ES2252705T3 - Instalacion transbordadora y procedimiento para cargar y descargar contenedores de buques portacontenedores. - Google Patents

Abstract

Instalación transbordadora, en especial para carga y descarga de contenedores ISO desde buques portacontenedores en puertos marítimos, con un soporte vertical que se apoya en el lado tierra, en el que hay arriostrado un brazo horizontal, que sobresale por el lado mar sobre el buque que se descarga y en el que puede desplazarse un dispositivo de transporte horizontal, que actúa conjuntamente con dispositivos de elevación y descenso dispuestos en el lado tierra, en el lado mar y en el brazo horizontal para recoger y depositar los contenedores, caracterizada porque en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6) hay dispuestos como mínimo dos dispositivos de transporte horizontal (9, 10) que dispuestos independientes entre sí pueden desplazarse a lo largo del brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6) entre los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) del lado tierra y del lado mar.

Description

Instalación transbordadora y procedimiento para cargar y descargar contenedores de buques portacontenedores.

La invención se refiere a una instalación transbordadora, en especial para carga y descarga de contenedores desde buques portacontenedores en puertos marítimos, con un soporte vertical que se apoya en el lado tierra, en el que hay arriostrado un brazo horizontal, que sobresale por el lado mar sobre el buque que se descarga y en el que puede desplazarse un dispositivo de transporte horizontal, que actúa conjuntamente con dispositivos de elevación y descenso dispuestos en el lado tierra, en el lado mar y en el brazo horizontal para recoger y depositar los contenedores.

La invención se refiere también a un procedimiento para cargar y descargar contenedores de buques portacontenedores en puertos marítimos utilizando la instalación transbordadora citada anteriormente.

Una instalación transbordadora de contenedores con las características anteriormente descritas se conoce por ejemplo por DE 40 40 072 A1. Con la solución conocida se intenta reducir al máximo posible la pérdida de tiempo al cargar y descargar los buques portacontenedores, que se produce desplazando al máximo la carrera al cargar y descargar los contenedores. Se constató que la velocidad de transbordo de una instalación conocida puede reducirse claramente si se acortan de manera correspondiente las carreras de elevación y descenso.

El problema se resolvió según el estado actual de la técnica utilizando para el transporte pesado horizontal en un puente de carga de este tipo un vehículo de transporte cuya plataforma portante puede ajustarse en altura, mediante elementos portantes de longitud ajustable, de modo que la plataforma portante puede ajustarse de modo óptimo con respecto a las alturas de la transferencia de carga.

Sin embargo, los procesos de elevación y descenso constituyen sólo una pérdida de tiempo entre otras, siendo un criterio principal de la potencia transbordadora de los puentes de contenedores sobre todo la duración del proceso de carga del carro. Con el aumento del tamaño de los buques y la anchura de los buques resultante, el brazo del lado mar, y con ello el recorrido horizontal del carro, será cada vez más largo, lo cual no puede compensarse con mayores velocidades del carro. Las velocidades de desplazamiento del carro máximas realizables actualmente en los puentes de contenedores, de aproximadamente 4 m/s, se mueven en un orden de dimensiones todavía imaginable para el transportador de la grúa; otro aumento de la velocidad de marcha del carro apenas es realizable.

El objetivo de la presente invención es, por consiguiente, crear una instalación transbordadora de concepto novedoso y un procedimiento para cargar y descargar contenedores, preferentemente contenedores ISO, de buques portacontenedores en puertos marítimos, con los cuales puede elevarse considerablemente la potencia transbordadora y con ello pueden reducirse considerablemente los tiempos de estancia de los buques portacontenedores en el muelle. Hay que asegurar al mismo tiempo que el transportador de la grúa no queda expuesto ya a las grandes cargas que se producen debido a las grandes aceleraciones y deceleraciones y a las altas velocidades de desplazamiento en los desplazamientos del carro. El objetivo de la presente invención es, sobre todo, realizar automáticamente la parte principal del proceso de carga y descarga.

El objetivo se consigue mediante una instalación transbordadora con las características de la reivindicación 1. Con respecto a los desplazamientos para cargar y descargar contenedores se indica una solución en la reivindicación 15. Las reivindicaciones 2 a 14 y 16 y 17 se refieren a configuraciones ventajosas de la invención.

Para conseguir el objetivo se propone, según la invención, una instalación transbordadora, en especial para carga y descarga de contenedores desde buques portacontenedores en puertos marítimos, con un soporte vertical que se apoya en el lado tierra, en el que hay arriostrado un brazo horizontal, que sobresale por el lado mar sobre el buque que se descarga y en el que puede desplazarse un dispositivo de transporte horizontal, que actúa conjuntamente con dispositivos de elevación y descenso dispuestos en el lado tierra, en el lado mar y en el brazo horizontal para recoger y depositar los contenedores, pudiendo conseguirse un aumento de la potencia transbordadora haciendo que en el brazo horizontal haya dispuestos como mínimo dos dispositivos de transporte horizontal, que pueden desplazarse independientemente entre sí entre los dispositivos de elevación y descenso en el lado tierra y en el lado mar a lo largo del brazo horizontal.

En una configuración ventajosa de la invención hay dispuestos en el brazo horizontal, en la zona de los dispositivos de elevación y descenso en el lado tierra y/o en el lado mar, dispositivos de almacenamiento intermedio en los que pueden depositarse o recogerse los contenedores de los dispositivos de elevación y descenso en el lado tierra y en el lado mar. Con ello se consigue un desacoplamiento de los movimientos de transporte de los dispositivos de elevación y descenso y de los dispositivos de transporte horizontal y con ello una optimización de la potencia transbordadora.

De manera especialmente ventajosa está previsto que el brazo horizontal esté dividido en un brazo base rígido en el lado mar, en un brazo giratorio en el lado mar conectado al anterior y en un brazo rígido que sobresale por el lado tierra, en los que el brazo base rígido en el lado mar y el brazo rígido en el lado tierra están fijos al soporte vertical y que el brazo base rígido en el lado mar recibe el mecanismo de elevación y descenso en el lado mar en la posición de descanso de la instalación transbordadora, en el que el brazo giratorio en el lado mar está basculado hacia arriba.

El aumento del rendimiento de transbordo de la instalación transbordadora se consigue esencialmente haciendo que la parte en el lado mar del brazo horizontal lleve una vía de carriles para un carro del mecanismo de elevación y descenso, que la parte en el lado tierra del brazo horizontal esté fijo al mecanismo de elevación y descenso y que a ambos lados junto a la vía de carriles del mecanismo de elevación y descenso en el lado mar y junto al mecanismo de elevación y descenso en el lado tierra, y por lo tanto esencialmente a lo largo de todo el brazo, haya dispuestas vías de carriles para los dispositivos de transporte horizontal.

Una estructura compacta y especialmente estrecha de la instalación transbordadora se consigue o se mantiene configurando el soporte vertical en forma de torre de modo que la vía de carriles para el mecanismo de elevación y descenso finaliza en la zona del soporte vertical y que las vías de carriles para los dispositivos de transporte horizontal discurren a los lados del soporte vertical.

En una configuración ventajosa de la invención cada uno de los dispositivos de almacenamiento intermedio comprende una columna portante que se extiende hacia abajo y en cuyo extremo inferior se conecta un brazo giratorio horizontal, en cuyo extremo alejado de la columna portante hay fijo de modo giratorio un bastidor portante que puede girar para recoger o entregar un contenedor, tanto en la zona por debajo de los dispositivos de elevación y descenso en el lado mar o en el lado tierra como en la zona de los dos dispositivos de transporte horizontal en las correspondientes posiciones de recogida o entrega.

El brazo giratorio en el lado mar y el bastidor portante en el lado mar pueden girar, independientemente entre sí, como mínimo \pm 90º alrededor de sus ejes verticales.

Por el contrario, de manera ventajosa el dispositivo de giro del brazo portante en el lado tierra y/o del bastidor portante en el lado tierra puede propulsarse, mediante un engranaje de acoplamiento de tipo paralelogramo, de modo que la alineación del contenedor permanece invariable durante el movimiento giratorio.

Resulta especialmente ventajoso que el bastidor portante para el contenedor puede girar, entre las dos posiciones de recogida o cesión en la zona de las vías de carriles, a una posición de giro central en la que el contenedor puede unirse al dispositivo de elevación o descenso en el lado mar o en lado tierra, o soltarse de él.

En una configuración ventajosa cada uno de los dispositivos de transporte horizontal constan de un bastidor con un mecanismo de traslación por carriles que puede desplazarse sobre las vías de carriles, un mecanismo elevador y un aparejo portacontenedores para recoger el contenedor girado y posicionado debajo del aparejo portacontenedo-
res.

Una conducción estable del travesaño elevador del mecanismo de elevación y descenso en el lado tierra se consigue configurando éste como montacargas conducido por el soporte vertical. Este montacargas consta de un carro conducido en un travesaño elevador horizontal con un medio recogedor de carga para el contenedor, estando el travesaño elevador colgado de cables elevadores y unido de manera articulada con un travesaño a una guía de rodillos, que puede conducirse rodando en el soporte vertical.

Para compensar, al menos parcialmente, el peso propio del mecanismo de elevación y descenso en el lado tierra está previsto que los cables elevadores del mecanismo de elevación y descenso en el lado tierra estén acoplados a un contrapeso móvil.

Como interface hacia un sistema de transporte horizontal hay dispuesta debajo del mecanismo de elevación y descenso en el lado tierra una unidad de carga, que tiene dos posiciones de recogida y de entrega que pueden desplazarse de manera alternante debajo del mecanismo de elevación y descenso.

Según otra característica, la instalación transbordadora se caracteriza porque la instalación transbordadora tiene una infraestructura de tipo pórtico apoyada sobre mecanismos de traslación por carriles, y la pluma sobresale por el lado tierra por fuera de la infraestructura y el soporte vertical se apoya centralmente sobre la infraestructura en el lado tierra.

Un procedimiento de trabajo para cargar y descargar contenedores desde buques portacontenedores por medio de la instalación transbordadora anteriormente descrita, se caracteriza por la sucesión de los pasos de trabajo siguientes:

a)

para descargar desde un buque portacontenedores fijo en un muelle, un aparejo portacontenedores del mecanismo de elevación y descenso en el lado mar, que está posicionado sobre un contenedor en el brazo horizontal, recoge el contenedor y lo eleva a una altura máxima de elevación,

b)

el dispositivo de almacenamiento intermedio dispuesto en el mecanismo de elevación y descenso en el lado mar, con un brazo portante giratorio horizontal y un bastidor portante giratorio horizontal dispuesto aquí, es girado desde su posición de reposo por debajo de la vía de carriles de los dos dispositivos de transporte horizontal hasta una posición por debajo del contenedor,

c)

el contenedor es colocado sobre el bastidor portante y girado con éste debajo de las dos vías de carriles de los dispositivos de transporte horizontal,

d)

uno de los dispositivos de transporte horizontal posicionado en el bastidor portante por encima del contenedor recoge el contenedor y lo transporta hasta el final del brazo en el lado tierra, mientras que el mecanismo de elevación y descenso en el lado mar recoge un nuevo contenedor,

e)

en el extremo del lado tierra del brazo se transfiere el contenedor a un bastidor portante de un segundo dispositivo de almacenamiento que tiene una columna portante que se extiende hacia abajo, que es girado con un brazo giratorio horizontal por debajo del contenedor en la zona de las vías de carriles de los dispositivos de transporte horizontal,

f)

después de soltar el contenedor del dispositivo de transporte horizontal, se gira el bastidor portante con el contenedor debajo del mecanismo elevador del mecanismo de elevación y descenso articulado en el brazo en el lado tierra, donde un aparejo portacontenedores recoge el contenedor,

g)

después de girar hacia atrás el bastidor portante, se baja el contenedor con el mecanismo de elevación y descenso y se transfiere a un sistema de transporte horizontal en el suelo,

h)

al mismo tiempo que los pasos de trabajo descritos anteriormente, un segundo contenedor recogido por el mecanismo de elevación y descenso en el lado mar es transportado con el segundo dispositivo de transporte horizontal a través de su otra vía de carriles hacia el extremo del brazo en el lado tierra y allí es manipulado de la misma manera, y

i)

para cargar se realizan en orden inverso los pasos de trabajo citados anteriormente.

El procedimiento según la invención se caracteriza además porque el contenedor alineado transversalmente al eje longitudinal del brazo en la recogida del primer mecanismo de elevación y descenso, girando el brazo portante y/o el bastidor portante +/- 90º se gira hasta una posición previamente determinada, paralela al brazo. Tal como se ha descrito anteriormente, esta orientación sirve para el posicionamiento exacto del contenedor, por ejemplo la puerta del contenedor en dirección al lado tierra.

En otra configuración favorable del procedimiento según la invención, se propone que al colocarlo sobre el bastidor portante de la segunda columna portante, que se extiende hacia abajo, el contenedor orientado paralelo al brazo no cambie su alineación al girar en la zona del dispositivo vertical debido a los movimientos contrarios de brazo portante y bastidor portante.

Como se ha descrito en las anteriores características y pasos de trabajo en la descarga de contenedores con ayuda de la instalación transbordadora según la invención, se reseña expresamente que es igualmente parte de la esencia de la invención realizar en orden inverso los pasos de trabajo anteriormente descritos para cargar un buque con contenedores.

Con la instalación transbordadora anteriormente descrita se incrementa considerablemente el rendimiento de transbordo de un puente de contenedores. Al aumentar el rendimiento de transbordo, puede reducirse en aproximadamente el 30 - 35% el tiempo de permanencia de un buque portacontenedores en el muelle y, con ello, los costes de atraque. Según la invención, la mayor parte del proceso de carga y descarga puede realizarse automáticamente controlando de manera correspondiente y en la sucesión correcta el desarrollo del procedimiento descrito anteriormente.

El modo de funcionamiento de la presente invención y sus ventajas se describirán y explicarán mejor tomando como base los dibujos.

Se muestra:

Figura 1 una vista lateral de la instalación transbordadora,

Figura 2 una vista en planta de la instalación transbordadora,

Figura 3 una vista anterior de la instalación transbordadora,

Figura 4 una vista posterior de la instalación transbordadora,

Figura 5 una sección de la vista lateral del dispositivo de transporte vertical,

Figura 6 una vista en planta del dispositivo elevador vertical,

Figura 7 un detalle de la Fig. 1,

Figura 8 un detalle de la Fig. 3,

Figura 9 otro detalle de la Fig. 1,

Figuras 10a, b esquema del mecanismo de giro y del proceso de giro,

Figura 11 esquema del mecanismo de giro y del proceso de giro,

Figura 12 una vista posterior de la instalación transbordadora y

Figura 13 una representación de la grúa fuera de funcionamiento.

En la Figura 1 se representa una instalación transbordadora 1 con un buque portacontenedores 3 situado delante de un muelle 2. La instalación transbordadora 1 está formada fundamentalmente por un pórtico 1.1 que se apoya sobre el muelle con cuatro mecanismos de traslación 1.2 por carriles, por un soporte vertical 1.3 en forma de torre y por un brazo horizontal 1.4, 1.5 y 1.6. Este brazo consta de un brazo base rígido 1.4 en el lado mar, de un brazo giratorio 1.5 en el lado del mar apoyado en el anterior y de un brazo rígido 1.6 en el lado tierra.

Los tornos de cable y la instalación propulsora 4 de la instalación transbordadora están dispuestos en las vigas transversales 1.7 del pórtico 1.1 en el lado tierra. Los dos brazos 1.4 y 1.5 del lado mar llevan en su lado inferior sobre un extremo superior una vía de carriles 5 para un carro 6 y a cada lado de la misma, sobre un extremo inferior, como mínimo una vía de carriles 7 y 8 para un dispositivo de transporte horizontal 9 y 10. La vía de carriles 5 del carro 6 finaliza en el soporte vertical 1.3, pero las vías de carriles 7 y 8 sobresalen lateralmente del soporte vertical 1.3 continuando hasta el final del brazo 1.6 en el lado tierra. El carro 6 comprende, además del mecanismo convencional por cables de elevación y descenso 11 para contenedores 18, un mecanismo giratorio 12 para el contenedor 18.

En el lado tierra del soporte vertical en forma de torre 1.3 hay otro dispositivo de elevación vertical 13, que al igual que el mecanismo de elevación y descenso 11 tiene un mecanismo giratorio 14. Por debajo del mecanismo de elevación vertical 13 se ven en el muelle 2 dos unidades de carga de contenedores 15 y 16 y un vehículo de transporte sin conductor (FTF) 17 transportando un contenedor 18.

En la Figura 2 las mismas piezas reciben igual nombre. La Figura 2 muestra en una vista en planta de la instalación transbordadora 1 con su soporte vertical 1.3, el brazo base 1.4 en el lado mar, el brazo giratorio 1.5 en el lado mar apoyado en el anterior y el brazo rígido 1.6 en el lado tierra. Se ve igualmente que las vías de carriles 7 y 8 para los dos dispositivos de transporte horizontal 9 y 10 están dispuestas lateralmente junto a la vía 5 de carriles del carro 6 y que discurren a lo largo de toda la longitud de los brazos 1.4, 1.5 y 1.6. En la transición del brazo base 1.5 en el lado mar y el brazo 1.6 en el lado tierra, las vías de carriles 7 y 8 discurren por lo tanto lateralmente junto al soporte vertical 1.3 central. El soporte vertical 1.3 está apoyado en el centro de la viga transversal 1.7 en el lado tierra y tiene, visto en el sentido longitudinal de la viga transversal 1.7, una anchura que es algo menor de un tercio de la longitud de la viga transversal 1.7. El soporte vertical 1.3 en forma de torre está configurado, frente a los soportes verticales generalmente en forma de bastidor con dos vigas verticales paralelas entre sí y que discurre a una cierta distancia, como una denominada Monobeam, es decir, con sólo una viga vertical central y que recibe la parte principal de la carga. Se ve también que el dispositivo de elevación vertical 13 está dispuesto fijo con el mecanismo giratorio 14 en la zona central del brazo 1.6 en el lado tierra.

En la Figura 3 se representa una vista anterior de la instalación transbordadora según la invención, es decir, en el sentido de la vista desde el lado mar hacia el muelle 2. Para recoger la carga de otro contenedor 19, el mecanismo de elevación y descenso 11 está provisto de un aparejo portacontenedores 20. El mecanismo giratorio 12 consta de una columna portante 12.1, incluido un primer mecanismo giratorio no representado, un brazo giratorio 12.2, incluido un segundo mecanismo giratorio no representado, y un bastidor portante 12.3. La columna portante 12.1 está desplazada lateralmente junto al mecanismo de elevación y descenso 11 en el carro 6 y cuelga centralmente entre las dos vías de carriles 7 y 8. En la columna portante 12.1 se conecta, a través del mecanismo giratorio no representado, el brazo giratorio 12.2 que discurre horizontal y que sobresale lateralmente de la columna portante 12.1. En el extremo alejado de la columna portante 12.1 está fijado, sobre el brazo giratorio 12.2, el segundo mecanismo giratorio no representado que alrededor de un eje de giro vertical lleva de manera giratoria el bastidor portante 12.3. El bastidor portante 12.3 sirve para recoger o entregar un contenedor 19 del, o al, mecanismo de elevación y descenso 11. En la Figura 3 el brazo giratorio 12.2 está en la posición 0º, es decir, paralelo al eje longitudinal de la instalación transbordadora 1 o de su brazo 1.4, 1.5 y 1.6. El bastidor portante 12.3 girado 90º con respecto al brazo giratorio 12.2 está preparado para recibir el contenedor 19 que cuelga del aparejo portacontenedores 20.

La Figura 4 muestra en vista posterior, es decir, en el sentido de visión desde el muelle 2 al mar, la instalación transbordadora 1, esencialmente el dispositivo elevador vertical 13 con el mecanismo giratorio 14. También aquí se ve un aparejo portacontenedores 22 que sirve para recoger la carga de otro contenedor 21 y que cuelga sobre un carro 23 desde un travesaño elevador 13.1 del dispositivo elevador 13. El carro 23 puede desplazarse a lo largo del travesaño elevador 13.1. A través de un cable de carga 24 que se invierte en la zona del extremo superior del soporte vertical 1.3, el travesaño elevador 13.1 se sujeta a un mecanismo elevador no representado y dispuesto sobre la viga transversal 1.7. De la conducción estable del travesaño elevador 13.1 se encargan las dos vías de guía 25 que discurren verticales y paralelas al soporte vertical 1.3. El mecanismo giratorio 14 consta, lo mismo que el mecanismo giratorio 12, de una columna portante 14.1, incluido un mecanismo giratorio, un brazo giratorio 14.2 y un bastidor portante 14.3 para el contenedor 21. La estructura y el modo de funcionamiento del mecanismo giratorio 14 coincide con los del mecanismo giratorio 12. Por tanto, se remitirá a la correspondiente descripción del mecanismo giratorio 12. En el esquema aquí representado el brazo giratorio 14.2 y el bastidor portante 14.3 cargado con el contenedor 21 se encuentran en la posición 0º, es decir, paralelos al eje longitudinal de la instalación transbordadora 1. También aquí se ven, debajo del dispositivo elevador
vertical 13 sobre el muelle 2, las dos unidades 15 y 16 de carga y un FTF 17 transportando el contenedor 18.

En las Figuras 3 y 4 se ve, además, que bajo la designación según la invención del soporte vertical 1.3 como en forma de torre, debe entenderse que el brazo 1.4, 1.5, 1.6 es soportado esencialmente por un único soporte vertical 1.3, dispuesto centralmente en la anchura del brazo 1.4, 1.5, 1.6. Los dos soportes auxiliares 1.8 dispuestos lateralmente a ambos lados del soporte vertical 1.3 tienen, con respecto al soporte vertical 1.3, sólo una función estabilizadora. Los soportes auxiliares 1.8 se extienden desde el lado superior del pórtico 1.1 hasta los brazos 1.4, 1.6. Las Figuras 3 y 4 muestran claramente que, debido a su función, los soportes auxiliares 1.8 tienen también en comparación con el soporte vertical 1.3 una anchura reducida y con ello no aumentan la anchura del aparato transbordador 1, aunque dejan un espacio libre suficiente hacia el soporte vertical 1.3 para que puedan moverse los dispositivos de transporte horizontal 9 y 10 con los contenedores que hay que transportar, sobrepasando los soportes auxiliares 1.8.

La Figura 5 muestra en vista lateral el extremo del lado de tierra de la instalación transbordadora 1 en una representación aumentada. El brazo giratorio 14.2 está en una posición + 90º, es decir, en ángulo recto con respecto al eje longitudinal del brazo 1.6 del lado tierra, mientras que el bastidor portante 14.3, preparado para recoger el contenedor 21, está situado en la posición 0º, es decir, paralelo al eje longitudinal y por debajo de la vía de carriles 8. El aparejo portacontenedores 22, que cuelga del travesaño elevador 13.1 del dispositivo elevador vertical 13, sirve para recoger la carga de un contenedor 26.1. El dispositivo elevador vertical 13 está fijado por la viga longitudinal 13.1 a los cables de carga 24. De la conducción estable de la carga se encargan las dos vías de guía 25 que discurren paralelas al soporte vertical 1.3. Las vías de guía 25 forman pistas de rodadura para rodillos de guía 13.3 apoyados en un travesaño o un balancín 13.2.
El balancín 13.2 compensa aquí las pequeñas desviaciones eventuales de las longitudes de los cables de carga 24.

En la Figura 5 se representa una operación de doble elevación con dos contenedores ISO de 20 pies. El carro 23 equipado con un mecanismo de traslación 23.1 por carriles para una capacidad de desplazamiento vertical corto de aproximadamente +/- 25 pies, está en una posición fuera del centro por encima del contenedor de 20 pies 26.1 apoyado en una plataforma de 45 pies. El aparejo portacontenedores 22 recogido a la medida de 20 pies está preparado para el primer transbordo de carga. En el siguiente proceso elevador se transbordará el segundo contenedor de 20 pies 26.2. Como mecanismo de transferencia de carga, las unidades de carga de contenedores 15 y 16 forman la interface entre el dispositivo elevador vertical 13 de la instalación transbordadora 1 y el sistema de transporte horizontal mediante FTFs 17. Las unidades de carga de contenedores 15 y 16, formadas por un chasis 15.1 o un chasis 16.2 con dos mecanismos de traslación 15.2 y 16.2 de carriles cada uno, que están colocadas sobre el muelle 2 paralelas a los carriles 28 de la instalación transbordadora 1, pueden desplazarse horizontalmente en carriles 27.

La Figura 6 muestra el dispositivo elevador vertical 13 en una vista en planta. Se ve el pórtico 1.1, el soporte vertical 1.3, la viga transversal 1.7 del lado tierra, el dispositivo elevador vertical 13, la viga longitudinal 13.1, el balancín 13.2, los rodillos de guía 13.3, el carro 23 con su mecanismo de traslación 23.1 con carriles y las dos vías de guía 25, las unidades de carga de contenedores 15 y 16 sobre sus carriles 27, así como los carriles 28 de la instalación transbordadora 1. Las dos unidades de carga de contenedores 15 y 16 ocupan alternativamente mediante un desplazamiento horizontal de aproximadamente +/-6 m, controlado y vigilado mediante un sistema lógico de orden superior de la terminal, las en total tres posiciones, una por debajo del mecanismo de elevación y descenso 13 o cada una de las posiciones lateralmente desplazadas de los dos lugares de transferencia a los FTFs 17.

La Figura 7 muestra como detalle de la instalación transbordadora 1 el brazo giratorio 1.5 del lado mar, la vía de carriles 5 del carro 6 y lateralmente a ella, en un plano inferior, las vías de carriles 7 y 8 para los dos dispositivos de transporte horizontal 9 y 10. Otros componentes del carro 6 son el mecanismo de traslación por carriles 6.1, el mecanismo elevador de cables 11 y el mecanismo giratorio 12. Este último consta de la columna de apoyo 12.1, incluido el mecanismo giratorio, el brazo giratorio 12.2, incluido el mecanismo giratorio, y el bastidor portante 12.3. En la representación del dibujo, el brazo giratorio 12.2 está en la posición 0º, es decir, paralelo al eje longitudinal de la instalación transbordadora 1. El bastidor portante 12.3 desplazado 90º con respecto al brazo giratorio por debajo de la carga, está preparado para recoger el contenedor 19 que cuelga del aparejo portacontenedores 20. Los dispositivos de transporte horizontal 9 y 10 constan de un carro designado como bastidor 29, con un mecanismo de transporte por carriles 30 y un mecanismo elevador 31 con un aparejo portacontenedores 32 colgado de él.

La Figura 8 muestra en otra vista el brazo giratorio 1.5 en el lado mar de la instalación transbordadora 1. El mecanismo giratorio 12 consta de la columna de apoyo incluido el mecanismo giratorio 12.1. En la representación del dibujo el brazo giratorio está en la posición + 90º, es decir, girado 90º con respecto al eje longitudinal de la instalación transbordadora 1. El bastidor portante 12.3 girado 90º con respecto al brazo giratorio y cargado con el contenedor 19, es paralelo a la vía de carriles 8. El aparejo portacontenedores 32 está preparado para transferir la carga del contenedor. El mecanismo elevador de cables 11 del carro 6 puede comenzar con la carrera siguiente.

La Figura 9 muestra el dispositivo elevador vertical 13 sobre el lado del soporte vertical 1.3 dirigido a tierra y el mecanismo giratorio 14. El brazo giratorio 14.2 y el bastidor portante 14.3 cargado con el contenedor 21 están en una posición 0º, es decir, paralelos al eje longitudinal de la pluma 1.6 en el lado tierra. Para recoger la carga del contenedor 21 sirve el aparejo portacontenedores 22 que cuelga del carro 23. El carro 23 que puede desplazarse con un mecanismo de traslación por carriles 23.1 adopta, en la situación aquí representada, una posición media. El peso propio del dispositivo elevador vertical 13 se compensa, al menos parcialmente, mediante un contrapeso móvil 33 acoplado a los cables de carga 24, con lo que es posible una reducción correspondiente de la potencia propulsora.

Las Figuras 10a y 10b muestran en una representación esquemática el proceso de giro del mecanismo giratorio 12 partiendo de una posición 0º, es decir, el brazo giratorio 12.2 es paralelo al brazo giratorio 1.5 en el lado mar. La construcción del mecanismo 12 está configurada de modo que dos mecanismos giratorios, independientes en cuanto a la técnica de propulsión pero que funcionan coordinados, determinan el proceso de giro. El primer mecanismo giratorio gira +90º o -90º el brazo giratorio 12.2. El movimiento giratorio para la vía de carriles 7 u 8, controlada y vigilada por un sistema lógico de orden superior de la terminal, viene fijado por el posterior funcionamiento del dispositivo de transporte horizontal 9 o 10 (Container Mover). El brazo giratorio 12.2 sirve para girar adicionalmente +90º o -90º alrededor de su eje vertical al bastidor portante 12.3 y, con ello, también el contenedor. Con esta función adicional del mecanismo giratorio 12, en caso de necesidad el personal de servicio de la instalación transbordadora puede realizar el alineamiento de las puertas de los contenedores o de los lados frontales marcados de los contenedores.

La Figura 11 muestra en una representación esquemática el proceso de giro del mecanismo giratorio 14 partiendo de una posición 90º, es decir, el brazo giratorio 14.2 está girado 90º con respecto al eje longitudinal de la instalación transbordadora y el bastidor portante 14.3 es paralelo a la vía de carriles 7 u 8. La construcción del mecanismo giratorio 14 está configurada de modo que el proceso de giro lo determina sólo un mecanismo giratorio. El mecanismo giratorio gira +90º o -90º el brazo giratorio 14. La dirección de giro hacia la vía de carriles 7 u 8, controlada y vigilada por un sistema lógico de orden superior de la terminal, viene determinada por las operaciones posteriores del dispositivo de transporte horizontal 9 o 10. Debido a un mecanismo acoplador de tipo paralelogramo 34, que está dispuesto entre la columna de apoyo y el bastidor portante, el bastidor portante conducido de modo forzado no modifica su alineamiento. Esto rige por lo tanto también para la posición de las puertas de los contenedores o los lados frontales marcados de los contenedores, determinada en el mecanismo giratorio 12.

La Figura 12 muestra en una vista posterior, es decir, en el sentido de visión desde el muelle 2 hacia el mar, la instalación transbordadora. En la Figura aquí representada, el brazo giratorio 14.2 y el bastidor portante 14.3, incluida la carga 21, están en una posición 0º, es decir, paralelos al eje longitudinal del brazo 1.6 en el lado tierra.

Por último, en la Figura 13 se representa la instalación transbordadora 1 según la invención en la "posición fuera de servicio". Todos los mecanismos transportadores tales como el carro 6 con el mecanismo giratorio 12, los dispositivos de transporte horizontal 9 y 10, el dispositivo elevador vertical 13, el mecanismo giratorio 14 y las unidades de carga de contenedores 15 y 16 están en el "modo fuera de servicio". Correspondientemente el carro 6 y los dispositivos de transporte horizontal 9 y 10 están desplazados sobre el brazo rígido 1.5 en el lado mar y el brazo giratorio 1.4 en el lado mar está girado en alto.

A continuación se describirá un proceso de descarga de un buque; la carga de un buque discurre lógicamente en orden inverso.

La novedosa instalación transbordadora está concebida de modo que para un proceso de carga en el buque 3 el carro 6 recorre horizontalmente sólo trechos cortos para el posicionamiento por encima del contenedor 19, preferentemente de contenedores ISO. Con el aparejo portacontenedores 20 como medio receptor de carga se eleva hasta la altura de carrera máxima el contenedor 19 procedente del buque 3. El mecanismo giratorio 12 gira desde la posición +90º o -90º a la posición 0º. El contenedor 19 es depositado en el bastidor portante 12.3, el mecanismo giratorio 12 gira después desde la posición 0º a la posición -90º, es decir, en la dirección del dispositivo de transporte horizontal 9, o en la posición +90º, es decir, en la dirección del otro dispositivo de transporte horizontal 10. En este lugar el aparejo portacontenedores 32 del dispositivo de transporte horizontal 9 o 10 recoge el contenedor 19 y lo transporta horizontalmente en dirección al brazo 1.6 en el lado tierra. El mecanismo elevador de cables del carro 6 puede producir la siguiente carrera al mismo tiempo e independientemente de esta acción. Al final del brazo 1.6 en el lado tierra está el segundo mecanismo giratorio 14 anteriormente descrito con columna portante 14.1, brazo giratorio 14.2 y bastidor portante 14.3. Allí finaliza el transporte horizontal de cada dispositivo de transporte horizontal 9 o 10. El bastidor portante 14.3 del mecanismo giratorio 14 está por debajo de uno de los dos dispositivos de transporte horizontal 9 ó 10, de modo que éste puede depositar con su mecanismo elevador 31 el contenedor 19 sobre el bastidor portante 14.3. La siguiente parte del proceso de carga hacia abajo lo asume el dispositivo elevador vertical 13 sobre el lado del soporte vertical 1.3 en forma de torre dirigido a tierra. El mecanismo giratorio 14 gira ahora desde la posición +90º o -90º a la posición 0º y el contenedor se encuentra entonces debajo del dispositivo elevador vertical 13. El dispositivo elevador vertical 13 recoge con su aparejo portacontenedores 22 el contenedor y lo eleva. El mecanismo giratorio 14 gira de nuevo desde la posición 0º regresando a la posición +90º, es decir, en dirección de la vía de carriles 7 o a la posición -90º, es decir, en dirección de la otra vía de carriles 8. El dispositivo elevador vertical 13 desciende ahora el contenedor hasta una unidad de carga de contenedores 15, 16 preparada sobre el muelle 2. En cuanto se ha finalizado el proceso de carga de la unidad de carga de contenedores 15, 16, se produce el cambio de posición horizontal de la unidad a la correspondiente posición de carga de la otra unidad. Aquí se produce la transferencia de la carga a un sistema de transporte horizontal, que puede ser un vehículo de transporte 17 sin conductor u otro sistema de transporte que pueda recoger automáticamente el contenedor mediante un aparejo portacontenedores. Los vehículos de transporte 17 unen las novedosas instalaciones transbordadoras, por ejemplo, con un depósito automático de contenedores.

Lista de referencias

1	instalación transbordadora
1.1	pórtico
1.2	mecanismo de traslación por carriles
1.3	soporte vertical

1.4	brazo base en el lado mar
1.5	brazo giratorio en el lado mar
1.6	brazo en el lado tierra
1.7	viga transversal
2	muelle
3	buque portacontenedores
4	tornos de cables e instalaciones propulsoras
5	vía de carriles
6	carro
7	vía de carriles
8	vía de carriles
9	dispositivo de transporte horizontal
10	dispositivo de transporte horizontal
11	mecanismo de elevación y descenso para contenedores en el lado mar
12	mecanismo giratorio
12.1	columna portante
12.2	brazo giratorio
12.3	bastidor portante
13	mecanismo de elevación y descenso para contenedores en el lado tierra
13.1	travesaño elevador
13.2	balancín
13.3	guía de rodillos
14	mecanismo giratorio
14.1	columna portante
14.2	brazo giratorio
14.3	bastidor portante
15	unidad de carga de contenedores
15.1	chasis
15.2	vías de carriles
16	unidad de carga de contenedores
16.1	chasis
16.2	vías de carriles
17	vehículo de transporte sin conductor (FTF)
18	contenedor
19	contenedor
20	aparejo portacontenedores
21	contenedor
22	aparejo portacontenedores
23	carro
23.1	mecanismo de traslación por carriles
24	cable de carga
25	vías de guía
26.1	contenedor
26.2	contenedor
27	carriles
28	carriles
29	bastidor
30	mecanismo de traslación por carriles
31	mecanismo de carriles
32	aparejo portacontenedores
33	contrapeso
34	engranaje acoplador

Claims (17)

1. Instalación transbordadora, en especial para carga y descarga de contenedores ISO desde buques portacontenedores en puertos marítimos, con un soporte vertical que se apoya en el lado tierra, en el que hay arriostrado un brazo horizontal, que sobresale por el lado mar sobre el buque que se descarga y en el que puede desplazarse un dispositivo de transporte horizontal, que actúa conjuntamente con dispositivos de elevación y descenso dispuestos en el lado tierra, en el lado mar y en el brazo horizontal para recoger y depositar los contenedores, caracterizada porque en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6) hay dispuestos como mínimo dos dispositivos de transporte horizontal (9, 10) que dispuestos independientes entre sí pueden desplazarse a lo largo del brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6) entre los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) del lado tierra y del lado mar.

2. Instalación transbordadora según la reivindicación 1, caracterizada porque en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6), en la zona de los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) del lado tierra y del lado mar, hay dispuestos dispositivos (12, 14) de almacenamiento intermedio en los que pueden colocarse contenedores de los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) del lado tierra y del lado mar así como de los dispositivos de transporte horizontal (9, 10).

3. Instalación transbordadora según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el brazo horizontal se divide en un brazo base rígido (1.4) en el lado mar, un brazo giratorio (1.5) en el lado mar y un brazo rígido (1.6) que sobresale por el lado tierra, el brazo base rígido (1.4) en el lado mar y el brazo rígido (1.6) en el lado tierra están fijados al soporte vertical (1.3), y el brazo base rígido (1.4) en el lado mar recibe el mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar en la posición de reposo de la instalación transbordadora, en la que el brazo giratorio (1.5) en el lado mar está girado hacia arriba.

4. Instalación transbordadora según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la parte (1.4, 1.5) en el lado mar del brazo horizontal tiene una vía de carriles (5) para un carro (6) del mecanismo de elevación y descenso (11) del lado mar, en la parte (1.6) en el lado tierra del brazo horizontal está fijo el mecanismo de elevación y descenso (13) del lado tierra, y a ambos lados junto a la vía de carriles (5) del mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar y junto al dispositivo de elevación y descenso (13) en el lado de tierra, y con ello esencialmente a lo largo de todo el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6), hay dispuestas vías de carriles (7, 8) para los dispositivos de transporte horizontal (9, 10).

5. Instalación transbordadora según la reivindicación 4, caracterizada porque el soporte vertical (1.3) está configurado a modo de torre, porque la vía de carriles (5) para el mecanismo de elevación y descenso (11) finaliza en la zona del soporte vertical (1.3), y porque las vías de carriles (7, 8) para los dispositivos de transporte horizontal (9, 10) discurren lateralmente al soporte vertical (1.3).

6. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque cada uno de los dispositivos de almacenamiento intermedio (12, 14) comprende una columna portante (12.1, 14.1) que se extiende hacia abajo, en cuyo extremo inferior se conecta un brazo giratorio horizontal (12.2, 14.2) en cuyo extremo alejado de la columna portante (12.1, 14.1) hay fijado de modo giratorio un bastidor portante (12.3, 14.3), que para recoger o entregar un contenedor (19), tanto en la zona por debajo del mecanismo de elevación y descenso ( 11, 13) del lado mar o del lado tierra como en la zona de los dos dispositivos de transporte horizontal (9, 10), puede girar a la correspondiente posición de recogida o de entrega.

7. Instalación transbordadora según la reivindicación 6, caracterizada porque el brazo giratorio (12.2) en el lado mar y el bastidor portante (12.3) en el lado mar pueden girar independientemente entre sí como mínimo \pm 90º alrededor de sus ejes verticales.

8. Instalación transbordadora según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque el mecanismo giratorio del brazo portante (14.2) en el lado tierra y/o del bastidor portante (14.3) en el lado tierra pueden propulsarse mediante un mecanismo acoplador de tipo paralelogramo (34), de modo que la alineación del contenedor (21) se mantiene invariable durante el movimiento de giro.

9. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque el bastidor portante (12.3, 14.3) para el contenedor (19, 21) puede girar a una posición de giro central entre las dos posiciones de recogida o entrega en la zona de las vías de carriles (7, 8), en la que el contenedor (19, 21) puede unirse al mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar o en el lado tierra, o soltarse de él.

10. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque cada uno de los dispositivos de transporte horizontal (9, 10) consta de un bastidor (29) con un mecanismo de traslación por carriles (30) desplazable sobre las vías de carriles (7, 8), un mecanismo elevador (31) y un aparejo portacontenedores (32) para recoger el contenedor (19) girado y posicionado debajo del aparejo portacontenedores (32).

11. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el mecanismo de elevación y descenso (13) en el lado tierra está configurado como montacargas conducido en el soporte vertical (1.3), que consta de un carro (23) conducido en un travesaño elevador (13.1) horizontal con un medio receptor de cargas (22) para el contenedor (21), estando colgado el travesaño elevador (13.1) de cables elevadores (24) y unido de modo articulado con un travesaño (balancín 13.2) en una guía de rodillos (13.3), que puede conducirse rodando en el soporte vertical (1.3).

12. Instalación transbordadora según la reivindicación 11, caracterizada porque los cables elevadores (24) del mecanismo de elevación y descenso (13) en el lado tierra están acoplados a un contrapeso móvil (33) para una compensación, como mínimo parcial del peso propio del mecanismo de elevación y descenso (13).

13. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque por debajo del mecanismo de elevación y descenso (13) en el lado tierra hay dispuesta una unidad de carga (15, 16), que tiene dos posiciones de recogida o entrega desplazables de manera alterna debajo del mecanismo de elevación y descenso (13), que actúan conjuntamente con un sistema de transporte horizontal (17).

14. Instalación transbordadora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la instalación transbordadora (1) tiene una infraestructura de tipo pórtico (1.1) apoyada en mecanismos de traslación por carriles (1.2), el brazo (1.6) sobresale de la infraestructura (1.1) por el lado tierra y sobre la infraestructura (1.1) se apoya centralmente el soporte vertical (1.3) por el lado tierra.

15. Procedimiento para cargar y descargar contenedores de buques portacontenedores por medio de una instalación transbordadora (1), en especial según una o más de las reivindicaciones 1 a 16, con un soporte vertical (1.3) que se apoya en el lado tierra, en el que hay arriostrado un brazo horizontal (1.4, 1.5 y 1.6) que sobresale por el lado mar hacia el buque (3) que hay que descargar y en el que puede desplazarse un dispositivo de transporte horizontal (9, 10), que puede actuar conjuntamente con dispositivos de elevación y descenso (9,10) dispuestos en el lado tierra, en el lado mar y en el brazo horizontal (1.4, 1.5 y 1.6) para recoger y depositar los contenedores (18, 19, 21), con al menos dos dispositivos de transporte horizontal (9, 10) dispuestos en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6) que pueden desplazarse independientemente uno de otro entre los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) en el lado tierra y en el lado mar en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6), y en la zona de los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) en el lado tierra y/o en el lado mar con dispositivos de almacenamiento intermedio (12, 14) dispuestos en el brazo horizontal (1.4, 1.5, 1.6), en los que se pueden depositar contenedores de los mecanismos de elevación y descenso (11, 13) en el lado tierra o en el lado mar así como los dispositivos de transporte horizontal (9, 10), o recogerse de los mismos, caracterizado por la sucesión de los pasos de trabajo siguientes:

a)

para descargar desde un buque portacontenedores (3) fijo en un muelle (2), un aparejo portacontenedores (20) del mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar, que está posicionado sobre un contenedor (18, 19, 21) en el brazo horizontal (1.4, 1.5 y 1.6), recoge el contenedor (18, 19, 21) y lo eleva a una altura máxima de elevación,

b)

el dispositivo de almacenamiento intermedio dispuesto en el mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar, con un brazo portante (12.2) giratorio horizontal y un bastidor portante (12.3) giratorio horizontal, es girado desde su posición de reposo por debajo de la vía de carriles (7, 8) de los dos dispositivos de transporte horizontal (9, 10) hasta una posición por debajo del contenedor (18, 19, 21),

c)

el contenedor (18, 19, 21) es colocado sobre el bastidor portante (12.3) y girado con éste debajo de las dos vías de carriles (7, 8) de los dispositivos de transporte horizontal (9, 10),

d)

uno de los dispositivos de transporte horizontal (9, 10) posicionado en el bastidor portante (12.3) por encima del contenedor (18, 19, 21) recoge el contenedor (18, 19, 21) y lo transporta hasta el final del brazo (1.6) en el lado tierra, mientras que el mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar recoge un nuevo contenedor (18, 19, 21),

e)

en el extremo del lado tierra del brazo (1.6) se transfiere el contenedor (18, 19, 21) a un bastidor portante (14.3) de un segundo dispositivo de almacenamiento (14) que tiene una columna portante (14.2) que se extiende hacia abajo, que es girado con un brazo giratorio (14.1) horizontal por debajo del contenedor (18, 19, 21) en la zona de las vías de carriles (7, 8) de los dispositivos de transporte horizontal (9, 10),

f)

después de soltar el contenedor (18, 19, 21) del dispositivo de transporte horizontal (9, 10), se gira el bastidor portante (14.3) con el contenedor (18, 19, 21) debajo del mecanismo elevador del mecanismo de elevación (13) y descenso articulado en el brazo (1.6) en el lado tierra, donde un aparejo portacontenedores (22) recoge el contenedor (18, 19, 21),

g)

después de girar hacia atrás el bastidor portante (14.3), se baja el contenedor (18, 19, 21) con el mecanismo de elevación y descenso (13) y se transfiere a un sistema de transporte horizontal (15, 16) en el suelo,

h)

al mismo tiempo que los pasos de trabajo descritos anteriormente, un segundo contenedor (18, 19, 21) recogido por el mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar es transportado con el segundo dispositivo de transporte horizontal (9, 10) a través de su otra vía de carriles (7, 8) hacia el extremo del brazo (1.6) en el lado tierra y allí es manipulado de la misma manera, y

i)

para cargar se realizan en orden inverso los pasos de trabajo descritos anteriormente.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque el contenedor (18, 19, 21) alineado transversalmente al eje longitudinal del brazo en la recogida del primer mecanismo de elevación y descenso (11) en el lado mar, mediante el giro del brazo portante (12.2) y/o el bastidor portante (12.3) es girado \pm 90º a una posición prefijada paralela al brazo (1.4, 1.5, 1.6).

17. Procedimiento según la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque el contenedor (18, 19, 21) alineado paralelo al brazo (1.4, 1.5, 1.6) en la colocación sobre el bastidor portante (14.3) del segundo mecanismo de elevación y descenso (13) en el lado tierra, al girar en la zona del mecanismo de elevación y descenso (13) permanece invariable en su alineamiento debido a los movimientos de giro contrarios del brazo giratorio (14.2) y el bastidor giratorio (14.3).