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Patent Searching and Data


Title:
CONTAINER TERMINAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/024069
Kind Code:
A1
Abstract:
A container terminal comprising at least one deck crane (9) for loading and unloading a container ship (21), at least one loading crane (11) for loading and unloading a land vehicle, such as for example a truck or railway car with a circuit for AGVs (13), which circuit is referred to as a container loop (1) and is arranged at least two levels at different heights, so that a roadway (15) can be made to extend underneath and parallel to the container loop (1) in the region of the deck crane (9) and there are no intersections between the inward movement path and outward movement path of the roadway (15) and the container loop (1).

Inventors:
SCHWEIZER THOMAS (CH)
Application Number:
PCT/CH2019/050015
Publication Date:
February 06, 2020
Filing Date:
July 24, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHWEIZER THOMAS (CH)
International Classes:
B65G63/00; B65G67/60
Foreign References:
JPH09156769A1997-06-17
EP0768256A11997-04-16
JP2010260718A2010-11-18
US0839921A1907-01-01
US1438183A1922-12-12
DE2114705A11971-10-14
EP2641856A22013-09-25
JP2016064876A2016-04-28
US3669206A1972-06-13
EP2641856A22013-09-25
US20060182527A12006-08-17
Attorney, Agent or Firm:
EUROMAIER AG (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Container Terminal umfassend

mindestens ein Schiffskran (9) zum Beladen und Entladen eines Containerschiffs (21),

mindestens ein Umschlagkran (11) zum Beladen und Entladen eines Landfahrzeugs wie zum Beispiel einem Lastwagen oder Bahnwagen, einen als Containerloop (1) bezeichneten Rundkurs für AGVs (13) dadurch gekennzeichnet, dass

der Containerloop (1) auf mindestens zwei Ebenen

unterschiedlicher Höhe angeordnet ist, und

im Bereich des Schiffskrans (9) eine Fahrbahn (15) unterhalb und parallel zum Containerloop (1) geführt ist und

keine Kreuzungen zwischen der Zu- und Abfahrt der Fahrbahn (15) und dem Containerloop (1) bestehen. 2. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

im Bereich des Umschlagkrans (11) sich ein Bahnterminal (10) mit einem Bahngleis und direktem Anschluss an den Containerloop (1) befindet .

3. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die AGVs über einen elektrischen Antrieb mit einer Batterie verfügen und während der Abwärtsfahrt von der höheren auf die tieferen Ebene auf dem Containerloop (1) die Batterie aufgeladen wird .

4. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Containerloop (1) mehrspurig ist und in mehreren Schlaufen und mit Abzweigungen geführt wird.

5. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

in einem Bereich der Containerloop die AGVs mit

Containermodulen (5) zur Brandbekämpfung, Wartung oder

Personentransport beladen werden.

6. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

an einer oder mehreren Stellen der Containerloop (1)

Ladestationen (6) für die AGVs eingerichtet sind.

7. Container Terminal gemäss Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die AGVs mit Abstandsensoren ausgerüstet sind, wobei diese Abstandssensoren ohne Licht oder mit nur sehr geringem Licht funktionieren.

8. Verwendung eines als Containerloop (1) bezeichneten Rundkurses für AGVs in einem Container Terminal mit einer zentralen

Erfassungsstelle (8) für Container,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Zentrale alle von der Erfassungsstelle zur Abwicklung angemeldeten Container erfasst und daraus die optimale Menge und Geschwindigkeit der auf der Containerschleife verkehrenden AGVs bestimmt.

9. Verwendung des Containerloop (1) gemäss Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

auf dem Containerloop (1) verschiedene Betriebe oder Lager mit den AGVs angefahren werden können, so dass jeder Nutzer einen Zugang zu den Transportleistungen und den Verlademöglichkeiten erhält . 10. Verwendung des Containerloop (1) gemäss Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

sämtliche permanenten Einrichtungen des Container Terminals, wie

AGVs und Krane, elektrisch betrieben sind und keine

Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen.

Description:
CONTAINER TERMINAL

[1] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Container Terminal gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[2] Die bekannten Container Terminals arbeiten mit verschiedenen Arten von AGVs (Automated Guided Vehicles), welche jeweils auf einer Ebene lange Distanzen zurücklegen um die Container zwischen den Schiffen und den Landfahrzeugen zu transportieren. Dadurch wird viel Energie (Dieselkraftstoff oder elektrische Energie) für den Transport der Container aufgewendet. Da neben diesen AGVs sämtliche weiteren Verkehrsteilnehmer auf derselben Ebene operieren gibt es viele Berührungspunkte, wo Verkehrswege von unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern gleichzeitig genutzt werden oder sich kreuzen.

[3] Herkömmliche Container Terminals sind daher energieintensiv, gefährlich und kaum begehbar. Es gibt viele Transportgeräte auf einer Ebene, grosse Kollisionsgefahr mit Wartungs- und Betriebsfahrzeugen sowie mit Personal und dadurch bedingt ständiges Hupen oder Klingeln der verschiedenen Geräte (Warnfunktionen) . [4] Die Patentschrift EP 2 641 856 A2 offenbart AGVs zum Einsatz in einem Container Terminal. Darin wird ausführlich die Verwendung und heutigen Möglichkeiten der AGVs gezeigt. Damit diese auch in anderen Bereichen verkehren können, wird eine

Fahrerkabine angebaut und ist zusätzlich eine manuelle Steuerung vorgesehen. Ausserdem müssen die automatischen Fahrzeuge unter grossem Aufwand mit Energie versorgt werden.

[5] In der Patentschrift US 2006/0182527 Al wird eine Methode zur

Automatisierung eines Container Terminals mit automatischen Fahrzeugen beschrieben. Ebenso wie die Steuerung der

Logistikkette innerhalb des Terminals. Auch bei dieser Lösung gibt es keine Entflechtung der Transportwege. Ausserdem müssen auch hier die automatischen Fahrzeuge unter grossem Aufwand mit Energie versorgt werden

[6] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe ein

Container Terminal der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Vorteile der bekannten Container Terminals erhalten bleiben, das Terminal die Verkehrswege der verschiedenen Verkehrsteilnehmer entflechtet, der Energieverbrauch reduziert wird, die Lärm- und Lichtemissionen reduziert, die Umschlags- und Lagertätigkeiten optimiert werden, sowie der Platzbedarf des Terminals reduziert wird.

[7] Diese Aufgabe löst ein Container Terminal mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere Merkmale und Ausführungsbeispiele gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Zeichnungen

Fig 1 Draufsicht auf eine mögliche Grundvariante des

Containerloop und den diversen daran angeschlossenen Verkehrsträger . Fig 2 Skizzenhafter Querschnitt durch die gesamte Anlage vom

Schiff bis zum Bahnterminal mit dem Rundlauf als Schiefe Ebene. Sowie eine Detailzeichnung der Verladeebene.

Fig 3 Skizzenhafte Darstellung der zusätzlichen Module für

Brandbekämpfung und Personentransport. Fig 4 Ansicht eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels eines solchen Containerloop in städtischem Gebiet am Beispiel Basel CH.

Fig 5 Draufsicht und einen Querschnitt für die Anwendung in einem Küstenbereich mit ungenügender Wassertiefe für die anlegenden Schiffe

Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden. Beschreibung

[8] Im Container Terminal ist ein Containerloop 1 (Containerschleife) vorgesehen auf welcher sich ausschliesslich AGVs fortbewegen (Fig 1) . Bei diesem Containerloop 1 handelt es sich um einen Rundkurs auf welchem sich die AGVs alle in derselben Richtung fortbewegen, wobei in einzelnen Bereichen oder über die gesamte Strecke der Containerloop mehrspurig sein kann. Dieser Containerloop ermöglicht es, mit den AGVs die Container beim Schiffskran 9 abzuholen und beim Umschlagskran abzuliefern, oder umgekehrt ohne dass andere Verkehrsteilnehmer davon betroffen sind. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Containerloop 1 auf mindestens zwei Ebenen unterschiedlicher Höhe angeordnet ist. Damit wird ermöglicht, dass im Bereich des Schiffskrans 9 zusätzlich eine Fahrbahn 15 auf einer anderen Ebene geführt wird (Fig 2) . Diese Fahrbahn 15 ist in diesem

Bereich parallel zum Containerloop 1 und ermöglicht so Personen und Fahrzeugen das Erreichen des Schiffs ohne dass auf den Betrieb der AGVs Rücksicht genommen werden muss. Als zusätzlicher Vorteil wird die Zu- und Abfahrt der Fahrbahn 15 ebenfalls nicht auf der Ebene des Containerloop 1 geführt, so dass keine

Kreuzungen zwischen der Fahrbahn 15 und dem Containerloop 1 bestehen. Die Verkehrswege sind also komplett entflochten.

[9] Die Ladeebene 3 ist der Bereich unter dem Containerloop 1 beim

Schiffskran 9 und wird über die Fahrbahn 15 erreicht. Diese Ladeebene 3 ist somit ausserhalb des Sicherheitsbereiches in welchen die AGVs zum Einsatz kommen, so dass Personen und Fahrzeuge dort unabhängig vom Umschlagsbetrieb sicher und direkt Schlüsselstellen erreichen können. Idealerweise ist die Ebene des Containerloop 1 nicht durchgehend, sondern teilweise als Brücke geführt, so dass der Schiffskran 9 auch Ladungen oder Container direkt von der Ladeebene 3 aufnehmen bzw. dort abladen kann. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass im Schutz der Brücken alle wichtigen Bereiche unter den Containerkranen erreicht werden können. Schiffspersonal und Bedienpersonal (4) kann so, ungehindert vom Umschlagsbetrieb, gefahrlos die gewünschten Orte erreichen. Das laute Hupen oder Klingeln der AGV' s entfällt ganz, so dass die Lärmemissionen des Containerterminal stark reduziert werden. Aufgrund dieser Anordnung birgt auch ein aus dem Kran fallender Container für die darunter verkehrenden Mannschaften kaum Gefahr.

[10] Vorteilhaft an dieser Anordnung der Ladeebene 3 unterhalb des Containerloop 1 ist zudem, dass sich die AGVs näher an der Kranwinde befinden, so dass die Container weniger weit hochgehoben werden müssen, was hilft die Pendelbewegungen der im Kran hängenden Container beim Be- und Entladen des Schiffs zu reduzieren, so dass das Absetzen der Container auf den AGVs schneller vollzogen werden kann und in die umgekehrte Richtung ebenfalls effizienter und sicherer gearbeitet werden kann. [11] Dank dieser Entflechtung von den übrigen Fahrzeugen und

Personen und da sämtliche AGVs in dieselbe Richtung fahren, kann die Geschwindigkeit und Dichte der AGVs optimiert werden, so dass die Umschlagsfrequenz der Container gegenüber einem herkömmlichen Container Terminal stark erhöht werden kann. Je nach Stand der Entwicklung der AGVs sollten Fahrgeschwindigkeiten bis 50 km/h erreichbar sein. Mit mehreren Spuren können die AGVs mit optimalen Sicherheitsabständen und dem aktuellen Bedarf angepassten Geschwindigkeiten verkehren. Ebenfalls wird die Anzahl der AGVs, welche auf dem Containerloop 1 im Einsatz sind, bedarfsgerecht angepasst und kann idealerweise von einem zentralen Rechner gesteuert werden.

[12] Die AGVs können mit Sensoren ausgerüstet werden, welche den Abstand ermitteln um sicherzustellen, dass ein folgendes AGV nicht mit dem vorausfahrenden AGV zusammenstösst, sobald dieses verlangsamt. Diese Abstandssensoren können zum Beispiel mit Infrarot funktionieren, so dass kein Tageslicht oder auch keine künstliche Beleuchtung benötigt wird. Dies hat den grossen Vorteil, dass diejenigen Bereiche in welchen nur die AGVs verkehren auch auf eine Beleuchtung verzichtet, werden kann. Dadurch werden die Lichtemissionen des Containerterminal reduziert und zumindest in gewissen Bereichen des Containerloop komplett vermieden.

[13] In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich im Bereich eines oder mehrerer Umschlagkräne 11 ein Bahnterminal 10 mit einem Bahngleis auf gleicher Ebene mit dem Containerloop 1. Dies erlaubt, dass die AGV' s auf dem Containerloop 1 direkt neben die Bahnwagen (10) manövriert werden können. So kann ein ganzer Eisenbahnzug in voller Länge ohne Manöver schnell beladen werden. Man benötigt nur einen oder mehrere Kräne 11 die in Längsrichtung über dem Zug fahrend die Container verladen können.

[14] Damit die AGVs die Ebenen unterschiedlicher Höhe dem Containerloop 1 erreichen können, werden diese durch eine schiefe Ebene (2) verbunden. Um optimale Energiespareffekte zu erreichen kann die Höhendifferenz der Ebenen und die Länge der Transportdistanzen zwischen den Ebenen angepasst werden. Ein Vorteil liegt insbesondere dann vor, wenn die mit dem Kran-Hub eingebrachte Höhenenergie beim Abwärtsfahren auf der schiefen Ebene 2 in Bewegungsenergie umgesetzt wird. Die schiefe Ebene 2 kann als Damm oder Brücke gebaut werden. Da in einem Import Hafen meistens geladene Container angeführt werden, kann über die schiefe Ebene bei der Abwärtsfahrt von der Ebene beim Schiffskran zur Ebene des Umschlagskrans sogar Energie zurückgewonnen werden, so dass die Batterie eines elektrisch betriebenen AGV aufgeladen werden kann. Einerseits können so Energierückgewinnungssysteme optimal eingesetzt werden, z.B. wenn ein mit 40 Tonnen geladener 40' Container abwärts bewegt wird und danach nur ein 4 Tonnen schwerer leerer 40' Container wieder aufwärts transportiert werden muss. So können auch AGVs mit kleineren Batterien eingesetzt werden und es werden auch C02 Reduktionen erzielt. [15] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das Container

Terminal über eine zentrale Erfassungsstelle 8 gesteuert. Dort werden die Ankunftszeiten der Schiffe und Container erfasst und mit den verschiedenen Leistungsträgern koordiniert. Nach Erfassung errechnet man mit einer geeigneten Softwarelösung die Anzahl AGVs und deren optimale Geschwindigkeit, um den Schiffs und den Umschlagskran in optimaler Frequenz mit Containern bedienen zu können.

[16] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Container Terminals beinhaltet die Möglichkeit des diskriminierungsfreien Zugangs mehrerer auf dem Gelände angesiedelten Firmen 12 zum Containerloop. Dazu kann der Containerloop in bestimmten Bereichen des Terminals in mehreren Schlaufen und mit Abzweigungen geführt werden. Je nach Bedarf werden die Container dann über diese Zusatzschleifen mit den AGVs an diese Firmen angeliefert oder durch die AGVs dort abgeholt. Es spielt dabei keine Rolle ob eine Firma einen Container pro Tag bereitstellt oder mehrere tausend. Jeder zu transportierende Container wird angemeldet und «just in Time» durch das von der Erfassungsstelle 8 gesteuerte AGV abgeholt oder geliefert.

[17] Vorzugsweise ist der Containerloop optimal den örtlichen Gegebenheiten mit Strassen und Bahnzugang anzupassen. Besonders Vorteilhaft ist bei dem Containerloop, dass die per Strasse oder Bahn angelieferten Container mit den AGVs zum Verladekran und/oder einem Zwischenlager gefahren werden können noch bevor ein Schiff angelegt hat. Vom dortigen Zwischenlager 14 können dann bei Ankunft des Schiffes die Container zügig verladen werden. Auf diese Weise können Standzeiten bei allen Verkehrsmitteln optimiert und verkürzt werden.

[18] In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemässen

Container Terminals ist der Einsatz von verschiedenen Containermodulen 5 vorgesehen (Fig 3), welche auch auf den AGVs platziert werden können. Dazu zählen 20 oder 40' Container als Brandbekämpfungsmodule, als Personen- und oder

Materialtransportmodule (5) . Diese Module können jederzeit bedarfsgerecht in den Verkehr auf der Containerschleife eingeführt werden. Diese werden idealerweise in einem oder mehreren dafür vorgesehenen Bereichen des Containerloop 1 bereitgehalten .

[19] Wird ein Container mit Gefahrgut transportiert besteht so auch die Möglichkeit zusätzlich zu einem erhöhten Sicherheitsabstand zwischen den AGVs auf der Schleife, auch den Gefahrgutcontainer zur Sicherheit mit einem zweiten AGV mit Brandbekämpfungsmodul zu begleiten .

[20] In einer möglichen Aus führungs form sind diese Containermodule bei der zentralen Ladestation 6 gelagert, wo auch die AGVs aufgeladen werden können. Je nach Grösse und Anordnung des Container Terminals macht es auch Sinn an verschiedenen Orten des Containerloop 1 solche Ladestationen einzurichten. In

Küstengebieten mit viel Wind könnte eine solche Ladestation auch gleich mit einer oder mehreren Windkraftanlagen 7 versorgt werden, so dass die Stromproduktion zum Laden der Batterien der AGVs ebenfalls möglichst ohne C02 Emissionen erfolgt.

[21] Gleichzeitig kann ein solcher Containerloop für wissenschaftliche Versuche und Untersuchungen mit autonomen Fahrzeugen benutzt werden. Insbesondere im Zusammenhang mit Energieeffizienz und der Optimierung von Batterien und anderen Bestandteilen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, kann dies von grossem Nutzen und Interesse sein. Auf diese Weise kann der Ausnutzungsgrad des Containerloop zusätzlich erheblich gesteigert werden .

[22] In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form können unter der Ladeebene 3 auch Parkplätze für PKW oder sogenannte Expressspuren für eilige Lieferungen oder Abholungen von Containern vorgesehen werden. Diese werden in der Regel mit LKW transportiert und an der Eingangspforte bei der Erfassungsstelle angemeldet. Dort wird entschieden ob es eine normale Abfertigung ist oder eine Expressabfertigung benötigt wird. Expressabfertigungen können gegen eine Sondergebühr (Umwelttaxe) erfolgen, um so den LKW Verkehr im Terminal zu regulieren. Trotzdem ist unabhängig vom Verkehr mit AGVs auf dem Containerloop 1 jederzeit eine unabhängige und schnelle Anlieferung direkt zum Schiffskran (9) möglich .

[23] Gemäss einer weiteren Aus führungs form kann die

Containerschleife an zwei oder mehr Stellen mit einem Scanner ausgerüstet werden. Zum Beispiel einmal für Import 17 und einmal für Export 18. Somit hat man von der zentralen Erfassungsstelle 8 aus jederzeit Zugang für eine Überprüfung des Inhalts. Verdächtige Container können dann von der Schleife genommen und in der Zollstelle 19 überprüft werden.

[24] Das erfindungsgemässe Container Terminal mit Containerloop ist den verschiedensten Hafen- und Geländesituationen anpassbar.

Mögliche Beispiele werden in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt.