DE19943098A1 - Fahrwerk für Containerbrücken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Containerbrücken (1) mit Laufrädern (6) auf Bodenschienen (3) beidseitig von Portalen (2), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass jeweils Doppelfahrwerke (10) angeordnet sind, deren Laufräder (6) auf jeweils nebeneinander angeordneten Bodenschienen (3) so verfahren, dass die resultierende Last der Containerbrücke (1) auf alle Laufräder (6) gleich verteilt und senkrecht zu deren Lauffläche eingebracht wird. Diese Containerbrücke (1) mit Doppelfahrwerken (10) hat den Vorteil, dass bei sehr langen Containerbrücken problemlos hohe Kräfte auf den Untergrund übertragen werden können, wobei Höhendifferenzen zwischen den beiden Laufrädern (6) über eine Querschwinge (14) ausgeglichen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Containerbrücken entsprechend dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.

Das erfindungsgemäße Fahrwerk ist überall dort einsetzbar, wo Containerbrücken mit langen Auslegern, bedingt durch breite Containerschiffe, hohe Transportgewichte bewältigen müssen und damit die Last auf die Räder ausgesprochen hoch ist.

Containerbrücken haben in der Regel zwei Rahmenportale, bezeichnet als wasser- und landseitige Portale. Diese Portale haben an jeder Ecke untergebaute, über Schwingen gelagerte, schienengeführte Radsätze bis zu zehn Rädern.

Die DE 197 26 359 A1 beschreibt eine derartige Containerbrücke mit einem hydraulisch gelagerten Fahrstützwerk in Modulbauweise, wobei auf den Schienen zwischen den Fahrwerken hydraulische Stützen entlang und auf die Schiene wirken und dadurch eine gleichbleibende Krafteinleitung in höhendifferierende Schienen erfolgt. Mit diesem Fahr- und Stützwerk kann zwar auf differierenden Schienen problemlos und sicher entlanggefahren werden, immer höher werdende Lasten durch die Verwendung von immer größeren Containerbrücken, die durch immer längere Ausleger, bedingt durch breitere Conatinerschiffe und höhere Transportgewichte, insbesondere bei Altanlagen, entstehen, können aber mit derartigen Vorrichtungen nicht ausgeglichen werden. Eine Möglichkeit, hohe Belastungen auszugleichen, wäre es, die Anzahl der Räder, die hintereinander liegen, zu erhöhen. Das lässt sich jedoch nicht ohne weiteres realisieren, da die Breite der Containerbrücke an die Containerschiffluken bzw. Containerlänge gebunden ist. Trotz der Vielzahl von Rädern (pro Portal bis zu 20 Räder) lassen sich zunehmende Drücke auf die Kaischienen aus dem Gewicht von Ausleger, Katze, Containergewichtsmoment und dem Containerbrückeneigengewicht nur schwer ableiten, da auch die Schienen nur eine begrenzte Last aufnehmen können. Auch dem Bestreben, das Eigengewicht der Containerbrücke durch Fahrwerkkonstruktion zu reduzieren, sind Grenzen gesetzt. Bei sehr großen Brücken besteht alternativ die Möglichkeit, Portalcontainerbrücken einzusetzen, die das gesamte Hafenbecken überspannen. Aber auch diese Möglichkeit ist in vielen Fällen nicht anwendbar.

Aus DE-OS 23 45 251 ist eine Vorrichtung zum Abstützen und Verfahren eines Werftportalkranes auf zwei Schienen mit extrem hohen Radlasten bekannt, bei dem dreieckförmig gestaltete Balanciervorrichtungen so ausgeführt sind, dass die auftretendenden Lasten jeweils auf drei Rädergruppen auf unterschiedlichen Fahrbahnen verteilt werden. Allerdings wird ein relativ hoher apparativer Aufwand benötigt, wobei die Last des Kranes jeweils auf Dreiergruppen verteilt wird. Die hintereinander starr angeordneten Räder dieser Vorrichtung können Unebenheiten im Fahrweg nicht ausgleichen. Somit ist diese Vorrichtung für Containerbrücken mit hohen Lasten nicht zur Anwendung geeignet.

Aus DE 197 08 770 A1 geht ein Fahrwerk für einen Kran, vorzugsweise einen Portalkran, hervor, der zwar nicht auf Schienen verfährt, aber mit nebeneinander befindlichen Laufrädern ausgeführt ist. Diese Laufräder sind über eine starre Schwinge und einen Gelenkbolzen mit der Fahrwerkschwinge des Kranes in der Weise verbunden, dass sie starr schwenkbar sind. Das hat den Nachteil, dass ein ebener Boden vorhanden sein muss, um die Räder nichtungleichmäßig zu belasten. Weiterhin ist die starre Hintereinanderanordnung von drei Rädern nicht geeignet, um Bodenunebenheiten längs des Fahrwerkes in einer Weise auszugleichen, dass alle drei Räder die gleiche Last auf den Boden übertragen. Bei Bodensenken tragen die beiden äußeren Räder die höhere Last, während bei Erhebungen der Großteil der Last auf dem mittleren Rad ruht. Diese Vorrichtung ist nicht geeignet, Containerbrücken mit hohen Lasten, die auf Bodenschienen verfahren, so auf der Bodenschiene zu verfahren, dass bei Bodenunebenheiten und hohen Lasten alle Räder gleichmäßig und senkrecht zur Fahrbahn belastet werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Fahrwerk für eine Containerbrücke zu entwickeln, das den Nachteil des Standes der Technik nicht aufweist und von dem hohe Lasten aufgenommen und günstig auf die Bodenschienen aufgebracht werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrwerk für Containerbrücken nach den Merkmalen des 1. Patentanspruches gelöst.

Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass an mindestens einem Portal der Containerbrücke Doppelfahrwerke angeordnet sind, deren Laufräder auf jeweils nebeneinander angeordneten Bodenschienen verfahren. Durch diese Lösung kommt es zu einer Halbierung der Belastung auf die Bodenschienen, was eine Kaientlastung zur Folge hat. Das Doppelfahrwerk kann in unterschiedlichen Breiten bzw. in unterschiedlichen Verhältnissen je nach der zulässigen Kaibelastung ausgeführt werden. Es kann eine schwingenartige oder starre Traverse eingesetzt werden. Bei einer Schwingentraverse wird ein eventuelles Versetzen der Bodenschiene ausgeglichen. Bei einer starren Traverse gehen die Versetzungen zwischen den beiden Fahrschienen zu Lasten der Konstruktion.

Vorteilhaft ist es, eine steif mit dem Portal verbundene Abstandshaltekonstruktion, an der ein Gabelkopf und Schwingelemente mit Laufrädern angeordnet sind, mit einer Querschwinge und Gleitstücken auszuführen, wobei diese sich auf den Gabelköpfen beidseitig abstützen und die Querschwinge mittels Lagerbolzen beweglich mit dem Poartel verbunden ist.

Je nach den Erfordernissen kann das wasser- oder landseitige Portal mit einem Doppelfahrwerk ausgestattet sein, da die konstruktive Höhenentwicklung für das Einfach- und Doppelfahrwerk gleich liegen. Des Weiteren kann die Druckeinleitung in bzw. der Anschluss an das Portal an der gleichen Stelle wie bei den bisherigen Ausführungen erfolgen.

Unter Doppelfahrwerk sind nebeneinander angeordnete Laufräder zu verstehen. Diese sind erfindungsgemäß immer so angeordnet, dass sie die resultierende Last der Containerbrücke zu gleichen Teilen aufnehmen und immer parallel zur resultierenden Last der Containerbrücke stehen. Das wird dadurch erreicht, dass die Laufräder an einem System von Schwingen längs und quer zum Portal gelagert sind. So sind die Laufräder jeweils paarweise an Schwingelementen in Längsrichtung angeordnet, wobei die Schwingelemente untereinander in analoger Weise schwingend verbunden snd. Quer zum Portal können die Schwingelemente mittels Gabelkopf an Querschwingen so mit dem Portal verbunden sein, dass Bodenunebenheiten ausgleichbar sind und die Resultierende des Portalkranes immer weitestgehend parallel zur Mittellinie der Laufräder steht, wobei die Last auf alle Laufräder gleich verteilt ist.

Mit Doppelfahrwerken lässt sich eine erhebliche Verlängerung der Ausleger erreichen, ohne dass vorhandene Kaimauern ungünstig belastet werden.

Erfindungswesentlich ist, dass die Laufräder an den Fahrwerken mit Gabelkopf an einer Querschwinge zum Höhenausgleich der Bodenschiene angeordnet sind. Weiterhin ist erfindungswesentlich, dass über der Querschwinge eine Abstandshaltekonstruktion angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es, am Doppelfahrwerk Stützvorrichtungen anzuordnen. Diese dienen zur zusätzlichen Stabilisierung des Kranes, beispielsweise bei Unwetter.

Die Doppelfahrwerke sind günstigerweise an den Portalecken anzuordnen.

Die Anordnung der Stützvorrichtungen sollte vorteilhafterweise zwischen den Laufrad paaren erfolgen.

Im Folgenden wird die Erfindung an 14 Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 Isometrische Darstellung einer Containerbrücke mit dem erfindungsgemäßen Doppelfahrwerk unter jeder Portalecke,

Fig. 2 vergrößerte isometrische Darstellung der am Portal an jeder Portalecke angeordneten Doppelfahrwerke,

Fig. 3 Seitenansicht des Doppelfahrwerkes mit je acht Rädern mit Schwingelementen,

Fig. 4 Längsansicht einer Containerbrücke mit zwei Doppelfahrwerken über einem Containerschiff,

Fig. 5 Längsansicht einer Containerbrücke mit einem Doppelfahrwerk und einem einfachen Schwingfahrwerk,

Fig. 6 Detailansicht des Doppelfahrwerkes an einer Portalecke,

Fig. 7 Detailansicht des Doppelfahrwerkes an einer Portalecke mit zehn Laufrädern,

Fig. 8 Ansicht eines Doppelfahrwerkes,

Fig. 9 Ansicht eines Doppelfahrwerkes mit Höhenversatz der Bodenschienen,

Fig. 10 Detailschnitt des Gabelkopfes mit Führungsbolzen,

Fig. 11 Detailschnitt des Gabelkopfes mit Führungsbolzen - höhenversetzt,

Fig. 12 Schnitt durch die Querschwinge,

Fig. 13 Schnitt durch die Querschwinge mit Höhenversatz,

Fig. 14 Ansicht des Doppelfahrwerkes mit einem vergrößerten Gabelkopf und der Abstandhaltekonstruktion fest mit dem Portal verbunden.

Die Fig. 1 zeigt eine Containerbrücke 1 mit zwei Portalen 2, die auf Bodenschienen 3 verfahrbar sind, wobei beidseitig Schwingenfahrwerke 5 an den Portalecken 4 angeordnet sind. Die Druckkräfte werden über zwei Bodenschienen 3, je Portal 2 nahe der Kaimauern 9 eingeleitet.

Die Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten isometrischen Darstellung am Portal 2 der Containerbrücke 1 zwei Doppelfahrwerke 10 nahe der Kaimauer 9, wobei die Doppelfahrwerke 10 derart gestaltet sind, dass acht Schwingenfahrwerke 5 an vier Schwingelementen 7 beweglich befestigt sind und von einer Abstandhaltekonstruktion 18 über Führungsbolzen 13 gehalten werden. Unterhalb der Abstandshaltekonstruktion 18 befindet sich die Querschwinge 14. Damit besteht jedes Doppelfahrwerk 10 aus zwei Schwingenfahrwerken 5 je Portalecke 4. Das Doppelfahrwerk 10 wird über einen Verbindungsbolzen 11 an einen Gabelkopf 12 mit Führungsbolzen 13 verdrehsicher, auch bei einseitig angeordneten Anstriebselementen, eingebaut. Auf dem Gabelkopf 12 ist ein Querträger 14 mit Gleitstück 15 und Lagerbolzen 16 aufgesetzt. Die Querschwinge 14 ist über den Lagerbolzen 16 und die Lagerbolzenlasche 17 lagegenau mit dem Portal 2 verbunden. Das ist insbesondere den Fig. 6, 8, 9, 10 und 11 zu entnehmen. Zur Senkrechthaltung, auch bei unterschiedlich hohen Bodenschienen 3, wie es beispielsweise in den Fig. 9, 11 und 13 gezeigt ist, wird das Schwingenfahrwerk 5 über die Verbindungsbolzen 11, den Gabelkopf 12 und die beiden Führungsbolzen 13 in der Abstandhaltekonstruktion 18 geführt, ohne dass Momente auf die Abstandhaltekonstruktion 18 und die Führungsbolzen 13 wirken. Die Abstandhaltekonstruktion 18 ist steif mit dem jeweiligen Portal 2 verbunden. Der Spurabstand der Bodenschienen 3 des Doppelfahrwerkes 10 wird über die Breite der Portale 2 und die beiden Abstandhaltekonstruktionen 18 bestimmt. Die Kräfte aus der Portalbrücke 1 werden über das Portal 2, die Lagerbolzenlasche 17, den Lagerbolzen 16, die Querschwinge 14, die Gleitstücke 15, die Gabelköpfe 12 geführt und über die Verbindungsbolzen 11 und die Schwingenfahrwerke 5 in die Bodenschiene 3 weitergeleitet. Bei einem Höhenversatz der Bodenschiene 3 ist sichergestellt, dass über die Querschwinge 14 die Last auf beiden Seiten des Fahrwerkes 10 gleich verteilt wird und die Laufräder 6 zur Resultierenden immer parallel stehen.

Die Fig. 12 zeigt die Querschwinge 14, die mit dem Portal 2 mittels Lagerbolzen 16 verbunden ist und mittels Gleitstücken 15 ein Abstützen auf den Gabelköpfen 12 erfolgt. Für den Fall, dass die Bodenschienen 3 eine unterschiedliche Höhe aufweisen, verschiebt sich die Querschwinge 14 gegenüber der Abstandshaltekonstruktion 18, wie das aus Fig. 13 deutlich zu entnehmen ist.

Eine Alternative zur Querschwinge 14 ergibt sich, wenn quersteife Bodenschienen 13 mit geringer Kaibelastung vorhanden sind. In diesem Fall kann auf die Querschwinge 14 sowie den Führungsbolzen 13 verzichtet werden (Fig. 3, 14). Ein vergrößerter Gabelkopf 12 kann direkt an der Abstandhaltekonstruktion 18 befestigt werden. Je nach Belastung können zwei Doppelfahrwerke 10 auf jeder Seite der Containerbrücke 1 angeordnet sein (Fig. 4). Es besteht aber auch die Möglichkeit, wie aus Fig. 5 zu ersehen, Schwingenfahrwerke 5 auf einer Seite anzuordnen, wohingegen auf der anderen Seite Doppelfahrwerke 10 angeordnet sind.

Die Antriebseinheiten bestehen im vorliegenden Fall aus einem E-Motor mit einem Getriebe. Gelenkwellen werden in üblicher Weise an die Schwingelemente 7 und/oder über eine verlängerte Abstandhaltekonstruktion 18 befestigt.

Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, dass Containerbrücken mit langen Auslegern und hohen Transportgewichten zu einer vorteilhaften Belastung der Bodenschienen und der Kaimauer führen, indem sie die Lastresultierende auf alle Laufräder gleich verteilt und senkrecht in diese einleitet.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1

Containerbrücke

2

Portale

3

Bodenschiene

4

Portalecke

5

Schwingenfahrwerk

6

Laufräder

7

Schwingenelemente

8

Gelenk

9

Kai

10

Doppelfahrwerk

11

Verbindungsbolzen

12

Gabelkopf

13

Führungsbolzen

14

Querschwinge

15

Gleitstück

16

Lagerbolzen

17

Lagerbolzenlasche

18

Abstandhaltekonstruktion

20

Containerschiff

21

Stützvorrichtung

Claims (6)

1. Fahrwerk für Containerbrücke mit Laufrädern auf Bodenschienen beidseitig von Portalen und einem Ausleger mit mindestens einer Laufkatze, wobei das Fahrwerk hohe Lasten aufnehmen kann und Schwingen zum Ausgleich von Unebenheiten zwischen den Laufrädern vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Portal (2) der Containerbrücke (1) ein Doppelfahrwerk (10) an einer steif mit dem Portal (2) verbundenen Abstandshaltekonstruktion (18) und Schwingenkonstruktionen (14, 12, 7) so angeordnet sind, dass die Last der Containerbrücke (1) gleichmäßig über alle Laufräder (6) auf die Bodenschienen (3) aufgebracht wird, wobei die Resultierende der Kraft parallel zu den Laufrädern verläuft.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

• - die Laufräder (6) auf Bodenschienen (3) über Schwingenelemente (7), Verbindungsbolzen (11) und einen Gabelkopf (12) über Führungsbolzen (13) mit den steif am Portal (2) angeordneten Abstandshaltern (18) verbunden sind.

3. Fahrwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine am Portal (2) beweglich angeordnete Querschwinge (14) mittels Gleitstücken (15) beidseitig auf den Gabelköpfen (12) abstützt.

4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufräder (6) paarweise hintereinander in Schwingelementen (7) angeordnet sind.

5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Portal (2) und Querschwinge (14) mittels Lagerbolzen (16) an einer Lagerbolzenlasche (17) miteinander verbunden sind.

6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Laufrädern (6) Stützvorrichtungen (21) angeordnet sind.