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Dokumentenidentifikation DE19713489C2 09.09.1999
Titel Verfahren zum Umschlagen von Gütern, insbesondere an Schiffsanliegeplätzen
Anmelder KE Kranbau Eberswalde GmbH, 16225 Eberswalde, DE
Erfinder Pampel, Reiner, Dipl.-Ing., 16227 Eberswalde, DE
Vertreter Patentanwälte Gulde Hengelhaupt Ziebig, 10785 Berlin
DE-Anmeldedatum 19.03.1997
DE-Aktenzeichen 19713489
Offenlegungstag 24.09.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.09.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.1999
IPC-Hauptklasse B66C 17/20

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umschlagen von Gütern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Verladebrücken werden insbesondere in Häfen für den Containerumschlag mit Schiffen eingesetzt. Sie besitzen ein Fahrwerk, in der Regel Schienenfahrwerk, mit dessen Hilfe sie entlang dem Anlegekai auf und abfahren können, um eine geeignete Position zum angelegten Schiff einzunehmen. Auf dem wasserseitig über das Schiff ausladenden Klappausleger ist die Laufkatze verfahrbar. über Seile ist sie mit dem Lastaufnahmemittel (Spreader) verbunden. Um einen Container aus dem Schiff ausladen oder in das Schiff absenken zu können, muß der Spreader sowohl eine Hub- als auch eine Horizontalbewegung ausführen können. Diese Bewegungsabläufe werden von einem Kranführer in einer Fahrerkabine an der Laufkatze gesteuert.

Zum Ausladen eines Containers aus dem Schiff wird die Katze über die angewiesene Containerstapelsäule gefahren. Der Spreader senkt sich herab bis er die vier Eckpunkte des Containers trifft. Nach der Verriegelung durch Drehen der Twistlocks wird der Container durch eine Hubbewegung aus dem Schiffsraum herausgeführt. Sobald er die Aufbauten und Containerstapelsäulen ausreichend überragt, setzt eine Horizontalbewegung der Laufkatze in Richtung Kai ein. Dort werden je nach Hafenkonzept Übergabe- und Übernahmestellen festgelegt, die sich beispielsweise unter dem Portal oder außerhalb des Portals unter dem Brückenträger befinden. Die Laufkatze fährt eine solche Übergabestelle an und senkt den Container ab. Durch Entriegeln erfolgt die Trennung vom Spreader. Anschließend nach Hub des Spreaders fährt die Katze wieder zurück in ihre Position über die zu bedienende Stapelsäule, um die nächste Last aufzunehmen.

Soll das Schiff nicht nur entladen, sondern gleichzeitig auch mit anderen Containern beschickt werden, so nimmt die Katze zur Vermeidung von Leerfahrten und damit Energie- und Zeitersparnis auf ihrem Rückweg einen zu exportierenden Container auf.

Üblicherweise sind deshalb auf der Landseite mindestens zwei Fahrspuren vorhanden, eine für den Export und eine für den Import, die in wiederkehrender Reihenfolge angefahren werden.

Ein Nachteil dieser Arbeitsweise mit einer Laufkatze ist der geringe Durchsatz. So können auf diese Weise nur 30 bis maximal 50 Container pro Stunde umgeschlagen werden.

Um die Liegezeit der Schiffe zu senken, werden daher im praktischen Hafenbetrieb an einem Schiff gleichzeitig mehrere Krane eingesetzt.

Da die Stapelhöhe in den Schiffen durch die Stabilität der Container begrenzt ist, werden die Schiffe immer größer - so besitzen die modernen Großcontainerschiffe der vierten und fünften Generation (Post Panamax und Post Panamax Plus) Kapazitäten bis zu 6000 Container. Deren Wirtschaftlichkeit hängt in steigendem Maße von hoher Auslastung und geringen Hafenliegezeiten ab. Durch die Bindung vieler Häfen an die Tide können sich Verzögerungen beim Umschlag in ihrer Wirkung noch potenzieren.

Daher hat es nicht an Bemühungen gefehlt, die Umschlagprozesse im Hafen zu beschleunigen.

Zur Erhöhung der Anzahl der am Ladevorgang beteiligten Krane sind Projekte bekannt geworden, die Anlegekais von Containerschiffen völlig neu zu gestalten. So sollen die Schiffe in ein von einem U-förmigen Kai umschlossenes Hafenbecken mit auf beiden Seiten verfahrbaren Kränen einfahren. Das am Kai liegende Schiff kann dann gleichzeitig von beiden Seiten bedient werden.

Solche Eingriffe in vorhandene Strukturen sind nur im Rahmen von Erweiterungs- und Ausbaumaßnahmen realisierbar, mit hohen Investitionen verbunden und bergen das Risiko einer geringen Flexibilität hinsichtlich der Dimensionen künftiger Schiffsgenerationen.

Die Bemühungen sind daher vorrangig auf die Entwicklung leistungsfähigeren Umschlaggerätes gerichtet, insbesondere auf Containerverladekrane mit deutlich höheren Durchsätzen.

Bei den bekanntgewordenen Vorschlägen besteht das Grundkonzept in der Auflösung der Gesamtbewegung der Last in Einzelbewegungen, welche durch spezielle Förderer ausgeführt werden.

In der DE-OS 23 41 725 werden dazu zwei Laufkatzen auf unterschiedlichen Fahrbahnen, die auch im Kreuzungsfahrbetrieb arbeiten können, eingesetzt.

In der DE 38 37 726 A1 wurde zu diesem Zwecke vorgeschlagen, den Gesamtbewegungsablauf in Einzelbewegungen aufzulösen und diese durch getrennte Fördereinrichtungen auszuführen. Den Laufkatzen bleibt nur noch eine Einstellfunktion, nämlich der Hubtransport überlassen, während der Horizontaltransport auf speziellen Förderwagen mit eigenen Fahrbahnen entlang der Kranbrücke durchgeführt wird. Ein gattungsgemäßer Kran ist ausgestattet mit je einer wasser- und einer landseitigen Katze zum Heben und Senken der Last sowie einem dazwischen verfahrbaren Wagen zum Horizontaltransport der Last von der Wasser- zur Landseite und umgekehrt. Zur Lastübergabe/-übernahme werden Katze und Transportwagen in eine übereinander liegende Position gebracht, wobei die Katze stets von oben auf den Wagen einwirkt.

Dabei hat es sich als nachteilig erwiesen, daß Katze und Wagen erst dann in eine übereinander liegende Position gebracht werden können, wenn die Last vollständig angehoben ist. Neben weiteren Verzögerungen, die sich hieraus ergeben, stellt dies auch besondere Anforderungen an die Aufmerksamkeit der Kranführer oder erfordert zusätzliche Steuereinrichtungen zur Verhinderung von Kollisionen des Wagens mit der Last oder dem Seil.

Zur Minderung dieser Nachteile wurden geteilte Transportwagen vorgeschlagen.

So beschreibt DE-AS 19 06 212 einen Containerverladekran mit Kranbrücke, mindestens einer Laufkatze mit Hubwerk und Lastaufnahmemittel und einer horizontalen Fahrbahn für einen Transportwagen, wobei letzterer mit der Last übereinanderbringbar und so ausgebildet ist, daß der Container nach dem Anheben der Last ohne ein weiteres Verfahren der Laufkatze oder des Wagens von oben aufsetzbar oder abnehmbar ist. Dies wird patentgemäß dadurch erreicht, daß der Transportwagen mit einem Containerdurchtrittsschacht und mindestens einer seitlichen Seildurchgangsöffnung sowie mit ausrückbaren Tragriegeln ausgestattet ist und der Container den Wagen vertikal von unten durchfährt, um anschließend auf den ausgerückten Tragriegeln abgesetzt zu werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Wagen aus zwei getrennten, synchron verfahrbaren Hälften, die jeweils einer Fahrbahnseite zugeordnet sind.

Zweifellos besitzt dieser patentgemäße Containerverladekran im Vergleich zu den eingangs genannten Kranen mit nur einem Fördergerät einen erhöhten Durchsatz. Auch vermeidet er durch die vorgeschlagene Gestaltung des Wagens die angedeuteten Nachteile anderer derartiger Krane mit getrennten Fördereinrichtungen.

Aber generell ist diese Krangattung mit dem Nachteil eines hohen technischen Aufwandes behaftet. So muß der Transportwagen technologisch bedingt breiter sein als die größte Containerbreite, bei 40'-Containern mindestens 12,20 m. Dies hat eine hohe Eigenmasse zur Folge, die durch Maßnahmen zur Vermeidung von Schwingungen aus Massenkräften beim Anfahren und Bremsen noch vergrößert wird. Nachteilig wirkt sich auch die große Entfernung des Gesamtschwerpunktes von den Laufrädern aus. Ist der Transportwagen geteilt, verringert sich zwar die Breite des Wagens, gleichzeitig steigt aber der technische Aufwand für die Fahrsteuerung.

Durch die Auflösung von Gesamtabläufen in Einzelabläufe und deren Ausführung in getrennten Fördereinrichtungen wird das Prinzip eines kontinuierlichen Arbeitsablaufs aufgegeben. Der Transportprozeß wird zu einem hochgradig diskontinuierlich ablaufenden Fördervorgang mit ständigem Wechsel zwischen Stillstand und Bewegung. Die Förderbewegungen müssen ständig anlaufen und wieder abgebremst werden. Entsprechende Massenkräfte wirken auf die Tragkonstruktion der Verladebrücke ein und natürlich werden in dem gleichen Maße die Antriebselemente belastet und der Energieverbrauch gesteigert.

Die in der Zeitschrift Port Technology International", 1995, S. 91-94 (ICG Publishing Ltd., Russell House, 28 Little Russell Street, London WC1A 2HN UK) vorgestellte Weiterentwicklung eines gattungsgemäßen Krans verspricht durch die Anwendung extrem hoher Arbeitsgeschwindigkeiten, welche die technisch überhaupt realisierbaren Grenzen tangieren, eine nochmalige Durchsatzerhöhung um 100%.

Unter Beibehaltung des bekannten Konzepts erlauben konstruktive und technologische Änderungen eine Containerbewegung mit höchsten Arbeitsgeschwindigkeiten.

Aber eine Vergrößerung des Containerdurchsatzes durch immer höhere Geschwindigkeiten stößt an technische Grenzen. Bereits bei kleinen Problemen wird das Unfallrisiko beträchtlich erhöht und geringfügige Produktivitätssteigerungen werden mit hohem Energieaufwand erkauft.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Umschlagen von Gütern zu entwickeln, welches die aufgezeigten Nachteile vermeidet und bei einer hohen Flexibilität hinsichtlich wechselnder Betriebsanforderungen eine erhebliche Beschleunigung des Umschlagprozesses gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil einer Beschleunigung des Güterumschlages wird durch den gleichzeitigen Einsatz von zwei Laufkatzen dadurch erreicht, daß die beiden Laufkatzen unabhängig voneinander alle Operationen sowohl des Vertikal- als auch des Horizontaltransports der Last durchführen, indem sie im Parallelbetrieb in einem annähernd synchronen Bewegungsablauf unter Einhaltung eines Mindestabstandes die Lastaufnahme- und die Lastabgabestationen ansteuern, wobei letztere in voneinander beabstandete Bereiche entsprechend der Transferrichtung eingeteilt sind, und jede Katze nur den Bereich der Aufnahme- oder Abgabestation bedient, der ihrer relativen Position im Verhältnis zu der anderen Laufkatze entspricht. Im Unterschied zu den auf Zweikatzbetrieb beruhenden Lösungen des Standes der Technik ist nach der erfindungsgemäßen Lösung die Arbeitsteilung zwischen den Katzen aufgehoben. Eine Entkopplung der Arbeitsschritte und deren Auflösung in Einzelabläufe findet nicht statt. Beide Laufkatzen absolvieren alte Arbeitsschritte des Be- und/oder Entladeprozesses im Parallelbetrieb. Sie sind Hub- und Transportorgan zugleich.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß Brückenträger und Ausleger für beide Katzen über die gesamte Transferlänge durchgehend befahrbar sind und die Katzen für den Vertikal- und Horizontaltransport der umzuschlagenden Güter hinreichend ausgestattet sind.

Die gleich oder ähnlich aufgebauten Laufkatzen besitzen ein Hubwerk mit Lastaufnahmemittel und ein Fahrwerk mit einem auf die Laufräder wirkenden Antrieb, das sie befähigt, auf einer von Ausleger und Brückenträger gebildeten Fahrbahn unabhängig voneinander hin- und herzufahren.

Beide Katzen können damit sowohl Aufnahme-/Abgabepositionen unter dem Ausleger als auch solche unter dem Brückenträger erreichen. Wird die Verladebrücke bspw. an einem Schiffsanlegplatz eingesetzt, so können beide Laufkatzen über dem Schiff und über dem Kai operieren.

Die Katzen können auf einer gemeinsamen Fahrbahn über Ausleger und Brückenträger oder auch auf getrennten Fahrbahnen eingesetzt werden.

Ausleger und Brückenträger können nämlich konstruktiv ganz unterschiedlich gestaltet sein, in Einträger- oder in Zweiträgerausführung. Insbesondere im letzteren Falle bieten sich vielfältige Möglichkeiten zur Anordnung von Katzfahrbahnen auf dem Träger, die genutzt werden können, um die beiden Laufkatzen auf getrennten Fahrbahnen zu führen.

So können die Laufschienen der Katzen sowohl auf der Oberseite der Träger als auch auf Stegen an den einander zugewandten Innenseiten der Träger angeordnet sein.

Unabhängig von der konstruktiven Ausführung der Träger und der bevorzugten Fahrbahnanordnung erstrecken sich die Fahrbahnen stets durchgehend über die gesamte Transferlänge, also vom freien Ende des Auslegers bis zum freien Ende des verlängerten Brückenträgers.

Um ein Kreuzen der Arbeitswege auszuschließen, werden die Fahrbewegungen der Katzen aufeinander abgestimmt.

Dies beinhaltet zum einen eine räumliche Einteilung der Lastaufnahme- und Lastabgabstandorte in voneinander beabstandete Bereiche und zum anderen eine Abstimmung der Fahrbewegungen durch die Bedienpersonen unter Einsatz moderner Anzeige-, Steuer- und Überwachungseinrichtungen.

Die räumliche Einteilung der Aufnahme- und Abgabestandorte erfolgt entsprechend der relativen Position, die die Katzen in Betriebsstellung untereinander einnehmen.

So kann an einem Schiffsanlegeplatz der Kai bspw. in einen Bereich unter dem Brückenportal und einen Bereich außerhalb des Portales unter dem verlängerten Brückenträger eingeteilt werden. Der Bereich unter dem Portal wird von der - in Betriebsstellung - wasserseitigen Katze angefahren, der unter dem verlängerten Brückenträger von der landseitigen.

Analog werden die Containerreihen auf dem Schiff in zwei beabstandete Bereiche - einen wasserseitigen und einen landseitigen - eingeteilt.

Es ist offensichtlich, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren um so vorteilhafter auf den Umschlagprozeß auswirkt, je besser es gelingt, die Fahrbewegungen der beiden Laufkatzen aufeinander abzustimmen und weitestgehende Synchronität der Arbeitsschritte zu erreichen. Außerdem sind Vorkehrungen gegen gefährliche Annäherungen sowie einseitige Überlastungen zu treffen. Dies wird durch die Kommunikation zwischen den Laufkatzen und den gegenseitigen Informationsaustausch über die augenblicklichen Betriebsparameter gewährleistet. Anzeigeeinrichtungen in den Führerkabinen geben den Bedienpersonen laufend Auskunft über Ortskoordinaten, Bewegungsrichtung und Belastungsgrößen beider Laufkatzen. Dieser ständige gegenseitige Austausch aller relevanten Informationen über den gegenwärtigen statischen und dynamischen Zustand beider Laufkatzen ermöglicht einen weitgehend synchronen Bewegungsablauf.

Darüber hinaus werden die relevanten Betriebsparameter einer rechnergestützten Zentraleinheit zur Auswertung zugeführt. Deren Verknüpfung und Abgleich mit Sollwerten hinsichtlich der Lastenmomente und Sicherheitsabstände schließt Gefahrenzustände in Form stabilitäts- oder festigkeitsgefährdender Betriebszustände aus.

Der Umschlagprozeß nach der Erfindung wird üblicherweise so ablaufen, daß, nachdem die Verladebrücke mit Hilfe ihres Fahrwerks die richtige Position im Verhältnis zu dem Lastenträger, bspw. einem Containerschiff, eingenommen hat, und der Ausleger abgesenkt ist, beide Laufkatzen in etwa zeitgleich in Wahrung eines ausreichenden Abstandes in eine Position über die erste zu bedienende Containerstapelsäule in ihrem jeweiligen Lastaufnahmebereich fahren, die Spreader absenken, die Container aufnehmen, sie anheben bis ein Verfahren ohne Hindernisse möglich ist und über Ausleger und Brückenträger in Richtung Lastenabnehmer fahren. Die landseitige Laufkatze fährt durch das Portal hindurch bis zu den Abgabestellen unter dem Brückenträger und setzt ihre Last an der vorgegebenen Stelle ab; die andere Katze fährt zur Abgabestelle unter dem Portal und setzt dort ihre Last ab. Sobald die Lastaufnahmemittel wieder frei sind, werden sie angehoben und die Laufkatzen fahren wieder, in ausreichendem Abstand, in ihre Positionen über dem Lastenträger, um mit Aufnahme einer weiteren Last den Entladevorgang fortzusetzen.

Es versteht sich von selbst, daß in analoger Weise der Güterumschlag auch im Doppelspielbetrieb durchgeführt werden kann. Hierunter wird ein Betrieb verstanden, bei dem der Lastenträger gleichzeitig be- und entladen wird. Das heißt, nachdem die Katzen ihre Fracht aus dem Schiff an Land abgesetzt haben, fahren sie nicht leer zurück, sondern nehmen unmittelbar nach dem Absetzen von einer benachbarten Fahrspur einen zu beladenden Container auf, befördern ihn zum Schiff und senken ihn dort in eine angewiesene Stapelsäule ab.

Je nach den im Hafenbetrieb oder auf dem Containerverladeplatz herrschenden Anforderungen kann die Verladebrücke ohne Eingriffe in das System im Ein- oder Zweikatzbetrieb betrieben werden. Wird nur eine Laufkatze gebraucht, so kann die andere eine Parkposition am Ende des Brückenträgers einnehmen. Es ist in diesem Zusammenhang erwähnenswert, daß im Schwerlastbetrieb die zweite Katze in eben diese Position gefahren wird und damit als zusätzliche Gegenmasse dient.

Neben den bereits genannten Vorteilen ist besonders hervorzuheben, daß die Erfindung ausschließlich auf langjährig erprobte Systeme und Baugruppen zurückgreift. Sie kann realisiert werden unter Beibehaltung der im praktischen Betrieb bewährten Konzepte, insbesondere hinsichtlich Tragkonstruktion, Katzbauart, Antriebsaufbau und Steuerungen. Die zusätzlichen Anforderungen an die Tragkonstruktion sind niedrig.

Daher ist auch der Erprobungsaufwand ausgesprochen gering.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 Verladebrücke in Betriebsstellung an einem Schiffsanlegeplatz,

Fig. 2 Ansicht einer Verladebrücke in Einträgerausführung in Transferrichtung,

Fig. 3 Ansicht einer Verladebrücke in Zweiträgerausführung in Transferrichtung,

Fig. 4 Laufkatze mit Hubwerk und

Fig. 5 Ablauf eines Kranspiels nach der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Container-Verladebrücke an einem Schiffsanliegeplatz in ihren wesentlichen Elementen schematisch dargestellt. Die Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Umschlagverfahrens sind am deutlichsten aus Fig. 5 ersichtlich.

Auf einem 4-Bein Portal 1 wird in einer Höhe, die durch die abzufertigenden Schiffe bestimmt wird, ein Träger 2 angeordnet, der die Fahrbahn einer Laufkatze 3 bildet. Das Portal 1 ist so ausgebildet, daß in Richtung des Kais 4 eine Durchfahrt 5 für Flurförderzeuge besteht, während senkrecht dazu eine ungehinderte Durchfahrt 30 für Laufkatze, Last und Lastaufnahmemittel gewährleistet sein muß. Zum Verfahren längs des Kais besitzt die Verladebrücke ein Portalfahrwerk 7, das überwiegend als Schienenfahrwerk ausgebildet ist. Der Aufbau des Fahrwerks in Schwingen 31 gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der auftretenden Ecklasten auf alte Laufräder.

Der Träger 2 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem festen Teil, dem Brückenträger 8, der landseitig über das Portal hinaus verlängert ist und einem schwenkbaren Teil, dem Klappausleger 9. Beide Trägerteile sind durch ein Gelenk 10 miteinander verbunden. Um Schiffsmanöver nicht zu behindern, wird der Ausleger 9 hochgeklappt. Auch bei hochgeklapptem Ausleger 9 ist das Arbeiten mit der Containerbrücke durch das Benutzen der Fahrbahn auf dem Brückenträger 8 möglich. In seiner horizontalen Lage wird der Klappausleger 9 durch Zugstangen 11 gehalten, die an dem Pylon 12 gelenkig gelagert sind. Das Schwenken des Klappauslegers 9 erfolgt vorzugsweise durch einen Flaschenzug 13 zwischen Pylonkopf und Klappausleger, der durch eine Seilwinde 14 betätigt wird, die in einem Haus 15 untergebracht ist.

Auf der von Träger 2 gebildeten Fahrbahn sind zwei Laufkatzen 3 verfahrbar angeordnet. Entsprechend ihrer gegenseitigen Position in Betriebsstellung, ersichtlich aus Fig. 1, können eine landseitige Laufkatze 3L und eine wasserseitige Laufkatze 3W unterschieden werden.

Die Laufkatzen 3 sind Hub- und Transportorgan.

Der Katzrahmen ist die tragende Konstruktion. Sie besteht im wesentlichen aus den Fahrwerksträgern 16, der Katz-Plattform 17, den Plattformträgern 18 und dem Maschinenhaus 19. Ihre Fahrbewegungen entlang dem Träger 2 und der Betrieb des Hubwerks werden von einem Kranfahrer gesteuert. Dessen Führerkabine 20 ist so angeordnet, daß eine maximale Annäherung der beiden Laufkatzen nicht behindert wird und der Fahrer bestmögliche Sicht auf die Last hat. Das Hubwerk 21 ist auf der Katz-Plattform 17 angeordnet. Es besteht vorzugsweise aus zwei elektromotorisch angetriebenen Seiltrommeln 22, von denen je zwei Hubseile 23 ablaufen. Diese Seile werden über Seilrollenblöcke 24 zu Festpunkten auf der Katz-Plattform 17 zurückgeführt. An den Seilrollenblöcken 24 können über Verriegelungsbolzen Spreader 25 oder Schwerlasttraversen angeschlossen werden. Das Katzfahren erfolgt durch die an den Fahrwerksträgern befindlichen elektromotorisch angetriebenen Fahrantriebe 26, die die Katzlaufräder 27 direkt antreiben. Zur Übertragung der Elektroenergie werden vorzugsweise Hängeleitungen 28 eingesetzt, die über Leitungswagen das Katzfahren ermöglichen. Für die Parkposition der Leitungswagen befindet sich am landseitigen Ende des Brückenträgers der sogenannte Kabelbahnhof 29. Ist aus Standsicherheitsgründen eine Gegenmasse 32 erforderlich, wird sie vorzugsweise am oder im landseitigen Ende des Brückenträgers 8 angebracht.

Die Katzen 3L und 3W können unabhängig voneinander und zeitgleich über Brückenträger 8 und Klappausleger 9 fahren. Da sie aber dieselbe Fahrbahn beanspruchen, können sie nicht aneinander vorbeifahren. Ihre gegenseitige Position ist daher stets gleichbleibend.

Die Aufnahme- und/oder Abgabestationen auf dem Kai und auf dem Schiff sind in Analogie zu den relativen Katzpositionen ebenfalls in wasserseitige und landseitige Arbeitsbereiche (W1-5 und L1-5) eingeteilt.

Auf dem Kai wird demgemäß ein Arbeitsbereich für Laufkatze 3L und einer für Laufkatze 3W eingerichtet. Ersterer kann den Bereich unter dem verlängerten Brückenträger umfassen, letzterer denjenigen unter dem Portal. Je größer dabei die räumlichen Abstände gewählt werden, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit gegenseitiger Behinderungen während des Umschlagprozesses.

In analoger Weise erfolgt die Einteilung der zu bedienenden Containerreihen auf dem Schiff in einen wasserseitigen, auf der vom Ufer abgewandten Schiffsseite, und einen landseitigen Bereich. Deren Mindestabstand entspricht dem minimalen Katzabstand.

Beim Güterumschlag werden im Parallelbetrieb von Laufkatze 3W nur die wasserseitigen Aufnahme- und Abgabebereiche W1-5 und von Laufkatze 3L nur die landseitigen Arbeitsbereiche L1-5 bedient. Bei weitgehender Einhaltung synchroner Bewegungsabläufe können auf diese Weise auf einer Verladebrücke gleichzeitig zwei Laufkatzen alle Arbeitsschritte des Be- und Entladeprozesses durchführen, ohne daß sich ihre Wege kreuzen.

Im Vergleich zum Einkatzbetrieb bedeutet dies bei vergleichbaren Geschwindigkeiten eine erhebliche Durchsatzsteigerung.

Wenn ein Containerschiff den vorbestimmten Liegeplatz am Kai anläuft, befindet sich die Containerbrücke in Parkposition, d. h. der der Ausleger 9 ist hochgeklappt, um die Schiffsmanöver nicht zu behindern und eine Kollision mit den Schiffsaufbauten auszuschließen. Sobald das Schiff fest vertäut ist, verändert die Containerbrücke 1 ihre Position auf dem Kai und verfährt mit Hilfe ihres Fahrwerks 7 an einen Standort vor die gemäß Ladeplan zu bedienende Containerreihe. Die beiden Laufkatzen 3W und 3L fahren daraufhin unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes über die zugewiesenen Containerstapelsäulen auf dem Schiff. Über ihrer Stapelsäule W1 oder L1 angekommen, senkt jede Katze 3W und 3L mittels Hubwerk 21 den Spreader 25 ab. Die Kranfahrer positionieren dabei ihre Katzen 3 so, daß der Spreader 25 die vier Eckpunkte des Containers trifft, damit die Twistlocks in die Aussparungen der Containereckbeschläge gleiten können. Ist das erfolgt, werden die Twistlocks gedreht und Container und Spreader 25 damit verriegelt. Dann heben die Hubwerke 21 der Laufkatzen 3L und 3W die Last an. Nach Erreichen der oberen Position oder sobald ein Verfahren ohne Hindernis möglich ist, setzt der Horizontaltransport über das Schiff hinweg zur Übergabestation an Land ein. Jede Laufkatze fährt bis über ihre Abgabestelle L2 bzw. W2 und senkt die Last dort wieder ab. Durch Drehen werden die Twistlocks entriegelt. Das Hubwerk hebt den Spreader 25 etwas an, bis er freigängig ist. Die Laufkatzen 3W und 3L können nunmehr leer über das Schiffsdeck bis zu den Stapelsäulen zurückfahren und den Vorgang des Aufnehmens weiterer Container wiederholen wie eingangs beschrieben. Im Hinblick auf eine Beschleunigung des Umschlagprozesses wird aber, wo immer das möglich erscheint, der Doppelspielbetrieb bevorzugt, das heißt gleichzeitiges Be- und Entladen.

In diesem Falle sind auf dem Kai der oder den Fahrspuren jeder Abgabestation L2 und W2 parallele Aufnahmespuren L3 und W3, auf denen die zu exportierenden Container bereitstehen, nebengeordnet.

Die Laufkatzen 3 fahren nach Abgabe der importierten Container zu einer solchen Parallelspur W3 bzw. L3. Die Flipper des Spreaders 25 werden nach unten geklappt, um das Anfahren der Kopplungsposition zu erleichtern. Nach dem Anschlagen der Container und Anheben auf ein alle Hindernisse überragendes Niveau erfolgt der Horizontaltransport zum Schiff, auf dem zwei Schächte W4 und L4 für das Stapeln der Export-Container, in ausreichendem Abstand voneinander, bereitstehen. Die Container werden in die Exportschächte abgesetzt und entriegelt. Die Spreader 25 werden angehoben.

Es versteht sich von selbst, daß natürlich aus diesen Schächten zuvor alle Import-Container entladen worden sein müssen.

Nach Verlassen des Exportschachts fährt jede Laufkatze 3 wieder zum Importschacht zu den Positionen W5 bzw. L5. Mit dem Einfahren der Spreader 25 und Anschlagen weiterer Container beginnt das nächste Kranspiel.

Anzeigeeinrichtungen in den Kabinen informieren die Kranführer über Ortskoordinaten und Bewegungsrichtung der jeweils anderen Laufkatze.

Um gefährliche Annäherungen, festigkeits- oder stabilitätsgefährdende Betriebszustände sicher zu verhindern, werden die Ortskoordinaten, Bewegungsrichtung, -geschwindigkeit und Belastungsgrößen beider Katzen erfaßt und an eine zentrale Rechnereinheit übermittelt, die die Belastungsmomente ständig mit dem festgelegten Sollwert vergleicht. Vor Eintritt sicherheitsgefährdender Zustände werden zunächst Warnsignale an die Kranfahrer abgesetzt, bei Überschreitung bestimmter Sollwerte, wie bspw. eines maximalen Belastungsmoments, wird ein Sicherheitsprogramm aktiviert.

So wird bei Überschreitung eines maximalen Moments während des Betriebes die Katze, die als zweite die Last aufgenommen hat, abgeschaltet. Sie wird ihre Last wieder absetzen und vorübergehend in eine andere Position fahren.

Bei Unterschreiten eines Mindestabstandes wird zumindest eine der beiden Laufkatzen 3L und 3W nach einem vorgegebenen Programm abgebremst oder stillgesetzt.

Die zentrale Überwachungseinrichtung kann in einer der Führerkabinen untergebracht sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Umschlagen von Gütern mit Hilfe einer als Portal ausgebildeten Verladebrücke mit einem Grundgerüst aus vier zumindest annähernd vertikalen, auf einem Fahrwerk ruhenden Stützen und mindestens einem Träger, bestehend aus einem festen über das Portal hinaus verlängerten Brückenträger und einem Klappausleger, mit mindestens einer Fahrbahn für zwei auf Brückenträger und Klappausleger voneinander unabhängig agierende Laufkatzen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Laufkatzen (3L, 3W) im Parallelbetrieb in einem annähernd synchronen Bewegungsablauf unter Einhaltung eines Mindestabstandes die Lastaufnahme- und die Lastabgabestationen ansteuern und unabhängig voneinander alle Operationen sowohl des Vertikal- als auch des Horizontaltransports der Last durchführen, ohne Auflösung der Gesamtbewegung der Last in Einzelbewegungen, wobei die Lastaufnahme- und die Lastabgabestationen in voneinander beabstandete Bereiche entsprechend der Transferrichtung eingeteilt sind, und jede Katze (3L, 3W) nur den Bereich (L) der Aufnahme- oder den Bereich (W) der Abgabestation bedient, der ihrer relativen Position im Verhältnis zu der anderen Laufkatze entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwerlastbetrieb die landseitige Laufkatze (3L) als zusätzliche Gegenmasse eingesetzt wird.






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