DE1961132A1 - Verankerung eines auf Schiff laufenden Portalkranes - Google Patents

Description

United Industrial Syndicate, Inc., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates New York, 500 Broadway, Alliance, Ohio (V.St.A.)

Verankerung eines auf Schiff laufenden Portalkranes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen eines Portalkrans an einer Stelle des Decks «ines Schiffes, über das dieser in Schiffslängsrichtung verfahrbar ist und dessen an gegenüberliegenden Deckseiten laufende Säulen jeweils eine zwischen den Säulen-Enden angeordnete Verankerungsvorrichtung aufweiten. Die Erfindung befaßt sich insbesondere nit der Verankerung eines über «in Schiffsdeck laufenden Portalkranes in einer Arbeitsstellung, der leichter und/oder Ladung in Form von Großbehältern (Containern) über das Schiffsdeck transportiert, wenn das Schiff unterwegs ist.

Derartige ichiffseigene Portalkräne überspannen normalerweise die Laderäume des Schiffes und laufen auf Säulen über Gleise an gegenüberliegenden

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Seiten des Schiffsdeckes zwischen einer Anzahl von Arbeitsstationen hin und her. Für das Beladen wird der Kran zu einer vorbestimmten Position an Deck gefahren, bei der er hinreichend sicher an dem Schiffsrumpf verankert werden muß, um ein Losreißen oder Beschädigen bei in schwerer See unruhigem Schiff zu vermeiden. Zur Verankerung wurden bislang an beiden Seiten jeder Säule Klötze an die Schienen angeklammert, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kranes auszuschließen; zusätzlich wurden die oberen Teile der Portalsäulen über Haltetaue mit dem Schiffsdeck verbunden·. Da der Kran natürlicherweise einen relativ zum Schiff verhältnismäßig hoch liegenden Massenmittelpunkt besitzt, reichen die Haitetaue nicht aus, um die vor allem bei schlingerndem Schiff auf die Portalsäulen wirkenden Biege- und Kippmomente aufzufangen. Es besteht daher das Bedürfnis nach einer solchen Kranverankerung, die die vor allem beim schlingerndem Schiff auf die Portalsäulen einwirkenden Biegemomente soweit wie möglich aufnehmen. Diese Verankerung soll natürlich auch verhindern, daß der verankerte Kran vorwärts oder rückwärts läuft, wenn das Schiff in schwerer See stampft.

Die Lösung dieser Aufgaben gelingt mit einer Vorrichtung zum Pestlegen eines Portalkran·« an einer Stelle des Decks eines Schiffes, über das dieser in Schiffslängsrichtung verfahrbar ist und dessen an gegenüberliegenden Decksseiten laufende Säulen jeweils eine zwischen den Säulen-Enden angeordnete Verankerungsvorrichtung aufweisen; diese Festlegevorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch mindestens einen am Deck befestigten Verankerungsturm, der bei an der Stelle des Decks befindlichem

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Kran einer Säule des Krans benachbart ist, durch eine im oberen Abschnitt des Turmes gegen seitliche Bewegungen gesicherte Spanneinrichtung, die in die Verankerungsvorrichtung einführbar ist und dort auf die zugehörige Portalsäule einwirkende Querkräfte aufnimmt, durch zwei horizontalliegende, um zueinander versetzte Vertikal-Achsen verschwenkbare und am Turm angelenkte Spanner, sowie durch eine Kupplung an jedem Spanner, die an dessen der Vertikalachse abgekehrten Ende befestigt und an den unteren Abschnitt der Portalsäule - zusammen mit dem zugeordneten zweiten Spanner einen horizontalen Dreiecksverband bildend - zur Aufnahme von Querkräften anschließbar ist.

Diese erfindungsgemäße Verankerung erfüllt die oben genannten Anforderungen und zeigt darüber hinaus Vorteile, die mit bekannten Verankerungen bislang nicht erzielbar waren. So bleibt der Kran hinreichend sicher auf dem Schiffsdeck verankert, selbst wenn er auf schwer stampfendem Schiff arbeiten muß. Ferner werden die auf die Portalsäulen einwirkenden Biegemomente wesentlich reduziert, indem sie von der Verankerung aufgenommen werden. Schließlich ist der verankerte Kran weder vor- noch rückwärts bewegbar.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Verankerungsvorrichtung zwischen den Säulenenden

nach außenbord weisend angebracht. Weiterhin können die an jedem Turm angelenkten Spanner zusammen mit ihrer Kupplung so mit der zugehörigen Portalsäule verankert sein, daß der von ihnen eingeschlossene, horizontalliegende Winkel von einer vertikalen Querebene des Schiffes halbiert wird.

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Die Erfindung wird nachstehend an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des auf dem Schiffsdeck verfahrbaren und in einer Verankerungsstellung befindlichen Portalkranes sowie gestrichelt angedeutet eine etwas zur Seite verfahrene Säule des Kranes; °

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Aufriß

längs der Linie 2-2 aus Figur 1, teil- ^ weise verdeckt;

™ Fig. 3 den Querschnitt bei 3-3 aus Figur 2;

Fig. 4 den Querschnitt bei 4-4 aus Figur 2; und

Fig. 5 den Querschnitt bei 5-5 aus Figur 2.

Figur 1 zeigt einen Schiffsdeck-Portalkran A mit vier Portalsäulen B, der in Schiffslängsrichtung mit auf gegenüberliegenden Seiten des Schiffsdecks stehenden Säulen B verfahrbar ist. In der Darstellung nach Figur 1 ist der Portalkran auf dem Schiff C in eine Stellung gefahren, in der jede Portalsäule B jeweils einer von vier Verankerungen D gegenübersteht, die auf dem

. Schiffsdeck auf der Außenbord-Seite der Portal säulen

* B montiert sind. Auf diese Weise dienen die Verankerungen D zum sicheren Festlegen des Portalkranes A auf dem Schiffsdeck, wenn das Schiff auf Fahrt ist, und entlasten die Portalsäulen B insbesondere von den auf sie einwirkenden Biegemomenten, wenn das Schiff C seitlich rollt.

Der Aufbau des Portalkranes A auf dem Schiff C sowie einzelne Merkmale des Kranes sowie der Betrieb des Antriebsgetriebes, des Hebezeuges sind in der gleichlaufenden deutschen Patentanmeldung P 19 19 03 7.5 (Anwaltszeichen M 91), die der US-Patentanmeldung

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721 821 vom 16. April 1968 entspricht, näher beschrieben, so daß darauf hier nicht eingegangen wird.

Im übrigen läuft der Kran A auf zwei sich in Längsrichtung des Schiffes erstreckenden und auf gegenüberliegenden Seiten der Ladeluken verlaufenden Schienen 10. Die Portalsäulen stehen auf Rädern 11 in einem am unteren Ende jeder Säule angelenkten Fahrgestell 12.

Figur 2 zeigt einen sich aus der Säule B zur Außenbordseite des Kranes hin erstreckenden Ausleger 13, der im einzelnen ebenfalls in der bereits zitierten Anmeldung beschrieben ist. Der Ausleger 13 ist in der Nähe jeder Säule B mit einem Spannsitz 14 versehen.

Jede Verankerung D umfaßt einen Verankerungsturm 15, der an dem Schiff C befestigt ist und an einer gewünschten Beladungsstation an Deck steht. Die Höhe des Turmes über Deck ist geringfügig kleiner als der vertikale Abstand zwischen dem Ausleger 13 und der Deckoberseite (Figur 2). Demnach kann der Portalkran A über die Verankerungstürme 15 hinweg frei verfahren werden.

In seinem Inneren weist jeder Verankerungsturm 15 eine Spanneinrichtung 16 mit einer relativ hohen Belastungezahl von ungefähr 125 t auf. Zur Spanneinrichtung 16 gehört eine Spindel 17 und eine drehbare, auf die Spindel 17 geschraubte Hülse 18, um eine Anhebung zu bewirken. Die Hülse 18 hat einen Axialhub auf der Spindel 17 von etwa 45,2 7 cm (18 Zoll) und wird von einem Hydraulik- oder Pneumatikantrieb bekannter

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Bauart gedreht. Ein Rohrstempel 19 wird vom oberen Teil der Hülse 18 in der Weise getragen, daß eine Hülsendrehung den Stempel nicht mitdrehen läßt, so daß die Bewegung des Stempels in den Grenzen des Vertikalhubes auf eine lineare Verschiebung beschränkt ist.

Am oberen Ende des Stempels 19 sitzt ein Haupt 20 mit abgeschrägten oberem Ende, das in den Spannsitz 14 eingreifen kann. Das Haupt 20 erstreckt sich durch eine obere Lagerhülse 21 am oberen Ende des Veranke-™ rungsturmes 15 hindurch, die die auf das Haupt 20, insbesondere bei schlingerndem Schiff C, ausgeübten Horizontalkräfte auf den Turm und damit auf das Schiffsdeck überträgt. Die obere Lagerhülse 21 ist teilweise in der Form zweier, etwa um 90° gegeneinander versetzter Backen 22 und 23 ausgeführt, die das Haupt in einer Position festlegen, wenn die vertikale Spanneinrichtung 16 das Haupt 20 sicher in Eingriff mit dem Spannsitz 14 gebracht hat. Die Backen umfassen zwei Blöcke 24 und 25 sowie Stellbolzen 26 und

Etwas unterhalb der Lagerhülse 21 angeordnet setzt L· eine Klammer 28, die die Vertikalbewegung des Rohrstempels 19 führt und ihn an seitlichen Bewegungen hindert. Die Klammer 28 umfaßt einen feststehenden Teil 29 mit nach entgegengesetzten Seiten des Turmes abstehenden Armen sowie ein Teil 30, wobei die Teile 29 und 30 mit Stützelementen in der Form von den Stempel 19 umgebenden Halbringen versehen sind. Das feststehende Teil 29 weist außerdem noch einen an es angeschweißten Arm 31 auf, der sich quer zu der angrenzenden Wandung des Turmes 15 erstreckt.

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Das untere Ende der Spindel 17 ruht auf einem elastischen, vorgespannten Polster 32 aus verstärkten, übereinandergelegten GummilameIlen. Der vorgespannte Sitz wird von einem zylindrischen Gefäß 33 zusammengehalten.

Zwei horizontall.iegende Platte 35 und 36 sind in der Nähe der Basis des Verankerungsturmes 15 übereinander angebracht und bilden eine Gabel für zwei horizontale Schraubspanner 39 und 40, die in einer horizontalen Ebene um seitlich versetzte Vertikalachsen verschwenkbar sind. Die horizontalliegenden Schraubspanner 39 und 40 3ind mit den Platten 35 und 36 verbolzt und an den gegenüberliegenden Enden mit Anhängelaschen 40 und 42 versehen, die an eine an die Kransäule B angeschweißte horizontalliegende Platte 43 angeschlossen werden können. Die mit Augen versehenen Enden 41 und 42 werden ebenfalls mit Bolzen mit der Platte 43 verbunden, die sich durch die Laschen und seitlich gegeneinander versetzte Löcher in der Platte erstrecken.

In angeschlossenem Zustand liegen die Schraubspanner 39 und 40 rechtwinklig zueinander und der von ihnen eingeschlossene Winkel wird durch eine seitlich durch die Portalsäule B führende Linie, bzw. durch eine vertikale Querebene des Schiffes halbiert. Wenn die Schraubspanner 39 und 40 mit der Säule verbunden worden sind, werden sie angezogen und stellen dann ein wirkungsvolles Widerlager gegen Längsverschiebungen des Kranes dar, was hauptsächlich durch den erzielten steifen Dreiecksverband ermöglicht wird. Die Spanner sind beispielsweise mit etwa 50 t belastbar und haben einen maximalen Schraubhub von etwa 15,24 cm (6 Zoll).

Nachfolgend werden die einzelnen Arbeitsschritte mit der Verankerung D lediglich für die Befestigung eines

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für das Arbeiten auf einem auf See befindlichen Schiff vorgesehenen Kranes A beschrieben. Das Lösen des Kranes A und Freigeben auf dem Schiff erfordert lediglich ein Durchlaufen der gleichen Arbeitsschritte in umgekehrter Reihenfolge und geht damit leicht aus der nachfolgenden Beschreibung des Verankerungsvorgange? hervor.

Der Kran A wird anfänglich in seine Verankerungsstellung gefahren, bei der jede Kransäule B einer Veranke- ^ rung D gegenübersteht. Einer der horizontalen Schraub

spanner am unteren Abschnitt des Turmes (bzw. an der Säule) wird so geschwenkt, daß ihre Einhängelasche die Verankerungsplatte 43 der entsprechenden Kransäule B ergreift. Dann werden Riegelbolzen in die Laschen und die entsprechenden Löcher der Platte 43 eingefügt und mit einem Gegensplint gesichert. Die entsprechenden Spanner werden dann so betätigt, daß der Kran A in seine genaue Festleg—Position kommt.

Jetzt wird der nicht dargestellte Lastrahmen des Portalkranes A durch Absenken auf einen Lukendeckel und durch örtliches Verriegeln gesichert. Auch die Flaschenfc zugseile werden angezogen und die übrige Aufzugsein

richtung gesichert.

Danach werden alle vier vertikalen Spanneinrichtungen 16 in Gang gesetzt, um die entsprechenden Häupter 20 gegen die Spannsitze 14 in den Auslegern 13 zu führen. Wenn ein Haupt 20 in seinen Sitz 40 eingreift, wird die entsprechende Spanneinrichtung 16 so lange betätigt, bis das vorgespannte Polster 32 in einem vorgewählten Ausmaß zusammengedrückt ist.

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Eine Meßlatte 45 am unteren Ende der Spindel 17 gibt eine visuelle Anzeige der Last, die während der Kompression des vorgespannten Polsters 32 durch die Spanneinrichtung übertragen wird. Wenn beispielsweise die Spanneinrichtung so lange betätigt wird, bis das untere Ende der Hülse 16 auf dem Gehäuse 33 aufsitzt, kann die Spanneinrichtung dann wieder freigegeben werden, bis die Meßlatte 45 sich in eine vorbestimmte Position nach oben bewegt hat. Die Anordnung kann vorteilhafterweise auch so getroffen werden, daß zunächst das untere Ende 17' der Spindel 17 auf das Gehäuse 33 abgesetzt und dann die Spindel um ein gewünschtes Ausmaß nach oben bewegt wird. Die vertikalstehende Spanneinrichtung 16 nimmt also die vertikalen Lasten der Kransäule B nicht auf, sondern übt nur eine für den festen Sitz des Hauptes 20 in dem Spannsitz 14 ausreichende Kraft aus.

Die Backenblöcke 24 und 25 werden dann mit Hilfe der Stellbolzen 26 und 27 und anschließend auch die Klammer zur Sicherung des Stempels 19 angezogen.

Schließlich werden die verbleibenden horizontalen Schraubspanner 39 und 40 mit den entsprechenden Platten 43 verbunden und angezogen, um die unteren Enden der Portalsäulen B an dem Turm D zu verankern.

Bei der so getroffenen Anordnung ist jede Portalsäule B an zwei vertikal verschiedenen Stellen an dem zugehörigen Verankerungsturm D verankert und Seitenkräfte auf die Säule werden an diesen bei den Stellen auf den Verankerungsturm Übertragen. Wenn also das Schiff über eine Seite rollt und die Masse des Portalkranes eine Seitenkraft auf die Säule ausübt, wird das auf die

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Säule wirkende Biegemoment von dem Verankerungsturm D aufgenommen.

Beispielsweise ist aus Figur 2 zu entnehmen, daß bei nach links rollendem Schiff und einer oben an der Säule nach links angreifenden Querkraft aufgrund der Kranmasse diese Kraft ein gefährlich hohes Biegemoment in der Säule erzeugen würde, wenn der Kran nicht gesichert wäre; bei sehr starkem Rollen des Schiffes tritt diese Belastung insbesondere an der Verbindung zwischen der Säule und der Traverse auf.

Wenn der Kran an den Türmen verankert ist, wirkt jedoch eine seitliche Gegenkraft nach rechts auf die Säule B zwischen ihren Enden an der Stelle des Hauptes 20. Dementsprechend wirkt eine seitliche Gegenkraft nach links am unteren Ende der Säule überö die entsprechenden horizontalliegenden Schraubspanner 39 und 40. Die resultierende "Kreuz"-Wirkung an der Säule B am Verankerungsturm D verteilt das auf die Säule wirkende Biegemoment über einen größeren Abschnitt ihrer Länge und reduziert damit die Belastung an der Verbindung zwischen dem oberen Ende der Säule und der Traverse.

Es wird noch bemerkt, daß die Spanneinrichtung 16 den Kran bei Wartungsarbeiten an den Rädern, dem Antrieb etc. abstützt.

Dem Fachmann sind weitere Änderungen an dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung geläufig, ohne daß dadurch von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abgewichen wird.

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Claims (10)

Ansprüche

1./Vorrichtung zum Festlegen eines Portalkranes an einer Stelle des Decks eines Schiffes, über das dieser in Schiffslängsrichtung verfahrbar ist und dessen an gegenüberliegenden Decksseiten laufende Säulen jeweils eine zwischen den Säulen-Enden angeordnete Verankerungsvorrichtung aufweisen, gekennzeichnet durch mindestens einen am Deck befestigten Verankerungsturm (15), der bei an der Stelle des Decks befindlichem Kran (A) einer Säule (B )des Krans benachbart ist; durch eine im oberen Abschnitt des Turmes gegen seitliche Bewegungen gesicherte vertikale Spanneinrichtung (16, 19, 20, ...), die in die Verankerungsvorrichtung (13, 14) einführbar ist und dort auf die zugehörige Portalsäule (B) einwirkende Querkräfte aufnimmt; durch zwei horizontalliegende, um zueinander versetzte Vertikal-Achsen verschwenkbare und am Turm angelenkte Spanner (39, 40); sowie durch eine Kupplung (41, 42) an jedem Spanner, die an dessen der Vertikal-Achse abgekehrten Ende befestigt und an den unteren Abschnitt der Portalsäule - zusammen mit dem zugeordneten zweiten Spanner einen horizontalen Dreiecksverband bildend, zur Aufnahme von Querkräften anschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung zwischen den Säulen-Enden nach außenbord weisend angebracht ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den über ihre Kupplung angeschlossenen Spannern gebildete Winkel von einer vertikalen Querebene des Schiffes halbiert wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Spanneinrichtung eine Anhebevorrichtung umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüfc ehe, gekennzeichnet durch ein elastisches Gegenlager

(32) für die vertikale Abhebevorrichtung (17), das die Spanneinrichtung für einen festen Eingriff in die Verankerungsvorrichtung (14) vorspannt.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhebevorrichtung eine Schraubspindel (17) umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Spanner Schraubspanner sind.

f 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verklammerungsvorrichtung (22, 23, 28) in dem Verankerungsturm (15), die die vertikale Spanneinrichtung in dem Turm nach ihrem Eingriff in die Verankerungsvorrichtung (14) an dem Turm festlegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklammerungseinrichtung nahe dem oberen Ende des Turmes angeordnete, einstellbare Backen (22, 23) umfaßt.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Verklammerungseinrichtung eine an vertikal auseinanderliegenden Stellen an der Spanneinrichtung angeordnete, einstellbare Verklammerungen (22, 23, 28, ...) aufweist.

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