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Die
Erfindung betrifft eine Sturmsicherung für mindestens zwei im Freien
auf einer gemeinsamen Kranfahrbahn verfahrbare Krane, insbesondere schienengängige Portalkrane,
mit an der Kranfahrbahn angreifenden Halteeinrichtungen zum Verhindern
des Abtreibens und Abhebens der Krane beim Überschreiten bestimmter Windgeschwindigkeiten, wobei
mindestens zwei benachbarte Krane mechanisch über an den Kranen angeordnete
Koppelstücke und
ein Koppelglied miteinander koppelbar sind und wobei die sich gegenüberliegenden
freien Enden beider Koppelstücke
durch das Koppelglied formschlüssig
lösbar
miteinander verbindbar sind.
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Nach
bestehenden Richtlinien und Normen (beispielsweise DIN 15 019, Teil
1) müssen
im Freien arbeitende Krane, ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit
außer
Betrieb gesetzt und gegen Abtreiben und Abheben von der Kranfahrbahn
jeweils durch den Wind gesichert werden. Die Windgeschwindigkeit
für die
Außerbetriebnahme
hängt von der
Bauart des Kranes ab. Vielfältige
Halteeinrichtungen für
Krane sind bekannt; überwiegend
werden Schienenzangen eingesetzt (siehe beispielsweise
DD 285 747 ). Auch werden Hemmschuhe,
mechanische Verriegelungen und Schienenbremsen verwendet. Bei der
Verwendung von Schienenbremsen wird die zu installierende Bremsleistung
unter Berücksichtigung
des Rollwiderstands des Schienenfahrwerkes, der effektiven Windangriffsfläche des
angeströmten Kranes,
dessen Formbeiwerten und dem Staudruck ermittelt. Die Formbeiwerte
und der Staudruck werden hierbei unter Heranziehung einer Bezugs-Windgeschwindigkeit
in Abhängigkeit
vom Einsatzort des Krans bestimmt. Auch kann die zu installierende Bremsleistung
durch eine zusätzlich
vorhandene Motorbremse minimiert werden. Der rechnerische Nachweis
der Sicherheit des Kranes gegen Umkippen erfolgt auch unter Berücksichtigung
der vorgenannten Daten und Werte.
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Außerdem ist
aus der deutschen Patentanmeldung
DE 199 13 980 A1 bereits eine gattungsbildende
Kranverbindung für
mindestens zwei hohe Krane in Hafenanlagen bekannt. Diese Kranverbindung
umfasst mindestens ein Koppelstück
an jedem Kran, über
das die Krane miteinander verbindbar sind, um eine hohe Stabilität gegen
ein Umkippen bei Wind zu erreichen. Diese Art der Kranverbindung
soll den Vorteil haben, Zentralballaste sowie Abspannseile an den
Kranen einzusparen. Hierbei sind die Krane als Portalkrane ausgebildet,
die über
Fahrwerke auf Scheinen verfahrbar sind. Die Koppelstücke sind
als Bolzenverbindungen mit entsprechenden an den Kranen angeordneten
Laschen ausgebildet. Vorzugsweise sind die Koppelstücke automatisch
miteinander verbindbar. Als Einbauorte für die Koppelstücke sind
unten im Bereich der Fahrwerke am Portal und/oder oben am Kran angegeben.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Koppelglied
einer Sturmsicherung für Krane,
insbesondere für
schienengebundene und gebremste Portalkrane, so zu gestalten, dass
eine einfache und zuverlässige
Kopplung möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sturmsicherung für mindestens zwei im Freien
auf einer gemeinsamen Kranfahrbahn verfahrbare, außer Betrieb
gesetzte Krane, insbesondere schienengängige Portalkrane, mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch
das Koppeln zweier benachbarter Krane steht für die Sicherung gegen Abtreiben
des Kranes durch Wind im ausgeschalteten Betriebszustand die installierte
Bremsleistung dieser zwei oder gegebenenfalls weiterer gekoppelter
Krane zur Verfügung.
Das gleiche gilt auch für
das Abheben der Krane durch Windkraft, der das doppelte Gewicht
der miteinander gekoppelten Krane entgegengesetzt wird.
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Besonders
günstige
Verhältnisse
ergeben sich, wenn in der gesicherten Parkposition der vom Wind
unmittelbar angeströmte
Kran den oder die weiteren mit ihm gekoppelten Krane mindestens
teilweise abdeckt. Wenn also die Anordnung der Krane auf der gemeinsamen
Kranfahrbahn zueinander in der Parkposition so gewählt ist,
dass mindestens ein Kran oder große Bereiche eines oder mehrerer
weiterer Krane im Windschatten des zuerst vom Wind angeströmten Kranes
steht beziehungsweise stehen, reduziert sich die in die Berechnung
der zu installierenden Bremsleistung eingehende effektive Windangriffsfläche, so
dass sich die wirksamen Leistungen der Schienenbremsen der beteiligten
Krane verbessern.
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Als
Sturmsicherung werden Schienenbremsen oder andere bekannte Halteeinrichtungen
wie Hemmschuhe, mechanische Verriegelungen, Schienenzangen, oder
dergleichen Hilfsmittel verwendet, mit denen bisher auch einzelne
Krane auf der Kranfahrbahn beziehungsweise an der Schiene gesichert wurden.
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Nach
einem weiteren Merkmal wird vorgeschlagen, dass zum Koppeln der
mindestens zwei unmittelbar nebeneinander, vorzugsweise auf Anstoß, gefahrenen
Krane ein Koppelglied vorgesehen ist, mit dem die benachbarten Krane
formschlüssig verbindbar
sind. Im Fall eines drohenden Sturmes oder Windgeschwindigkeiten,
die den Kranbetrieb nicht mehr zulassen, werden mindestens zwei
der benachbarten, auf der gemeinsamen Kranfahrbahn verfahrbaren
Krane so dicht nebeneinander oder auf Anstoß gegeneinander gefahren, dass
beide Krane mit einem Koppelglied formschlüssig verbunden werden können. Dieses
Koppelglied kann, sobald die Sturmgefahr vorbei ist, leicht wieder
entfernt werden, verbindet aber die beiden oder gegebenenfalls mit weiteren
Koppelgliedern mehrere benachbarte Krane als Sturmsicherung miteinander.
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In
einer günstigen
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Koppelglied
zwei Koppelstücke
miteinander verbindet, die zur Aufnahme von wirkenden Zug- und Druckkräften zwischen den
benachbarten Kranen jeweils im Bereich des Fahrwerkes an jedem Kran
befestigt sind. Die Koppelung durch die Zug- und Druckverbindung
ist also in günstiger
Weise in Bodennähe
vorgesehen, wo im Fahrwerksbereich eine besonders effektive Koppelung
der Krane erreicht wird.
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Vorzugsweise
ist je ein Koppelstück
im wesentlichen horizontal und parallel zur Kranfahrbahn so auskragend
am Fahrwerk jedes Kranes befestigt, dass die sich einander gegenüberliegenden
freien Enden beider Koppelstücke
formschlüssig
lösbar
miteinander verbinden lassen.
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Diese
Koppelstücke
können
selbst die äußeren Enden
der Krane bilden, was sinnvoll ist, wenn nach einem anderen Merkmal
vorgesehen ist, dass das Koppelglied an den Koppelstücken ausgebildete, entsprechend
gestaltete Anlageflächen
umklammert und dadurch die stirnseitig gegeneinander stoßenden Koppelstücke fixiert.
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In
einer sehr einfachen Ausführung
ist das Koppelglied doppel-T-förmig
gestaltet, wobei der Steg in Ausnehmungen in den sich gegenüberliegenden
Stirnseiten der Koppelstücke
so einlegbar ist, dass die Innenseiten der Flansche des Koppelgliedes
entsprechende Anlageflächen
an den wandartigen Koppelstücken
hinter greifen. Derartig ausgebildete Koppelglieder lassen sich
sehr einfach handhaben, sind leicht einzulegen und ebenso leicht
wieder zu entfernen.
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Zusätzlich zu
der mechanischen Koppelung der benachbarten Krane ist nach einer
günstigen Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, dass im oberen Bereich jedes Kranes, bei
Portalkranen vorzugsweise im Bereich der Brückenträger, miteinander korrespondierende
Anstoßelemente
vorgesehen sind, die zur Aufnahme von Druckkräften stirnseitig gegeneinander
anlegbar sind, sobald die Krane in der an der Fahrbahn festgelegten
Parkposition miteinander gekoppelt sind. Diese oberen Anstoßelemente,
die ausschließlich
zur Übertragung
von Druckkräften
vorgesehen sind, bieten eine zusätzliche
günstige
Sicherheit gegen das Umkippen der Krane bei auftretenden hohen Windkräften.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht zweier erfindungsgemäß miteinander gekoppelter Portalkrane,
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2 eine
vergrößerte Detailansicht
von 1 aus dem Bereich der miteinander gekoppelten Fahrwerke
der Portalkrane und
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3 eine
vergrößerte Detailansicht
von 1 aus dem Bereich der aneinander anstoßenden Portalstützen der
Portalkrane.
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Die 1 zeigt
eine perspektivische Ansicht zweier zur Sturmsicherung in einer
Parkposition miteinander gekoppelter und als Portalkrane ausgebildeter
Krane 2a und 2b, die auf einer gemeinsamen Kranfahrbahn 1 verfahrbar
sind. Jeder der beiden Krane 2a, 2b ist konventionell
aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus den vier vertikalen Portalstützen 3a, 3b,
deren obere Enden über
quer zur Fahrtrichtung F der Krane 2a und 2b verlaufende
Brückenträger 9a, 9b zur
Bildung des Portals verbunden sind. Auf jedem der Brückenträger 9a, 9b ist
eine Laufkatze 12a, 12b mit den daran angeordneten
Hubeinrichtungen entlang der Brückenträger 9a, 9b verfahrbar. Die
unteren Enden der Portalstützen 3a, 3b stützen sich
jeweils auf einem Fahrwerk 6 ab, die auf Schienen 1a, 1b einer
Kranfahrbahn 1 abrollen. Die Schienen 1a, 1b verlaufen
hierbei parallel und in Abstand zueinander.
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Außerdem weisen
die Fahrwerke 6 jeweils mehrere auf den Schienen 1a, 1b verfahrbare
Räder 13 auf,
die je Fahrwerk 6 in Fahrtrichtung F gesehen hintereinander
angeordnet sind. Das untere Ende der jeweiligen vertikalen Portalstützen 3a, 3b stützt sich etwa
mittig auf dem Fahrwerk 6 ab, so dass das Fahrwerk 6 in
Fahrtrichtung F gesehen nach vorne beziehungsweise hinten über die
Portalstütze 3a, 3b hinausragt
und somit ein vorderes Ende 14v und ein hinteres Ende 14h in
Bezug auf den jeweiligen Kran 2a, 2b bilden.
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Auch
zeigt die 1 die Parkposition der beiden
Krane 2a, 2b, die diese eingenommen haben, wenn
aufgrund hoher Windgeschwindigkeiten der Betrieb der Krane 2a, 2b aus
Sicherheitsgründen
eingestellt werden musste. In der Parkposition sind die Krane 2a und 2b in
Fahrtrichtung F gesehen so dicht hintereinander gefahren, dass die
beiden Krane 2a und 2b zumindest im Bereich ihrer
Fahrwerke 6 mit ihren jeweiligen vorderen und hinteren
Enden 14v, 14h aneinander liegen. Die je Schiene 1a, 1b so
aneinander anstoßenden
Fahrwerke 6 und somit die Krane 2a und 2b sind
zusätzlich
im Bereich ihrer vorderen und hinteren Enden 14v, 14h mit
Hilfe eines Koppelgliedes 4, das später im Zusammenhang mit der 2 noch
näher beschrieben
wird, mechanisch miteinander verbunden.
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Zusätzlich liegen
in der Parkposition die gegenüberliegenden
Portalstützen 3a, 3b im
Bereich ihrer oberen Enden benachbart zu den Brückenträgern 9a, 9b aneinander
an. Da wie zuvor beschrieben die Fahrwerke 6 unter Bildung
des vorderen und hinteren Endes 14v, 14h gegenüber den
Portalstützen 3a, 3b in
Fahrtrichtung F gesehen nach vorne beziehungsweise hinten hinausragen,
sind an den Portalstützen 3a, 3b pufferartige
Anstoßelemente 10a, 10b vorgesehen.
In der Parkposition berühren
sich die freien Enden der jeweilige Anstoßelemente 10a, 10b,
miteinander verriegelt werden diese jedoch nicht. Die Anstoßelemente 10a, 10b sind
einfach als Rohrabschnitte ausgebildet, die sich seitlich, waagerecht und
in Fahrtrichtung F von den Portalstützen 3a, 3b erstrecken
und deren freies Ende jeweils zur Bildung einer Stirnfläche 11 (siehe 3)
verschlossen ist.
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Neben
der mechanischen Verbindung der Fahrwerke 6 über das
Koppelglied 4 in der Parkposition werden gleichzeitig die
Halteeinrichtungen beider Krane in Funktion gebracht, etwa durch
Aktivieren der nicht dargestellten Schienenbremsen jedes Kranes 2a, 2b.
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In
der 2 ist eine vergrößerte Detailansicht der Einzelheit
X von 1 dargestellt, die den Bereich der miteinander
gekoppelten Fahrwerke 6 der Krane 2a, 2b in
ihrer Parkposition zeigt. Dazu ist an jedem Fahrwerk 6 ein
Koppelstück 5a beziehungsweise
ein Koppelstück 5b fest
angeordnet, welche entweder das vordere beziehungsweise das hintere
Ende 14v, 14h des jeweiligen Krans 2a, 2b bilden.
Die Koppelstücke 5a, 5b sind
jeweils als u-förmige
Stahlprofile ausgebildet, die parallel zur Kranfahrbahn 1 in
Richtung des benachbarten Krans 2a beziehungsweise 2b über die
Räder 13 des
Fahrwerks 6 auskragen. Zur Ausbildung einer Anlagefläche sind
die auf einander zuweisenden Enden 14v, 14h der
u-förmigen
Koppelstücke 5a, 5b jeweils
mit einer Stirnwand 7a, 7b verschlossen. In der
dargestellten Parkposition der Krane 2a, 2b liegen
die frei auskragenden Enden 14v, 14h der Koppelstücke 5a, 5b im
Wesentlichen mit ihren Stirnwänden 7a, 7b aneinander
an, so dass zwischen den Kranen 2a und 2b wirkende
Druckkräfte über der
Koppelstücke 5a, 5b zwischen
den Kranen 2a und 2b übertragen werden können.
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Um
gleichzeitig auch Zugkräfte
zwischen den Kranen 2a und 2b übertragen zu können, ist
neben den aneinander anliegenden Koppelstücken 5a und 5b jeweils
auch ein Koppelglied 4 vorgesehen, das die Koppelstücke 5a und 5b zusammenklammert und
in Anlage hält.
Das Koppelglied 4 ist – wie
in 2 erkennbar – doppel-T-förmig aus
einem Stahlblech geformt und wird mit seinem Steg 4a in
eine korrespondierende Ausnehmung in den beiden Koppelstücken 5a und 5b eingelegt.
Diese nach oben offene Ausnehmung ist in einer jeweils das Koppelstück 5a, 5b abschließenden Stirnwand 7a, 7b vorgesehen,
die auf der der Anlagefläche
abgewandten Seite gleichzeitig je eine Anlagefläche 8a, 8b für die Innenseiten
der Flansche des doppel-T-förmigen Koppelgliedes 4 bildet,
wenn diese Flansche die Stirnwände 7a und 7b der
Koppelstücke 4 hinter
greifen. Auf diese Weise werden die beiden Krane 2a und 2b formschlüssig miteinander
verbunden und bieten dadurch eine deutlich höhere Sicherheit gegen Wind
und Sturm, als herkömmliche
Sturmsicherungen einzeln gesicherter Krane.
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Besonders
günstige
Verhältnisse
treten dann ein, wenn der zweite Kran 2b im Wesentlichen
im Windschatten des ersten Krans 2a steht, was der Fall ist,
wenn der Wind aus einer Richtung W parallel zur Fahrtrichtung F
weht. Dann wirken auf den zweiten Kran 2b geringere Windkräfte, so
dass dieser über die
Koppelung mit dem ersten Kran 2a einen Teil der für den direkt
angeströmten
Kran 2a erforderlichen Bremsleistung übernehmen kann.
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Die 3 zeigt
eine vergrößerte Detailansicht
der Einzelheit Y von 1, die den Bereich der in der
Parkposition aneinander anliegenden Anstoßelemente 10a, 10b der
Krane 2a, 2b betrifft. Diese sind vorgesehen,
um die Krane 2a, 2b bei hohen Windgeschwindigkeiten
zusätzlich
gegen Umkippen zu sichern. Die freien Enden der Anstoßelemente 10a, 10b liegen
mit ihren einander zugewandten Stirnflächen 11 aneinander
an, sobald auch die Koppelstücke 5a und 5b der
Fahrwerke 6 stirnseitig aneinander liegen. Dadurch stützen sich
die Krane 2a, 2b auch im oberen Bereich gegeneinander
ab und erhöhen
dadurch das Standmoment der Krane 2a, 2b bei Wind
und Sturm deutlich. Die freien Enden der Anstoßelemente 10a, 10b sind
nicht miteinander verriegelt.
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- 1
- Kranfahrbahn
- 1a
- Schiene
- 1b
- Schiene
- 2a
- erster
Kran
- 2b
- zweiter
Kran
- 3a
- Portalstütze
- 3b
- Portalstütze
- 4
- Koppelglied
- 4a
- Steg
- 5a
- Koppelstück
- 5b
- Koppelstück
- 6
- Fahrwerk
- 7a
- Stirnwand
- 7b
- Stirnwand
- 8a
- Anlagefläche
- 8b
- Anlagefläche
- 9a
- Brückenträger
- 9b
- Brückenträger
- 10a
- Anstoßelemente
- 10b
- Anstoßelemente
- 11
- Stirnseite
- 12a
- Laufkatze
- 12b
- Laufkatze
- 13
- Räder
- 14v
- vorderes
Ende
- 14h
- hinteres
Ende
- F
- Fahrtrichtung
- W
- Windrichtung
- X
- Ausschnittsvergrößerung
- Y
- Ausschnittsvergrößerung