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Die Erfindung betrifft einen Großkran mit einem wenigstens zweiteiligen Hauptausleger, wobei ein unterer und ein oberer Teil des Hauptauslegers schwenkbar an einer Gelenkstelle miteinander gekoppelt sind.
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Das Aufrichten langer Gitterausleger von Großkranen benötigt viel Platz. Besonders der Abstand von der Auslegerspitze zu dem Unterwagen des Großkrans ist dabei groß, da der Ausleger in seiner gesamten gestreckten Länge auf dem Boden ablegbar sein muss.
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Diese gesamte Länge muss zum Bereitstellen der Komponenten des Auslegers entsprechend freigemacht werden. In bewaldeten Gebieten muss hierfür entsprechend der gesamte Bereich gerodet werden. Da die Gitterstücke des Auslegers von einem LKW an die gewünschte Position im Ausleger zu bringen und dort von einem Hilfskran abzuladen sind, muss die gerodete Schneise auch eine ausreichende Breite aufweisen.
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Die 1a zeigt einen mobilen Kran 1, welcher ein Raupenfahrwerk oder ein Räderfahrwerk aufweisen kann. Der Kran 1 besitzt ein Auslegersystem 10. Das Auslegersystem 10 besteht aus einem Hauptausleger 11, der aus mehreren Gitterstükken aufgebaut ist. Darüber hinaus ist ein Derrickausleger 14 vorgesehen.
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An dem Hauptausleger 11 ist an seinem freien Ende ein Spitzenausleger 12 angelenkt. Der Spitzenausleger 12 kann schwenkbar mit dem Hauptausleger 11 verbunden sein. Der Schwenkwinkel ist vor dem Aufrichten des Auslegersystems 10 über ein Haltesystem 13 eingestellt. Das Haltesystem 13 kann aus einer Abspannung, 131 und 132, und mindestens einer Abspannstütze 133 bestehen.
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Gemäß dem aus dem Stand der Technik bekannten Aufrichtesystem wird die in der 1a dargestellte Länge bzw. Bodenfläche benötigt. Entsprechend ist in der 1a der Boden 2 zu erkennen, auf dem der Kran aufgebaut wird. Ebenso ist der Unterwagen 3 des Krans 1 dargestellt, auf dem der Oberwagen 4 drehbar gelagert sein kann.
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Der Oberwagen 4 ist mit dem Auslegersystem 10 über eine Auslegerschwenkachse verbunden. Dieser Verbindungspunkt liegt wesentlich höher als der Aufstandspunkt des Auslegersystems 10 im Bereich seines freien Endes. Der Bereich zwischen Boden 2 und Auslegersystem 10 ist folglich geeignet mit Distanzstücken 21 zu unterbauen.
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Die 1a zeigt den Platzbedarf bei der Montage von Windkraftanlagen. Bei einer geforderten Höhe von der Nabe der Windkraftanlage von 200 m, ist eine Hakenhöhe von 210m notwendig. Somit ist die für die Montage des Krans benötigte Schneise über 210m lang.
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Nachteilig bei den in 1a gezeigten gattungsgemäßen Kranen ist, dass diese wie oben beschrieben eine große Fläche zum Aufbauen beziehungsweise zum Ablegen des Hauptauslegers erforderlich machen, was insbesondere in Waldgebieten zu einer entsprechenden großflächigen Rodung führt.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Großkran bereitzustellen, bei welchem zur Montage beziehungsweise Demontage des Krans ein geringerer Flächenbedarf besteht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Großkran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der untere Teil und der obere Teil des Hauptauslegers dazu eingerichtet sind, in einem abgelegten Zustand des Hauptauslegers übereinander, insbesondere aufeinander, zu liegen.
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Durch das entsprechende Einschwenken der beiden Teile des Hauptauslegers kann dabei der Flächenbedarf zur Montage bzw. Demontage des Großkrans in etwa halbiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass im Bereich der Gelenkstelle eine Gelenkstellenabspannung vorgesehen sind, die dazu eingerichtet ist, den Hauptausleger in einem aufgerichteten und/oder teilweise aufgerichteten Zustand abzuspannen. Der schwenkbar ausgeführte Hauptausleger kann so stabilisiert werden und insbesondere auch während dem Ausschwenken bzw. Einschwenken des Hauptauslegers vor einem Umkippen beziehungsweise vor Beschädigungen bewahrt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Gelenkstellenabspannung schwenkbar zum Hauptausleger angeordnet ist.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Gelenkstellenabspannung zwei Abspannstützen umfasst, die am unteren Teil des Hauptauslegers angelenkt sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das obere Teil des Hauptauslegers an seinem äußersten Abschnitt einen Wagen umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Hauptausleger beim Aufrichten und/oder beim Ablegen am Boden zu verfahren. Der Wagen leitet dabei wenigstens einen Teil der Gewichtskraft des Hauptauslegers in den Untergrund ein und erleichtert hierdurch das Aufrichten beziehungsweise das Ablegen des Hauptauslegers.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Wagen an einem Spitzenausleger angelenkt ist. Der Spitzenausleger selbst kann schwenkbar am oberen Teil des Hauptauslegers angelenkt sein. Der Wagen kann dabei selbstverständlich lösbar mit dem Spitzenausleger verbunden sein und beispielsweise beim Anheben beziehungsweise Ablegen des oberen Teils des Hauptauslegers mit dem Spitzenausleger verbunden werden beziehungsweise von diesem getrennt werden.
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Es kann also in einer Ausführungsvariante zwei Wagen geben. Zum einen soll der Hauptausleger und zum anderen der Spitzenausleger aufgenommen werden. Am Spitzenausleger könnte als Ersatz für einen Wagen auch eine Rolle angeordnet sein. Auch könnte derselbe Wagen zuerst für den Hauptausleger und anschließend für den Spitzenausleger verwendet werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der obere Teil kürzer als der untere Teil des Hauptauslegers ist. Hierdurch wird es vereinfacht, den Hauptausleger in einem abgelegten Zustand so anzuordnen, dass der untere Teil auf dem oberen Teil aufliegt während der untere Teil gleichzeitig mit dem Oberwagen des Krans verbunden ist. Durch die kürzere Ausführung des oberen Teils des Hauptauslegers wird verhindert, dass der Hauptausleger in diesem abgelegten Zustand über seinen oberen Teil mit dem Unter- und/oder Oberwagen des Krans kollidiert.
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Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zum Aufrichten oder Ablegen eines wenigstens zweiteiligen Hauptauslegers eines Großkrans gemäß einem der Ansprüche 1 - 6 gerichtet. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- • Bereitstellen des unteren Teils des Hauptauslegers in einer horizontalen Lage;
- • Bereitstellen des oberen Teils des Hauptauslegers in einer horizontalen Lage neben oder unter dem unteren Teil; und
- • Gemeinsames Verschwenken des oberen und unteren Teils zwischen dem aufgerichteten und dem abgelegten Zustand des Hauptauslegers.
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Die ersten beiden Schritte des Bereitstellens der jeweiligen Teile können gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig erfolgen. Je nachdem ob der Hauptausleger abgelegt oder aufgerichtet wird können die Schritte selbstverständlich in entsprechend unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der obere Teil unter oder neben dem unteren Teil montiert und/oder demontiert wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass ein Spitzenausleger an den Hauptausleger in einem teilweise aufgerichteten Zustand des Hauptauslegers montiert oder davon demontiert wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft gezeigten Ausführungen erläutert. Dabei zeigen:
- 1a: einen aus dem Stand der Technik bekannten Großkran in abgelegtem Zustand;
- 1 b: einen erfindungsgemäßen Großkran in abgelegtem Zustand;
- 1c: einen aus dem Stand der Technik bekannten Großkran in aufgerichtetem Zustand;
- 1d: einen erfindungsgemäßen Großkran in aufgerichtetem Zustand;
- 2a-2e: das Aufrichten beziehungsweise Ablegen eines erfindungsgemäßen Großkrans.
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Die 1 b zeigt einen erfindungsgemäßen Großkran in einem Zustand mit abgelegtem Hauptausleger 11. Hierbei ist zu erkennen, dass der erfindungsgemäß zur Montage erforderlich Platzbedarf unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Krans sehr viel kürzer ist.
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Erfindungsgemäß weißt der Hauptausleger 11 des Auslegersystems 10 eine Gelenkstelle 113 auf. Diese Gelenkstelle 113 trennt den Haupausleger 11 in einen unteren Teil 110 und einen oberen Teil 111. Der untere Teil 110 ist dabei näher am Oberwagen 4 angeordnet bzw. direkt mit dem Oberwagen 4 gekoppelt. Der obere Teil 111 ist mittels des unteren Teils 110 mit dem Oberwagen 4 des Großkrans gekoppelt.
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Somit kann ein sogenanntes „untergeklapptes Aufrichten“ realisiert werden. Zuerst wird der obere Teil 111 auf dem Boden liegend oder geeignet abgestützt aus den einzelnen Gitterstücken montiert. Das freie Ende des Hauptauslegers 11 befindet sich in der Nähe des Unterwagens 3. Danach wird das untere Teil 110 aus den einzelnen Gitterstücken montiert. Die Gitterstücke des unteren Teils 110 können sich auf den Gitterstücken des oberen Teils 111 abstützen. Das Anlenkstück des Hauptauslegers 11 wird mit dem Oberwagen 4 an seiner Schwenkachse verbunden.
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Alternativ könnten die Gitterstücke des unteren Teils 110 auch zumindest teilweise neben dem oberen Teil 111 montiert werden. Danach würden sie dann mit der Abspannung 141 angehoben und in ihre Montageposition auf den oberen Teil 111 geschwenkt. Hierzu hebt der Kran das untere Teil an. Das untere Teil 110 und das obere Teil sind zum Beispiel mittels eines Seils verbunden. Damit wird also auch das obere Teil 111 angehoben. Da das obere Teil kürzer ist, dreht sich dieses um seine Aufstandsfläche auf dem Boden und schwenkt unter den unteren Teil 110 des Hauptauslegers.
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Auch bei dem erfindungsgemäßen Aufrichteverfahren wird ein Derrickausleger 14 oder zumindest ein Aufrichtebock benötigt. Wie aus dem Stand der Technik bekannt dient die Verbindung zwischen Derrickausleger 14 und Hauptausleger 11 als Wippantrieb 141 des Auslegersystems 10 um seine Schwenkachse. Sie ist also längenveränderlich. Der Winkel des Derrickauslegers 14 bleibt bei der Kranarbeit in der Regel unverändert. Er kann aber auch anpaßbar sein.
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Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur mit Aufrichtebock stellt eine untergeordnete Alternative dar. Die Längen an Auslegersystemen, die nur mit dem Aufrichtebock und damit mit geringerem Hebelarm aufrichtbar sind, sind an sich nicht problematisch. Demnach kann je nach Länge des Auslegersystems der Aufrichtebock oder der Derrickausleger als einziges Aufrichteelement für den Hauptausleger 11 dienen.
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Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist der Wippantrieb 141 im Bereich der Gelenkstelle 113 mit dem unteren Teil 110 des Hauptauslegers 11 verbunden. Um das Auslegersystem 10 aufzurichten zieht eine Winde den Wippantrieb 141 ein. Der untere Teil 110 des Hauptauslegers 11 schwenkt um seine Schwenkachse auf. An der Gelenkstelle 113 nimmt dieser den oberen Teil 111 mit. Das freie Ende des Hauptauslegers 11 kann auf einem Wagen 5 nachrollen, wie dies beispielsweise in 2b gezeigt ist. Der untere Teil 110 schwenkt solange weiter, bis der obere Teil 111 an der Gelenkstelle 113 frei oder zumindest annähernd frei hängt. In diesem Zustand kann der Spitzenausleger 12 mit seinem Haltesystem 13 in Bodennähe montiert werden. Dies geht beispielsweise aus 2c hervor.
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In dieser Position kommt auch die Gelenkstellenabspannung 114 zum Einsatz. Die Gelenkstellenabspannung 114 besteht aus längenunveränderlichen Abspannstangen 1141 und 1142, mindestens 2 Abspannstützen 1143 und 1144 sowie der Längenverstellung 1145. Die längenunveränderlichen Abspannstangen 1142 werden mit dem oberen Teil 111 des Hauptauslegers 11 verbunden.
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Gemäß 2d kann nun durch Einziehen der Längenverstellung 1145 auch der obere Teil 111 aufgewippt werden. Der Spitzenausleger 12 kann auf einem Wagen geführt sein. Er schwenkt nach, bis das Haltesystem 13 ihn in seinem Arbeitswinkel zum Hauptausleger 11 hält. Durch weiteres Einziehen der Längenverstellung 1145 erreicht der Hauptausleger 11 seine Arbeitsposition, die in 2e gezeigt ist.
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Zur Gelenkstelle 113 ist zu erwähnen, dass sie auf der Seite des Hauptauslegers 11 liegt, die der Last zugewandt ist. Die Elemente unterer Teil 110 des Hauptauslegers 11, Abspannstütze 1143 und längenunveränderliche Abspannstangen 1141 bilden unter Zugbelastung ein stabiles Dreieck, ebenso die Elemente oberer Teil 111 des Hauptauslegers 11, Abspannstütze 1144 und die längenunveränderlichen Abspannstangen 1142. Beide Dreiecke werden von der Längenverstellung 1145 derart um die Gelenkstelle zusammengezogen, dass der Hauptausleger 11 auf seiner der Last abgewandten Seite zusammengepresst wird. Diese Kontaktstelle kann also auf einen harten Anschlag vorgespannt sein.
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Alternativ kann auch ein federndes Element wie ein Speicherzylinder/Hydraulikzylinder oder eine Feder vorgesehen sein. Hierbei Ist keine biegesteife Verbindung hergestellt. Die Last steht dann auf der Längenverstellung 1145.
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Zu beachten ist, dass beide Abspannstützen 1143 und 1144 am unteren Teil 110 des Hauptauslegers 11 angelenkt sein können. Dies geht beispielsweise aus der 2a hervor.
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Eine häufig verwendete Zusatzabspannung, wie sie in der 1c zu erkennen ist, kann in vielen Fällen entfallen. Die erfindungsgemäße Abspannung mit ihren Abspannböcken nimmt diese Aufgabe wahr. Im Unterschied der 1c zur 1d ist die Verkürzung des Stabes mit der freien Länge zu erkennen. Die Gelenkstelle 113 wirkt wie ein „Knoten“. Dennoch könnte theoretisch auch hier eine Zusatzabspannung Verwendung finden.
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Der Zwischenwinkel zwischen unterem Teil 110 und oberem Teil 111 im aufgerichteten Zustand des Hauptauslegers 11 kann einige wenige Grad betragen. Ist der Winkel 0°, dann zieht der erfindungsgemäße Antrieb des oberen Teils 111 beim Aufbringen der oben erwähnten Vorspannung nach hinten und biegt den Hauptausleger 11 nach hinten durch. Ist der Zwischenwinkel zu groß, dann wird die minimal erreichbare Ausladung (Zwangsausladung) zu groß und über den Hebelarm die maximale Traglast negativ beeinflusst.
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Beide Teile 110, 111 können getrennte Winkelmesser aufweisen, die ihre Daten an die Kransteuerung weiterleiten. Somit sind stets alle Winkel bekannt und können gezielt angefahren werden. Besonders vorteilhaft ist dies beim Ablegen des Hauptauslegers 11 mit der Gelenkstelle 113. Hierbei wird das Verfahren in umgekehrter Reihenfolge abgearbeitet. Die Stellungen ergeben sich also nicht stets von selbst (z.B. hängender oberer Teil 111), sondern müssen gesteuert und überwacht angefahren werden. Auch weitere Sensoren zur Überwachung sind vorgesehen. Diese können Kraftsensoren und/oder Positionssensoren sein.
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Bei der Montage der beiden Hauptauslegerteile können Ketten zum Ausrichten der beiden Teile 110, 111 Verwendung finden. Auch können beim Ausrichten der beiden Hauptauslegerteile 110, 111 Aufnahmen zur Vorzentrierung notwendig werden. Beide zu montierenden Teile sind sehr groß und schwer, somit könnten geeignete Anschläge und Führungsbleche an dem einen Teil angebracht sein, in das Vorsprünge des anderen Hauptauslegerteils eintreten und dann beim weiteren Anheben an den Führungsblechen entlanglaufen und die beiden Teile zueinander ausrichten.
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Die Anlenkpunkte der Abspannung und die Lage des durch die Gelenkstelle 113 gebildeten „Knotens“ im Hauptausleger 11 sind aus statischer Sicht geeignet zu wählen. So kann die maximal erreichbare Länge des Auslegersystems noch vergrößert werden.
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Bezugszeichenliste
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| Kran |
1 |
| Auslegersystem |
10 |
| Hauptausleger |
11 |
| unterer Teil |
110 |
| oberer Teil |
111 |
| Gelenkstelle |
113 |
| Gelenkstellenabspannung |
114 |
| Längenunveränderlichen Abspannstangen |
1141 und 1142 |
| Abspannstützen |
1143 und 1144 |
| Längenverstellung |
1145 |
| Spitzenausleger |
12 |
| Haltesystem |
13 |
| Abspannung |
131 und 132 |
| Abspannstütze |
133 |
| Derrickausleger |
14 |
| Wippantrieb |
141 |
| Boden |
2 |
| Distanzstücke |
21 |
| Unterwagen |
3 |
| Oberwagen |
4 |
| Wagen |
5 |