DE3938040C2 - Grösseneinstellbares Containertraggerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Containertraggerät entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich um ein bezüglich der Größe einstellbares Containertraggerät, wie solche unter der Bezeichnung Container Spreader bekannt sind, mit einem Zentrallängsbalken und mit an jedem Ende desselben einem Querhaupt und mit einem zum Herstellen von willkürlich lösbaren Verbindungen mit jeweils einer oberen Ecke eines Containers vorgesehenen Verbindungselementen, die vorzugsweise als sogenannte Twistlockelemente ausgestaltet sind, an jedem Ende jedes Querhauptes, wobei der Zentrallängsbalken des Containertraggeräts zwecks Anpassung an verschiedene Containergrößen längenverstellbar ist und zu diesem Zweck ein in der Mitte angeordnetes Grundteil und auf jeder Seite ein in dem Grundteil verschiebbares teleskopierbares Teil aufweist, wobei das Grundteil mit einem Teil eines Zylinderkolbenaggregates, vorzugsweise dem Zylinder, und das teleskopierbare Teil mit dem zweiten Teil des Zylinderkolbenaggregates, also folglich vorzugsweise mit der Kolbenstange, verbunden ist.

Derartige Containertraggeräte hängen normalerweise im Betrieb an verfahrbaren Hebezeugen, beispielsweise einem Straddle Carrier, einem Portalkran oder einem Containerstapelkran.

Beim Verfahren derartiger Hebezeuge oder beim Verfahren von Containern relativ zu den Hebezeugen besteht die Gefahr, daß das Querhaupt des Containertraggeräts gegen einen Container oder eine Wand oder eine Säule oder einen sonstigen festen Körper fährt, wobei die relative Bewegungsrichtung parallel zur Längserstreckung des Zentrallängsbalkens verläuft. Trotz der relativ geringen Geschwindigkeiten werden infolge der relativ großen bewegten Masse beim Zusammenstoß große Kräfte auf das Querhaupt in Richtung der Längserstreckung des Zentrallängsbalkens ausgeübt. Diese großen Kräfte müssen dabei vom Zylinderkolbenaggregat aufgenommen werden. Insbesondere dann, wenn dieses ausgefahren ist, besteht dabei die Gefahr, daß das Zylinderkolbenaggregat ausknickt und dadurch zerstört oder zumindest unbrauchbar wird. Das hat zur Folge, daß das ganze Zylinderkolbenaggregat ausgebaut werden muß und durch ein neues ersetzt werden muß. Das Heranschaffen eines neuen Zylinderkolbenaggregates und das Ausbauen des unbrauchbar gewordenen Zylinderkolbenaggregates und das Einbauen des neuen erfordert viel Zeit. Während dieser Zeit ist auch dann, wenn kein anderes Teil des Containertraggerätes beschädigt ist, die gesamte Einrichtung nicht nutzbar. Zum Beispiel dann, wenn dieses Unbrauchbarsein zur Folge hat, daß ein Schiff längere Zeit als vorgesehen im Hafen liegen muß, entstehen dadurch hohe Folgekosten.

Aus der DE 34 19 363 A1 ist ein gattungsgemäßes Containertraggerät bekannt. Es weist in seinem Hydraulikkreis ein Druckbegrenzungsventil mit einer Leitung zum Ölbehälter auf. Es hat die Wirkung einer Kraftbegrenzungseinrichtung für die Zylinderkolbenaggregate, so daß bei Auftreten großer Kräfte in der Längsrichtung die Kraft durch Ansprechen des Ventils begrenzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Ausgestaltung einer Kraftbegrenzungseinrichtung zu offenbaren. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Containertraggerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen.

Zwischen jeweils einem Teil des Zylinderkolbenaggregates und dem zugeordneten, das heißt mit diesem Teil des Zylinderkolbenaggregates verbundenen, Teil des Containertraggeräts ist eine vorzugsweise als Sollbruchstelle ausgestaltete Kraftbegrenzungseinrichtung angeordnet, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraft, die kleiner ist als die Kraft, die zur Zerstörung des Zylinderkolbenaggregates führt, auslöst und damit verhindert, daß eine größere Kraft auftritt als die eingestellte Grenzkraft. Zweckmäßigerweise ist diese Kraftbegrenzungseinrichtung zwischen der Kolbenstange und dem zugeordneten Querhaupt angeordnet, insbesondere dann, wenn die Kraftbegrenzungseinrichtung ringförmig derart ausgestaltet ist, daß die Kolbenstange bei Auslösen der Kraftbegrenzungseinrichtung durch diese hindurchtreten kann.

Eine solche ringförmige Kraftbegrenzungseinrichtung kann aus einem Werkstück bestehen, welches ein zylindrisches Muffen­ teil und ein senkrecht dazu stehendes, flanschartiges Teil aufweist, wobei an dem flanschartigen Teil, beispielsweise durch eine eingearbeitete Nut, an einer bestimmten Stelle der Querschnitt derart begrenzt ist, daß der verbleibende Rest­ materialquerschnitt nur die vorgegebene Grenzkraft aufnehmen kann und bei jedem Überschreiten derselben reißt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist für die Kraftbegrenzungs­ einrichtung (mechanisch, zerstörungs­ frei) eine im Querschnitt V-förmige Nut oder Ansenkung an dem mit der Kolbenstange verbundenen Bauteil vorgesehen, wobei in diese Nut oder Ansenkung durch eine Feder eine geführte Kugel gedrückt wird, die bei Überschreiten der Grenzkraft gegen die Kraft der Feder aus der Nut oder Ansenkung herausgedrückt wird.

Grundsätzlich sind also zwei verschiedene Alternativen anwendbar, nämlich einerseits die, daß bei Auslösen infolge einer größeren Kraft als der vorbestimmten Grenzkraft keine Kraft zwischen Zylinderkolbenaggregat und Containertraggerät be­ ziehungsweise dessen Querhaupt übertragen werden kann oder als zweite Alternative eine Ausgestaltungsform, bei der nach Aus­ lösen noch eine vorbestimmte begrenzte Kraft, beispielsweise eine Reibungskraft, übertragen wird, um die Bewegung zu dämpfen. In vielen Fällen wird der Ausgestaltungsform, bei der nach Auslösen keine Kraft mehr übertragen wird, der Vor­ zug zu geben sein, weil dann kraftlos ein relativ großer Weg durchschritten werden kann, der meistens ausreicht, um die Relativbewegung aufzunehmen, da normalerweise sofort nach dem Anstoßen das Hebezeug angehalten wird.

Bei einer Analogielösung rein hydraulischer Art ist an den Druckraum des Zylinders oder an die zu diesem führende Druckleitung ein Druckbe­ grenzungsventil oder in Analogie zur Sollbruchstelle eine Berstscheibe angeschlossen. Dabei kann das Öl nicht beliebig schnell ausströmen, so daß hier eine Analogie zu dem mechanischen Fall mit einer weiterhin wirkenden begrenzten Kraft, beispielsweise Reibkraft, gegeben ist. Bei einer solchen Lösung auf hydraulischem Gebiet ist eine zusätzliche Leitung vorzusehen (vgl. DE 34 19 363 A1), durch die das austretende Öl zum Ölbehälter zurückgeführt wird, oder es ist eine zusätzliche Ölauffangwanne vorzusehen.

Auch in dem Falle, daß der Kraftbegrenzer ausgelöst hat, ohne daß dieses bemerkt worden ist, besteht dadurch keine Unfall­ gefahr. Ist in solchem Falle das Containertraggerät mit einem Container verbunden, bestimmt dieser den Abstand der beiden Querhaupte voneinander. Ist jedoch kein Container auf­ genommen, stellt sich der Abstand der beiden Querhaupte von­ einander nicht richtig ein und kann folglich auch kein Container aufgenommen werden, so daß dadurch auffällt, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung ausgelöst ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfin­ dungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht eines Containertraggerätes (aus der zu erkennen ist, an welcher Stelle die Kraftbegrenzungseinrichtung eingebaut ist).

Fig. 2 zeigt im Schnitt eine mechanische Kraftbegrenzungseinrichtung mit Sollbruchstelle.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausgestaltungsform für eine mechanische Kraft­ begrenzungseinrichtung mit Sollbruchstelle.

Der Zentrallängsbalken besteht aus einem in der Mitte ange­ ordneten Grundteil 1, an dem die Kupplungseinrichtung 2 für die Aufhängeöse befestigt ist.

Auf jeder Seite ist aus dem Grundteil 1 ein zweifach teleskopierbares Längsbalkenteil ausfahrbar, das aus einem mittleren Längsbalkenteil 3 und einem Endteil 4 besteht. Jedes Endteil 4 ist mit einem Querhaupt 5 verbunden, das an jedem seiner Enden ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Twistlockverbindungselement 6 aufweist.

Auf jeder Seite des Grundteils 1 ist mit diesem ein Zylinder 8 eines Zylinderkolbenaggregates verbunden, aus dem die Kolben­ stange 9 teleskopierbar ist, die mit einer Zwischenplatte 10 des teleskopierbaren Teiles 4 verbunden ist. Der Zylinder 8 ist auf einem Teil seiner Länge von einem Zylinderschutz 7 umgeben.

Die Kolbenstange 9 weist eine Verjüngung 15 auf, an die ein Gewindeteil 13 der Kolbenstange 9 anschließt, auf welches eine Gewindemuffe 12 aufgeschraubt ist. Die Kolbenstange 9 weist eine Querbohrung auf, durch die ein Bolzen 11 gesteckt ist, der weiterhin durch eine zu der Bohrung in der Kolbenstange 9 ko­ axiale Bohrung in der Muffe 12 ragt und diese gegen Verdrehung sichert. Die Kolbenstange 9 weist weiterhin eine Montagehilfs­ bohrung 18 auf. Diese Montagehilfsbohrung ist vorgesehen, damit beim Montieren und Demontieren durch diese Montagehilfs­ bohrung 18 ein Bolzen gesteckt werden kann, der es ermöglicht, auf die Kolbenstange 9 ein Drehmoment auszuüben, damit sich die Kolbenstange 9 beim Aufdrehen der Muffe 12 nicht verdreht.

Die Querplatte 10 weist eine Bohrung 14 auf, an deren Ende eine Bundstirnfläche 16 vorgesehen ist, in die eine weitere Bohrung 17 übergeht. Zwischen die Stirnfläche 19 der Muffe 12 und die Bundstirnfläche 16 sind Zwischenlegscheiben 20 gelegt, um unterschiedliche Abstände ausgleichen zu können.

An die Wandfläche der Verjüngung 15 liegt eine Hohlkonusfläche 21 eines Bauteiles an, welches einen zylindrischen Teil 22 und einen zu dessen Achse senkrecht stehenden Teil 23 aufweist. Das zylindrische Teil 22 weist eine Bohrung 24 und eine zylindrische Außenfläche 25 auf. In dem flanschartigen Teil 23 ist eine Ringnut 26 eingearbeitet, deren Durchmesser dem Durchmesser der zylindrischen Außenfläche 25 des Bauteiles 22, 23 entspricht. Auf die zylindrische Außenfläche 25 des Bau­ teiles 22, 23 ist ein weiteres Bauteil gesetzt, welches einen zylindrischen Teil 27 und einen flanschartig gestalteten, senkrecht auf dem zylindrischen Teil 27 stehenden Teil 28 auf­ weist, dessen eine Stirnfläche an die ringförmige Stirnfläche 29 des Bauteiles 22, 23 anliegt.

Die Ringnut 26 ist so tief ausgearbeitet, daß zwischen dem Grund der Ringnut 26 und der Stirnfläche 29 Material in einer vorbestimmten Wandstärke verbleibt, wobei diese Wandstärke derart bemessen ist, daß bei Auftreten einer Kraft vorbestimmter Größe zwischen der Kolbenstange 9 und der Querplatte 10, wobei diese Kraft parallel zur Achse der Kolbenstange 9 gerichtet ist, dieses Material zwischen der Ringnut 26 und der Stirn­ fläche 29 reißt, so daß das Bauteil 22, welches jetzt von dem flanschartigen Teil 23 getrennt ist, zusammen mit der Kolben­ stange 9 durch die Innenbohrung des zylindrischen Teils 27 des Bauteils 28 hindurchtreten kann. Dabei ist die der Stirnfläche 29 zugewandte Fläche des flanschartigen Teils 28 und die Innenbohrung des zylindrischen Teiles 27 mit einer gut gleit­ fähigen Kunststoffschicht, beispielsweise einem Kunststoff wie er unter dem Warenzeichen Teflon bekannt ist, belegt, so daß die Kolbenstange 9 beim Durchtreten durch das Bauteil 27, 28 nicht beschädigt werden kann.

Das verbliebene Material zwischen der Ringnut 26 und der Stirnfläche 29 stellt somit eine Sollbruchstelle dar, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraft zwischen Kolbenstange 9 und Querplatte 10 reißt und das Auftreten einer größeren Kraft verhindert. Dadurch wird verhindert, daß eine zu große Kraft auf das Zylinderkolbenaggregat 8, 9 einwirkt. Gleich­ zeitig wird aber auch die Größe der Kraft, die auf ein Quer­ haupt 5 einwirken kann, bis auf die Massenträgheitskräfte dieses Querhauptes 5 und des teleskopierbaren Teiles 4 be­ grenzt. Diese Wirkung kann noch unterstützt werden, indem an der Stirnseite jedes Querhauptes 5 Stoßdämpferpolster ange­ bracht werden.

Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 3 entsprechen die Teile 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 27, 28 den mit den jeweils gleichen Bezugszahlen versehenen Bauteilen in Fig. 2. Dabei ist die Stirnfläche des flanschartigen Bauteiles 28, welche in Fig. 2 gegen die Fläche 29 anliegt, in Fig. 3 mit 30 bezeichnet. Gegen diese Fläche 30 des flanschartigen Teiles 28 des Bauteiles 27, 28 liegt ein Ring 31 an, der zwei zu­ einander koaxiale Bohrungen aufweist, die koaxial sind zu einer Bohrung, die die Kolbenstange 39 durchdringt, wobei durch diese Bohrung ein Stift 32 gesteckt ist. Die Kolben­ stange 39 entspricht der Kolbenstange 9 bei der Ausgestaltungs­ form gemäß Fig. 2 bis auf die Bohrung, die im wesentlichen ähnlich ist der Bohrung 18 in der Kolbenstange 9. Der Stift 32 ist als Scherstift ausgestaltet, der in den Ebenen des Außendurchmessers der Kolbenstange 39 reißt, wenn eine zwischen der Kolbenstange 39 und der Querplatte 10 auf­ tretende Kraft eine vorbestimmte Größe überschreitet.

Diese Sollbruchstelle im Scherstift 32 beziehungsweise am Grund der Ringnut 26 ist somit das wesentliche Teil einer Aus­ knickverhinderungsvorrichtung für ein Zylinderkolbenaggregat 8, 9 eines Containertraggerätes 1 bis 10.

Claims (4)

1. Containertraggerät mit einem Zentrallängsbalken und an jedem Ende desselben einem Querhaupt und mit zum Herstellen von willkürlich lösbaren Verbindungen mit jeweils einer oberen Ecke eines Containers vorgesehenen Verbindungselementen an jedem Ende jedes Querhauptes, wobei der Zentrallängsbalken des Containertraggerätes zwecks Anpassung an verschiedene Containergrößen verstellbar ist und einerseits das Grundteil, andererseits jedes teleskopierbare Teil des Zentrallängsträgers mit jeweils einem Teil eines Zylinderkolbenaggregates verbunden ist, wobei eine Kraftbegrenzungseinrichtung für die Zylinderkolbenaggregate vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung (22, 23, 26 oder 32) mechanisch ausgebildet und zwischen jeweils einem Teil (8 oder 9) des Zylinderkolbenaggregates (8, 9) und dem zugeordneten Teil des Zentrallängsbalkens angeordnet ist.

2. Containertraggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung (22, 23, 26 oder 32) als Sollbruchstelle ausgestaltet ist.

3. Containertraggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung aus einem Werkstück mit einem zylindrischen Teil (22) und einem flanschartigen Teil (23) besteht, wobei das zylindrische Teil (22) auf der Kolbenstange (9) festgelegt ist und das flanschartige Teil (23) gegen ein Teil (10) des teleskopierbaren Teiles (4) des Zentrallängsbalkens (1, 3, 4) abgestützt ist, wobei an dem flanschartigen Teil (23) eine Ringnut (26) vorgesehen ist, welche den gleichen Durchmesser aufweist wie der Außendurchmesser des zylindrischen Teils (22) der Kraftbegrenzungseinrichtung (22, 23, 26) und wobei zwischen dem Grund der Ringnut (26) und der gegen das Querhaupt (5) abgestützten Stirnfläche (29) ein Werkstückring vorbestimmter Wandstärke besteht.

4. Containertraggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung aus einer im Querschnitt V-förmigen Nut bzw. Absenkung und einer mittels einer Feder in sie hineingedrückten Kugel besteht.