenartigen Stützen 2.1 tragen den Kranbahnträger 2.2, auf dem das Schienenpaar 2.3 die Basis für den Brückenkran 1 bildet. Die zweiten, parallelen Schienen 2.4 auf dem Kranbahnträger 2.2 sind jeweils ein Teil derFIG. 1 shows a perspective illustration of the automatic multi-girder overhead crane 1 as a container stacking crane on the elevated crane runway 2. The columnar supports 2.1 carry the crane runway girder 2.2 on which the pair of rails 2.3 forms the basis for the overhead crane 1. The second, parallel rails 2.4 on the crane runway girder 2.2 are each part of the
Schienenpaare auf den Kranbahnträgern der Nachbar-Brückenkrane.
Der Stapelkran besteht im Wesentlichen aus der Stahlkonstruktion der Brücke 3, der Katze 4 und dem Hubwerk 5 mit der starren Lastführung 6. Die Stahlkonstruktion der Brücke 3 besitzt eine Festlagerseite 7 und eine Loslagerseite 8. Auf der Festlagerseite 7 sind die beiden starren Konsolen 9 fest, auf der Loslagerseite 8 die beiden schwenkbaren Konsolen 10 über ein Drehgelenk 11 , mit derRail pairs on the crane runway girders of the neighboring bridge cranes. The stacking crane essentially consists of the steel structure of the bridge 3, the trolley 4 and the hoist 5 with the rigid load guide 6. The steel structure of the bridge 3 has a fixed bearing side 7 and a floating bearing side 8. The two rigid brackets 9 are fixed on the fixed bearing side 7 , on the floating bearing side 8, the two pivotable brackets 10 via a swivel 11, with the
Stahlkonstruktion der Brücke 3 verbunden. An allen vier Eckpunkten der Brücke ist je ein Bogie 12 mit Balancier 12.1 , jeweils zwei Schienenrädern 12.2 und vier Führungsrollen 12.3 gelenkig gelagert.Steel structure connected to the bridge 3. At all four corner points of the bridge, a bogie 12 with a balancer 12.1, two rail wheels 12.2 and four guide rollers 12.3 are articulated.
Die vertikalen Drehlagerungen der Bogies 12 an den starren Konsolen 9 und an der schwenkbaren Konsolen 10, jeweils in Z-Richtung, sind in der Skizze Fig. 1 nicht dargestellt, sie sind jedoch in der vergrößerten Darstellung der Figur 2 erkennbar.The vertical rotary bearings of the bogies 12 on the rigid brackets 9 and on the pivotable brackets 10, each in the Z direction, are not shown in the sketch in FIG. 1, but they can be seen in the enlarged illustration in FIG. 2.
Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung die vertikale Lagerung der Z-Achse 13 der Bogies 12, und zwar in der rechten Zeichnungshälfte die der starren Konsole 9 derFig. 2 shows a sectional view of the vertical mounting of the Z-axis 13 of the bogies 12, in the right half of the drawing that of the rigid console 9 of the
Festlagerseite 7 und in der linken Zeichnungshälfte die der um die Lagerung der X- Achse 14 schwenkbaren Konsole 10 der Loslagerseite 8. Basis der Bogieaufhängung sind die Lagerpunkte der Y-Achse 15.Fixed bearing side 7 and in the left half of the drawing that of the bracket 10 of the floating bearing side 8 which can be pivoted about the mounting of the X-axis 14. The base of the bogie suspension are the bearing points of the Y-axis 15.
Fig. 3 zeigt in Schnittdarstellung ein Bogie 12 mit dem Balancier 12.1. Erkennbar sind die horizontalen Schienenräder 12.2 und die vertikalen Führungsrollen 12.3, sowie der Lagerpunkt der Y- Achse 15 am Balancier 12.1. Neben den beiden Schienenrädern erkennt man die vom Antriebsstrang unabhängige, unmittelbar auf die Schienen wirkende Bremsanlage 16.Fig. 3 shows a sectional view of a bogie 12 with the balancer 12.1. The horizontal rail wheels 12.2 and the vertical guide rollers 12.3, as well as the bearing point of the Y axis 15 on the balancer 12.1 can be seen. In addition to the two rail wheels, one can see the brake system 16, which is independent of the drive train and acts directly on the rails.
Fig. 4 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung den automatischen Container-Stapelkran 1 in Brückenbauweise. Das Schienenpaar 2.3 bildet die Basis für den Stapelkran 1. Die zweiten, parallelen Schienen 2.4 sind jeweils ein Teil der Schienenpaare auf den Kranbahnträgern der Nachbarkrane. Erkennbar sind auch hier die Brücke 3 und die Katze 4. An der Brücke 3 sieht man die Festlagerseite 7 und die Loslagerseite 8. Auf der Festlagerseite sind die beiden starren Konsolen 9 fest, auf der Loslagerseite sind die beiden schwenkbaren Konsolen 10 über das Drehgelenk 11 mit der der Brücke 3 verbunden. An allen vier Eckpunkten der Brücke ist je ein Bogie 12 mit Balancier 12.1 , mit jeweils zwei Schienenrädern 12.2 und vier Führungsrollen 12.3 gelenkig gelagert.
Bezt lαszeichenliste4 shows a schematic three-dimensional representation of the automatic container stacking crane 1 in a bridge construction. The pair of rails 2.3 forms the basis for the stacking crane 1. The second, parallel rails 2.4 are each part of the pairs of rails on the crane runway girders of the neighboring cranes. The bridge 3 and the cat 4 can also be seen here. The fixed bearing side 7 and the floating bearing side 8 can be seen on the bridge 3. The two rigid brackets 9 are fixed on the fixed bearing side, and the two pivotable brackets 10 are located on the floating bearing side via the swivel joint 11 connected to that of the bridge 3. At each of the four corner points of the bridge, a bogie 12 with a balancer 12.1, with two rail wheels 12.2 and four guide rollers 12.3 is articulated. Refers to list of marks
1 Brückenkran (Stapelkran)1 overhead crane (stacking crane)
2 Hochgelegte Kranfahrbahn2 Elevated crane track
2.1 Säulenartige Stütze2.1 Column-like support
2.2 Kranbahnträger2.2 crane runway girder
2.3 Schienenpaar2.3 Pair of rails
2.4 Schienenpaar2.4 Pair of rails
3 Brücke3 bridge
4 Katze4 cat
5 Hubwerk5 hoist
6 Starre Lastführung6 Rigid load management
7 Festlagerseite7 Fixed bearing side
8 Loslagerseite8 floating bearing side
9 Starre Konsole9 Rigid console
10 Schwenkbare Konsole10 Swivel console
11 Drehgelenk11 swivel
12 Bogie12 Bogie
12.1 Balancier12.1 balancer
12.2 Schienenräder12.2 Rail wheels
12.3 Führungsrolle12.3 Leadership role
13 Lagerung der Z-Achse13 Storage of the Z axis
14 Lagerung der X-Achse14 Storage of the X axis
15 Lagerpunkte der Y-Achse15 bearing points on the Y axis
16 Bremsanlage
16 braking system
Claims
1. Brücken- oder Portalkran, insbesondere in Container-Terminals auf Schienen automatisch operierender Zweiträger-Brückenkran (1 ), dessen Brücke (3) aus einem aus jeweils Kopf- und Hauptträgern zusammengefügten Rahmen besteht, auf der eine Katze (4) mit Hubwerk (5) verfahrbar ist, wobei die Brücke (3) eine Festlager- (7) und eine Loslagerseite (8) für die an allen vier Eckpunkten der Brücke (3) auf den Schienen (2.3; 2.4) der Kranfahrbahn (2) zu verfahrenden Schienenräder (12.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an allen vier Eckpunkten der Brücke (3) je ein Balancier (12.1) mit jeweils mindestens zwei auf den Schienen (2.3; 2.4) verfahrbaren Schienenrädern1. Bridge or gantry crane, in particular in container terminals on rails automatically operating double-girder overhead crane (1), the bridge (3) of which consists of a frame made up of head and main girders, on which a trolley (4) with hoist ( 5) is movable, the bridge (3) a fixed bearing (7) and a floating bearing side (8) for the rail wheels to be moved on all four corner points of the bridge (3) on the rails (2.3; 2.4) of the crane track (2) (12.2), characterized in that at all four corner points of the bridge (3) there is a balancer (12.1) each with at least two rail wheels that can be moved on the rails (2.3; 2.4)
(12.2) angeordnet ist, dass die Balanciers (12.1) um eine quer zur Fahrtrichtung der Brücke (3) ausgerichtete horizontale (Y) und eine vertikal dazu ausgerichtete Achse (Z) gelenkig gelagert sind und dass die auf der(12.2) is arranged that the balancers (12.1) are articulated around a horizontal (Y) and a vertical axis (Z) oriented transversely to the direction of travel of the bridge (3) and that the on the
Loslagerseite (8) angeordneten Balanciers (12.1) zusätzlich um eine in Fahrtrichtung der Brücke (3) ausgerichtete horizontale Achse (x) verschwenkbar sind.Floating side (8) arranged balancers (12.1) can also be pivoted about a horizontal axis (x) aligned in the direction of travel of the bridge (3).
2. Brücken- oder Portalkran nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im2. Bridge or gantry crane according to claim 1, characterized in that in
Bereich der Schienenräder (12.2) mindestens zwei FührungsrollenpaareArea of the rail wheels (12.2) at least two pairs of guide rollers
(12.3) um vertikale Achsen drehbar gelagert sind, von denen zur Spurführung des Balanciers (12.1 ) jedes Führungsrollenpaar (12.3) die Schiene (2.3; 2.4) beidseitig umgreift.(12.3) are rotatably mounted about vertical axes, of which each guide roller pair (12.3) engages around the rail (2.3; 2.4) on both sides for tracking the balancer (12.1).
3. Brücken- oder Portalkran nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt- und Kopfträger der Stahlkonstruktion der Brücke (3) aus Kastenträgern biege- und torsionssteif zusammengeschweißt sind und in ihren Eckbereichen mit sich nach unten erstreckenden Konsolen (9, 10) versehen sind, in denen die vertikalen und quer zur Fahrtrichtung der Brücke ausgerichteten horizontalen Schwenkachsen (Y) für die Balanciers (12.1 ) angeordnet sind, wobei jede festlagerseitige Konsole (9) fest mit der Stahlkonstruktion der Brücke (3) verbunden ist und jede loslagerseitige Konsole (10) um die zusätzlich in Fahrtrichtung der Brücke (3) ausgerichtete horizontale Achse (14) verschwenkbar an der Stahlkonstruktion der Brücke (3) angelenkt ist. 3. bridge or gantry crane according to claim 1 and 2, characterized in that the main and head girders of the steel structure of the bridge (3) from box girders are welded rigidly and torsionally rigid and in their corner regions with downwardly extending brackets (9, 10 ) are provided, in which the vertical and transverse to the direction of travel of the bridge horizontal pivot axes (Y) for the balancers (12.1) are arranged, with each bracket on the fixed bearing (9) being firmly connected to the steel structure of the bridge (3) and each on the floating bearing Console (10) about the horizontal axis (14) additionally aligned in the direction of travel of the bridge (3) is articulated on the steel structure of the bridge (3).
4. Brücken- oder Portalkran nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung mehrerer parallel nebeneinander, auf Kranfahrbahnen (2) operierender Brückenkrane (1), sich zwei benachbarte Brückenkrane (1) eine Kranfahrbahn (2) mit zwei Schienen (2.3, 2.4) teilen, worauf sich die Festlagerseite des einen Krans (1 ) und die Loslagerseite des anderen Krans (1) abstützen.4. Bridge or gantry crane according to claim 1 to 3, characterized in that when arranging a plurality of bridge cranes (1) operating in parallel next to one another on crane tracks (2), two adjacent bridge cranes (1) have a crane track (2) with two rails (2.3 , 2.4) share on which the fixed bearing side of one crane (1) and the floating bearing side of the other crane (1) are supported.
5. Brücken- oder Portalkran nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Brückenkran (1) mit einer Gleichlaufregelung ausgerüstet ist.5. bridge or gantry crane according to claim 1 to 4, characterized in that the bridge crane (1) is equipped with a synchronous control.
6. Brücken- oder Portalkran nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brückenkran (1) mit einer vom Antriebsstrang unabhängigen Bremsanlage (16) ausgerüstet ist. 6. bridge or gantry crane according to claim 1 to 5, characterized in that the bridge crane (1) is equipped with a brake system (16) independent of the drive train.
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