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Die vorliegende Erfindung betrifft einen fahrbaren Kran, insbesondere einen Raupenkran, mit einem Gittermastausleger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Gittermastausleger für einen solchen Kran sowie Verfahren zur Auslegermontage und zum Einnehmen einer Parkposition.
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Derartige Krane, auch als Gittermastkrane bezeichnet, kommen u.a. bei der Montage von Windkraftanlagen zum Einsatz, da sie auch in schwierigem bzw. unwegsamem Gelände verwendet werden können.
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In den vergangenen Jahren wurden Windkraftanlagen stückweise immer höher. Mit dem Wachsen der Windkraftanlagen stieg somit auch der Bedarf an immer längeren Gittermastauslegern. Bisher wurde dies durch längere Hauptausleger realisiert. Damit einhergehend stieg sowohl der Platzbedarf am Boden zur Montage bzw. Demontage des Gittermastauslegers als auch die Anforderungen an die Krangröße und den vorhandenen Gegenballast, um den Gittermastausleger aufrichten zu können.
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Der Gittermastausleger wird üblicherweise beim Wippen von einer Wippverseilung gehalten. Daher ist bei Gittermastauslegern (im Gegensatz zu nicht abgespannten Teleskopauslegern) beim Heben schwerer Lasten nicht die Durchbiegung des Gittermastauslegers in der Wippebene das entscheidende Kriterium für die Spitzentraglasten in steiler Stellung, sondern die Seitenverformung senkrecht zur Wippebene. Dieses Problem verschärft sich noch durch den Einsatz längerer Gittermastausleger. Mit steigender Auslegerlänge sank auch die zulässige Windgeschwindigkeit für eine aufgerichtete Stellung ohne Last (Parkstellung).
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Zur Steigerung der seitlichen Hauptauslegersteifigkeit bei Gittermastkranen sind verschiedene Möglichkeiten zur Verbreiterung des Auslegers bekannt. Dabei kann entweder der gesamte Ausleger verbreitert werden oder der Gittermastausleger wird nur in einem bestimmten, insbesondere unteren Bereich verbreitert. Eine Lösung unter Verwendung standardisierter Gitterstücke, welches ohne die Notwendigkeit des Einsatzes spezieller Trägergeräte auskommt, ist aus der
DE 10 2009 016 033 A1 bekannt. Hierbei werden in einem unteren Bereich des Auslegers zwei parallele Stränge aus Gitterstücken verwendet, die über eine untere Traverse mit dem Anlenkstück und über eine obere Traverse mit einem einzelnen Strang weiterer Gitterstücke verbunden sind. Die jeweiligen Stränge können aus identischen oder unterschiedlichen Gitterstücken aufgebaut werden, was einen Rückgriff auf bereits vorhandene Gitterstücke erlaubt. Durch den verbreiterten unteren Bereich ergibt sich ein Gittermastausleger mit erhöhter Seitensteifigkeit.
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Allerdings benötigen derartige Konstruktionen viel Platz am Boden zur Montage bzw. Demontage sowie beim Aufwippen und auch einen entsprechend groß dimensionierten Gegenballast, um den Gittermastausleger aufzurichten. Die angesprochene Problematik einer mit längerem Gittermastausleger verringerten maximal zulässigen Windgeschwindigkeit in der Parkstellung kann eine solche Lösung ebenfalls nicht umgehen.
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Andere Lösungen sehen einen teleskopierbaren Gittermastausleger vor, beispielsweise indem ein kleinerer Teleskopschuss in einem größeren Schuss gelagert wird. Unter Einhaltung von üblichen Transportbreiten stellen derartige Ausleger allerdings keine Lösung für die oben beschriebenen Anforderungen bzgl. der Windkraftanlagen dar, da aufgrund fehlender Seitensteifigkeit zu geringe Traglasten erreicht werden.
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Eine weitere Lösung ist aus der
WO 2019 / 050 404 A1 bekannt, welche einen Gittermastkran offenbart, bei dem die Gitterstücke ähnlich einem Kletterverfahren eines Turmdrehkrans im aufgerichteten Zustand von unten eingeschoben werden. Das Montieren der Gitterstücke erfolgt hier senkrecht, was zwar den Vorteil bringt, nur minimalen Platzbedarf zu benötigen, allerdings auch den Nachteil, dass die Gitterstücke in der Höhe und senkrecht montiert werden müssen. Eine solche Montage geht ggü. der konventionellen Montage horizontal am Boden mit erhöhtem technischem Aufwand und höheren Anforderungen bezüglich der Arbeitssicherheit einher.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen fahrbaren Kran mit einem Gittermastausleger bereitzustellen, der sich für den Einsatz in großen Höhen wie z.B. für die Installation von modernen Windkraftanlagen eignet und dabei einen verringerten Platzbedarf bei der Auslegermontage sowie ein geringeres Gegengewicht erfordert. Zusätzlich soll durch die Erfindung die in einer aufgerichteten Parkstellung des Krans zulässige Windgeschwindigkeit gegenüber einem konventionellen Konzept erhöht werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen fahrbaren Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Demnach wird ein fahrbarer Kran, insbesondere ein Raupenkran, mit einem fahrbaren Unterwagen, einem drehbar auf dem Unterwagen gelagerten Oberwagen und einem Gittermastausleger, welcher am Oberwagen über ein Anlenkstück um eine horizontale Achse bzw. in einer vertikalen Wippebene auf- und abwippbar gelagert ist, vorgeschlagen. Der Gittermastausleger umfasst dabei einen ersten Auslegerteil und einen zweiten Auslegerteil.
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Der erste Auslegerteil weist zwei parallele Stränge (hierin als erste Stränge bezeichnet) von miteinander verbundenen ersten Gitterstücken auf, die an ihren unteren Enden über eine untere Traverse miteinander verbunden sind und mit dem Anlenkstück in Verbindung stehen. Letzteres umfasst die Möglichkeit, dass die untere Traverse direkt am Anlenkstück montiert ist, wobei auch denkbar ist, dass die untere Traverse über ein oder mehrere weitere Gitterstücke mit dem Anlenkstück verbunden ist. An ihren oberen, der unteren Traverse gegenüberliegenden Enden sind die ersten Stränge über eine obere Traverse miteinander verbunden.
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Der zweite Auslegerteil umfasst nur einen einzigen Strang (hierin als zweiter Strang bezeichnet) aus miteinander verbundenen zweiten Gitterstücken, der mit der oberen Traverse in Verbindung steht und an seinem oberen, dem Anlenkstück gegenüberliegenden Ende ein Kopfstück aufweist. Über das Kopfstück kann ein Hubseil zum Heben und Senken einer Last geführt sein.
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Der so in unterschiedliche Bereiche aufgeteilte Gittermastausleger weist aufgrund des verstärkten bzw. verbreiterten ersten Auslegerteils eine erhöhte Seitensteifigkeit auf und ermöglicht so eine höhere Traglast.
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Erfindungsgemäß ist der zweite Auslegerteil jedoch entgegen früheren Lösungen nicht fest am ersten Auslegerteil montiert, sondern der zweite Auslegerteil ist am oder im ersten Auslegerteil verschiebbar gelagert und mit diesem lösbar verriegelbar. Insbesondere ist der zweite Auslegerteil teleskopierbar im ersten Auslegerteil gelagert.
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Durch einen solchen Aufbau kann ein Gittermastausleger realisiert werden, der die Vorteile einer erhöhten Seitensteifigkeit eines mehrsträngigen Auslegers, wie er beispielsweise aus der
DE 10 2009 016 033 A1 bekannt ist, mit dem geringen Platzbedarf eines ausschiebbaren Auslegers verbindet.
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Dies ermöglicht es, den Gittermastausleger am Boden zu montieren und mit verringerter Länge im eingefahrenen Zustand aufzuwippen, sodass weniger Platz und ein geringerer Gegenballast für den Aufrichtvorgang benötigt wird. Gleichzeitig kann der erfindungsgemäße Kran in eine Parkstellung mit einem aufgerichteten aber eingefahrenen Ausleger gebracht werden, sodass sich die maximal zulässige Windgeschwindigkeitfür die Parkposition gegenüber einer Konstruktion mit starrem Ausleger erhöht. Im Vergleich zu einem einfachen einsträngigen, teleskopierbaren Ausleger ergibt sich weiterhin der Vorteil einer erhöhten Traglast und Seitensteifigkeit, was den Einsatz längerer Ausleger ermöglicht.
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Die ersten Gitterstücke sind vorzugsweise kleiner bzw. weisen eine geringere Querschnittsfläche auf als die zweiten Gitterstücke, beispielsweise wie in der
DE 10 2009 016 033 A1 beschrieben. Unter der Querschnittsfläche eines Gitterstückes wird dabei die von den Längsstreben der Gitterstücke aufgespannte Fläche verstanden, d.h. das Produkt aus Tiefe und Breite der Gitterstücke. In diesem Fall sind die ersten Gitterstücke vorteilhafterweise zum Transport in die zweiten Gitterstücke einschiebbar. Hierdurch kann das Transportvolumen erheblich gesenkt werden.
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Allerdings ist es auch möglich, dieselben Gitterstücke für die ersten Stränge und den zweiten Strang zu verwenden, d.h. eine Ausführungsform, bei der die ersten und die zweiten Gitterstücke einen identischen Aufbau aufweisen. Sogar ein umgekehrter Aufbau ist prinzipiell vorstellbar, bei dem die zweiten Gitterstücke eine kleinere Querschnittsfläche aufweisen als die ersten Gitterstücke.
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Vorteilhafterweise sind alle ersten Gitterstücke geometrisch identisch aufgebaut, d.h. sie weisen bezüglich ihrer Abmessungen und/oder Anschlussbereiche keine geometrischen Unterschiede auf. Weiterhin vorteilhafterweise sind auch alle zweiten Gitterstücke geometrisch identisch aufgebaut, d.h. sie weisen bezüglich ihrer Abmessungen und/oder Anschlussbereiche keine geometrischen Unterschiede auf. Es kann daher, wie bei Gittermastauslegern üblich, auf Standardelemente zurückgegriffen werden. In der sonstigen Ausführung können die einzelnen Gitterstücke jedoch durchaus unterschiedlich ausgebildet sein. So können erste bzw. zweite Gitterstücke, die weiter unten im Ausleger eingebaut sind, eine höhere Tragkraft aufweisen als erste bzw. zweite Gitterstücke, die weiter oben eingebaut sind, insbesondere indem für die unteren Gitterstücke Rohre mit größeren Wandstärken eingesetzt werden als für die oberen Gitterstücke. Ebenso können gegebenenfalls weitere Versteifungen vorgesehen sein.
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In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Längsachsen der ersten Stränge denselben Abstand von der Längsachse des zweiten Strangs aufweisen. Insbesondere ist der erste Auslegerteil in Bezug auf die Wippebene symmetrisch aufgebaut. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass die beiden Stränge im Wesentlichen gleich belastet werden und so zur Erhöhung der Seitensteifigkeit optimal beitragen.
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Vorzugsweise ist der kleinste Abstand der ersten Stränge zueinander größer ist als die Breite der zweiten Gitterstücke des zweiten Strangs, sodass der zweite Strang zwischen die ersten Stränge passt. Somit kann der zweite Strang zwischen die ersten Stränge eingeschoben werden.
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Die ersten Gitterstücke und die zweiten Gitterstücke weisen vorteilhafterweise mehrere, insbesondere vier, parallele Längsstreben auf, wobei die Längsachse vorliegend dadurch definiert ist, dass sie parallel zu den Längsstreben verläuft und den gleichen Abstand zu allen Längsstreben aufweist. Sie kann daher auch als Mittelachse der Gitterstücke bzw. des jeweiligen Strangs bezeichnet werden.
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Werden mehr als zwei parallel verlaufende erste Stränge eingesetzt, weist der Gittermastausleger vorteilhafterweise eine oder mehrere Gruppen von parallel verlaufenden Strängen auf, deren Längsachsen den gleichen Abstand von der Längsachse des zweiten Strangs haben.
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Bevorzugt umfasst der erste Auslegerteil allerdings genau zwei erste Stränge von ersten Gitterstücken, d.h. einen doppelsträngigen bzw. doppeltürmigen Aufbau. In diesem Fall liegen die Längsachsen der ersten Stränge und des zweiten Strangs bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene, die insbesondere senkrecht zur Wippebene verläuft.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Strang des zweiten Auslegerteils zwischen die ersten Stränge des ersten Auslegerteils einfahrbar (bzw. einteleskopierbar) ist. Die ersten Stränge weisen einen Zwischenraum auf, welcher so dimensioniert ist, dass der zweite Strang darin Platz findet. Vorzugsweise liegen die Längsachsen der ersten und zweiten Stränge innerhalb einer gemeinsamen Ebene, die insbesondere senkrecht zur Wippebene steht.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Auslegerteil in der oberen Traverse verschiebbar gelagert ist, vorzugsweise in einer mittig in der oberen Traverse vorgesehen Ausnehmung. Der zweite Auslegerteil bzw. zweite Strang ist also durch die obere Traverse hindurchgeführt und wird von dieser zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig umschlossen.
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Die obere Traverse übernimmt somit mehrere Funktionen. Einerseits verbindet sie die ersten Stränge des ersten Auslegerteils miteinander und mit dem zweiten Auslegerteil und andererseits dient sie der Führung und beweglichen Lagerung des zweiten Auslegerteils. In einer dritten Funktion kann sie ferner der Verriegelung der ersten und zweiten Auslegerteile miteinander dienen, wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben ist.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Auslegerteil am unteren, dem Kopfstück gegenüberliegenden Ende des zweiten Strangs ein Fußstück aufweist, welches bei jeder Stellung des zweiten Auslegerteils zwischen der unteren Traverse und der oberen Traverse angeordnet ist. In der vollständig eingefahrenen Position des zweiten Auslegerteils befindet es sich vorzugsweise näher an der unteren Traverse als an der oberen Traverse und bei der vollständig ausgefahrenen Stellung verhält es sich vorzugsweise umgekehrt.
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Das Fußstück ist bevorzugt mit mindestens einem, besonders vorzugsweise mit allen ersten Strängen über Führungsmittel, insbesondere Rollen und/oder Gleitflächen bzw. -schienen, verbunden, sodass es an dem oder den ersten Strängen entlangrollen und/oder -gleiten kann. Diese Führungsmittel dienen bevorzugt gleichzeitig einer stabilen Lagerung und Führung des zweiten Auslegerteils am / im ersten Auslegerteil.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass am Fußstück und an der oberen Traverse Verbindungsmittel vorgesehen sind, über welche der zweite Auslegerteil in seiner vollständig ausgefahrenen Position mit dem ersten Auslegerteil fest verriegelbar bzw. verbindbar, insbesondere verbolzbar ist. Die Verriegelung bzw. Verbolzung stellt zwischen beiden Auslegerbereichen insbesondere eine steife Verbindung zur formschlüssigen Kraftübertragung im Betrieb her. Im verriegelten Zustand ist ein Einfahren des zweiten Auslegerteils nicht möglich und die beiden Auslegerteile fungieren als ein einziger, verlängerter Gittermastausleger. Bei den Verbindungsmitteln kann es sich insbesondere um Bolzpunkte zur Herstellung einer Gabel-Finger-Verbindung oder um Mittel zur Herstellung einer fliegend gelagerten, formschlüssigen Verbindung handeln.
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Die Herstellung der genannten Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels mindestens eines Aktuators, beispielsweise elektrisch oder hydraulisch, da dieser Vorgang im aufgerichteten Auslegerzustand erfolgt. Der Verbindungsvorgang mittels des mindestens einen Aktuators wird vorzugsweise von einer Kransteuerung überwacht.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fußstück Rollen und/oder Gleitflächen aufweist, über die es an mindestens einem, vorzugsweise an allen ersten Strängen abrollt und/oder entlanggleitet. Alternativ oder zusätzlich kann die obere Traverse Rollen und/oder Gleitflächen aufweisen, über die der zweite Strang abrollt und/oder entlanggleitet. Bevorzugt sind sowohl am Fußstück als auch an der oberen Traverse Rollen und/oder Gleitflächen vorgesehen, sodass sich eine stabile und sichere Lagerung des zweiten Auslegerteils ergibt.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Auslegerteil einen Führungsrahmen umfasst, welcher zwischen der oberen Traverse und der unteren Traverse und insbesondere zwischen den zwei ersten Strängen im Bereich der oberen Traverse angeordnet ist. Der Führungsrahmen befindet sich also insbesondere vor bzw. unter der oberen Traverse (vom Oberwagen aus gesehen), ist bevorzugt aber nicht mit der oberen Traverse, sondern mit den Gitterstücken der ersten Stränge verbunden. Der Führungsrahmen weist Rollen und/oder Gleitflächen auf, über die der zweite Strang abrollt und/oder entlanggleitet. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Rollen und/oder Gleitflächen nur an bzw. in dem Führungsrahmen angeordnet sind. Die Traverse dient in dieser Ausführungsvariante lediglich als oberes Verbindungselement der ersten Stränge und ggf. auch zum Verriegeln des zweiten Auslegerteils mit dem ernsten Auslegerteil. Der Führungsrahmen umgibt vorzugsweise den zweiten Strang vollständig oder zumindest teilweise, d.h. der zweite Strang verläuft bevorzugt durch den Führungsrahmen hindurch.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fußstück zwischen den ersten Strängen angeordnet ist. Alternativ kann das Fußstück die ersten Stränge ganz oder teilweise umgeben bzw. umschließen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fußstück starr ausgebildet ist, d.h. im ausgefahrenen Zustand ist der zweite Auslegerteil nicht mittels des Fußstücks bewegbar bzw. schwenkbar.
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Alternativ kann das Fußstück einen mit den ersten Strängen über Führungsmittel, insbesondere Rollen und/oder Gleitflächen, verbundenen Führungsteil sowie einen schwenkbar mit dem Führungsteil verbundenen und insbesondere mit diesem verriegelbaren Schwenkteil umfassen, wobei der zweite Auslegerteil in der vollständig ausgefahrenen Position durch Verschwenken des entriegelten Schwenkteils in der Wippebene gegenüber dem ersten Auslegerteil neigbar ist. Während der Montage und des eingefahrenen Zustands sind die beiden gegeneinander schwenkbaren Teile des Fußstücks vorzugsweise miteinander verriegelt und daher relativ zueinander nicht bewegbar. Nach dem Verbinden von erstem und zweitem Auslegerteil und dem Entriegeln der beiden Fußstückteile, kann das Neigen des zweiten Auslegerteils mittels einer verstellbaren Abspannung, insbesondere Seilverstellung, erfolgen.
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Ebenfalls ist denkbar, dass nicht das Fußstück schwenkbar ausgebildet ist, sondern ein spezielles neigbares Gitterstück oder Adapterstück in den zweiten Strang eingebaut ist.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschiebung des zweiten Auslegerteils relativ zum ersten Auslegerteil, d.h. das Ein- und Ausfahren des zweiten Auslegerteils, mittels eines Seilzugsystems des Krans erfolgt. Hierzu befindet sich vorzugsweise jeweils am Fußstück und an der oberen Traverse mindestens eine Umlenkrolle des Seilzugsystems, über die ein Ausschubseil führbar bzw. geführt ist. Durch Betätigung einer Winde wird das über die Umlenkrollen des Seilzugsystems geführte Ausschubseil eingezogen und dadurch der zweite Auslegerteil ausgefahren. Das Ausschubseil ist hierfür vorzugsweise an einem Festpunkt am Kopfteil fest angeschlagen. Als Seilzugsystem kann ein übliches, aus dem Stand der Technik bekanntes System zur Anwendung kommen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Betätigung des Seilzugsystems eine eigene Verstellwinde mit einem über die Umlenkrollen des Seilzugsystems geführten Ausschubseil vorgesehen ist. Die Verstellwinde kann beispielsweise an / in der unteren Traverse, dem Anlenkstück oder einer anderen Stelle am Oberwagen vorgesehen sein. Das Ausschubseil ist vorzugsweise an einem Festpunkt am Kopfstück befestigt.
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Alternativ kann zur Betätigung des Seilzugsystems auch eine bereits vorhandene Hubwinde mit ihrem Hubseil verwendet werden. Dabei kann es sich z.B. um eine Hubwinde mit einem Hubseil zum Heben und Senken einer am Kopfstück aufgehängten Hakenflasche handeln, wobei das Ende des Hubseils am vorgesehenen Festpunkt am Kopfstück oder an der Hakenflasche angeschlagen ist.
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Dazu benötigt die Hakenflasche eine Möglichkeit eines Hartanschlags am Kopfstück, die für die Hakenflasche beim Ausfahren des zweiten Auslegerteils als Gegenlager dienen kann. Beim Ausfahren ist vorzugsweise durch eine geeignet gestaltete Kransteuerung die normalerweise hier greifende Sicherheitsabschaltung des Hakenhebevorgangs abgeschaltet, sodass die Hakenflasche gegen den Anschlag am Kopfstück gezogen werden kann. Ebenfalls ist denkbar, dass die Hakenflasche am Kopfstück feststellbar ist.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Auslegerteil an der oberen Traverse abgespannt ist, vorzugsweise über einen am Oberwagen angelenkten Oberwagenabspannbock und/oder einen Derrickausleger. Diese Abspannung ist vorzugsweise verstellbar, insbesondere über eine Seilverstellung, um die Abspannlänge beim Wippen des Gittermastauslegers nachführen bzw. anpassen zu können.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Auslegerteil nicht abgespannt ist. Dadurch stellt der zweite Auslegerteil einen Biegeträger (ähnlich einem Teleskopausleger) dar und besitzt damit limitierte Traglastkapazitäten. Dafür gestaltet sich der Ein- und Ausfahrvorgang einfacher und es muss keine eigene Abspannung vorgesehen und an die Auslegerlänge angepasst werden.
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In einer alternativ möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, der zweite Auslegerteil über einen an der oberen Traverse montierten Abspannbock abgespannt ist. Dadurch erhöht sich die Tragfähigkeit des Gittermastauslegers im ausgefahrenen Zustand. Vorzugsweise ist der zusätzliche Abspannbock über eine oder mehrere Abspannstangen, d.h. über eine feste Abspannung, mit dem Anlenkstück oder der unteren Traverse des ersten Auslegerteils verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann der Abspannbock über eine verstellbare Seilabspannung mit dem Kopfstück des zweiten Auslegerteils verbunden sein. Die Abspannung ist verstellbar, um sich an den Ausfahrzustand des zweiten Auslegerteils und ggf. eine optional vorgesehene Neigung anpassen zu können.
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Sind die ersten und zweiten Auslegerteile an Fußstück und oberer Traverse fest miteinander verbunden bzw. verbolzt, stellt diese Verbindung eine feste Einspannung zwischen erstem und zweitem Auslegerteil dar. Durch die zusätzlich angebrachte Seilverstellung ist ein statisch überbestimmtes System hergestellt.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die Vorspannung des zweiten Auslegerteils die Tragfähigkeit am Kopfstück erhöht werden kann. Das Funktionsprinzip dazu ist beispielsweise von Teleskopkranen bekannt. Diese verwenden Seilabspannungen auf dem Teleskopauslegerrücken, um die Traglast des Teleskopauslegers durch Vorspannung des Biegeträgers zu steigern. Die für einen Lastfall passende Vorspannung des zweiten Auslegerteils wird vorzugsweise durch die Kransteuerung überwacht und geregelt oder gesteuert aufgebracht. Als Winde für die obere Seilverstellung kann eine im Stand der Technik aus einer Gitterauslegerwippe bekannte Verstellwinde im Anlenkstück des ersten Auslegerteils dienen.
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Alternativ kann der zweite Auslegerteil über einen am Oberwagen angelenkten Oberwagenabspannbock und/oder einen Derrickausleger abgespannt sein. Vorzugsweise umfasst die Abspannung eine oder mehrere Abspannstangen und/oder eine verstellbare Seilabspannung zur Anpassung der Abspannlänge an den Ausschiebezustand des zweiten Auslegerteils. Bevorzugt ist der erste Auslegerteil über eine separate Abspannung mit dem Oberwagenabspannbock und/oder dem Derrickausleger verbunden. Um ein statisch überbestimmtes System zu vermeiden, kann optional vorgesehen sein, dass die Abspannung des ersten Auslegerteils kraftlos gestellt werden kann, sodass der Gesamtausleger nur noch über die mit dem zweiten Auslegerteil verbundene Abspannung abgespannt ist.
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Der erste Auslegerteil kann weitere Verbindungsmittel aufweisen, um den zweiten Auslegerteil in einer anderen als der vollständig ausgefahrenen Position verriegeln und fest mit dem ersten Auslegerteil verbinden zu können, beispielsweise in einer vollständig eingefahrenen Position, in einer zur Hälfte ausgefahrenen Position etc. Hierfür werden vorzugsweise dieselben Verbindungsmittel am Fußstück des zweiten Auslegerteils verwendet.
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Die Gitterstücke sind untereinander vorzugsweise über bekannte Gabel-Finger-Verbindungen miteinander verbindbar bzw. verbolzbar.
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Vorzugsweise besitzen die unteren und oberen Traversen an den entsprechenden Positionen ebenfalls solche ineinandergreifende Gabel-Finger-Verbindungselemente, um die ersten Gitterstücke daran anbolzen zu können. Ebenfalls weist das Fußstück vorzugsweise entsprechende Gabel-Finger-Verbindungselemente zur Verbolzung mit einem zweiten Gitterstück auf.
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In einer möglichen Ausführungsform kann die obere Traverse Verbindungsmittel zur Herstellung einer fliegend gelagerten, formschlüssigen Verbindung mit dem zweiten Auslegerteil aufweisen. Dabei kann es sich insbesondere um seitlich gelagerte und vorzugsweise mittels eines Aktuators linear bewegbare Verriegelungsbolzen handeln, die nach innen bewegbar sind. Das Fußstück kann entsprechende Bolzenaufnahmen aufweisen, in die die Verriegelungsbolzen in einem vollständig ausgefahrenen Zustand des zweiten Auslegerteils einfahrbar sind, um die ersten und zweiten Auslegerteile reversibel miteinander zu verriegeln. Prinzipiell könnten mehrere solcher Bolzenaufnahmen an unterschiedlichen Positionen entlang des zweiten Strangs angeordnet sein, um verschiedene Ausschubpositionen zu definieren.
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Die Länge des zweiten Auslegerteils kann im Wesentlichen der Länge des ersten Auslegerteils entsprechen. Ebenfalls ist denkbar, dass das zweite Auslegerteil länger ist als das erste Auslegerteil, sodass sich durch vollständiges Ausfahren die Länge des Gittermastauslegers verdoppeln lässt oder mehr. Somit würde auch bei einem vollständig eingefahrenen zweiten Auslegerteil letzterer um eine gewisse Länge aus dem ersten Auslegerteil herausragen, beispielsweise um ein zweites Gitterteil oder mehr.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Gittermastausleger für einen erfindungsgemäßen Kran. Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für den erfindungsgemäßen Kran, weshalb auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage des Gittermastauslegers eines erfindungsgemäßen Krans, wobei der zweite Auslegerteil des Gittermastauslegers ein Fußstück umfasst wie oben beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Montieren des ersten Auslegerteils am Oberwagen des Krans, insbesondere in einer im Wesentlichen horizontalen Stellung,
- - Verbinden des Fußstücks mit dem ersten Auslegerteil,
- - Montieren des zweiten Strangs am Fußstück,
- - Aufwippen des Gittermastauslegers, vorzugsweise bei vollständig eingefahrenem zweiten Auslegerteil,
- - Ausfahren des zweiten Auslegerteils in einem aufgerichteten Zustand des Gittermastauslegers, insbesondere mittels des zuvor beschriebenen Seilzugsystems, und Verriegeln bzw. Verbinden des zweiten Auslegerteils mit dem ersten Auslegerteil, insbesondere über das Herstellen einer festen Verbindung zwischen Fußstück und oberer Traverse.
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Das Montieren des ersten Auslegerteils am Oberwagen kann dadurch erfolgen, dass zunächst die untere Traverse am Anlenkstück angebaut wird und dann die ersten Gitterstücke der ersten Stränge nacheinander montiert werden, bis die gewünschte Länge des ersten Auslegerteils erreicht ist. Anschließend kann die obere Traverse angebaut werden.
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Während des im Wesentlichen horizontalen Montageprozesses des Gittermastauslegers kann dieser am Boden abgestützt sein.
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In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Montieren des zweiten Strangs am Fußstück folgende Schritte umfasst:
- - Verbinden eines zweiten Gitterstücks mit dem Fußstück,
- - Verschieben des montierten zweiten Gitterstücks samt Fußstück in Richtung Anlenkstück, beispielsweise um im Wesentlichen die Länge des zweiten Gitterstücks, insbesondere um einen etwas kürzeren Weg als die Länge des zweiten Gitterstücks,
- - Verbinden eines weiteren zweiten Gitterstücks mit dem zuvor montierten zweiten Gitterstück,
- - Verschieben der bisher montierten zweiten Gitterstücke samt Fußstück in Richtung Anlenkstück, beispielsweise um im Wesentlichen die Länge des zweiten Gitterstücks, insbesondere um einen etwas kürzeren Weg als die Länge des zweiten Gitterstücks,
- - optional Wiederholen der beiden vorhergehenden Schritte, bis die gewünschte Länge des zweiten Strangs erreicht ist,
- - Verbinden des Kopfstücks mit dem zuletzt montierten zweiten Gitterstück.
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Die zweiten Gitterstücke werden also jeweils mit dem vorherigen Gitterstück verbolzt und vorzugsweise Stück für Stück von der oberen Traverse her in den ersten Auslegerteil eingeschoben. Mit jedem eingeschobenen zweiten Gitterstück wird das Fußstück des zweiten Auslegerteils um eine Gitterstücklänge in Richtung Anlenkstück bzw. untere Traverse des ersten Auslegerteils bewegt.
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Nach der Montage der zweiten Gitterstücke wird auf den ausschiebbaren zweiten Auslegerteil das Kopfstück montiert und vorzugsweise die Hakenflasche wie aus dem Stand der Technik bekannt eingeschert.
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Die Demontage des erfindungsgemäßen Gittermastauslegers erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verbringen eines erfindungsgemäßen Krans in eine Parkposition mit aufgerichtetem Gittermastausleger, wobei im aufgerichteten Zustand die Verriegelung zwischen erstem und zweitem Auslegerteil gelöst und das zweite Auslegerteil in Richtung Anlenkstück eingefahren wird, um die Gesamtlänge des Gittermastauslegers zu verringern und dadurch insbesondere die maximal zulässige Windgeschwindigkeit zu erhöhen. Das Einfahren kann mittels eines Seilzugssystems wie zuvor beschrieben erfolgen, indem das Ausschubseil abgewickelt wird.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- 1a-b: Seitenansichten des erfindungsgemäßen Krans gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit ausgefahrenem und eingefahrenem Gittermastausleger;
- 2: den erfindungsgemäßen Kran gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht bei eingefahrenem und horizontal ausgerichtetem Gittermastausleger;
- 3a-b: eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf die obere Traverse des ersten Auslegerteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 4a-c: eine Seitenansicht und zwei Draufsichten auf die obere Traverse des ersten Auslegerteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 5: den erfindungsgemäßen Gittermastausleger gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht bei eingefahrenem zweiten Auslegerteil;
- 6a-c: drei Ausführungsbeispiele des Fußstücks des zweiten Auslegerteils, jeweils in einer frontalen Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5;
- 7a-b: frontale Schnittansichten der oberen Traverse gemäß einem Ausführungsbeispiel mit und ohne dem darin gelagerten zweiten Strang entlang der Linie B-B in 5;
- 8a-b: frontale Schnittansichten des Führungsrahmens unterhalb der oberen Traverse gemäß einem Ausführungsbeispiel mit und ohne dem darin gelagerten zweiten Strang entlang der Linie B-B in 5;
- 9a-b: eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf das Fußstück des zweiten Auslegerteils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 10a-b: eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf das Fußstück des zweiten Auslegerteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 11a-b: Seitenansichten der oberen Traverse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vor und nach dem Verbolzen mit dem Fußstück;
- 12a-c: Seitenansichten der oberen Traverse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vor und nach dem Verbolzen mit dem Fußstück;
- 13: eine perspektivische Ansicht der oberen Traverse gemäß einem Ausführungsbeispiel vor dem Verbolzen mit dem Fußstück;
- 14: eine Seitenansicht des Kopfstücks mit Hakenflasche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 15a-b: Seitenansichten des erfindungsgemäßen Krans gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit ausgefahrenem und eingefahrenem Gittermastausleger;
- 15c: den Kran gemäß 15b mit horizontal ausgerichtetem Gittermastausleger in einer Seitenansicht;
- 16a-b: Seitenansichten des erfindungsgemäßen Krans gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit ausgefahrenem und eingefahrenem Gittermastausleger;
- 16c: den Kran gemäß 16b mit horizontal ausgerichtetem Gittermastausleger in einer Seitenansicht;
- 17a: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Krans gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit ausgefahrenem Gittermastausleger; und
- 17b: den Kran gemäß 17a mit horizontal ausgerichtetem Gittermastausleger und eingefahrenem zweiten Auslegerteil in einer Seitenansicht.
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Die 1a und 1b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Krans 10 in einer seitlichen Ansicht. Der Kran 10, bei dem es sich um einen Raupenkran mit einem Gittermastausleger 20 bzw. um einen Gittermastkran handelt, weist einen Unterwagen 12 mit Raupenträgern auf. Ein Oberwagen 14 ist um eine vertikale Achse drehbar auf dem Unterwagen 12 gelagert.
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Der Gittermastausleger 20 ist an den Oberwagen 14 um eine horizontale Achse schwenkbar angelenkt, sodass er innerhalb einer vertikalen Wippebene auf- und abgewippt werden kann. Der erfindungsgemäße Gittermastausleger 20 ist dabei nicht starr, sondern teleskopierbar aufgebaut, und umfasst einen unteren, ersten Auslegerteil 21, welcher über ein Anlenkstück 23 an den Oberwagen 14 angelenkt ist. Der erste Auslegerteil 21 ist mittels einer verstellbaren Abspannung 17 über einen schwenkbar am Oberwagen 14 gelagerten Derrickausleger 16 abgespannt, wobei der Derrickausleger 16 mit einem Derrickballast 18 verbunden ist, um zusätzlich zum am Oberwagen 14 gelagerten Oberwagenballast das notwendige Gegengewicht für den Hauptausleger 20 und die zu hebende Last aufzubringen.
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Der Gittermastausleger 20 umfasst ferner einen oberen, zweiten Auslegerteil 22, welcher verschiebbar bzw. teleskopierbar im ersten Auslegerteil 21 gelagert ist und daher ein- und ausgefahren werden kann, um die Gesamtlänge des Gittermastauslegers 20 zu verändern. Am oberen Ende des zweiten Auslegerteils 22 befindet sich ein Kopfstück 40, bei dem es sich um eine übliche Mastspitze handeln kann. Die 1a zeigt den Kran 10 mit ausgefahrenem, die 1b den Kran 10 mit eingefahrenem Ausleger 20.
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Die 2 zeigt den Kran 10 mit eingefahrenem und horizontal ausgerichtetem Gittermastausleger 20 in einer Draufsicht, sodass der Aufbau der ersten und zweiten Auslegerteile 21, 22 besser sichtbar ist.
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Der erste Auslegerteil 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel doppeltürmig aufgebaut und umfasst zwei erste Stränge 24 von miteinander verbundenen ersten Gitterstücken 26, die über eine untere Traverse 28 miteinander sowie mit dem Anlenkstück 23 fest verbunden sind. An ihren oberen (d.h. der unteren Traverse 28 gegenüberliegenden) Enden sind die ersten Stränge 24 über eine obere Traverse 30 miteinander verbunden. Die ersten Stränge 24 verlaufen in Auslegerlängsrichtung parallel zueinander und sind von der Wippebene bzw. der mittig verlaufenden Längsachse des Gesamtauslegers 20 im selben Abstand angeordnet. Der erste Auslegerteil 21 weist einen zur Wippebene symmetrischen Aufbau auf.
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Der zweite Auslegerteil 22 umfasst nur einen einzigen zweiten Strang 34 von miteinander verbundenen zweiten Gitterstücken 36, der verschiebbar in der oberen Traverse 30 gelagert ist. Am unteren (der unteren Traverse 28 zugewandten) Ende ist der zweite Strang 34 mit einem Fußstück 38 verbunden, während der zweite Strang 34 am gegenüberliegenden, oberen Ende das Kopfstück 40 aufweist, über welches ein Hubseil zum Heben und Senken einer Last geführt ist.
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Die Längsachse des zweiten Strangs 34 fällt in Draufsicht vorzugsweise mit der Wippebene zusammen, sodass die ersten Stränge 24 denselben Abstand von der Längsachse des zweiten Strangs 34 aufweisen. Sämtliche Längsachsen sind parallel zueinander und zur Ausschieberichtung des Gittermastauslegers 20.
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Der zweite Auslegerteil 22 bzw. der zweite Strang 34 lässt sich in den Zwischenraum zwischen den beiden ersten Strängen 24 einfahren (vgl. 3).
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Bei den ersten Gitterstücken 26 handelt es sich vorzugsweise um geometrisch identische Bauteile, welche miteinander verbolzt werden, um die Stränge 24 zu bilden. Auch bei den zweiten Gitterstücken 36 handelt es sich vorzugsweise um geometrisch identische Bauteile, welche miteinander verbolzt werden, um den zweiten Strang 34 zu bilden. Die ersten Gitterteile 26 weisen damit insbesondere untereinander die gleichen Abmessungen und Verbindungsbereiche auf. In der Gestaltung können diese jedoch durchaus unterschiedlich sein. So können Gitterstücke 26, 36, welche weiter oben eingebaut werden, eine geringere Wandstärke in den verwendeten Rohren aufweisen als solche, die weiter unten im Ausleger 20 verbaut werden. Die ersten und zweiten Gitterelemente 26, 36 weisen vorzugweise einen kastenförmigen Aufbau mit rechteckiger Querschnittsfläche auf und umfassen jeweils vier parallele Längsstreben.
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Bei den in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die ersten Gitterstücke 26 eine geringere Querschnittsfläche auf als die zweiten Gitterstücke 36 (in der 3 an der geringeren Breite in Draufsicht zu erkennen), d.h. für die ersten Stränge 24 werden kleinere Gitterstücke 26 verwendet als für den zweiten Strang 34. Selbstverständlich könnten aber auch dieselben Gitterstücke für die ersten und zweite Stränge 24, 34 verwendet werden, d.h. die ersten und zweiten Gitterstücke 26, 36 einen identischen Aufbau aufweisen.
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Die 3a-b und 4a-b zeigen jeweils die obere Traverse 30 ohne den zweiten Auslegerteil 22 in einer Seitenansicht (3a, 4a) und einer Draufsicht (3b, 4b), wobei die mit der oberen Traverse 30 verbundenen ersten Gitterstücke 26 ebenfalls eingeblendet sind. Die 4c zeigt eine Schnittansicht durch die obere Traverse 30 und die ersten Gitterstücke 26, wobei die bolzenförmigen Verbindungsmittel 31 zu erkennen sind.
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Die obere Traverse 30 weist bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen in Draufsicht einen trapezförmigen Aufbau und in Seitenansicht ein rechteckiges Profil auf, wobei selbstverständlich auch andere Formen denkbar sind.
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Bei dem in den 3a-b gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die obere Traverse 30 an der längeren Seite des Trapezes Verbindungsmittel in Form von Gabel-Finger-Verbindungselementen, wie sie auch an den Stirnseiten der ersten Gitterelemente 26 vorgesehen sind. Über diese Gabel-Finger-Verbindungselemente sind die gezeigten ersten Gitterelemente 26 mit der oberen Traverse 30 verbolzt. Die untere Traverse 28 weist ebenfalls solche Gabel-Finger-Verbindungselemente auf und ist darüber entsprechend mit den an die untere Traverse 28 angrenzenden ersten Gitterelementen 26 verbolzt. Auch die ersten Gitterelemente 26 sind untereinander über solche Gabel-Finger-Verbindungselemente verbolzt.
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In den 3a-b ist auch der Anschlagpunkt an der Oberseite der oberen Traverse 30 für die Abspannung 17 zu sehen. Ferner weist die obere Traverse 30 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu dem Kran 10 der 1a-b einen weiteren Abspannbock 70 auf, über welchen das zweite Auslegerteil 22 abgespannt ist. Darauf wird weiter unten noch genauer eingegangen. Der Abspannbock 70 ist an der Oberseite der oberen Traverse 30 mittig befestigt.
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Des Weiteren befinden sich an der dem Anlenkstück 23 zugewandten Seite der oberen Traverse 30 weitere Verbindungsmittel 31 zur Herstellung einer Verbolzung mit dem Fußstück 38, welches an der der oberen Traverse 30 zugewandten Seite entsprechende Verbindungsmittel 37 aufweist (siehe 8a-b). Durch Verbolzen der Verbindungsmittel 31, 37 im vollständig ausgefahrenen Zustand werden Fußstück 38 und obere Traverse 30 und somit der erste und der zweite Auslegerteil 21, 22 fest miteinander verbunden und fungieren als gemeinsamer, starrer Gittermastausleger 20 mit vergrößerter Gesamtlänge.
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Bei dem in den 4a-c gezeigten Ausführungsbeispiel weist die obere Traverse 30 rechtwinklig zur Gleitebene jeweils auf der rechten und linken Seite eine Bohrung mit darin befindlichen Verbindungsmitteln 31 auf. Die Verbindungsmittel 31 sind hier als kollinear angeordnete Verriegelungsbolzen ausgebildet (vgl. 4c), welche zum Verriegeln mit dem Fußstück 38 des zweiten Strangs 34 linear nach innen bewegt werden, insbesondere mittels je eines Aktuators. Es können zwei oder mehr als zwei Verriegelungsbolzen 31 vorgesehen sein. Am Fußstück 38 des zweiten Strangs 34 befinden sich die passenden Verbindungsmittel 37 in Form von Bohrungen bzw. Bolzenaufnahmen, die das Gegenstück zu den Verbindungsmitteln 31 darstellen (siehe 10a). Das Fußstück 38 wird durch das Zusammenspiel der beiden Verbindungsmittel 31 und 37 fliegend formschlüssig gelagert bzw. verbolzt. Die Verriegelungsbolzen 31 weisen vorzugsweise am freien Ende eine umlaufende Fase auf, um das Einschieben in die Bolzenaufnahmen 37 zu erleichtern bzw. Fertigungstoleranzen auszugleichen.
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Bei dem in den 4a-c gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner ein Führungsrahmen 75 als separates Bauteil unterhalb der bzw. benachbart zur Traverse 30 platziert (siehe 8a-b). Der Führungsrahmen 75 ist mit den oberen Gitterelementen 26 des ersten Stangs 24 verbunden und zwischen diesen angeordnet. Auf die Funktion dieses Führungsrahmens 75 wird weiter unten eingegangen.
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Der Gittermastausleger 20 ist in einer schematischen Draufsicht im vollständig eingefahrenen Zustand nochmals in der 5 gezeigt. Das Fußstück 38 befindet sich hier in angrenzender Position zur unteren Traverse 28, während der zweite Strang 34 oben über die obere Traverse 30 hinausragt - nämlich im Wesentlichen um ein zweites Gitterstück 36 (und das Kopfstück 40). Selbstverständlich wäre auch ein noch längerer zweiter Strang 34 denkbar. Auch ein kürzerer zweiter Strang 34 könnte vorgesehen sein, sodass das Fußstück 38 im vollständig eingefahrenen Zustand von der unteren Traverse 28 beabstandet ist.
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Die 6a-c zeigen drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele des Fußstücks 38, jeweils in einer Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5, wobei auch die Querschnitte der ersten Gitterstücke 26 der ersten Stränge 24 sowie eines zweiten Gitterstücks 36 des zweiten Strangs 34 gezeigt sind.
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Im ersten Ausführungsbeispiel der 6a befindet sich das Fußstück 38 zwischen den ersten Strängen 24 und weist somit eine geringere Breite auf als der erste Auslegerteil 21. Dies entspricht auch der in der 5 gezeigten Ausgestaltung des Fußstücks 38. Im zweiten Ausführungsbeispiel der 6b umschließt das Fußstück 38 dagegen die ersten Gitterstücke 26 der ersten Stränge 24 vollständig und weist somit eine größere Breite auf als die beiden ersten Stränge 24 zusammen. Im dritten Ausführungsbeispiel der 6c liegt das Fußstück 38 des zweiten Stangs 34 lediglich mit jeweils einer Rolle 33 auf jeweils einem Stang 24 des ersten Auslegerteils 21 auf. Die Rollen 33 des Fußstücks 38 sind oben seitlich angeordnet, sodass das Fußstück 38 auf den Gitterstücken 26 der ersten Stränge 24 aufliegt und an diesen entlangrollt. Die Drehachsen der Rollen 33 verlaufen hierbei insbesondere kollinear.
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Das Fußstück 38 weist also in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen seitlich Rollen 39 auf, über welche es mit den ersten Strängen 24 verbunden ist und an diesen entlangrollt. Die Rollen 39, die für die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele in den 9a und 10a genauer zu sehen sind, dienen gleichzeitig der Führung und dem Abstützen des zweiten Auslegerteils 22 am bzw. im ersten Auslegerteil 21.
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In jeder Ausschubstellung des zweiten Auslegerteils 22 befindet sich das Fußstück 38 zwischen den unteren und oberen Traversen 28, 38 des ersten Auslegerteils 21.
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Die 7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel der oberen Traverse 30 in einer Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5, mit (7a) und ohne (7b) zweitem Strang 34. Die obere Traverse 30 besitzt entlang der Gittermastlängsachse gesehen eine rechteckige Form und weist im Bereich zwischen den Verbindungsmitteln 31 für die beiden ersten Stränge 24 eine zentrale Ausnehmung 32 auf, durch die der zweite Strang 34 des zweiten Auslegerteils 22 hindurchgeführt ist. In der Ausnehmung 32 befinden sich Rollen 33, die in diesem Ausführungsbeispiel an den Ober- und Unterseiten der Ausnehmung 32 angeordnet sind. Über diese Rollen 33 wird der zweite Strang 34 in der oberen Traverse 30 geführt und rollt an dieser entlang.
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Die 8a und 8b zeigen ein Ausführungsbeispiel des bereits angesprochenen Führungsrahmens 75 gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante, der als separates Bauteil unterhalb der Traverse 30 bzw. zwischen der oberen und der unteren Traverse 28, 30 platziert ist (siehe 4a-b), jeweils mit (8a) und ohne (8b) zweitem Strang 34. Der Führungsrahmen 75 ist mit den oberen Gitterelementen 26 des ersten Stangs 24 verbunden, jedoch nicht mit der oberen Traverse 30. Der Führungsrahmen 75 besitzt entlang der Gittermastlängsachse gesehen eine im Wesentlichen rechteckige Form und weist im Bereich zwischen den Verbindungsmitteln 31 für die beiden ersten Stränge 24 eine zentrale Ausnehmung 32 auf, durch die der zweite Strang 34 des zweiten Auslegerteils 22 hindurchgeführt ist. In der Ausnehmung 32 befinden sich Rollen 33, die in diesem Ausführungsbeispiel an den Ober- und Unterseiten der Ausnehmung 32 (siehe 4c) angeordnet sind. Über diese Rollen 33 wird der zweite Strang 34 in dem Führungsrahmen 75 vor bzw. unterhalb (vom Oberwagen aus gesehen) der oberen Traverse 30 geführt und rollt an dieser entlang. Die obere Traverse 30 weist in diesem Ausführungsbeispiel keine eigenen Führungselemente auf. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind innen an jeder Ecke des Führungsrahmens 75 jeweils zwei Rollen 33 vorgesehen, deren Drehachsen senkrecht zueinander stehen. Dadurch wird eine stabile Führung des zweiten Strangs 34 innerhalb des Führungsrahmens 75 erreicht (vgl. 8b). Es sind bevorzugt Rollen 33 an beiden Enden (entlang der Gittermastlängsachse gesehen) des Führungsrahmens 75 vorgesehen (vgl. 12a).
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Die 9a und 9b zeigen ein Ausführungsbeispiel des Fußstücks 38 gemäß 6a in einer Seitenansicht (9a) und in einer Draufsicht (9b) zusammen mit dem untersten zweiten Gitterstück 36 des zweiten Strangs 34. Man erkennt die Verbindungsmittel, über die das Fußstück 38 mit dem Gitterstück 36 verbolzt ist. Darüber hinaus sind in der 9b weitere Verbindungsmittel 37 zu erkennen, über die es mit der oberen Traverse 30 verbolzbar ist.
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Die 10a und 10b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Fußstücks 38 gemäß 6c in einer Seitenansicht (10a) und in einer Draufsicht (10b). In dieser Ausführung ersetzt das Fußstück 38 das erste (bzw. „unterste“) Gitterstück des zweiten Stangs 34 bzw. es handelt sich um eine Kombination beider Elemente. Des Weiteren sind in 10a die Verbindungmittel 37 zu erkennen, über die es über Verriegelungsbolzen 31 mit der oberen Traverse 30 verbolzbar ist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsmittel 37 als Bolzenaufnahmen ausgeführt, welche eine von einer kreisrunden Geometrie abweichende Form aufweisen. Insbesondere weisen die Bolzenaufnahmen 37 in Richtung der oberen Traverse 30 eine Verjüngung bzw. einen Abschnitt mit einer sich verringernden Breite auf, welcher an der engsten Stelle vorzugsweise einen dem Außendurchmesser der Verriegelungsbolzen 31 entsprechenden Innendurchmesser aufweist (vgl. 12a-c).
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Die ersten und zweiten Gitterstücke 26, 36 sind, wie bereits beschrieben, über Gabel-Finger-Verbindungen miteinander verbunden. Diese benötigen typischerweise etwas mehr Bauraum als ein Rundrohr, d.h. sie ragen radial über die Kontur der entsprechenden Längsstreben hinaus. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten teleskopierbaren Systemen unterscheidet sich diese Lösung durch die Gabel-Finger-Verbindungen zwischen den zweiten Gitterstücken 36 im teleskopierbaren Auslegerteil 22. Daher müssen die Führungsrollen 33 entsprechend geeignet geometrisch gestaltet sein, so dass die Gabel-Finger-Verbindungen durch die Rollen 33 überfahren werden können. Dies gilt ebenso für die Rollen 39 des Fußstücks 38.
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Um dieser Problematik zu begegnen, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, die Führungsrollen 33, 39 paarweise als Tandemachsen zu lagern, d.h. Doppelrollen vorzusehen, wie dies beispielhaft in der 11a für die Rollen 39 des Fußstücks 38 und die Rollen 33 der oberen Traverse 30 gezeigt ist. Dadurch kann ein Überrollen der Gabel-Finger-Verbindungen der ersten Gitterstücke 26 (bzw. bei der oberen Traverse 30 der Gabel-Finger-Verbindungen der zweiten Gitterstücke 36) stattfinden, ohne dass der zweite Auslegerteil 22 wackelt oder vibriert.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Eckstiele der zweiten Gitterstücke 36 des zweiten Stangs 34 nicht als Rund- sondern als Rechteckprofil ausgeführt. Diese weisen somit die Eigenschaft einer Führungsbahn auf. Der zweite Stang 34 kann somit über eine Führungsbahn durch den Führungsrahmen 75 geschoben werden (vgl. Ausführungsbeispiel der 4a-c bzw. 8a-b). Die Rollen 33 bzw. Gleitflächen im Führungsrahmen 75 sind demnach keinen variablen Geometrien ausgesetzt, sondern führen den zweiten Stang 34 definiert über die Führungsflächen bzw. Führungsbahnen.
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Der zweite Auslegerteil 22 ist an zwei Stellen mit dem ersten Auslegerteil 21 beweglich verbunden bzw. geführt: am Fußstück 38 und an der oberen Traverse 30 (bzw. in dem Ausführungsbeispiel der 4a-c und 8a-b am Führungsrahmen 75). Über die Rollen 33, 39 kann das zweite Auslegerteil 22 in das erste Auslegerteil 21 ein- und ausgefahren werden. Alternativ oder zusätzlich zu den Rollen 33, 39 können Gleitflächen oder Gleitschienen vorgesehen sein.
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In den 11 a und 11b ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gittermastauslegers 20 im Bereich der oberen Traverse 30 in einer Seitenansicht während des Ausschiebevorgangs des zweiten Auslegerteils 22 gezeigt, und zwar einerseits kurz bevor die maximal ausgefahrene Position erreicht ist (11 a) und andererseits, nachdem diese Endposition erreicht ist und die beiden Auslegerteile 21, 22 miteinander verbolzt sind (11b).
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Es ist zu erkennen, wie die Rollen 39 des Fußstücks 38 die Längsstreben der ersten Gitterstücke 26 kontaktieren und das Fußstück 38 an diesen entlangrollt. Auch die Rollen 33 der oberen Traverse 30 sind zu sehen, welche die Längsstreben der zweiten Gitterstücke 36 kontaktieren. Ebenfalls sind die zueinander weisenden Verbindungsmittel 31, 37 des Fußstücks 38 und der oberen Traverse 30 zu erkennen, welche sich in der maximal ausgefahrenen Position überlappen, sodass die Verbolzung hergestellt werden kann. Dies erfolgt vorzugsweise mittels eines Aktuators, beispielsweise eines elektrischen oder hydraulischen Zylinders, da dieser Verbindungsvorgang üblicherweise bei aufgerichtetem Ausleger 20 in großer Höhe erfolgt. Der Verbolzvorgang kann durch eine Kransteuerung durchgeführt und/oder überwacht werden.
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Für den Fall, dass ein Führungsrahmen 75, wie in den 4a-c bzw. 8a-b gezeigt, vorgesehen ist, illustrieren die 12a bis 12c ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gittermastauslegers 20 im Bereich der oberen Traverse 30 bzw. des Führungsrahmens 75 in einer Seitenansicht während des Ausschiebevorgangs des zweiten Auslegerteils 22, und zwar in der Ansicht der 12a kurz bevor die maximal ausgefahrene Position erreicht ist, in der Ansicht der 12b bei Erreichen der maximalen Ausfahrposition und in der Ansicht der 12c nachdem die Endposition erreicht ist und die beiden Auslegerteile 21, 22 miteinander verbolzt sind. Es ist zu erkennen, wie der zweite Strang 34 durch die Rollen 33 des Führungsrahmens 75 kontaktiert und geführt wird. Die Rollen 33 rollen sich während des Ausschiebens auf den durch die Rechteckprofile der zweiten Gitterstücke 36 gebildeten Führungsbahnen ab.
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Ebenfalls sind die zueinander weisenden Verbindungsmittel 31, 37 des Fußstücks 38 und der oberen Traverse 30 zu erkennen, welche sich in der maximal ausgefahrenen Position überlappen bzw. gegenüberliegen (vgl. 12b), sodass durch ein nach innen bzw. zur Mittelachse des Gittermastauslegers 20 erfolgendes Verschieben der Verriegelungsbolzen 31 eine Verbolzung hergestellt werden kann (d.h. die Verriegelungsbolzen 31 fahren in die Bolzenaufnahmen 37 ein). Dies erfolgt vorzugsweise mittels Aktuatoren, beispielsweise elektrische oder hydraulische Zylinder, da dieser Verbindungsvorgang üblicherweise bei aufgerichtetem Ausleger 20 in großer Höhe erfolgt. Sind die Verriegelungsbolzen 31 in die breiteren Abschnitte der Bolzenaufnahmen 37, d.h. in die Abschnitte mit größerem Durchmesser eingeschoben worden, wird der Ausleger 20 abgelassen, bis die Endposition erreicht ist. Nach dem Erreichen der Endposition befinden sich die Verriegelungsbolzen 31 im passgenauen Bereich, d.h. in den verjüngten, engeren Abschnitten der Bolzenaufnahmen 37 (vgl. 12c). Der Verbolzvorgang kann durch eine Kransteuerung durchgeführt und/oder überwacht werden.
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Die 13 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Stellung des Auslegers 20 gemäß 11 b. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die obere Traverse 30 zwei parallele, trapezförmige Platten, zwischen denen Gestelle angeordnet sind, die die Verbindungsmittel zur Montage der ersten Gitterstücke 26 aufweisen. Selbstverständlich kann die obere Traverse 30 auch vollständig durch Platten bzw. Bleche oder durchgängig durch Gitterstrukturen gebildet sein.
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Der Ausschub des zweiten Auslegerteils 22 kann mittels eines Seilzugsystems erfolgen, wie dies in der 13 ansatzweise dargestellt ist. Hier befinden sich sowohl am Fußstück 38 als auch an der oberen Traverse 30 (bzw., falls vorgesehen, am Führungsrahmen 75) mehrere Umlenkrollen 50, über welche ein Ausschubseil 52 geführt ist. Letzteres ist vorzugsweise im Bereich des Kopfstücks 40 fest angeschlagen, sodass durch Einziehen des Ausschubseils 52 über eine entsprechende Winde der zweite Auslegerteil 22 austeleskopiert werden kann.
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Als Ausschubseil 52 kann beispielsweise das Seil einer eigens für diesen Zweck installierten Verstellwinde verwendet werden. Die Verstellwinde kann beispielsweise an / in der unteren Traverse 28 oder am Anlenkstück 23 vorgesehen sein.
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Alternativ kann auch eine bestehende Hubwinde, vorzugsweise der Mastnase bzw. des Kopfstücks 40 mit Ihrem Seil und dessen Festpunkt, verwendet werden. Dazu benötigt die Hakenflasche 60 eine Möglichkeit eines Hartanschlag 62 am Kopfstück 40, der für die Hakenflasche 60 als Gegenlager dienen kann. Eine solche Konfiguration ist in der 14 in einer seitlichen Ansicht dargestellt. Zu sehen ist die an einem Anschlag 62 anliegende Hakenflasche 60, durch die das Hubseil (hier fungierend als Ausschubseil 52) zu einem festen Anschlagpunkt bzw. Festpunkt 61 geführt ist.
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Damit eine solche Lösung bei modernen Kranen 10 funktioniert, muss in diesem Betriebszustand (Hubseil ist als Ausschubseil 52 über die Umlenkrollen 50 des Seilzugsystems geführt, zweiter Auslegerteil 22 wird ausgeschoben) beim Ausschieben durch eine geeignet gestaltete Kransteuerung die normalerweise hier greifende Sicherheitsabschaltung des Hakenhebevorgangs abgeschaltet sein und die Hakenflasche 60 gegen die Mastnase 40 mit Ihrem Hartanschlag 62 gezogen werden können.
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Bei dem in den 1a-b gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Krans 10 ist der zweite Auslegerteil 22 nicht abgespannt und stellt somit einen Biegeträger (ähnlich einem Teleskopausleger) dar. Somit besitzt der Gittermastausleger 20 nur eine limitierte Traglastkapazität.
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Um die Steifigkeit des zweiten Auslegerteils 22 und somit die maximale Traglast zu erhöhen, kann der zweite Auslegerteil 22 abgespannt werden, wie dies in den 15a-c für ein zweites Ausführungsbeispiel und in den 16a-c für ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Krans 10 dargestellt ist.
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Bei der Ausführungsvariante der 15a-c ist an der oberen Traverse 30 ein Abspannbock 70 befestigt (siehe auch die 3a-b, 11a-b und 13), welcher über eine feste Abspannung 72 (beispielsweise mittels Abspannstangen) mit der unteren Traverse 28 oder dem Anlenkstück 23 verbunden ist (feste Abspannung). Zwischen dem Abspannbock 70 und dem Kopfstück 40 ist eine verstellbare Abspannung 74 vorgesehen (insbesondere mittels einer Seilverstellung bzw. Seilabspannung, wie in den 15a-c gezeigt), um die Abspannlänge dem Ausschiebezustand des zweiten Auslegerteils 22 anpassen zu können.
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Durch die Verbolzung zwischen Fußstück 38 und oberer Traverse 30 stellt die Verbindung eine feste Einspannung zwischen erstem und zweitem Auslegerteil 21, 22 dar. Durch die zusätzlich angebrachte Seilverstellung 74 ist ein statisch überbestimmtes System hergestellt.
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Bei der Ausführungsvariante der 16a-b ist eine verstellbare Abspannung 74 zwischen dem Kopfstück 40 des zweiten Auslegerteils 22 und dem oberen Ende des Derrickauslegers 16 angebracht. Um die Abspannlänge dem Ausschiebezustand des zweiten Auslegerteils 22 anzupassen, handelt es sich um eine Abspannung mit Seilverstellung 74, wie in den 16a-c gezeigt.
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Durch die Verbolzung zwischen Fußstück 38 und oberer Traverse 30 stellt die Verbindung eine feste Einspannung zwischen erstem und zweitem Auslegerteil 21, 22 dar. Durch die zusätzlich angebrachte Seilverstellung 74 ist ein statisch überbestimmtes System hergestellt. Um eine statische Überbestimmtheit zu umgehen, kann in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise die Abspannung 17 kraftlos geschaltet werden. Somit ist nur noch die verstellbare Abspannung 74 belastet und das System verhält sich wie ein konventioneller, statisch bestimmter Kran.
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Eine für einen Lastfall passende Vorspannung des zweiten Auslegerteils 22 wird vorzugsweise durch die Kransteuerung überwacht und geregelt oder gesteuert aufgebracht. Als Winde für die obere Seilverstellung 74 kann die im Stand der Technik aus einer Gitterauslegerwippe bekannte Verstellwinde in der unteren Traverse 28 oder des Anlenkstücks 30 des ersten Auslegerteils 21 dienen.
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Als Kopfstück 40 kann eine Mastspitze mit einem eigens abgespannten, insbesondere wippbaren Schwenkteil vorgesehen sein, wie in den 15a-b gezeigt.
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Die 15c zeigt den Kran 10 mit horizontal ausgerichtetem Ausleger 20 nach erfolgter Montage.
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Zum Aufbau des Gittermastauslegers 20 wird zuerst der doppelsträngige erste Auslegerteil 21 „konventionell“ am Boden zusammengebaut. In einem zweiten Schritt wird das Fußstück 38 mit seinem Führungssystem am / im ersten Auslegerteil 21 montiert. Die auszuschiebenden zweiten Gitterstücke 36 werden mit dem vorherigen zweiten Gitterstück 36 verbolzt und Stück für Stück von der oberen Traverse 30 her eingeschoben. Mit jedem eingeschobenen zweiten Gitterstück 36 wird das Fußstück 38 um ein Gitterstück 36 in Richtung Anlenkstück 23 (bzw. untere Traverse 28) bewegt.
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Nach der Montage der zweiten Gitterstücke 36 wird auf den in den ersten Auslegerteil 21 eingeschobenen zweiten Strang 34 das Kopfstück 40 montiert und beispielsweise die Hakenflasche 60 wie aus dem Stand der Technik bekannt eingeschert und der Gittermastausleger 20 aufgerichtet. Hierbei ist der zweite Auslegerteil 22 vorzugsweise vollständig in den ersten Auslegerteil 21 eingeschoben. Es können zusätzliche Verbolzpunkte am ersten Auslegerteil 21 vorgesehen sein, um den zweiten Auslegerteil 22, beispielsweise in der vollständig eingefahrenen Position, fixieren bzw. verriegeln zu können.
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Für die vollständig eingefahrene Position kann ein entsprechender Anschlag für den zweiten Strang 34 vorgesehen sein, beispielsweise am Fußstück 38 und/oder an der oberen Traverse 30 und/oder an einem oder mehreren ersten und/oder zweiten Gitterstück 26, 36.
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Dadurch, dass der Gittermastausleger 20 beim Aufwippen eingefahren ist, wird weniger Platz auf der Baustelle und weniger Gegengewicht benötigt.
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Nach dem Aufrichten des Gittermastauslegers 20 in eine steile Stellung wird der zweite Auslegerteil 22 ausgefahren, beispielsweise mittels des oben beschriebenen Seilzugsystems. Anschließend wird der zweite Auslegerteil 22 in der vollständig ausgefahrenen Stellung mit dem ersten Auslegerteil verbolzt (Verbindung zwischen Fußstück 38 und oberer Traverse 30).
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Die vorhergehenden Ausführungen zur Montage, zum Aufrichten und zum Ausfahren des Gittermastauslegers 20 gelten selbstverständlich nicht nur in Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 15c, sondern für sämtliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Krans 10.
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Durch die Möglichkeit, den Gittermastausleger 20 einzuschieben, lässt sich dieser auch in sehr kurzer Zeit in einen „sturmfesten“ Zustand bringen, welcher hohe Windgeschwindigkeiten zulässt, ohne dass dafür ein Schwebeballast angehängt und der Gittermastausleger 20 abgelegt werden müsste.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den beim Aufrichten eingeschobenen zweiten Auslegerteil 22 das notwendige Aufrichtemoment des gesamten Auslegers 20 reduziert ist (der Hebelarm zum Auslegerkopf 40 wird kleiner). Dadurch ist zum Aufrichten weniger Gegenmoment als bei einem konventionellen Gitterausleger notwendig und Ballast kann damit eingespart werden. Dies hat zum Vorteil, dass dadurch die Anzahl der Transporte zum Umsetzen des Krans 10 reduziert werden kann, was u.a. einen Kostenvorteil und eine bessere CO2-Bilanz nach sich zieht.
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In den 17a-b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Krans 10 in einer Seitenansicht im aufgerichteten Zustand mit ausgefahrenem Gittermastausleger 20 (17a) und in horizontaler Ausrichtung des eingefahrenen Auslegers 20 (17b) gezeigt.
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In dieser Variante ist das Fußstück 38 wippbar ausgestaltet. Dazu umfasst das Fußstück 38 zwei Teile, nämlich einen Führungsteil 42 sowie einen auf diesem Führungsteil 42 schwenkbar bzw. wippbar angeordneten Schwenkteil 44. Die entsprechende Schwenkachse ist insbesondere horizontal ausgerichtet. Der Führungsteil 42 kann so ausgestaltet sein, wie dies oben in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele des starren Fußstücks 38 diskutiert wurde. Insbesondere weist der Führungsteil 42 die Rollen 39 zur Kontaktierung der ersten Stränge 24 sowie die Verbindungsmittel 37 zum Verbolzen mit der oberen Traverse 30 auf.
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Der Führungsteil 42 weist vorzugsweise eine Verriegelungseinrichtung auf, mittels welcher der Schwenkteil 44 gegenüber dem Führungsteil 42 verriegelbar bzw. feststellbar ist, sodass er nicht um die Schwenkachse schwenken kann.
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Während der Montage des Gittermastauslegers 20 (und während des Aufwippens und Ausfahrens des Auslegers 20) wird der Schwenkteil 44 verriegelt und damit eine Wippbewegung gesperrt. Die Montage, das Aufrichten und Ausschieben erfolgt analog zu den vorher beschriebenen Schritten. Im ausgeschobenen und verbolzten Zustand kann der Schwenkteil 44 nun entriegelt und mithilfe der Seilverstellung 74 aktiv abgewippt werden. Das Blockieren bzw. Verriegeln des Schwenkteils 44 ist, falls überhaupt, hauptsächlich für die Montage wesentlich.
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Der Schwenkteil 44 weist vorzugsweise die Verbindungsmittel zur Montage des untersten zweiten Gitterstücks 36 auf. Optional kann der Schwenkteil 44 ebenfalls Rollen zur Kontaktierung der ersten Stränge 24 aufweisen.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Fahrbarer Kran (Raupenkran)
- 12
- Unterwagen
- 14
- Oberwagen
- 16
- Derrickausleger
- 17
- Abspannung
- 18
- Ballast
- 20
- Gittermastausleger
- 21
- Erster Auslegerteil
- 22
- Zweiter Auslegerteil
- 23
- Anlenkstück
- 24
- Erster Strang
- 26
- Erstes Gitterstück
- 28
- Untere Traverse
- 30
- Obere Traverse
- 31
- Verbindungsmittel
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Rollen
- 34
- Zweiter Strang
- 36
- Zweites Gitterstück
- 37
- Verbindungsmittel
- 38
- Fußstück
- 39
- Rollen
- 40
- Kopfstück
- 42
- Führungsteil
- 44
- Schwenkteil
- 50
- Umlenkrolle
- 52
- Ausschubseil
- 60
- Hakenflasche
- 61
- Festpunkt
- 62
- Anschlag
- 70
- Abspannbock
- 72
- Feste Abspannung
- 74
- Verstellbare Abspannung (Seilverstellung)
- 75
- Führungsrahmen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009016033 A1 [0005, 0016, 0018]
- WO 2019050404 A1 [0008]
