专利名称：包括起重机和可以安装在集装箱的顶部上用于支撑起重机并输送集装箱的多个底座元件 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及集装箱装卸系统，用于将集装箱装载到运输船上/从运输船上卸载集装箱，以及将它们转移到诸如卡车或火车的其它运输装置/从诸如卡车或火车其它运输装置转移，或者到集装箱场/从集装箱场转移。
背景技术：
在大多数现代港口中，集装箱从集装箱运输船的装载和卸载是通过位于码头的起重机进行的。起重机具有吊杆，吊杆足够长以使其达到船的远离码头朝向的一侧。通常它们沿着码头边缘在轨道上运行，因此使得它们能够在船上的任何位置吊起和放下集装箱。一些集装箱可能被直接转移至卡车或火车/从卡车或火车直接转移，可能临时放置在待料位置上，同时其它的集装箱被带到集装箱场，它们构成包括数行、列和层的三位阵列。集装箱到和从集装箱场的输送以及位于其中通常是由龙门起重机与卡车、跨车等共同进行的。已经开发了复杂的软件方案来最小化对输送集装箱的需求，并避免必须移动一个集装箱以达达到另一个集装箱。这种系统在全世界在多个港口中都运行得非常好，但在已经在较长的距离上输送的货物的量日益增加的情况下，将装卸的集装箱的数量增加，并且寻找用于集装箱场的必要的空间变得日益困难。此外，现代集装箱运输船的运行成本非常高，因此存在对最小化停泊时间的方案的需求。而且，集装箱的装载和运输消耗大量的能量，考虑到目前的能源价格和对环境的关注，一些已经变得愈加不可接受。
发明内容
这些问题由根据本发明的集装箱装卸系统解决，该集装箱装卸系统包括起重机和多个底座元件，其中底座元件设计为搁置在集装箱的顶部上，其中起重机设计为被支撑在一个或多个集装箱或底座元件上，并且其中能够在底座元件上输送集装箱。采用这种系统，起重机可以靠近将被抬升的集装箱直接放置在一个或多个邻近集装箱上或一个或多个邻近底座元件上。因此消除了对具有长吊杆的大型起重机的需求。此外，大的岸上起重机彼此之间需要能够安全操作的距离，意味着它们将通常不能同时在两个邻近行的集装箱上工作。采用根据本发明的系统，已经消除了这种限制，并且甚至对两个或更多个起重机来说可行的是，同时在同一行集装箱操作。所使用的起重机可以为设置在集装箱或底座元件的顶部上的传统或机器人式起重机，但也可以采用其它起重机类型。这种替换起重机类型的例子是能够用在集装箱阵列在行和/或列之间包括井状空间的情况中的起重机。这种起重机可以设置为使得它骑在相邻行或列中的最上面的集装箱的边缘上，因此横跨所述井，并能够达到下面的集装箱。这种类型的起重机还可以搁置在在大多数现代集装箱运输船上发现的支架上，且还可以用作横跨所述井的桥。稳定集装箱还可以用于支撑这种起重机。
—旦抬起，则集装箱被放置在底座元件(或上述横跨起重机)上，并被输送至所述阵列的边缘或船的一侧。这意味着码头中的所述阵列的高度不再受到起重机高度的限制， 并且不再需要在集装箱场通常保持敞开用于龙门起重机的通道。因此，可以以基本没有中间空间的方式将集装箱储存在50米X50米或更大的区域范围内，并且所述阵列的高度仅受最下面的集装箱的强度限制。而且，码头上使用的用于越过床的起重机特别地可以分配在较大的船上，根据本发明的装卸系统的起重机和底座元件可以为船上设备的一部分。在两种情况中，根据本发明的装卸系统的使用意味着，不在空气中将集装箱抬升到如目前标准的那样高，并且这种降低的抬升高度带来了能耗的降低。当用在根据本发明的系统中的起重机不必达到很远时，它们可以相对小，因此也相对便宜。这意味着单独起重机的数量可以明显增加，这又允许更灵活地装卸集装箱。此外，节省了目前用于前后运行起重机提锚滑车的时间和能量，并且小尺寸的起重机意味着， 起重机可以没有碰撞地彼此相对靠近操作。总而言之，这带来了装载和卸载时间以及与之相关的能量的相当大的降低。在使用中起重机和底座元件的数量当然可以适合特定的工作，因此进一步增加了系统的灵活性。在集装箱装卸系统的优选使用中，设置一系列底座元件以形成轨道，起重机、集装箱、其它底座元件等能够在轨道上行进。已经从它在船上或码头中的阵列中的位置抬升的集装箱在轨道的一端放置在底座元件上，随后被沿着轨道带至阵列的边缘，其中它可以被直接转移至船/码头，转移至其它目的地或转移至其它输送装置。在船上或集装箱场中的阵列的最上面的水平面具有间隙的情况中，可以使用能够跨越所述间隙的底座元件。然而，还可行的是，用稳定集装箱全部或部分地填充所述间隙， 稳定集装箱为空的集装箱，可能由内框架或类似物加强和/或加固。采用尺寸对应于诸如 20英寸ISO集装箱之类的标准集装箱的尺寸的稳集装箱会是有利的，但也可以设想其它尺寸和形状。底座元件的轨道还可以用于临时储存集装箱，直到它们被带到它们的目的地。在集装箱场中，这意味着可以将将装载到预定接下来到来的船上的集装箱从阵列中取出，并将它们设置在轨道上，准备装载。类似地，在船上，将可行的是，当接近港口时开始抬起将卸载的集装箱。此外，这种缓冲轨道可以用于使得更容易以用于装载或卸载的优化顺序配置集装箱。所有的措施都有助于增加装载和卸载船的速度。为了输送集装箱的目的，底座元件可以设置有辊、带或类似物，其可以为被动的， 简单地允许沿着轨道拉或推集装箱，或者可以为主动的，以便可以在底座元件上输送集装箱。辊或轮子是优选的，因为它们可靠且耐磨，但也可以使用诸如链条或带的其它输送装置。主动输送装置例如可以由电动机驱动。底座元件还可以包括用于阻止在其上行进的集装箱的制动器。这种制动器可以装配为积聚能量，其随后例如可以用于使其它集装箱运动。如果使用被动底座元件，则起重机可以用于推或拉集装箱，但也可以采用单独的驱动单元。可替换地，起重机可以在载送集装箱的同时沿着轨道行进。减震器可以设置在底座元件中，以抑制振动并补偿在其上行进的集装箱或类似物的任何不平坦。这些减震器可以设置在辊或输送机中，在底座元件的下表面中，或者在用于支撑底座元件的支脚或类似物中。
根据底座元件的结构和推进手段，会有利的是，该装卸系统还包括设计在底座元件上载送或支撑集装箱和/或起重机的一个或多个底盘、底托或类似物。虽然辊仅提供局部、线性支撑，但底盘等的使用将给出较大的支撑面积。同样地，如果集装箱设置有底托、端帽或类似物，则它可以仅在其角部被支撑，在角部它是最强的，因此最小化损坏集装箱的风险。底托和端帽可以设置有槽或滑行装置。底盘可以为传统的轮式电车或属于更复杂的构造，并且可以由从单独马达上的链牵引到气垫悬浮或电磁推进的范围内选择的任何措施驱动。然而，对于它们还可行的是，当在倾斜轨道上行进时在重力的影响下移动。为集装箱提供较大的支撑面积的另一种方式是设置具有代替辊的带式输送机的底座元件。对于某些种底盘，可以有利的是或甚至必要的是，底座元件包括导轨或轨道，但这种措施也可以用在不具有底盘的系统中。它们随后与集装箱、起重机等上的凸起或凹陷配合，以避免它们在底座元件上滑行。导轨或轨道甚至可以用作电导体，或者在其它方式中有助于推进。不管输送如何实现，将有利的是，使底座元件的两段或三段单独操作。以这种方式，例如能够在底座元件的一半上沿一个方向和在另一半上沿另一个方向输送集装箱。段的数量当然将取决于底座元件的整体尺寸。 以不同的速度运行或提供不同的摩擦力的独立的段也可以用于改变在其上行进的集装箱的方向。通过设置这种独立的段，一些或所有的底座元件因此可以制成为包括用于使集装箱和/或起重机围绕垂直轴线转动的转动单元，但通过底座元件中的转盘或类似于也可以实现类似的效果。以上已经将底座元件描述为用于输送集装箱，但将会理解，它们也可以用于输送其它物件，如其它底座元件。以这种方式，已经铺设的底座元件可以输送形成轨道所需要的下一个底座元件，且因此可以在基本不使用其它设备的情况形成所述轨道。底座元件甚至可以在它们的底表面上装配有从动轮、带或类似物，以便它们可以在集装箱的顶部运行，且通过它们自己的作用力到达合适的位置。然而，为了最小化所需要的和/或用于允许灵活地设计集装箱行进的轨道的底座元件的数量，也能够在前进的集装箱的前方连续地铺设新的底座元件。这可以通过单独的底座元件操作单元进行，或者起重机可以包括用于操作底座元件的提升滑轮。甚至可以在集装箱的顶部上输送底座元件。起重机和底座元件的位置和操作当然可以手动控制，但优选由合适编程的计算机进行。目前优化软件的修正版本可以用于此目的，但也可以设想其中诸如起重机等之类的独立单元像群体智能一样自动运转的系统。用于输送集装箱和/或用于操作起重机所需要的电力可以经由底座元件供给。为此目的，它们可以装配有包括用于在它们和用于起重机和其它设备的电输出之间建立电连接的电导管和连接器。这种电导线也可以用于将停止一个集装箱时积聚的动能转移至另一个底座元件，在那里它用于将另一个集装箱调整为运动。然而，底座元件也可以包括用于存储这种能量用于随后使用的电池。诸如太阳能收集器或风车之类的电源可以设置在一个或多个底座元件上或与一
6个或多个底座元件连接，并直接连接至电气系统。为了容易操作和铺设底座元件，有利的是，它们的长度和宽度对应于诸如20或40 英寸ISO集装箱之类的标准尺寸集装箱的长度和宽度。20或40英寸集装箱是今天最常用的集装箱，但如果在随后的时间其它标准变得广泛使用，则底座元件的尺寸当然应当相应地调整。通过使用这种标准尺寸底座元件，则可以采用用于操作集装箱的设备操作它们，并且底座元件可以锁在其上放置该底座元件的集装箱的角件上。然而，只要可以组合不同尺寸的元件，也可以使用较小或较大的元件。集装箱从一个阵列到另一个阵列的转移，如从船的一侧到集装箱场的转移，或在阵列和诸如卡车或火车之类的输送装置之间的转移，可以采用传统的起重机实现，这将最小化对新的投资的需求。然而，优选的是采用具有装配为用于输送集装箱的至少一个臂的分配单元，所述臂能够设置为将集装箱将从中移动的位置与目的位置互连。这种分配单元也可以用于将集装箱从集装箱场的一部分移动到另一部分，或从阵列的一个水平面移动到另一个水平面。底座元件、起重机等当然也可以经由分配单元移动。所述臂的一端随后将设置在基本对应于集装箱应当从那里移动的位置的高度处，而另一端或其它臂的一端应当处于与目的位置平齐。在优选的实施方式中，分配单元具有两个臂，这两个臂设置成彼此延续并在它们交会的端部处枢转地连接至框架。每个臂装配有类似自动扶梯的输送机。当用于将集装箱从集装箱运输船的一侧直接转移至岸上的集装箱场时，一个臂的自由端在与将卸载的集装箱平齐的水平面处靠近船的一侧设置，而另一个臂的自由端在与阵列中的最上面的集装箱平齐的水平面处靠近集装箱场的边缘设置。当以这种方式设置时，所述臂的连接点优选应当在两个臂的自由端的水平面之间的水平面处。将卸载的集装箱现在可能在船上起重器的帮助下被转移至船侧臂，自动扶梯将它们带至所述另一臂，所述另一臂将它们带至集装箱场。当从船上卸载的水平面高于集装箱场的水平面时，则可以完全或部分地由重力驱动自动扶梯，这带来了能耗的降低。然而，对能耗的降低甚至更明显的贡献在于这样的事实，即集装箱仅在它们需要时被抬升或降低，而它们原来通常仅被带到地平面，在到达那里时再被抬升到场阵列的最上面的水平面。当然，一些集装箱必须降低到地平面，用于转移至卡车或火车，反之亦然，因此分配单元还可以包括升降机。用于将集装箱转移至升降机的装置优选设置在两个臂交会的位置处，但也可以设置用于与所述升降机相同目的的其它升降机。
在下文中，将参照在附图中示出的优选实施方式更详细地描述本发明。在附图中图1为从集装箱阵列上方观看的视图，其中各个集装箱由根据本发明的系统装卸，图2以透视图示出了基座元件的三种不同实施方式，并且是从上方看到的，图3以透视图示出了集装箱托架，图4以透视图示出了用于支撑集装箱的一组底托，图5示出了从侧面看到的具有升高的底座元件的轨道，图6以透视图示出了隧道元件，具有处于两个不同方位的集装箱，
图7为从根据本发明管理的集装箱阵列的侧面观看的第一视图，图8为从根据本发明管理的集装箱阵列的侧面观看的第二视图，图9为从设置在稳定支架内并根据本发明管理的集装箱阵列的侧面观看的视图，图10为导轨起重机的透视图，图11为从根据本发明卸载的集装箱运输船的侧面观看的视图，图12为在通过根据本发明的系统卸载期间停泊在码头的集装箱船的透视图，图13示出了从侧面看到的分配单元，图14示出了用于将集装箱从集装箱场转移到地平面的输送机，图15示出了用于将集装箱从升高的地平面转移至集装箱场的输送机，以及图16对应于从上面看到的图14和15中的任一幅。
具体实施例方式在图1中图示了从上方看到的集装箱1的阵列。底座元件21，22已经铺设在一些集装箱的顶部上，以便形成轨道211，212和213，轨道213垂直于其它轨道。起重机31位于轨道211上，越过将被升起的邻近集装箱11。其它起重机32，33已经升起集装箱12，13，而起重机34保持用于延伸轨道213的底座元件23。所有的起重机都装配有能够夹紧和保持集装箱以及底座元件的提升滑轮35。这种滑轮在该技术领域内是熟知的。今天使用的滑轮仅用于从上面接合集装箱，但可以相当容易地修改它们，使得它们也可以用于从侧面接合集装箱。滑轮可以以伸缩方式调节，以允许一个且相同的滑轮用于提升不同尺寸的集装箱。由起重机32和33升起的集装箱现在可以分别放在轨道211和212上。如可以看到的那样，底座元件21，22具有一定的长度，该长度允许起重机将集装箱放在它本身被支撑在其上的同一底座元件上。这允许集装箱越过正在该轨道上工作的起重机，集装箱12例如当在附图中向左行进时越过起重机31，或者甚至在该轨道的另一侧的其它集装箱(未示出)。然而，还可行的是，当在轨道213中时以端对端的方式铺设底座元件，以形成更窄的轨道。一旦起重机31，32，33正在装卸从它们当前位置可以达到的集装箱，则它们可以移动至任意轨道211，212，213上另一位置，或可以铺设新的轨道，使得它们能够达到该阵列中的其它部分中的集装箱。为此目的，起重机优选应当能够通过它们自身的作用力或由底座元件驱动沿着轨道移动。在这里，示出了非常简单的系统，但将会理解，起重机的数量和轨道的复杂性将取决于将由该系统进行的特定工作。起重机31，32，33，34可以被手动驱动，但优选的是使用或多或少地自动运行的机器人型起重机。同样地，控制哪一个起重机到哪和将铺设哪些轨道有利地由计算机执行，可能的话采用具有一定程度的独立性的起重机、底座元件等。图1示出了不同类型的底座元件21，22，在图加和2b以及图2d中分别更详细地示出了它们。这两种类型都设置有从动辊M，通过从动辊M可以如小箭头图示的那样垂直于底座元件的长度轴线输送集装箱和其它设备，如其它底座元件。图2d中示出的底座元件还具有内建输送带25，其可以抬升到所述辊的最上面的水平面之上且用于沿着底座元件的长度轴线输送集装箱等。除了装配有代替辊并用于垂直于底座元件的长度轴线输送集装箱等的皮带输送机27之外，图2c中的底座元件沈与图加中的底座元件对应。取决于底座元件的期望用途，当然还可行的是，沿不同的方位设置辊和输送带，或者使用其它驱动装置，如带齿皮带、链轮齿或轮组。每个底座元件可以设置有用于在运转中调整辊等的马达，或者底座元件可以由齿轮等互连，以允许将运动从共用马达转移至各个底座元件。具有共用马达的系统将使对维护的需求最小化，并且低技术方案通常是优选的， 因为它们将通常能够与大多数集装箱一起使用，并且提供操作可靠性。如在图1和图2中都可以看到的那样，每个底座元件都包括三段辊。这意味着每个轨道211，212都可以有效地用作三条单独的轨道。作为例子，底座元件在轨道211中的最上面的辊段可以将集装箱输送至附图中的左侧，而最下面的辊段保持静止，支撑起重机31， 32。还会有利的是，提供具有制动器的底座元件，所述制动器可以用于在辊段用作支架时阻止辊段。然而，优选的是，起重机具有它们自身的用于连接至底座元件的装置。具有上述多段的底座元件还可以用于使集装箱转向。如果集装箱搁置为其长度轴线与底座元件的长度轴线平行，则一个末端段21a中的辊可以简单地沿一个方向运行，而相反末端段21c中的辊沿相反方向运行。邻近的底座元件可能会对转向起作用。另一方面，如果集装箱搁置为其长度轴线垂直于底座元件的长度轴线，则可以采用图2d中示出类型的底座元件实现转向。在这里，输送带25将以几乎与用于上述辊相同的方式运转，但所述运转当然将包括数个底座元件。然而，也可以如将说明的那样使用诸如转盘之类的其它转向单元，并且将会理解， 这种系统以及上述辊和输送带可以设计为在任何选定角度范围内使集装箱转向。转盘优选将占据底座元件的中段。在上文中，已经描述了底座元件与主动驱动装置的一起使用，但将会理解，还可行的是，采用单独的驱动单元，如牵引车，用于沿着该轨道拉或推集装箱，或者起重机可以为这种目的而工作，或者用作牵引车或者在载送集装箱的同时沿着所述轨道运行。集装箱还可以设置在设计为沿着所述轨道行进的底盘上，或者可以设置有底托、端帽或类似物，以避免集装箱直接搁置在辊上。在图3中示出了具有轮171的这种底盘17的例子，且在图4中示出了一组底托18的例子。底盘17和底托18都用于与集装箱1的角件19接合。不管底座元件是否具有主动驱动装置，可以通过将集装箱放置在倾斜轨道上使得它们在向下滑动时获得动能而使集装箱运动。这优选通过如上所述简单地使所述轨道的第一少量底座元件倾斜而实现，或者通过为所述轨道的第一少量底座元件提供如图5中所示的高度可调的支腿观，或者通过将它们设置在楔形元件的顶部。可替换地，可以设想的是， 设置它们本身是楔形的特殊底座元件。此外，也可以设想其它种类的专用底座元件，如用于提供通过集装箱阵列的捷径的隧道形元件。在图6中示出中示出了这种隧道元件四的可行实施方式，其中集装箱1沿着图6a中的隧道元件四的长度轴线并横过在图6b中它的长度轴线行进。在图6b中，第二集装箱16已经设置在隧道元件四的顶部上。在这里，隧道元件示出为具有对应于图2c中的示出的底座元件的皮带输送机27，但是，当然也可以使用辊等。隧道元件在角部设置有锁定装置四1，所述角部对应于用在集装箱上并与这些角部接合的角件。所有种类的底座元件可以设置有用于将能量供给至辊和输送带以及还可能用于起重机等的电线。每个底座元件随后应当设置有用于将它们彼此互连在一起的连接器，所述连接器的设计对本领域技术人员来说是熟知的。在底座元件中也可以提供诸如通信手段、液体供给等之类的其它功能性。然而，这种特征将增加元件的成本及其铺设的复杂性。而且，底座元件可以装配有悬挂系统(未示出)，该悬挂系统能够抑制由集装箱的放置和/或由在它们顶部移动的集装箱、起重机等引起的振动引起的撞击运动。这用来保护下面的集装箱。图1示出了两种不同类型的起重机，其中起重机31，32和34属于第一类型，起重机33属于第二类型。图7示出了从侧面看到的同时在集装箱1阵列的顶部操作的两种类型的起重机。第一类型的起重机31设计用于升起与起重机处于相同水平面或位于稍微高于或低于它的水平面的集装箱。它延伸2-3个集装箱宽度，到达一侧。另一种类型的起重机33和36设计用于使集装箱转向，或将它们从一个轨道转移到另一个轨道，但仅能够抬升它们，使它们足以从底座元件上脱离的程度。这种类型的起重机还可以用于将集装箱抬升到上述底盘或底托上，或将集装箱抬离底盘或底托。如可以看到的那样，第二种类型的起重机33和36设置有提升滑轮355，提升滑轮355从侧面接合集装箱并具有沿着集装箱的顶端边缘中的每一个延伸的臂356，用于稳定性。这允许简单的装卸，但也可以使用从上面接合的滑轮。此外，标准类型的提升滑轮35也可以转动，使得它从侧面接合集装箱。两种类型的起重机都设置有配重311，331，以防止它们在抬升重的集装箱时翻倒。在图8中示出了第三种类型的起重机37和38。当集装箱必须从所述阵列内的深的水平提升时，这些起重机设计用于深的抬升。为此目的，这些起重机设置有从缆绳351悬挂的滑轮35，以便通过展开缆绳将滑轮从在起重机37上示出的位置带到在起重机38上示出的位置。这种操作需要的机构根据常规类型起重机是公知的。这些起重机还设置有避免它们翻倒的配重371，381。在图9和10中示出了第四种类型的起重机39。该起重机主要用在在较大的集装箱船上的甲板水平面处发现的稳定支架42上。如从其中以四种不同的操作状态示出同一起重机39的图9中可以看到的那样，该起重机大致为板形，且设计为将它的两个末端搁在横跨它们之间的空间的两个邻近支架元件上。为此目的，起重机优选是伸缩式的，使得末端元件391，392可以相对于中间部分393缩回和伸展。在初始位置，起重机简单地搁在支架元件的顶部上，如示出为到达图9中的左侧远处。如果集装箱1将从稳定支架42内的深的水平面抬升，则经由缆绳352以常规方式降低和升高提升滑轮35，如在图9中的支架的第二端中图示的那样。一旦已经将集装箱抬升到起重机39紧下面的位置，则整个起重机通过末端元件391、392在柱394、395上的位移而升高自己，如图9的第三段中所示。在这里，柱 394，395图示为有助于升高的伸缩式的，但它们当然也可以属于恒定高度。集装箱随后最终转向，如到图9中右侧远处的第四段中所示。这优选通过转动载送提升滑轮35的中间部 393的段396进行。这种转动将引起集装箱的端面突出越过集装箱阵列中的相邻行，其中可以设置用于接纳它的底座元件2。当然还可行的是，采用另一个起重机(未示出)接纳来自支架起重机39的集装箱，在这种情况中将不必由导轨起重机转动集装箱。图10以透视图示出了支架起重机。如可以看到的那样，该起重机的上侧以与上述底座元件21，22类似的方式设置有辊354，并且因此可以形成用于输送集装箱的轨道的一部分。以这种方式，起重机39可以用于抬升集装箱和作为跨越支架之间的空间的桥。在这里，正中段396为转盘形式，并且因此可以转动起重机的提升滑轮和在该起重机顶部行进的集装箱。图9和10中示出的起重机还可以搁置在相邻集装箱的边缘上，而不是在支架上。 而且，它们可以设置有轮子或类似物(未示出)，以使得它们能够沿着支架或集装箱边缘行进。图10中示出的提升滑轮35是优选的实施方式，其也可以有利地用在其它类型的起重机上。如可以看到的那样，滑轮35包括中间元件357和两个端部元件358，359。端部元件设置有用于保持集装箱的指状物353，并且优选可以相对于中间元件移位，以打开和关闭提升滑轮。指状物设计为接合标准型集装箱的角件。图11和12中示出了根据本发明的用于卸载集装箱运输船4的系统。在这里，底座元件2的轨道214，215已经铺设在集装箱1的阵列5内的不同水平面51，52上。采用起重机312将源自水平面51，52的集装箱放置在轨道215上，同时起重机313从水平面51，52， 53和M上抬起集装箱，并将它们放在轨道214上。在轨道214的端部，起重机312将集装箱从轨道214转移至轨道215，轨道215将集装箱带至船侧41。从这里开始，可能通过船载起重机(未示出)将它们转移到岸上装卸系统6。在图11中，轨道214和215已经图示为以与图1中的轨道211和212相同的方式铺设在阵列5的不同行上，但是它们当然也可以已经铺设在同一行上。岸上装卸系统原则上可以为标准型悬臂式起重机或类似物，但在图11中，集装箱的岸上装卸由分配单元6，7执行。分配单元6，7位于码头8上并且能够沿着船4的一侧运行，以便它们可以在沿着船长度轴线的任何位置都可以操作，并且甚至行进到沿着码头进一步向下停泊的其它船舶(未示出)。分配单元可以具有用于直接在码头上行进的轮子， 或者可以装配为在轨道上运行。然而，还可行的是，采用沿着码头的长度延伸的静止分配单元。在这种情况中，输送机和其它设备可以相对于框架在沿码头的方向上移位。分配单元6，7都包括框架61，71和用于输送集装箱的一个或多个自动扶梯形输送机62，72。该输送机的每一台阶或搁板63，73的尺寸基本上对应于标准40英尺ISO集装箱，但根据需求，也可以采用其它尺寸。在较大的分配单元6中，大多数输送机621，622，623的末端固定在框架61中，以便可以根据从船4上卸载集装箱1的水平面升高或降低它们。第四个输送机6M为悬臂型臂，在一端固定至框架，另一端自由。支撑臂625用于支撑悬臂。在主要用于将集装箱从较大的分配单元转移至码头9的较小的分配单元7中，输送机72也是悬臂型的。最靠近船操作的较大的分配单元也具有搁板状桥接结构64，其用于横跨船一侧和输送机之间的间隙。这种结构由臂641支撑，臂641优选设置有用于补偿可能的船运动的缓冲机构。在示出的实施方式中，分配单元6，7中每一个都跨越轨道81和道路82，以便火车和卡车可以在它下面通过。可以由起重机36，37将集装箱装载到卡车上，或从卡车上卸下。 起重机36转移来自最下面的集装箱/将集装箱转移至最下面的输送机621，而起重机37将集装箱转移至平台73/转移来自平台73的集装箱，或将集装箱转移至输送机624，为此目的，输送机624可以降低。然而，分配单元还可以包括用于降低和抬升集装箱的升降机(未示出)，或者起重机36，37可以位于较高的水平面上，在这种情况中它们可以装配为向下延伸更远。适合进行这种操作的起重机对本领域技术人员来说是熟知的，并且因此在此将不对其进行讨论。为了将集装箱降低到地平面，较小的分配单元7的悬臂72也可以降低，如图13所根据局部需求，输送机可以不同地设置在的各个分配单元上。作为例子，在较小的单元7上具有对应于位于较小的单元6上的输送机624的两个悬臂将会是有利的，在这种情况中较大的单元可以制造的较为简单。可替换地，所述单元可以设计为靠近工作，在这种情况中，可以完全消除中间臂624。而且，从较大的分配单元6向船突出的桥接结构64可以由悬梁式臂代替，这增加了系统的灵活性。优选地，应当可行的是，将输送机放在中间，以便向下行进的集装箱等仅通过作用在它们上的重力输送。而且，来自重力在向下行进的集装箱上的拉动的能量可以积聚并用于抬升其它集装箱，或用在底座元件中。可替换地，向下走的自动扶梯可以由允许集装箱简单地向下滑动的斜道代替，或者自动扶梯的搁板可以伸缩或转动，使得自动扶梯可以用作斜道。这种斜道的最大倾斜角度约为30度，以避免对集装箱中的货物造成损坏。具有将船4直接连接至集装箱场9的相邻分配单元的系统允许在它们之间输送集装箱，而不降低到地平面。这不仅节省能量，而且使地平面上的交通最小化。如有其中设有集装箱场9的地形允许，则可以从位于集装箱场的最高水平面之上的水平面上的卡车或火车83上卸载集装箱，如图14所示。与上文描述相同的输送机91随后可以用于采用重力驱动自动扶梯而将集装箱转移至码头。然而，如果地形不包括必要的高度84，则输送机92可以设置成图15中图示的那样。这些输送机91，92因此都用作更复杂分配单元6，7的替换。当从上面看时，如上文参照图9和10描述的配置可以看成图16中图示的那样。集装箱场优选也通过参照装卸船上的集装箱的描述和图示的集装箱装卸系统管理。当起重机在集装箱阵列顶部运行时，在码头内不再需要街道，并且可以在相当大的连续区域范围内并排设置集装箱。这节省了相当大的空间量，且因此使得更加有效地使用码头，并使得容量能够增加很多。有利地，该阵列的最上面的水平面可以设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板有利地可以以与底座元件相同的尺寸制成，或者设置可以集成在底座元件中。然而，它们应当容易移动，以允许接近下面的集装箱。可替换地，小规模的风车可以以一定的间隔放置在集装箱场的顶部上。以这种方式，将能够为起重机提供能量，或者系统可以连接至公共配电网。太阳能电池板和类似物也可以用在船上的集装箱阵列上，但是在这种情况中，应当考虑海上的恶劣天气条件、船运动等。在上文中，已经以相对均勻的形式描述和示出了在船上和码头中的集装箱阵列的最上面的水平面。然而，在实际中，存在下述情况，即其中在这方面不能优化集装箱的存储， 或者其中难以为起重机发现合适的位置。这可以通过移动其它集装箱以实现更适合的阵列来解决，但优选的是，改为用所谓的稳定集装箱填充间隙。稳定集装箱是实际上是空的且已经用钢条栅格或类似物加固的集装箱。电源单元、电接线箱、控制设备等也可以保持在专用集装箱中，这将使得容易根据需求在阵列中移动它们，甚至在船到达港口时快速地将它们装载到船上。这种集装箱甚至可以保持由集装箱上的太阳能电池板产生的能量充电的电池。在上文中，已经将起重机描述为被支撑在底座元件上。然而，将理解的是，它们也可以沿着由底座元件形成的轨道的侧面直接在集装箱阵列的顶部上行进。这例如在构建轨道时会是有利的，但也将在轨道上释放空间，这可以用于输送集装箱。类似地，将会理解的是，多种类型的起重机将能够用在底座元件和集装箱的顶部上，并且起重机可以在两个位置同时操作。在本文中描述并在附图中图示的起重机设计为一次仅抬升单个集装箱，但将会理解，可以修改它们，以一次抬升两个或更多个集装箱。
权利要求
1.一种集装箱装卸系统，包括起重机和多个底座元件，其中底座元件设计为搁置在集装箱的顶部上，其中起重机设计为被支撑在一个或多个集装箱或底座元件上，并且其中能够在底座元件上输送集装箱。
2.根据权利要求1所述的集装箱装卸系统，其中能够设置一系列底座元件以形成起重机、集装箱、其它底座元件等能够在其上行进的轨道。
3.根据权利要求1或2所述的集装箱装卸系统，其中一个或多个底座元件设置有允许在底座元件上方拉动、推动或输送集装箱的辊或类似物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，还包括设计在底座元件上承载或支撑集装箱和/或起重机的一个或多个底盘、底托或类似物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中底座元件包括轨道或导轨。
6.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中底座元件包括用于围绕垂直轴线转动集装箱、起重机和/或其它底座元件的转动单元。
7.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，还包括至少一个底座元件操作单元。
8.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中起重机包括用于操作底座元件的提升滑轮。
9.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，还包括计算机，该计算机被编程为用于控制起重机、底座元件、集装箱以及如果存在的底盘或底托的位置和操作。
10.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中底座元件中的至少一些包括用于在它们和用于起重机和其它设备的电输出之间建立电连接的电导管和连接器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中诸如太阳能收集器或风车之类的电源设置在一个或多个底座元件上或与一个或多个底座元件连接。
12.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，其中底座元件的长度和宽度对应于诸如20或40英尺ISO集装箱的标准尺寸的集装箱的长度和宽度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的集装箱装卸系统，还包括具有装配为用于输送集装箱的至少一个臂的分配单元，其中所述臂能够设置为将集装箱将从中移动的位置与目的位置互连。
14.根据权利要求13所述的集装箱装卸系统，其中所述臂包括用于输送集装箱、起重机、底座元件等的输送机。
15.根据前述权利要求13或14所述的集装箱装卸系统，其中分配单元还包括升降机， 该升降机用于从所述臂或斜道上降低或抬升集装箱/将集装箱降低或抬升到所述臂或斜道。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的集装箱装卸系统，其中以基本没有中间空间的方式将集装箱储存在50米X 50米或更大的区域范围内。
17.一种运输船，其中它的船上设备包括根据权利要求1-12中任一项所述的集装箱装卸系统。
18.一种操纵以包括数行、列和层的三维阵列储存的集装箱的方法，该方法包括下述步骤将底座元件设置在集装箱的顶部上，采用被支撑在一个或多个底座元件或集装箱上的起重机将集装箱抬升到底座元件上， 越过或沿着底座元件将集装箱移动至所述阵列中的不同位置。
19.根据权利要求18所述的方法，用于将集装箱装载到运输船上/从运输船上卸载集装箱，其中起重机、底座元件和如果存在的底盘是船上设备的一部分，并且其中将集装箱移动至船的一侧和/或从船的一侧移动集装箱。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中岸上分配单元用于在船的一侧、集装箱场的边缘和诸如卡车和火车之类的其它输送装置之间转移集装箱。
21.根据权利要求18-20中任一项所述的方法，其中集装箱在集装箱场内移动，特别地，移动至集装箱场的外边缘和/或从集装箱场的外边缘移动。
全文摘要
本发明涉及包括起重机(312，313)和多个底座元件(21，22)的集装箱装卸系统。底座元件设计为搁置在集装箱(1)的顶部上，且起重机设计为被支撑在一个或多个集装箱或底座元件上。能够在底座元件上输送集装箱，底座元件优选设置为形成轨道(214，215)。此外，起重机、其它底座元件等可以在轨道上行进。底座元件可以设置有辊或类似物，并且可以包括用于围绕垂直轴线转动集装箱等的转动单元。本发明还涉及采用这种集装箱装卸系统组织的集装箱码头(9)，并涉及运输船(4)，其中所述装卸系统为它的船上设备的一部分。
文档编号B66C23/20GK102171132SQ200880131403
公开日2011年8月31日 申请日期2008年10月3日 优先权日2008年10月3日
发明者简斯-克里斯蒂安·赫罗德 申请人:简斯-克里斯蒂安·赫罗德