一种设有集装箱中间存放区的堆垛起重机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种装卸集装箱(6)的堆垛起重机(1)，特别是装卸ISO集装箱的堆垛起重机(1)，包括至少一个水平横梁(4)，所述横梁(4)能在起重机行驶方向(F)上行驶，同时起重机行车(11)能够沿着所述横向梁(4)在与所述起重机行驶方向(F)垂直的方向上行驶，包括用于集装箱(6)的负载吊取装置(5)，该负载吊取装置(5)被悬挂在起重机行车(11)上并能上升和下降，其中在所述堆垛起重机(1)上设置有用于至少一个集装箱(6)的至少一个中间存放区(15)，负载吊取装置(5)能到达所述中间存放区(15)，且所述中间存放区(15)能在起重机行驶方向(F)上和堆垛起重机(1)一起行驶。为了改进堆垛起重机(1)，所述中间存放区(15)被设计为能在工作位置与非工作位置之间移动，在所述工作位置中集装箱(6)被吊起，在所述非工作位置中集装箱(6)不被吊起。
【专利说明】
一种设有集装箱中间存放区的堆垛起重机
技术领域
[0001]本发明涉及一种装卸集装箱的堆垛起重机，特别是用于装卸ISO标准集装箱，包括至少一个水平横梁，所述横梁能在起重机行驶方向行驶，并且起重机行车能够沿着所述横梁在所述起重机行驶方向上以及在与所述起重机行驶方向垂直的方向上行驶;包括用于所述集装箱的负载吊取装置，所述负载吊取装置被悬挂在起重机行车上并能上升和下降，其中堆垛起重机上设置有用于至少一个集装箱的至少一个中间存放区，通过负载吊取装置能到达中间存放区，且中间存放区在起重机行驶方向能和堆垛起重机一起行驶。本发明还涉及一种具有堆垛起重机和集装箱存放区的集装箱存放系统。
【背景技术】
[0002]堆垛起重机用于装卸标准化装载物载体，特别是用于装卸ISO标准集装箱，特别是用于集装箱存放区的管理、以及在这种管理下实施的将集装箱放入集装箱存放区以及从集装箱存放区移出集装箱。因此，相应的堆垛起重机不同于用于装卸船的集装箱桥，所述集装箱桥在船和码头之间运输集装箱，但不将集装箱放入集装箱存放区或把它们从集装箱存放区移出。所述堆垛起重机被形成为龙门式起重机，它能越过其以集装箱存放区形式的工作区。它通过运行装置单元以直线方式在两条平行轨道上运动，例如，在导轨上运动，在所述轨道上所述起重机由四根竖直支承件支承。行车运行装置单元能在水平横跨集装箱并连接所述支承件的横梁上以直线方式运动。整体式刚性桅杆被悬挂在行车运行装置单元上，能够在上升和下降的方向上竖直运动，以及同时具有用于被悬挂在所述桅杆下端的集装箱的负载吊取装置。这类堆垛起重机在德国专利DE 10 2008 061 199 B3被详细描述。
[0003]堆垛起重机横跨具有多排集装箱的集装箱存放区，其中所述集装箱能够以一列挨着一列以及一层叠于一层之上的方式堆垛。这样的堆垛起重机的龙门的跨度由使集装箱进出存放区的频率以及在存放区的停留时间来决定；I跨5的方案的跨度能够相当于在8到11个集装箱之间并且实现了在高密度、最大使用空间、分选性好和更短存取时间下的经济库储。
[0004]这种堆垛起重机可用于铁路和公路之间在铁路集散站联合运输的装卸，船、货物列车和卡车之间在货运集散站的三联运装卸，以及集装箱区内手动、半自动或自动化操作装卸。由于通常没有用于集装箱存放的地面面积，并且由于龙门的大跨度，它们实现了具有大存放能力的存放模块的管理。根据起重机架的尺寸和使用的存放面积，堆垛起重机被设计为纯盒状结构或框架和盒状结构的组合。因此，在大结构高度的情况下，它们拥有高水平的抗弯刚度，即使在大风中也能实现安全操作。
[0005]除了需要空间最大化利用，集装箱存放区的操作生产率具有重要意义。它反过来绝对依赖于使集装箱进出存放区的次数以及将集装箱运往目的地和从目的地运出的次数。现今在现代集装箱集散站，越来越多地使用以优化的顺序控制操作的半自动或全自动化堆垛起重机。众所周知，缩写为ASC的自动化堆垛起重机已经很大程度上满足了高生产率需求，并且，在港口装卸中，形成了结合传统水运和陆地车辆的完备集成系统解决方案。
[0006]由于全球集装箱运输不断增加以及货物量、船只大小和装卸量不断地增加，既存的集散站和新的集散站的性能也必须提尚以便和上述增加保持同步。因此存在对具有尚水平装卸能力和高工作效率的创新型的集装箱装卸设备以及系统的增长的需求。
[0007]龙门结构的堆垛起重机在专利DD257 420 Al中被公开，其中，所述堆垛起重机在其龙门的每个支承件上具有用于多个集装箱的中间存放区。所述中间存放区设置在所述堆垛起重机的运行装置单元之上的所述支承件的各自下端区域。中间存放区的用于集装箱的放置表面水平延伸。中间存放区朝着对面的支承件的方向向内突出并向外突出到超过所述支承件，从而使堆垛起重机的行驶车道对应于所述中间存放区的宽度。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种改进的堆垛起重机以增大其工作区和借此提高其装卸能力，从而提高集装箱存放系统的生产率。
[0009]本发明的目的可以通过具有权利要求1的技术特征的堆垛起重机实现，权利要求2-9描述了本发明堆垛起重机的优选实施例。
[0010]根据本发明，在一种装卸集装箱特别是ISO标准集装箱的堆垛起重机中，包括至少一个水平横梁，所述横梁能在起重机行驶方向上行驶，以及起重机行车能够沿所述横梁在起重机行驶方向上，以及在与起重机行驶方向垂直的方向上行驶;包括用于集装箱的负载吊取装置，所述负载吊取装置被悬挂在起重机行车上，并且可以上升和下降，其中在所述堆垛起重机上设置有用于至少一个集装箱的至少一个中间存放区，通过所述负载吊取装置能到达所述中间存放区，且所述中间存放区在所述起重机行驶方向能和所述堆垛起重机一起行驶，所述中间存放区以下述方式设置，所述中间存放区能在可吊取集装箱的工作位置与无集装箱可吊取的非工作位置之间移动，从而增大了工作区域。
[0011]由于中间存放区能在用于吊取集装箱的工作位置和没有集装箱可被吊取非工作位置之间移动且不能通过负载吊取装置到达中间存放区，中间存放区可被定位在非工作位置，从而中间存放区或中间存放区的放置表面不再能被负载吊取装置以集装箱能被放在中间存放区的放置表面的方式接近。采用这种方式，中间存放区从堆垛起重机或负载吊取装置的工作区被移除，因而工作区或其可达性将被增大。由于设置在中间存放区的集装箱或甚至位于工作位置而没有集装箱的中间存放区限制起重机行车或负载吊取装置沿横梁的行驶路径，以及因为集装箱以及中间存放区阻碍了负载吊取装置的下降，在移动至工作位置的中间存放区下方的集装箱存放区的该层集装箱不再被堆垛起重机或负载吊取装置获得，因此上述功能是重要的。由于中间存放区能从工作位置进入到非工作位置，堆垛起重机能被像常规的堆垛起重机一样操作，并可获得集装箱存放区内所有集装箱。用这种方法，集装箱存放区放置的外侧集装箱和堆垛起重机的支承件之间距离可以特别短，借此工作区被有利地增加。由于中间存放区，在吊起集装箱之前，也有必要进行再定位步骤;但在整个行程上是节约的。
[0012]中间存放区在这种情况下与堆垛起重机固定地连接在一起并且能在起重机行驶方向上行驶。由于能减少堆垛起重机的空载行驶和缩短路径，这种结构性简单的解决方案可以提尚堆操起重机的装卸效率或提尚集装箱存放系统的存放能力。因此，在中间存放区，堆垛起重机能吊取意图被装卸到位于起重机已行驶方向上的目的地的集装箱。所以，集装箱存放区至少可以以一个有利装卸的方式被重组。堆垛起重机无需为额外吊取在中间存放区存放的集装箱再次在空载的条件下沿着路径返回，而是从中间存放区直接移走已经被一起携带的集装箱。因为消耗较少能源，也能够通过节省行驶来保护环境。由于这样的堆垛起重机一般自动运行并和存放管理计算机一起运行，因此，在集装箱存放区内，通过提前计划和借助于中间存放区所述集装箱能被带到逻辑上有利的位置。
[0013]结合本发明，ISO标准集装箱被理解为被用于国际货物运输的标准化大体积集装箱或海运集装箱。应用最广泛的是8英尺宽以及20英尺、40英尺或45英尺长的ISO标准集装箱。
[0014]结构上有利地规定，中间存放区能在工作位置和非工作位置之间围绕水平轴枢转。采用这种结构，中间存放区能被以特别简单的方式从堆垛起重机或负载吊取装置的工作区域中去除。
[0015]特别是，规定中间存放区以这样的方式设置于横梁下方附近:负载吊取装置能相对于所述横梁的高度，精确地将一个集装箱放置到中间存放区上。所以，在集装箱存放区中，集装箱能被堆垛在预设高度，堆垛起重机能带着越过集装箱存放区的被吊起的集装箱行驶。
[0016]在一个优选的实施方式中，中间存放区设置于横梁的一端，并由此设置于集装箱存放区的边缘。因此，集装箱的装卸或工作区被限制在最小范围，因为在中间存放区的工作位置中，只有一列集装箱不能被负载吊取装置获得。
[0017]在一个优选的实施方式中，所述堆垛起重机设置为桥式或龙门式。
[0018]在一个优选的实施方式中，在所述堆垛起重机上设置有多个中间存放区。例如，在横梁相对端设置有两个。
[0019]堆垛起重机优选具有龙门式结构，至少一个水平横梁通过多个竖直支承件支承，且至少一个中间存放区设置在至少一个支承件上。
[0020]在一个优选的实施方式中，负载吊取装置通过在起重机行车上的刚性整体式桅杆引导。
[0021]上述的堆垛起重机特别适用于具有堆垛起重机的集装箱存放系统，其中设置在所述堆垛起重机下方的集装箱存放区中，集装箱能够以一列挨着一列以及一层叠于一层之上的方式以及在起重机行驶方向上一排接着一排之后的方式成排堆垛，所述横梁横跨集装箱存放区，以及所述中间存放区设置于在堆垛起重机上的集装箱存放区的集装箱最大堆垛高度上方的区域。为了尽可能小地阻碍堆垛起重机的行驶，中间存放区设置于在堆垛起重机上的集装箱存放区的集装箱最大堆垛高度上方的区域。由于中间存放区向内突出，能够可靠地避免与集装箱垛的碰撞。由于中间存放区设置于最上层堆垛的集装箱上方的高度，或在随着堆垛起重机行驶的中间存放区的行驶区域中集装箱的堆垛高度被减少，因此可以保证上述可靠地避免与集装箱垛的碰撞。
[0022]附带地，考虑到堆垛起重机的行驶状况，堆垛起重机的智能控制保证集装箱的无碰撞堆垛和装载。
[0023]本发明的实施方式有很多。如此，根据本发明中的堆垛起重机，甚至在集装箱被放入集装箱存放区中或集装箱从集装箱存放区中移出的过程中，根据本发明至少另一个集装箱可以在中间存放区保持为准备状态且可以与堆垛起重机一起移动。用这种方式，至少能缩短行驶路径或当空载时节省堆垛起重机行程。为了避免与使用中的堆垛区域或装置发生碰撞，中间存放区的使用将被结合到堆垛起重机的控制中。
[0024]本发明看似简单的方案通过简单手段增加了集装箱存放系统的生产力。缩短的运输时间能增加物料的通量以及进出存放区的频率。节省的能量符合当集装箱集散站进行审批时经营者的环境保护需求，以及就运行成本而言节省了操作人员。
【附图说明】
[0025]通过附图对本发明的一个具体的实施例进行说明。附图中:
[0026]图1为本发明龙门式堆垛起重机的结构示意图；以及，
[0027]图2显示了根据图1中的堆垛起重机的侧视图。
[0028]附图标记列表:
[0029]I堆垛起重机
[0030]2 框架
[0031 ]3集装箱存放区
[0032]4 横梁
[0033]5负载吊取装置
[0034]6集装箱
[0035]7支承件
[0036]8移动框架
[0037]9运行装置单元
[0038]10 导轨
[0039]11起重机行车
[0040]12上升和下降方向[0041 ]13转动方向
[0042]14行驶方向
[0043]15中间存放区
[0044]16 桅杆
[0045]17 轴
[0046]F起重机行驶方向
【具体实施方式】
[0047]图1显示了基本上由龙门式框架2构成的堆垛起重机I，特别是由箱形框架构成的堆垛起重机，该堆垛起重机横跨集装箱存放区3。框架2基本上由两个相互间隔和相互平行的水平桥式横梁4组成，所述水平桥式横梁4被支承在竖直支承件7上。用于集装箱6的负载吊取装置5，优选所谓的吊具，通过设置在起重机行车11上的竖直延伸的桅杆16悬挂在横梁4上。两个横梁4由四个支承件7支承以形成龙门形式的框架2，其中从图1中仅可以看到前方的横梁和前方的支承件。在上述集装箱存放区3的相应的各侧，支承件7下端区域由移动框架8连接，所述移动框架8用于收纳堆垛起重机I的运行装置单元9。通过运行装置单元9，堆垛起重机I能在导轨10上沿起重机行驶方向F行驶，其中所述导轨10在集装箱存放区3两侧在起重机行驶方向F上，且因此垂直于图1的附图平面延伸且相互平行。负载吊取装置5悬挂在行车运行装置单元11上，所述行车运行装置单元11能够在横梁4上且沿着横梁4行驶。借助于负载吊取装置5，能够实现连接于负载吊取装置5的集装箱6的升高和下降12以及转动13。通过起重机行车11，集装箱6可以沿着横梁4在行驶方向14上侧向行驶，并且，通过运行装置单元9，集装箱6可在导轨10的方向上行驶，其中所述导轨10在起重机行驶方向F上延伸。为了能够将位于横梁4下方和支承件7之间的工作区域中的集装箱6吊起或放置，以这种方式，负载吊取装置5沿其行驶路径可到达并作用位于堆垛起重机I下的任何区域。
[0048]在图1中，在堆垛起重机I左上角中，也就是横梁4的左端上，设置有用于集装箱6的第一中间存放区15，该第一中间存放区15以位置固定但可折叠的方式被侧向设置于两个支承件7，所述支承件7的一个位于另一个的后侧。中间存放区15能够绕工作位置和非工作位置之间的水平轴17枢转，其中，所述工作位置用于吊起集装箱6，而所述非工作位置中不吊起集装箱6且负载吊取装置5不能到达中间存放区15。中间存放区15适合于吊取集装箱6，其尺寸也相应地被设计。在这种情况下，中间存放区15随着其用于在工作位置中待被吊起的集装箱6的放置表面大体上水平延伸，且在相对的支承件7的方向上与横梁4平行，因此，如图1所示，集装箱6可以放置在第一中间存放区15上。采用这样的设置，中间存放区15于工作位置突出到负载吊取装置5的工作区，从而负载吊取装置5不能获得紧邻支承件7放置的左外侧的集装箱列的集装箱6。
[0049]以同样的方式，在图1中，在两个横梁4的相对的右端的区域中设置第二中间存放区15，且其同样地设置在相关的支承件7上。第二中间存放区15在非工作位置示出，在该非工作位置，中间存放区15的放置表面基本上竖直延伸，且平行于支承件7并位于支承件7上。以这种方式，负载吊取装置5可以获得紧邻支承件7的该集装箱列的集装箱6。为此，第二中间存放区15绕水平轴17向上枢转约90度。由于第二中间存放区15随其放置表面在非工作位置中不再水平延伸到负载吊取装置5的工作区，负载吊取装置5不能再获得位于非工作位置的第二中间存放区15，从而可以在第二中间存放区15上放置集装箱6。为了能吊起集装箱6，所述中间存放区15必须移动至工作位置。
[0050]堆垛起重机I上的两个中间存放区15的结构布置按照下述方式选择，即位于上方位置的负载吊取装置5能将集装箱6放置到位于工作位置的中间存放区15上，并且也可以于此位置将其吊起。然而同时，中间存放区15的设置高度为使得，在堆垛起重机I在导轨10上行驶的过程中，位于工作位置的中间存放区15不会碰撞堆垛在集装箱存放区3的集装箱6。如图所示，在一个实施例中，集装箱6以一列挨着一列的方式堆垛5列，并以一层叠于一层之上的方式堆垛3层;实际上，在多达11列中5到6个集装箱的堆垛高度是不常用的。因此，每一个中间存放区15设置于集装箱存放区3的上方区域中，其中所述集装箱6被堆垛起重机I移动。
[0051]图2显示了堆垛起重机I的侧视图。如图被示意性说明的起重机行车11，包括能上升和下降以及绕竖直轴旋转的刚性整体式桅杆16。桅杆16通过设置在起重机行车11上的未图示的缆索绞车能在上升和下降方向12移动。起重机行车11在堆垛起重机I的两个横梁4上于垂直于图2的附图平面方向上行驶。也可以看到面对读者的堆垛起重机的四个支承件7的前面两个，该两个支承件7形成在集装箱存放区3上延伸的龙门式框架2的一侧。支承件7的下端与移动框架8连接，如上文中所述，运行装置单元9设置在移动框架8上，该运行装置单元使得堆垛起重机I在轨道10上沿起重机行驶方向F行驶。堆垛起重机I的上部区域中，用于集装箱6的中间存放区15之一以剖面线示出。将要放置到位于工作位置的该中间存放区15上的集装箱6已经通过负载吊取装置5被提升至上部位置，然后被放置在中间存放区15上，从而负载吊取装置5可准备用于进行后续其他的集装箱6的装卸。然而，在堆垛起重机I的行驶过程中，集装箱6停留于中间存放区15上，并通过堆垛起重机I运输到预定位置附近，这个位置通过所有集装箱6的智能顺序控制以最优方式确定。到达这个位置后，集装箱6通过负载吊取装置5从中间存放区15被吊起后送往与该位置相邻的目的地。
[0052]中间存放区15以一个或两个20英尺集装箱，一个40英尺集装箱或一个45英尺集装箱能被放置在其上的方式设置。
[0053]本发明结合自动化操作、能在导轨10上行驶的龙门式堆垛起重机I进行了说明。从根本上本发明还可以应用于以橡胶轮胎行驶的龙门式堆垛起重机。带有竖直导轨的堆垛起重机的桥式设计也可适用本发明。中间存放区15则悬挂在横梁4上。此外，堆垛起重机也能半自动化或手动操作。
【主权项】
1.一种装卸集装箱(6)的堆垛起重机(I)，特别是装卸ISO标准集装箱的堆垛起重机，包括至少一个水平横梁(4)，所述横梁能在起重机行驶方向(F)上行驶，并且起重机行车(11)能够沿着所述横梁(4)在所述起重机行驶方向(F)上以及在与起重机行驶方向(F)垂直的方向上行驶;包括用于集装箱(6)的负载吊取装置(5)，所述负载吊取装置(5)被悬挂在起重机行车(11)上，且能上升和下降，其中，在所述堆垛起重机(I)上设置有用于至少一个集装箱(6)的至少一个中间存放区(15)，负载吊取装置(5)能到达所述中间存放区(15)，且所述中间存放区(15)可在所述起重机行驶方向(F)上与所述堆垛起重机(I)一起行驶，其特征在于，所述中间存放区(15)以下述方式设置，所述中间存放区(15)能在工作位置与非工作位置之间移动，在所述工作位置中集装箱(6)被吊起，在所述非工作位置中集装箱(6)不被吊起。2.如权利要求1所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述中间存放区(15)能够围绕水平轴(17)在所述工作位置和所述非工作位置之间枢转。3.如权利要求1或2所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述中间存放区(15)设置在所述横梁(4)下方附近，其设置方式使得至少一个集装箱(6)通过所述负载吊取装置(5)能够被放置在所述中间存放区(15)上。4.如权利要求1至3中任一项所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述中间存放区(15)设置于所述横梁(4)的一端。5.如权利要求1至4中任一项所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述堆垛起重机(I)形式为桥式或龙门式。6.如权利要求1至5中任一项所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，在所述堆垛起重机(I)上设置有多个中间存放区(15)。7.如权利要求1至6中任一项所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述堆垛起重机(I)形成为龙门式结构，所述至少一个水平横梁(4)通过多个竖直支承件(7)支承，并且至少一个中间存放区(15)设置在至少一个支承件(7)上。8.如权利要求1至7中任一项所述的堆垛起重机(I)，其特征在于，所述负载吊取装置(5)通过在起重机行车(11)上设有的刚性整体式桅杆(16)引导。9.具有如权利要求1至8中任一项所述的堆垛起重机(I)的集装箱存放系统，其特征在于，集装箱存放区(3)设置于堆垛起重机(I)的下方，集装箱(6)以一列挨着一列以及一层叠于一层之上的方式，以及以在起重机行驶方向(F)上以一排接着一排之后的方式成排堆垛，所述横梁(4)横跨集装箱存放区(3)，并且所述中间存放区(15)在堆垛起重机(I)上设置于所述集装箱存放区(3)的集装箱最大堆垛高度上方的区域。
【文档编号】B65G63/02GK106029547SQ201580005220
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月20日
【发明人】迈克·黑格瓦尔德, 阿明·维施曼
【申请人】特雷克斯知识产权管理有限公司