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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Krans mit einem verfahrbaren Unterwagen, einem drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen mit einem daran angeordnetem wippbaren Auslegersystem und einem Derrickausleger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Große Krane, insbesondere große Raupenkrane, benötigen ein erhebliches Gegengewicht, das der gehobenen Nutzlast entgegenwirkt und das Kippen des Krans verhindert. Dieses Gegengewicht kann von einem Zentralballast, einem Oberwagenballast und/oder auch von einem Ballst am Derrickausleger aufgebracht werden. Als möglicher Derrickballast wird regelmäßig eine über entsprechende Hilfsmittel gegenüber dem Boden abgestützte Ballastplatte zur Aufnahme des Ballastes vorgeschlagen. Als Alternative bietet sich ein vollständig schwebender Ballast oder auch ein von einem Ballastwagen getragener Derrickballast an.
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Vor diesem Hintergrund wurden spezielle Ballastwägen entwickelt, die als selbständig angetriebene Fahrzeuge ausgeführt und daher gemeinsam mit dem Kran verfahrbar sind, um einen weitestgehend uneingeschränkten Kranbetrieb zu gewährleisten. Derartige Lösungen erfordern allerdings stets eine komplexe Eigenentwicklung eines passenden Ballastwagens, der ausschließlich für die Ballastierung zum Einsatz kommt. Ferner muss ein derartiger Ballastwagen gesondert auf die Baustelle für den Kraneinsatz transportiert werden, was sich nachteilig auf die anfallenden Einsatzkosten auswirkt, da diese in der Regel von der erforderlichen Ballastmasse abhängen.
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In der
DE 10 2011 105 960 A1 ist es andererseits bereits bekannt, einen Hilfskran mit Teleskopausleger als Derrickballast mit dem Kran zu verbinden. Diese Ballastierungsmöglichkeit kann beispielsweise während des regulären Kraneinsatzes zum Einsatz kommen oder bereits während des Kranrüstvorgangs, speziell während des Aufrichtvorgangs des wippbaren Auslegersystems erfolgen. Als Hilfswagen kann hier beispielsweise ein für den Rüstvorgang des großen Raupenkrans erforderlicher vergleichsweise kleiner Kran eingesetzt werden.
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Aus in der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2014 0012 661 A1 ist es darüber hinaus bereits vorgeschlagen worden, einen Hilfskran als Ballastwagen mit einem zusätzlichen Zusatzschwebeballast zu verwenden.
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Es ist allerdings zu beachten, dass ein Gitterkran mit Schwebeballast mehrere Versagenskriterien zu beachten hat. So ist es einleuchtend, dass ein Kippen des gesamten Krans nach hinten über die Kippkante, also über das Ende der Aufstandsfläche auf dem Boden, zu verhindern ist. Dies kann über die Überwachung des Gesamtschwerpunktes erfolgen.
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Ein weiteres Merkmal ist das Verhindern des unkontrollierten Verschwenkens eines Auslegerelementes um seine Wippachse nach hinten. Auslegerelemente können der Hauptausleger, d. h. das Auslegersystem, oder der Derrickausleger sein. Rückfallsicherungen arbeiten diesem Effekt zwar entgegen, aber diese sind in ihrer Leistungsfähigkeit limitiert. Auch für den Fall des „Abreißens der Last” entsprechend der Norm EN 13000 ist die Kranstatik zu beachten. In diesem Fall darf der Kran nicht nach hinten kippen.
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Zur Verhinderung eines Zustands in dem der Kran nach hinten kippt oder vom Schwebeballast nach hinten gezogen wird, ist bereits in der
EP 2 308 792 A1 vorgeschlagen worden, dass ein dreieckförmiger Derrick den Abstand in Richtung der Längsachse des Oberwagens zwischen der Achse des Oberwagens und des Schwebeballastes sehr stark verkleinert. In dieser Lösung wird ein sehr hoher Derrickballast aufgebracht, um so den Derrickballastradius verkleinern zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Krans und einen entsprechenden Kran bereitzustellen, der insbesondere für die Lastzustände beim Betrieb des Krans mit möglichst einfachen Mitteln den notwedigen Gegenballast schnell und in einfacher Weise zur Verfügung stellt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zunächst durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach wird ein Kran mit einem verfahrbaren Unterwagen, einem drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen und einen daran angeordneten wippbaren Auslegersystem und einem Derrickausleger, bei dem ein Hilfskran als Derrickballast verwendet wird, dadurch weitergebildet, dass insbesondere zum Durchführen von Hüben mit einem aufgewippten Auslegersystems ein Konstantballast an den Derrickausleger angehängt wird, wobei dieser so bemessen ist, dass der Kran bei dem für die Verfahrstellung ausreichend aufgewippten Auslegersystem gerade noch sicher nicht nach hinten kippt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
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Vorteilhaft kann in der Kransteuerung eine spezielle Traglasttabelle (BC) integriert sein, die für den Fall des angehängten Konatantballasts anwählbar ist, wobei diese sicherstellt, dass der Kran bei aufgewipptem Auslegersystem sicher gerade noch nicht nach hinten kippt.
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Voteilhaft kann eine am Derrickausleger angehängte Traverse über entsprechende Verbindungsmittel Gegengewichtsplatten hängend aufnehmen.
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Von weiterem Vorteil kann es sein, dass unmittelbar an vom Derrickausleger herunterhängende Abspannstangen über entsprechende Verbindungsmittel Gegengewichtsplatten hängend aufgenommen werden.
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Ein Vorteil einer Weiterbildung der Erfindung kann darin liegen, dass insbesondere zum Aufrichten des Auslegersystems zur Erhöhung des Moments Gegengewichtsplatten vom Oberwagenballast entnommen und über die Verbindungsmittel aufgenommen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, dass beispielsweise nach Abkoppeln eines am Derrickausleger angehängten Ballasts, der zumindest aus der Ballastgrundplatte mit einem auf dieser befindlichen Ballast besteht, bei Bedarf an die noch am Derrickausleger angehängte Traverse oder unmittelbar über entsprechende Verbindungsmittel Gegenstapelplatten hängend aufgenommen werden, um so einen am Derrickausleger angehängten Konstantballast zu bilden. Ein derartiger Konstantballast reicht aus, um beispielsweise die notwendige Traglast für die Montage der Elemente von Anlagen, beispielsweise Windkraftanlagen, zu erzielen, wenn hier insbesondere die maximale Ballastierung des Hauptkrans mit Zentralballast und Oberwagenballast nicht ausreichen.
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Dieser Konstantballast kann vorteilhaft über die Verbindungsmittel der Gegengewichtsplatten bei Bedarf unmittelbar von der abgekoppelten Ballastgrundplatte des Ballasts aufgenommen werden. In dieser alternativen Ausgestaltung bedarf es also nicht mehr der angehängten Traverse der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante.
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Vorteilhaft sind in die Kransteuerung spezielle Traglasttabellen integriert, die für den Fall des angehängten Konstantballasts anwählbar ist, wobei diese sicherstellt, dass der Kran bei vorteilhaft aufgewipptem Auslegersystem sicher gerade noch nicht nach hinten kippt.
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Besonders vorteilhaft ist das Verfahren dadurch insbesondere zum Aufrichten des Auslegersystems ausgestaltet, dass zur Erhöhung des Moments Gegengewichtsplatten unmittelbar vom Oberwagenballast entnommen und auf der Ballastgrundplatte aufgestapelt werden. Hierdurch werden die Gegengewichtsplatten also nicht mehr als Oberwagenballast sondern als Derrickballast wirksam und erhöhen das Moment, ohne dass hier zusätzliche Gegengewichtsplatten an- bzw. später abtransportiert werden müssen.
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Ein erfindungsgemäßer Kran zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 6 und den sich an diesen anschließenden Unteransprüchen. Ein derartiger Kran weist einen verfahrbaren Unterwagen, einen drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen mit einem daran angeordneten wippbaren Auslegersystem und Derrickausleger und mit einer Kransteuerung auf. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er als Derrickballast eine Ballastvorrichtung aufweist, die zumindest aus am Derrickausleger angelenkten Stangen mit an diesen angeordneten Aufnahmemitteln zur Aufnahme von Gegengewichtsplatten besteht und dass in die Steuerung des Krans eine Traglasttabelle (BC) derart integriert ist, dass sie bei Betrieb des Krans mit der Ballastvorrichtung auswählbar ist und einen Betrieb mit einem konstanten Ballast (BC) ermöglicht, der bei Aufnahme des für die entsprechende Hubaufgabe ausreichenden Derrickballasts während des Betriebs des Krans sicherstellt, dass dieser gerade noch sicher nicht nach hinten kippt.
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Voteilhaft ist der erfindungsgemäße Kran dadurch weitergebildet, dass an den Stangen eine Traverse angehängt ist, an die wahlweise die Aufnahmemittel oder eine Ballastgrundplatte anhängbar ist.
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Vorteilhaft können zwischen Derrickausleger und Traverse jeweils längs veränderliche Elemente in Form hydraulischer Zylinderanordnungen vorgesehen sein.
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Auf der Ballastgrundplatte kann zusätzlich mindestens ein aus Gegengewichtsplatten bestehender Gegengewichtsstapel aufstapelbar sein.
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Gemäß der Erfindung können an der Traverse zusätzlich Verbindungsmittel zur unmittelbaren Aufnahme von Gegengewichtsplatten zur Bildung einer am Derrickausleger angehängten Gegengewichtsanordnung befestigbar sein. Bei diesen Verbindungsmitteln kann es sich um Dorne handeln, wie sie beispielsweise aus der
DE 20 2004 009 497 U1 bekannt sind. Vorteilhafterweiser werden genauso viele Gegengewichtsplatten in die Gegenwichtsanordnung eingebaut, dass der Kran bei – für die Verfahrstellung ausreichend – aufgewippten Auslegersystem gerade noch sicher nicht nach hinten kippt.
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Gemäß einem anderen vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind an der Traverse Abstellfüße angeordnet, auf welche die Travese, insbesondere auch beim Transport gestellt werden kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Figur dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Krans in einer Darstellung mit weitgehend aufgerichtetem Auslegersystem,
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2 und 3: Seitenansichten des nur teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Krans mit befestigem Hilfskran in unterschiedlicher Ausführung, wobei das aufzurichtende Auslegersystem nicht gezeigt ist,
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4: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante des Derrickballasts,
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5: eine andere perspektivische Darstellung des Derrickballasts gemäß 4,
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6: eine seitliche Darstellung des Derrickballasts gemäß der 4 und 5,
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7 bis 9: Details des Derrickballasts, und die
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10 und 11: unterschiedliche Konfigurationen des Derrickballasts gemäß alternativer Ausgestaltungen der Erfindung.
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Der erfindungsgemäße Kran 50 ergibt sich in seinem Aufbau aus der Darstellung gemäß 1. Der Kran 50 besitzt einen Unterwagen 10 mit einem Fahrwerk, das in der gezeichneten Ausführungsform als Raupenfahrwerk ausgebildet ist und zwei rechts und links angeordnete Raupenketten umfasst. Auf dem Unterwagen 10 ist ein um eine aufrechte Drehachse drehbar gelagerter Oberwagen 12 angeordnet. Der Oberwagen 12 trägt einen Hauptausleger 54, der im Rahmen der Erfindung als Auslegersystem bezeichnet wird und somit sämtliche üblichen Konfigurationen von Auslegern umfassen kann. Dieser Ausleger 54 ist um eine horizontale Wippachse an dem Oberwagen 12 angelenkt und weist in üblicher Weise ein nicht dargestelltes Hubseil auf.
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An der der Anlenkstelle des Auslegers 54 gegenüberliegenden Rückseite des Oberwagens 12 trägt dieser einen Betriebsballast 58, der dem vom Ausleger 54 bzw. einer daran hängenden Last induzierten Kippmoment entgegen wirkt.
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Hinter dem Auslegersystem 54 ist der nach hinten ausgerichtete Derrickausleger 55 montiert, wobei das Auslegersystem 54 bzw. der Hauptauslegerkopf in an sich bekannter Art und Weise über die verstellbare Abspannung 14 am Derrickausleger 55 abgespannt wird.
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Beim Heben von sehr schweren Lasten ist es notwendig, den Derrickausleger 55 über einen zusätzlichen Derrickballast abzuspannen. In der Regel wird hierfür ein über dem Boden schwebender Derrickballast, der hier als Konstantballast 200 dargestellt ist, verwendet. Im Gegensatz zum Stand der Technik sieht der erfindungsgemäße Kran 50 einen neuartigen Lösungsansatz zur Ballastierung des Derrickauslegers 55 insbesondere während des Montierens des Auslegersystems 54 vor, wo besonders hohe Gegenmomente erzeugt werden müssen.
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Dieser neuartige Lösungsansatz zur Ballastierung insbesondere während des Aufrichtens des Auslegersystems 54 ergibt sich insbesondere aus den 2 und 3. Aus Platzgründen ist in diesen beiden Darstellungen das hier noch auf dem Boden liegende Auslegersystem 54, das ja erst noch aufzurichten ist, nicht dargestellt.
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In den 2 und 3 ist jeweils eine Ballastvorrichtung 100 mit hohem Gegengewicht als Derrickballast vorgesehen. Der Aufbau der Ballastvorrichtung 100 ergibt sich insbesondere aus den 4 bis 6 und ergänzend aus den Detailsdarstellungen 7 bis 9. Wesentliches Element dieser Ballastvorrichtung 100 ist der Hilfskran 1, der mit seinem ganzen Gewicht Teil des Derrickballastes ist. Ein Hilfskran 1, wie er in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, weist beispielsweise eine Masse von ca. 180 t auf. Somit kann bei Einsatz es Hilfskrans der Transport von 180 t Gegengewicht auf die Baustelle eingespart werden. Damit die Masse schnell einsetzbar ist, kann der Hilfskran 1 vorteilhaft über eine Rampe 2 (vgl. 6) selbständig auf die Ballastgrundplatte 3 fahren. Eine weitere Verbindung zwischen dem Hilfskran 1 selbst und dem Kran 15 ist entgegen der bisherigen Lösung aus dem Stand der Technik hier gerade nicht vorgesehen.
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Auf der Ballastgrundplatte kann zusätzlich zu dem Hilfskran 1 noch weiterer Platz vorgesehen sein, um weiteren Ballast, insbesondere weitere Gegengewichtsplatten 4 aufzustapeln. Die Gegengewichtsplatten 4 können sich, wie in 4 dargestellt, auf vier Gegengewichtsstapel 5, 5', 5'', 5''' aufteilen. An der Ballastgrundplatte 3 kann eine Sensoreinrichtung 6 vorgesehen sein, um das komplette Abheben der Ballastgrundplatte vom Boden festzustellen und an die hier nicht näher dargestellte Steuerung des Krans 50 weiterzuleiten.
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Über parallele Stränge 51, 51' aus Abspannstangen ist die Ballastvorrichtung 100 mit dem Derrickausleger 55 verbunden. Der Abstand der Stränge ist mit der Breite des Derrickauslegers 55 in gewissen Grenzen vorgegeben. Dieser Abstand ist wesentlich kleiner als die Breite des Hilfskrans 1. Um die Verbindung sicher herstellen zu können, ist eine Traverse 52 vorgesehen. Diese Traverse verbindet die Stangen 51, 51' und entsprechende Verbindungsböcke 53, die die Traverse 52 mit der Ballastgrundplatte 3 verbinden, vorgesehen. Die Verbindungsböcke 53 und die Travers 52 bilden, wie in 4 dargestellt, ein Tor, in welches der Hilfskran 1 hineinfahren kann.
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An den Abspannstangen 51, 51' schließen, wie in 2 dargestellt, längenveränderliche Zylinderanordnungen 61 an, die die Kraft in den Derrickausleger 55 einleiten. Ist der Gleichlauf dieser Zylinder 61 nicht gegeben, dann steht die Traverse 52 an, wie dies beispielsweise in der 9 gezeigt ist. Falls der Gleichlaufunterschied größer als z. B. 1000 mm ist, was über einen hier nicht näher darstellten Neigungsgeber festgestellt wird, kann über die Kransteuerung bei Bedarf ein entsprechender Ausgleich erfolgen, indem die Zylinder 61 entsprechend angesteuert werden. Zwischen der Traverse 52 und den die Ballastgrundplatte 3 tragenden Verbindungsböcken 53 sind Bolzenverbindungen 56 vorgesehen. Hierdurch ergibt sich zwar eine entsprechende Schwenkbarkeit. Jedoch wird die Ballastgrundplatte 3 in der Regel parallel zur Traverse 52 ausgerichtet.
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Um die Masse des Hilfskrans 1 zu vergrößern, kann dieser mit einem Zentralballast ausgerüstet sein. Auch ein zusätzlicher Ballast wäre möglich. Weiter kann eine zusätzliche Last am Haken des Hilfskrans 1 aufgenommen sein, wie dies hier nicht dargestellt ist, um das Gegenmoment zu erhöhen. Auch ohne zusätzlichen Ballast oder zusätzliche Last am Haken kann die gesamte Masse von beispielsweise 480 t erreicht werden. Diese kann also durch weitere Aufnahme vom Ballast und einer Hakenlast noch weiter erhöht werden.
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Mit der entsprechend großen Masse der Ballastvorrichtung 100 kann der Kran 50 sein langes Auslegersystem 54 aufrichten. Der Aufrichtevorgang ist von der Kransteuerung und einer geeigneten Aufrichtetraglasttabelle von der Kransteuerung überwacht. Ist der Ausleger aufgerichtet, so kann der Kran mit einer wesentlich kleineren Gegengewichtsanordnung 200 arbeiten und beispielsweise die für den Aufbau einer Windkraftanlage notwendigen Hübe durchführen. Auf einer Baustelle sind häufig mehrere Windkraftanlagen zu montieren. Auch könnte er mit aufgerichtetem Auslegersystem 54 von Montagestelle zu Montagestelle fahren.
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Bei dem hier vorliegenden Kran 50 reicht das Moment des aufgerichteten Auslegersystems 54 nicht aus, um die große Masse der Ballastvorrichtung 100 vom Boden abzuheben. Um dennoch den Hauptkran 50 verfahren oder drehen zu können, sind zwischen den Traversen 52 und den Verbindungsböcken 53 lösbare Verbindungen, insbesondere Bolzenverbindungen 56, vorgesehen. Nach dem Aufrichten des Auslegersystems 54 können in die Bolzenverbindungen 56 gelöst werden. Somit ist der Hauptkran 50 frei und kann verfahren oder gedreht werden.
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Um die notwendige Traglast beispielsweise für die Montage der Elemente einer Windkraftanlage zu erzielen, ist auch eine maximale Ballastierung des Hauptkrans 50 mit Zentralballast 57 und Oberwagenballast 58 nicht ausreichend. Es ist also ein weiterer Derrickballast notwendig. Dieser Derrickballast kann von einer Gegengewichtsanordnung 200, wie sie in 1 oder in den 10 und 11 dargestellt ist, bereitgestellt sein.
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Eine erste Ausführungsvariante dieser Gegengewichtsanordnung
200, die auch als Konstantballast bezeichnet wird, ergibt sich aus der
10. Hier ist unmittelbar an die Traverse
52, von der die Ballastvorrichtung
100 abgekoppelt wurde, über entsprechende Verbindungsmittel
59 ein an sich bekannter Dorn
60 eingebracht. Dieser Dorn ist aus der
deutschen Gebrauchsmusterschrift 20 2004 009 497 U der gleichen Anmelderin bekannt und wird seit vielen Jahren zur Aufnahme von Gegengewichtsplatten verwendet. Jeder Dorn
60 kann ein oder mehrere Gegengewichtsplatten
4 tragen. Vorteilhaft werden genau soviele Gegengewichtsplatten
4 in die Gegengewichtsplattenanordnung
200 eingebaut, dass der Kran mit – für die Verfahrstellung ausreichend – aufgewipptem Auslegersystem
54 sicher gerade noch nicht nach hinten kippt. Hierfür ist eine spezielle Traglasttabelle BC in der Kransteuerung anwählbar, um jederzeit einen sicheren Zustand zu erreichen. Das System steigert die Traglastwerte ohne die Schwebeballastpalette umzuballastieren. Es könnte zum Beispiel der Hauptkran
50, nachdem die Dorne
50 angebracht sind, diese über die Ballastvorrichtung
100 bewegen und die benötigen je zwei Gegengewichtsplatten
4, wie sie in der
10 dargestellt sind, selbstständig aufnehmen. Hierzu wäre entsprechend der Erfindung kein aufwendiges Umstapeln der Ballastvorrichtung
100 notwendig.
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Gemäß einer alternativen Ausführung, wie sie in 11 gezeigt ist, und wie sie auch aus der 1 hervorgeht, kann auf die Traverse 52 mit der Ballastvorrichtung 100 abgebaut werden. Die Dorne 60 werden dann direkt mit den entsprechenden Verbindungsmitteln 59 an die Abspannstangen 51, 51' angebracht.
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Vorteilhaft ist es, dass eine Überwachung der Gegengewichtsanordnung 200 auf „abgehoben vom Boden” entfallen kann. Das relativ geringe Gewicht kann – auch bei Absetzen auf den Boden – den Kran beim Fahren oder Drehen nicht beschädigen. Auch wird in den USA beispielsweise ein Ballast, der nicht am Boden abgesetzt wird, nicht als Schwebeballast betrachtet und fällt somit auch nicht unter die zugehörigen Vorgaben. Gemäß Traglasttabelle BC sind nämlich nur solche Wippstellungen des Auslegersystems 54 anfahrbar, die ein ständiges Abheben der Gegengewichtsanordnung sicherstellen.
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Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, dass der veränderbare wirksame Radius der Gegengewichtsplatten 4 wie folgt geändert wird. So kann ein zum Arbeiten des Krans 50 notwendiger Oberwagenballast 58 beim Aufrichten entnommen sein und in der Ballastvorrichtung 100 Verwendung finden. Dies steigert das Gegenmoment wesentlich und es kann mit einer geringeren Anzahl von Gegengewichtsplatten 4 gearbeitet werden. Dadurch kann der Anteil der Transportkosten für den An- und Abtransport der Gegengewichtsplatten auf die Baustelle und von der Baustelle weg reduziert werden.
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An der Traverse 52 sind, wie in 8 dargestellt, Abstellfüße 63 vorgesehen. Auf diesen ist die Traverse 52 abstellbar.
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In der in 3 dargestellten Ausführungsvariante wird zur Ermöglichung eines größeren Ballastmoments zusätzlich eine Abstandvorrichtung in Form eines Führungsrahmens 62 eingesetzt. Dieser ist zwischen der Ballastgrundplatte 3 und dem Oberwagen 12 des Krans 50 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011105960 A1 [0004]
- DE 1020140012661 A1 [0005]
- EP 2308792 A1 [0008]
- DE 202004009497 U1 [0024]
- DE 202004009497 U [0048]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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