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WO2011035892A1 - Straddle carrier for use in container terminals and for general transport operations - Google Patents

Straddle carrier for use in container terminals and for general transport operations Download PDF

Info

Publication number
WO2011035892A1
WO2011035892A1 PCT/EP2010/005784 EP2010005784W WO2011035892A1 WO 2011035892 A1 WO2011035892 A1 WO 2011035892A1 EP 2010005784 W EP2010005784 W EP 2010005784W WO 2011035892 A1 WO2011035892 A1 WO 2011035892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
wheel
straddle carrier
unit
steering unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005784
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten Gayer
Wilhelm Pfenning
Original Assignee
Pfenning Elektroanlagen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfenning Elektroanlagen Gmbh filed Critical Pfenning Elektroanlagen Gmbh
Priority to CN201080044119.9A priority Critical patent/CN102666356B/en
Priority to ES10763604.5T priority patent/ES2527825T3/en
Priority to PL10763604T priority patent/PL2480486T3/en
Priority to EP10763604.5A priority patent/EP2480486B1/en
Publication of WO2011035892A1 publication Critical patent/WO2011035892A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/007—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries for containers

Definitions

  • the invention relates to a straddle for Ein ⁇ set in container terminals and for general transport tasks, with a frame, a load handling device, preferably a spreader, which hangs between the frame and with a load, preferably a container, lockable, hoisting winches, by means of which the load receiving means is vertically movable, driving beams, which are arranged at the lower portion of the frame and each having a plurality of arranged in a row of wheels, and a steering device by means of which the wheels are steerable.
  • straddle carriers arranged on a driving carrier wheels by means of a steering drive, which belongs to a plurality of arranged on a driving carrier wheels associated steering gear, spent in the particular desired steering position.
  • the respectively desired steering position is by means of a steering member, which is usually a steering wheel or the like. acts, given. ⁇ in a cylinder disposed between the steering wheel and the steering drive steering computer the target values for the steering drive is determined and to the übli ⁇ chgue designed as a hydraulic unit driving member
  • the present invention seeks to provide a straddle carrier for use in container terminals and for general transport tasks, in which the tire wear, the energy required to operate the straddle carrier and the noise level generated during operation of the straddle carrier he ⁇ considerably are reduced.
  • the steering device for each wheel of the straddle carrier has a separate steering unit by means of which the steering position of each wheel of the straddle carrier is individually adjustable. This allows a lateral force-free steering of the straddle carrier, wherein for each wheel of the straddle carrier the physically correct steering radius can be adjusted. Wear losses to the tires have a material re **d ⁇ . Due to the more precise as in the prior art mög ⁇ union positioning of the individual wheels of the gantry according to the respective requested steering position also results in each steering a reduction of energy expenditure for the process of the gantry, which, given the large number of operation of the Portalhubwa ⁇ gene occurring steering operations to a considerable Einspa ⁇ tion in energy consumption leads.
  • each steering unit of the portal lifting carriage according to the invention has a steering motor and a steering gear.
  • the steering motor of each steering unit is preferably designed as an electric motor, so that the steering device is operated in total exclusively by electrical energy.
  • a compensation of uneven terrain ud. like. is made possible when the output member of the steering gear of each steering unit drives a hollow shaft, which is connected by means of a mosfeststen and vertically movable or longitudinally positive connection with the steering pin of this steering unit associated wheel.
  • the steering gear of each steering unit as Support steering gear is formed, in which its output shaft or - indirectly - the steering pin of the steering unit associated wheel is mounted in a rolling bearing.
  • the support steering gear each steering unit is integrated into the structure of the steered by the steering wheel associated drive carrier, wherein the output member of the support steering gear rotatably connected to a wheel of the wheel verbun ⁇ is.
  • the integration of the steering unit to the driving carrier is facilitated if an axis of rotation of the steering motor of each steering unit and a steering axis of the steering unit associated with this wheel are arranged perpendicular to each other.
  • the steering gear of each steering unit is equipped on its output side with a rotary encoder or a hollow shaft angle sensor.
  • the steering motor of each steering unit is equipped with a position sensor, by means of which the position of the steering unit assigned to the wheel can be detected via the motor position.
  • the redundancy existing per steering unit rotary encoder the steering safety can thus be increased, and moreover, in a steering computer of the straddle carrier plausibility checks with respect to the differing from the two encoders ⁇ chen determined actual values can be performed.
  • the straddle carrier has the above-mentioned steering computer into which a desired value for the steering position of the wheels of the straddle carrier can be entered via a steering element, in particular a steering wheel, of the straddle carrier. or on the output side of the steering gear arranged rotary encoders detected, the actual position of the wheels corresponding actual values are entered, and by means of which the steering motor of each steering unit according to the deviation between the actual position and the
  • Target position of the respective steering unit associated wheel is controllable. Because of the cross comparisons that can be carried out in the steering computer and, as already mentioned above, plausibility checks, disturbances in the steering operation can be detected better than in the prior art.
  • Figure 1 is a schematic diagram of an inventive
  • Figure 2 is an enlarged view of two in one
  • (Straddle Carrier) 1 has a frame 2, which in the manner of a portal 2 at the lower end of the frame 2 an ordered driver 3, of which only one is visible in Figure 1, connects to each other.
  • To the straddle carrier 1 includes a load receiving means (spreader, Toppspreader) 4, which is arranged between the two driving supports (3) associated with supports 5 of the frame 2.
  • the load-receiving means 4 is connected by suitable connecting means 6 with a container 7 or locked.
  • the load-receiving means 4 is vertically movable between the supports 5 of the frame 2 by means of a lifting winch 8 arranged on the load-receiving means 4 in the embodiment shown in FIG.
  • a driver's cab 10 is provided, out of which an operator of the gantry truck 1 can drive or control this and its load-carrying means 4.
  • the two driving supports 3 of the straddle carrier 1, of which only one is visible in FIG. 1, have in the illustrated embodiment of the straddle carrier 1 four wheels 11, to each of which a wheel carrier 12 supported on the chassis 3 is assigned.
  • a steering device of the straddle carrier 1 include steering units 13, one of which is associated with a wheel 11 and a wheel carrier 12, respectively.
  • FIG. 2 two of these steering units 13 are shown with that part of the driving carrier 3 on which they are arranged, and the two wheels 11 and wheel carriers 12 assigned to them.
  • each steering unit 13 in the embodiment of the same shown in Figure 2 a steering motor 14 and a steering gear 15.
  • the steering motor 14 is preferably designed as an electric motor and drives by means of its output shaft to an input part of the steering gear 15.
  • An output member 16 of the steering gear 15 is rotatably connected in a manner to be described with a steering pin 17, which in turn rotatably connected to the wheel carrier 12 of this steering unit 13 associated wheel 11. By rotation of the steering pin 17, the wheel 11 is adjusted with respect to its steering position in accordance with the operation of the electric motor 14.
  • the steering gear 15 is further configured as a support steering gear. Its output member 16 drives a hollow shaft 18, which in turn rotatably in the rotational direction and in
  • Longitudinal or vertical direction is movably connected by means of a suitable positive connection with the steering pin 17.
  • the output member 16 of the support steering gear 15 and thus indirectly the hollow shaft 18 and the steering pin 17 are in one Rolling bearings stored.
  • This rolling bearing is designed so that it can transmit the high payloads, the high lateral forces and the high tilting moments that arise on the wheel 11 during braking and cornering.
  • the axis of rotation of the output member 16 of the support steering gear 15 and thus the steering axis of the wheel 11 is perpendicular to the axis of rotation of the electric motor 14 of the steering unit 13.
  • the electric motor 14 of the steering unit 13 is at its the
  • the support steering gear 15 is equipped with a hollow shaft angle sensor.
  • the electric motor 14 of the steering unit 13 has a position sensor for detecting the steering position of the wheel 11 associated with the steering unit 11.
  • a steering wheel of the straddle carrier 1 arranged in the driver's cab 10 is connected to the steering computer, by means of which an operator can input a desired value for the steering positions of the wheels 11 of the straddle carrier.
  • the steering computer calculates from the setpoint value entered by the steering wheel. Value for each wheel 11 of the straddle carrier 1 an individual steering position and thus calculates an individual target value. This target value is compared for each wheel 11 with the actual value present in the steering computer.
  • Steering calculator calculated deviation between the actual position and the desired position of the respective wheel 11, the electric motor 14 of the respective wheel 11 associated steering unit 13 is controlled so that each wheel 11 assumes its desired position as quickly as possible.
  • a lateral force-free steering is realized with physically correct steering radius for each wheel 11 of the straddle carrier.
  • the operation of the portal lift ⁇ trolley 1 can be realized with less wear, less energy and reduced noise level.
  • the steering safety is ensured by the redundancy of the different sensors or encoders and by the cross comparisons that can be carried out in the steering computer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

The invention relates to a straddle carrier for use in container terminals and for general transport operations comprises a rack (2), a load lifting means (4), preferably a spreader, which is suspended between the rack (2) and can be locked to a load, preferably a container (7), hoisting winches (8), by means of which the load lifting means (4) can be moved vertically, travel supports (3), which are arranged in the lower region of the rack (2) and are each provided with a plurality of wheels (11) arranged in a row, and a steering device, by means of which the wheels (11) can be steered. In order to reduce the wear of the wheels (11), the energy expenditure for operating the straddle carrier (1), and the noise level generated during operation of the straddle carrier (1), the steering device is provided with a separate steering unit (13) for each wheel (11) to the straddle carrier (1), which unit allows the steering position of each wheel (11) of the straddle carrier (1) to be individually adjusted.

Description

„Portalhubwagen zum Einsatz in Containerterminals und für allgemeine Transportaufgaben" "Straddle carrier for use in container terminals and general transport tasks"
Die Erfindung bezieht sich auf einen Portalhubwagen zum Ein¬ satz in Containerterminals und für allgemeine Transportaufgaben, mit einem Rahmengestell, einem Lastaufnahmemittel, vorzugsweise einem Spreader, das zwischen dem Rahmengestell hängt und mit einer Last, vorzugsweise einem Container, verriegelbar ist, Hubwinden, mittels denen das Lastaufnahmemittel vertikal bewegbar ist, Fahrträgern, die am unteren Bereich des Rahmengestells angeordnet sind und jeweils eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Räder aufweisen, und einer Lenkvorrichtung, mittels der die Räder lenkbar sind. The invention relates to a straddle for Ein ¬ set in container terminals and for general transport tasks, with a frame, a load handling device, preferably a spreader, which hangs between the frame and with a load, preferably a container, lockable, hoisting winches, by means of which the load receiving means is vertically movable, driving beams, which are arranged at the lower portion of the frame and each having a plurality of arranged in a row of wheels, and a steering device by means of which the wheels are steerable.
Bei bekannten derartigen Portalhubwagen werden die an einem Fahrträger angeordneten Räder mittels eines Lenkantriebs, zu dem ein mehreren an einem Fahrträger angeordneten Rädern zugeordnetes Lenkgetriebe gehört, in die jeweils gewünschte Lenkposition verbracht. Die jeweils gewünschte Lenkstellung wird mittels eines Lenkglieds, bei dem es sich üblicherweise um ein Lenkrad od.dgl. handelt, vorgegeben. In einem zwischen dem Lenkrad und dem Lenkantrieb angeordneten Lenkrechner wer¬ den Soll-Werte für den Lenkantrieb ermittelt und an das übli¬ cherweise als Hydraulikaggregat ausgestaltete Antriebsglied In known such straddle carriers arranged on a driving carrier wheels by means of a steering drive, which belongs to a plurality of arranged on a driving carrier wheels associated steering gear, spent in the particular desired steering position. The respectively desired steering position is by means of a steering member, which is usually a steering wheel or the like. acts, given. ¬ in a cylinder disposed between the steering wheel and the steering drive steering computer the target values for the steering drive is determined and to the übli ¬ cherweise designed as a hydraulic unit driving member
BESTÄTIGUNGSKOPIE des Lenkantriebs bzw. an die Steuerung desselben weitergeleitet. Entsprechend werden die an der Ausgangsseite des Lenkantriebs angeordneten Räder des Portalhubwagens gemäß der Anforderung am Lenkrad desselben verstellt. CONFIRMATION COPY the steering drive or to the control of the same forwarded. Accordingly, arranged on the output side of the steering drive wheels of the straddle carrier according to the request on the steering wheel thereof are adjusted.
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Portalhubwagen zum Einsatz in Containerterminals und für allgemeine Transportaufgaben zu schaffen, bei dem der Reifenverschleiß, der Energieaufwand zum Betrieb des Portalhubwagens und der beim Betrieb des Portalhubwagens erzeugte Geräuschpegel er¬ heblich reduziert sind. Based on the above-described prior art, the present invention seeks to provide a straddle carrier for use in container terminals and for general transport tasks, in which the tire wear, the energy required to operate the straddle carrier and the noise level generated during operation of the straddle carrier he ¬ considerably are reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lenkvorrichtung für jedes Rad des Portalhubwagens eine separate Lenkeinheit aufweist, mittels der die Lenkstellung jedes Rades des Portalhubwagens individuell einstellbar ist. Hierdurch wird eine querkraft freie Lenkung des Portalhubwagens ermöglicht, wobei für jedes Rad des Portalhubwagens der phy- sikalisch korrekte Lenkradius eingestellt werden kann. Abriebverluste an der Bereifung werden hierdurch erheblich re¬ duziert. Aufgrund der exakter als beim Stand der Technik mög¬ lichen Positionierung der einzelnen Räder des Portalhubwagens entsprechend der jeweils angeforderten Lenkstellung ergibt sich darüber hinaus bei jedem Lenkvorgang eine Reduzierung des Energieaufwands für das Verfahren des Portalhubwagens, was angesichts der Vielzahl der im Betrieb des Portalhubwa¬ gens auftretenden Lenkvorgänge zu einer erheblichen Einspa¬ rung im Energieverbrauch führt. Der Geräuschpegel des erfin- dungsgemäß ausgestalteten Portalhubwagens wird wegen der mög¬ lichen exakten Positionierung der einzelnen Räder in den für jedes Rad einzeln ermittelten Lenkpositionen reduziert. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist jede Lenkeinheit des erfindungsgemäßen Portalhubwagens einen Lenkmotor und ein Lenkgetriebe auf. This object is achieved in that the steering device for each wheel of the straddle carrier has a separate steering unit by means of which the steering position of each wheel of the straddle carrier is individually adjustable. This allows a lateral force-free steering of the straddle carrier, wherein for each wheel of the straddle carrier the physically correct steering radius can be adjusted. Wear losses to the tires have a material re duced ¬. Due to the more precise as in the prior art mög ¬ union positioning of the individual wheels of the gantry according to the respective requested steering position also results in each steering a reduction of energy expenditure for the process of the gantry, which, given the large number of operation of the Portalhubwa ¬ gene occurring steering operations to a considerable Einspa ¬ tion in energy consumption leads. The noise level of the inventively designed portal lift truck is reduced because of the pos ¬ union exact positioning of the individual wheels in the individually determined for each wheel steering positions. According to an advantageous embodiment, each steering unit of the portal lifting carriage according to the invention has a steering motor and a steering gear.
Der Lenkmotor jeder Lenkeinheit ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet, so dass die Lenkvorrichtung insgesamt ausschließlich durch elektrische Energie betreibbar ist. Angesichts des an die Lenkvorrichtung eines Portalhubwagens gestellten Anforderungsprofils ist es zweckmäßig, wenn das Lenkgetriebe jeder Lenkeinheit als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Untersetzungsverhältnis von i = 50 bis 1000 und einer ausgangsseitigen Drehzahl von naus = 2 bis 5 U/min. The steering motor of each steering unit is preferably designed as an electric motor, so that the steering device is operated in total exclusively by electrical energy. In view of the demand profile imposed on the steering device of a straddle carrier, it is expedient if the steering gear of each steering unit is designed as a reduction gear, preferably with a reduction ratio of i = 50 to 1000 and an output speed of n = 2 to 5 rpm.
Eine exakte Einstellung des Rades ergibt sich, wenn das Ausgangsglied des Lenkgetriebes jeder Lenkeinheit drehfest mit einem Lenkzapfen des dieser Lenkeinheit zugeordneten Rades verbunden ist. An exact adjustment of the wheel results when the output member of the steering gear of each steering unit rotatably connected to a steering pin of this steering unit associated wheel.
Ein Ausgleich von Geländeunebenheiten ud. dgl . wird ermöglicht, wenn das Ausgangsglied des Lenkgetriebes jeder Lenkeinheit eine Hohlwelle antreibt, die mittels einer drehfe- sten und in Vertikal- bzw. Längsrichtung beweglichen Formschlussverbindung mit dem Lenkzapfen des dieser Lenkeinheit zugeordneten Rades verbunden ist. A compensation of uneven terrain ud. like. is made possible when the output member of the steering gear of each steering unit drives a hollow shaft, which is connected by means of a drehfeststen and vertically movable or longitudinally positive connection with the steering pin of this steering unit associated wheel.
Hohe Traglasten, hohe Querkräfte und hohe Kippmomente, die insbesondere bei Bremsvorgängen und Kurvenfahrten an den Rädern des Portalhubwagens entstehen, können übertragen und abgeleitet werden, wenn das Lenkgetriebe jeder Lenkeinheit als Traglenkgetriebe ausgebildet ist, bei dem seine Ausgangswelle bzw. - mittelbar - der Lenkzapfen des der Lenkeinheit zugeordneten Rades in einem Wälzlager gelagert ist. Vorteilhaft ist das Traglenkgetriebe jeder Lenkeinheit in den Aufbau des dem durch die Lenkeinheit gelenkten Rad zugeordneten Fahrträgers integriert, wobei das Ausgangsglied des Traglenkgetriebes drehfest mit einem Radträger des Rades verbun¬ den ist. Hierdurch ist der Radträger des Rades dann lenkbar am Fahrträger gehaltert bzw. gelagert. High payloads, high lateral forces and high tilting moments that arise in particular during braking and cornering on the wheels of the straddle carrier, can be transmitted and derived when the steering gear of each steering unit as Support steering gear is formed, in which its output shaft or - indirectly - the steering pin of the steering unit associated wheel is mounted in a rolling bearing. Advantageously, the support steering gear each steering unit is integrated into the structure of the steered by the steering wheel associated drive carrier, wherein the output member of the support steering gear rotatably connected to a wheel of the wheel verbun ¬ is. As a result, the wheel carrier of the wheel is then mounted or supported steerable on the carriage.
Die Integration der Lenkeinheit an den Fahrträger wird erleichtert, wenn eine Drehachse des Lenkmotors jeder Lenkeinheit und eine Lenkachse des dieser Lenkeinheit zugeordneten Rades senkrecht zueinander angeordnet sind. The integration of the steering unit to the driving carrier is facilitated if an axis of rotation of the steering motor of each steering unit and a steering axis of the steering unit associated with this wheel are arranged perpendicular to each other.
Vorteilhaft ist das Lenkgetriebe jeder Lenkeinheit an seiner Ausgangsseite mit einem Drehgeber bzw. einem Hohlwellenwin- kelsensor ausgerüstet. Advantageously, the steering gear of each steering unit is equipped on its output side with a rotary encoder or a hollow shaft angle sensor.
Zur Erhöhung der Lenksicherheit ist es zweckmäßig, wenn zusätzlich der Lenkmotor jeder Lenkeinheit mit einer Positions- sensorik ausgerüstet ist, mittels der über die Motorstellung die Stellung des der Lenkeinheit zugeordneten Rades erfassbar ist. Durch die Redundanz der je Lenkeinheit vorhandenen Drehgeber kann so die Lenksicherheit erhöht werden, wobei darüber hinaus in einem Lenkrechner des Portalhubwagens Plausibili- tätsprüfungen hinsichtlich der von den beiden unterschiedli¬ chen Drehgebern ermittelten Ist-Werte durchgeführt werden können. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Portalhubwagens weist dieser den vorstehend bereits erwähnten Lenkrechner auf, in den über ein Lenkelement, insbesondere ein Lenkrad, des Portalhubwagens ein Soll-Wert für die Lenkposition der Räder des Portalhubwagens eingebbar ist, in den an den Motorsensoriken und/oder an den ausgangs- seitig der Lenkgetriebe angeordneten Drehgebern erfasste, der Ist-Position der Räder entsprechende Ist-Werte eingebbar sind, und mittels dem der Lenkmotor jeder Lenkeinheit ent- sprechend der Abweichung zwischen der Ist-Position und derTo increase steering safety, it is expedient if, in addition, the steering motor of each steering unit is equipped with a position sensor, by means of which the position of the steering unit assigned to the wheel can be detected via the motor position. The redundancy existing per steering unit rotary encoder the steering safety can thus be increased, and moreover, in a steering computer of the straddle carrier plausibility checks with respect to the differing from the two encoders ¬ chen determined actual values can be performed. According to a further advantageous embodiment of the straddle carrier according to the invention, the latter has the above-mentioned steering computer into which a desired value for the steering position of the wheels of the straddle carrier can be entered via a steering element, in particular a steering wheel, of the straddle carrier. or on the output side of the steering gear arranged rotary encoders detected, the actual position of the wheels corresponding actual values are entered, and by means of which the steering motor of each steering unit according to the deviation between the actual position and the
Soll-Position des der jeweiligen Lenkeinheit zugeordneten Rades steuerbar ist. Aufgrund von im Lenkrechner durchführbaren Quervergleichen und - wie vorstehend bereits erwähnt - Plau- sibilitätsprüfungen sind Störungen im Lenkbetrieb besser als beim Stand der Technik feststellbar. Target position of the respective steering unit associated wheel is controllable. Because of the cross comparisons that can be carried out in the steering computer and, as already mentioned above, plausibility checks, disturbances in the steering operation can be detected better than in the prior art.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Figure 1 is a schematic diagram of an inventive
Portalhubwagens (Straddle Carrier) ; und  Straddle carriers; and
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung zweier in einen  Figure 2 is an enlarged view of two in one
Fahrträger integrierter Lenkeinheiten einer  Fahrträger integrated steering units one
Ausführungsform des in Figur 1 gezeigten erfin¬ dungsgemäßen Portalhubwagens. Embodiment of the invention shown in Figure 1 inventions ¬ inventive straddle carrier.
Eine anhand der Figuren 1 und 2 im Folgenden näher erläuterte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Portalhubwagens A with reference to Figures 1 and 2 explained in more detail below embodiment of a gantry according to the invention
(Straddle Carrier) 1 hat ein Rahmengestell 2, welches nach Art eines Portals 2 am unteren Ende des Rahmengestells 2 an- geordnete Fahrträger 3, von denen in Figur 1 nur einer sichtbar ist, miteinander verbindet. (Straddle Carrier) 1 has a frame 2, which in the manner of a portal 2 at the lower end of the frame 2 an ordered driver 3, of which only one is visible in Figure 1, connects to each other.
Zu dem Portalhubwagen 1 gehört ein Lastaufnahmemittel (Sprea- der, Toppspreader ) 4, das zwischen den beiden Fahrträgern (3) zugeordneten Stützen 5 des Rahmengestells 2 angeordnet ist. Das Lastaufnahmemittel 4 ist durch geeignete Verbindungsmittel 6 mit einem Container 7 verbind- bzw. verriegelbar. Das Lastaufnahmemittel 4 ist mittels einer in der in Figur 1 ge- zeigten Ausführungsform am Lastaufnahmemittel 4 angeordneten Hubwinde 8 zwischen den Stützen 5 des Rahmengestells 2 vertikal bewegbar. To the straddle carrier 1 includes a load receiving means (spreader, Toppspreader) 4, which is arranged between the two driving supports (3) associated with supports 5 of the frame 2. The load-receiving means 4 is connected by suitable connecting means 6 with a container 7 or locked. The load-receiving means 4 is vertically movable between the supports 5 of the frame 2 by means of a lifting winch 8 arranged on the load-receiving means 4 in the embodiment shown in FIG.
An einem Oberrahmen 9 des Rahmengestells 2 ist eine Fahrerka- bine 10 vorgesehen, aus der heraus eine Bedienungsperson des Portalhubwagens 1 diesen und sein Lastaufnahmemittel 4 fahren bzw. steuern kann. On an upper frame 9 of the frame 2, a driver's cab 10 is provided, out of which an operator of the gantry truck 1 can drive or control this and its load-carrying means 4.
Die beiden Fahrträger 3 des Portalhubwagens 1, von denen in Figur 1, wie bereits erwähnt, nur einer sichtbar ist, haben in der dargestellten Ausführungsform des Portalhubwagens 1 jeweils vier Räder 11, denen jeweils ein am Fahrwerk 3 gehal- terter Radträger 12 zugeordnet ist. Zu einer Lenkvorrichtung des Portalhubwagens 1 gehören Lenkeinheiten 13, von denen jeweils eine einem Rad 11 bzw. einem Radträger 12 zugeordnet ist. In Figur 2 sind zwei dieser Lenkeinheiten 13 mit demjenigen Teil des Fahrträgers 3, an dem sie angeordnet sind, und den ihnen zugeordneten beiden Rädern 11 und Radträgern 12 gezeigt. Mittels jeder Lenkeinheit 13 ist die Drehstellung des ihr zugeordneten Radträgers 12 bzw. die Lenkstellung des ihr zugeordneten Rades 11 individuell einstellbar . The two driving supports 3 of the straddle carrier 1, of which only one is visible in FIG. 1, have in the illustrated embodiment of the straddle carrier 1 four wheels 11, to each of which a wheel carrier 12 supported on the chassis 3 is assigned. To a steering device of the straddle carrier 1 include steering units 13, one of which is associated with a wheel 11 and a wheel carrier 12, respectively. In FIG. 2, two of these steering units 13 are shown with that part of the driving carrier 3 on which they are arranged, and the two wheels 11 and wheel carriers 12 assigned to them. By means of each steering unit 13, the rotational position of its associated wheel carrier 12 and the steering position of its associated wheel 11 individually adjustable.
Hierzu weist jede Lenkeinheit 13 bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform derselben einen Lenkmotor 14 und ein Lenkgetriebe 15 auf. For this purpose, each steering unit 13 in the embodiment of the same shown in Figure 2 a steering motor 14 and a steering gear 15.
Der Lenkmotor 14 ist vorzugsweise als Elektromotor ausgestaltet und treibt mittels seiner Ausgangswelle ein Eingangsteil des Lenkgetriebes 15 an. Ein Ausgangsglied 16 des Lenkgetriebes 15 ist in noch zu beschreibender Weise drehfest mit einem Lenkzapfen 17 verbunden, der seinerseits drehfest mit dem Radträger 12 des dieser Lenkeinheit 13 zugeordneten Rades 11 verbunden ist. Durch Drehung des Lenkzapfens 17 wird entspre- chend dem Betrieb des Elektromotors 14 das Rad 11 hinsichtlich seiner Lenkposition verstellt. The steering motor 14 is preferably designed as an electric motor and drives by means of its output shaft to an input part of the steering gear 15. An output member 16 of the steering gear 15 is rotatably connected in a manner to be described with a steering pin 17, which in turn rotatably connected to the wheel carrier 12 of this steering unit 13 associated wheel 11. By rotation of the steering pin 17, the wheel 11 is adjusted with respect to its steering position in accordance with the operation of the electric motor 14.
Bei dem Lenkgetriebe 15 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Untersetzungsgetriebe, dessen Unter- Setzungsverhältnis zwischen i = 50 bis 1000 liegt, und das eine ausgangsseitige Drehzahl von naus zwischen 2 und 5 U/min aufweist. In the illustrated embodiment, the steering gear 15 is a reduction gear whose sub-reduction ratio is between i = 50 and 1000, and which has an output-side rotational speed of between 2 and 5 rpm.
Das Lenkgetriebe 15 ist des weiteren als Traglenkgetriebe ausgestaltet. Sein Ausgangsglied 16 treibt eine Hohlwelle 18 an, die ihrerseits in Rotationsrichtung drehfest und in The steering gear 15 is further configured as a support steering gear. Its output member 16 drives a hollow shaft 18, which in turn rotatably in the rotational direction and in
Längs- bzw. Vertikalrichtung beweglich mittels einer geeigneten Formschlussverbindung mit dem Lenkzapfen 17 verbunden ist . Longitudinal or vertical direction is movably connected by means of a suitable positive connection with the steering pin 17.
Das Ausgangsglied 16 des Traglenkgetriebes 15 und damit mittelbar die Hohlwelle 18 und der Lenkzapfen 17 sind in einem Wälzlager gelagert. Dieses Wälzlager ist so ausgestaltet, dass es die hohen Traglasten, die hohen Querkräfte und die hohen Kippmomente, die am Rad 11 bei Bremsvorgängen und Kurvenfahrten entstehen, übertragen kann. The output member 16 of the support steering gear 15 and thus indirectly the hollow shaft 18 and the steering pin 17 are in one Rolling bearings stored. This rolling bearing is designed so that it can transmit the high payloads, the high lateral forces and the high tilting moments that arise on the wheel 11 during braking and cornering.
Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform der Lenkeinheit 13 ist die Drehachse des Ausgangsglieds 16 des Traglenkgetriebes 15 und damit die Lenkachse des Rades 11 senkrecht zur Drehachse des Elektromotors 14 der Lenkeinheit 13 angeordnet. Der Elektromotor 14 der Lenkeinheit 13 ist an seiner demIn the embodiment of the steering unit 13 shown in Figure 2, the axis of rotation of the output member 16 of the support steering gear 15 and thus the steering axis of the wheel 11 is perpendicular to the axis of rotation of the electric motor 14 of the steering unit 13. The electric motor 14 of the steering unit 13 is at its the
Traglenkgetriebe 15 abgewandten Seite mit einer fahrträger- seitigen Stütze 19 verbunden. Traglenkgetriebe 15 opposite side connected to a carrier-side support 19.
An seinem drehfest mit dem Radträger 12 verbundenen Ausgangs- glied 16 ist das Traglenkgetriebe 15 mit einem Hohlwellenwin- kelsensor ausgerüstet. Der Elektromotor 14 der Lenkeinheit 13 hat eine Positionssensorik zur Erfassung der Lenkstellung des der Lenkeinheit 13 zugeordneten Rades 11. Mittels der motorseitigen Lenksensorik und des getriebeseiti- gen Hohlwellendrehgebers wird die aktuelle Lenkstellung des der jeweiligen Lenkeinheit 13 zugeordneten Rades 11 erfasst und ein entsprechender Ist-Wert an einen in den Figuren nicht dargestellten Lenkrechner des Portalhubwagens 1 weitergelei- tet . Im Lenkrechner des Portalhubwagens 1 liegen somit dieAt its output member 16, which is connected in a rotationally fixed manner to the wheel carrier 12, the support steering gear 15 is equipped with a hollow shaft angle sensor. The electric motor 14 of the steering unit 13 has a position sensor for detecting the steering position of the wheel 11 associated with the steering unit 11. By means of the motor-side steering sensor and the transmission-side Hohlwellendrehgebers the current steering position of the respective steering unit 13 associated wheel 11 is detected and a corresponding actual value to a steering computer of the straddle carrier 1 not shown in the figures. In the steering computer of the straddle carrier 1 are thus the
Ist-Werte der Lenkstellungen sämtlicher Räder 11 des Portal¬ hubwagens 1 vor. Des weiteren ist an den Lenkrechner ein in der Fahrerkabine 10 angeordnetes Lenkrad des Portalhubwagens 1 angeschlossen, mittels dem eine Bedienungsperson einen Soll-Wert für die Lenkstellungen der Räder 11 des Portalhubwagens eingeben kann. Mittels eines geeigneten Algorithmus wird im Lenkrechner aus dem vom Lenkrad eingegebenen Soll- Wert für jedes Rad 11 des Portalhubwagens 1 eine individuelle Lenkstellung und damit ein individueller Soll-Wert errechnet. Dieser Soll-Wert wird für jedes Rad 11 mit dem im Lenkrechner vorliegenden Ist-Wert verglichen. Entsprechend der im Actual values of the steering positions of all wheels 11 of the portal ¬ truck one before. Furthermore, a steering wheel of the straddle carrier 1 arranged in the driver's cab 10 is connected to the steering computer, by means of which an operator can input a desired value for the steering positions of the wheels 11 of the straddle carrier. By means of a suitable algorithm, the steering computer calculates from the setpoint value entered by the steering wheel. Value for each wheel 11 of the straddle carrier 1 an individual steering position and thus calculates an individual target value. This target value is compared for each wheel 11 with the actual value present in the steering computer. According to the
Lenkrechner errechneten Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des jeweiligen Rades 11 wird der Elektromotor 14 der dem jeweiligen Rad 11 zugeordneten Lenkeinheit 13 gesteuert, so dass jedes Rad 11 schnellstmöglich seine Soll-Position einnimmt. Hierdurch wird eine querkraftfreie Lenkung mit physikalisch korrektem Lenkradius für jedes Rad 11 des Portalhubwagens realisiert. Der Betrieb des Portalhub¬ wagens 1 ist mit geringerem Verschleiß, geringerem Energieaufwand und bei reduziertem Geräuschpegel realisierbar. Die Lenksicherheit wird durch die Redundanz der unterschiedlichen Sensoriken bzw. Drehgeber sowie durch die im Lenkrechner durchführbaren Quervergleiche gewährleistet. Steering calculator calculated deviation between the actual position and the desired position of the respective wheel 11, the electric motor 14 of the respective wheel 11 associated steering unit 13 is controlled so that each wheel 11 assumes its desired position as quickly as possible. As a result, a lateral force-free steering is realized with physically correct steering radius for each wheel 11 of the straddle carrier. The operation of the portal lift ¬ trolley 1 can be realized with less wear, less energy and reduced noise level. The steering safety is ensured by the redundancy of the different sensors or encoders and by the cross comparisons that can be carried out in the steering computer.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E P A T E N T A N S P R E C H E
1. Portalhubwagen zum Einsatz in Containerterminals und für allgemeine Transportaufgaben, mit einem Rahmengestell (2), einem Lastaufnahmemittel (4), vorzugsweise einem1. straddle carrier for use in container terminals and for general transport tasks, with a frame (2), a load-carrying means (4), preferably one
Spreader, das zwischen dem Rahmengestell (2) hängt und mit einer Last, vorzugsweise einem Container (7) verriegelbar ist, Hubwinden (8), mittels denen das Lastaufnahmemittel (4) vertikal bewegbar ist, Fahrträgern (3), die am unteren Bereich des Rahmengestells (2) angeordnet sind und jeweils eine Vielzahl in einer Reihe angeordneter Räder (11) aufweisen, und einer Lenkvorrichtung, mittels der die Räder (11) lenkbar sind, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Lenkvorrichtung für jedes Rad (11) des Portalhubwagens (1) eine separate Lenkeinheit (13) aufweist, mittels der die Lenkstellung jedes Rades (11) des Portalhubwagens (1) individuell einstellbar ist. Spreader, which is suspended between the frame (2) and with a load, preferably a container (7) is lockable, hoist winches (8) by means of which the load receiving means (4) is vertically movable, driving beams (3), at the bottom of the Frame frame (2) are arranged and each having a plurality of arranged in a row wheels (11), and a steering device by means of which the wheels (11) are steered, characterized marked ¬ characterized in that the steering device for each wheel (11) of the portal lift truck (1) has a separate steering unit (13) by means of which the steering position of each wheel (11) of the portal lift truck (1) is individually adjustable.
2. Portalhubwagen nach Anspruch 1, bei dem jede Lenkeinheit (13) der Lenkvorrichtung einen Lenkmotor (14) und ein2. Straddle carrier according to claim 1, wherein each steering unit (13) of the steering device, a steering motor (14) and a
Lenkgetriebe (15) aufweist. Has steering gear (15).
3. Portalhubwagen nach Anspruch 2, bei dem der Lenkmotor (14) jeder Lenkeinheit (13) als Elektromotor (14) ausge- bildet ist. 3. Straddle carrier according to claim 2, wherein the steering motor (14) of each steering unit (13) as an electric motor (14) is formed.
4. Portalhubwagen nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Lenk¬ getriebe (15) jeder Lenkeinheit (13) als Untersetzungs¬ getriebe (15), vorzugsweise mit einem Unterset zungsver- hältnis von i = 50 bis 1000 und einer ausgangsseitigen4. Portal truck according to claim 2 or 3, wherein the steering ¬ gear (15) of each guide unit (13) = 50 to 1000, and an output-side as a speed reduction gear ¬ (15), preferably with a subset zungsver- ratio of i
Drehzahl von naus = 2 bis 5 U/min, ausgebildet ist. Portalhubwagen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem ein Ausgangsglied (16) des Lenkgetriebes (15) jeder Lenkeinheit (13) drehfest mit einem Lenkzapfen (17) des dieser Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) verbunden ist. Speed of naus = 2 to 5 U / min, is formed. Straddle carrier according to one of claims 2 to 4, wherein an output member (16) of the steering gear (15) of each steering unit (13) rotatably connected to a steering pin (17) of this steering unit (13) associated wheel (11).
Portalhubwagen nach Anspruch 5, bei dem das Ausgangsglied (16) des Lenkgetriebes (15) jeder Lenkeinheit (13) eine Hohlwelle (18) antreibt, die mittels einer drehfesten und in Vertikal- bzw. Längsrichtung beweglichen Formschlussverbindung mit dem Lenkzapfen (17) des dieser Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) verbunden ist. Straddle carrier according to claim 5, wherein the output member (16) of the steering gear (15) of each steering unit (13) drives a hollow shaft (18) by means of a non-rotatable and vertically or longitudinally movable positive connection with the steering pin (17) of this Steering unit (13) associated with the wheel (11) is connected.
Portalhubwagen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem das Lenkgetriebe (15) jeder Lenkeinheit (13) als Traglenkgetriebe (15) ausgebildet ist, bei dem seine Ausgangswelle bzw. - mittelbar - der Lagerzapfen (17) des der Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) in einem Wälzlager gelagert ist. Straddle carrier according to one of claims 2 to 6, wherein the steering gear (15) of each steering unit (13) as a support steering gear (15) is formed in which its output shaft or - indirectly - the bearing pin (17) of the steering unit (13) associated Wheel (11) is mounted in a rolling bearing.
Portalhubwagen nach Anspruch 7, bei dem das Traglenkgetriebe (15) jeder Lenkeinheit (13) in den Aufbau des dem durch die Lenkeinheit (13) gelenkten Rad (11) zugeordne¬ ten Fahrträgers (3) integriert und das Ausgangsglied (16) des Traglenkgetriebes (15) drehfest mit einem Straddle carrier according to claim 7, in which the support steering gear (15) of each steering unit (13) integrated into the structure of the steering unit (13) guided by the steering wheel (11) zugeordne ¬ th carrier (3) and the output member (16) of the support steering gear ( 15) rotatably with one
Radträger (12) des Rades (11) verbunden ist. Wheel carrier (12) of the wheel (11) is connected.
Portalhubwagen nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem eine Drehachse des Lenkmotors (14) jeder Lenkeinheit (13) und eine Lenkachse des dieser Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) senkrecht zueinander angeordnet sind . Straddle carrier according to one of claims 2 to 8, wherein an axis of rotation of the steering motor (14) of each steering unit (13) and a steering axis of this steering unit (13) associated with the wheel (11) are arranged perpendicular to each other.
10. Portalhubwagen nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem das Lenkgetriebe (15) jeder Lenkeinheit (13) an seiner Ausgangsseite mit einem Drehgeber bzw. einem Hohl- wellenwinkelsensor ausgerüstet ist. 10. Straddle carrier according to one of claims 2 to 9, wherein the steering gear (15) of each steering unit (13) is equipped on its output side with a rotary encoder or a hollow shaft angle sensor.
11. Portalhubwagen nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem der Lenkmotor (14) jeder Lenkeinheit (13) mit einer Positionssensorik ausgerüstet ist, mittels der über die Motorstellung die Stellung des der Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) erfassbar ist. 11. Straddle carrier according to one of claims 2 to 10, wherein the steering motor (14) of each steering unit (13) is equipped with a position sensor by means of the motor position, the position of the steering unit (13) associated wheel (11) can be detected.
12. Portalhubwagen nach Anspruch 11, mit einem Lenkrechner, in den über ein Lenkelement, insbesondere ein Lenkrad, des Portalhubwagens (1) ein Soll-Wert für die Lenkposition der Räder (11) des Portalhubwagens (1) eingebbar ist, in den an den Motorsensoriken und/oder an den aus- gangsseitig der Lenkgetriebe (15) angeordneten Drehge¬ bern erfasste, der Ist-Position der Räder (11) entspre- chende Ist-Werte eingebbar sind, und mittels dem der12. straddle carrier according to claim 11, with a steering computer, in which via a steering element, in particular a steering wheel, the portal lift truck (1) a target value for the steering position of the wheels (11) of the portal lift truck (1) can be entered, in the at the Motor sensors and / or on the output side of the steering gear (15) arranged Drehge ¬ bern detected, the actual position of the wheels (11) corresponding actual values are entered, and by means of the
Lenkmotor (14) jeder Lenkeinheit (13) entsprechend der Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll- Position des der jeweiligen Lenkeinheit (13) zugeordneten Rades (11) steuerbar ist. Steering motor (14) of each steering unit (13) according to the deviation between the actual position and the desired position of the respective steering unit (13) associated wheel (11) is controllable.
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