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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ballastvorrichtung zur Erzeugung einer Windenvorspannung einer Hubwinde eines Krans, insbesondere eines Mobil- oder Raupenkrans sowie einen Kran mit entsprechender Ballastvorrichtung.
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Ballastvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und können z. B. als Ballastgewichte ausgeführt sein, die an einen Kran angeschlagen werden, wenn keine oder eine nur geringe Last vom Kran emporgehoben wird und dadurch das Hubseil beim Aufrollen auf die Hubwinde unter nur geringer Spannung steht, wodurch ein qualitativ minderwertiger Aufwickelvorgang auf die Hubseilwinde bedingt ist.
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Dies kann besonders in Einsatzgebieten problematisch sein, in denen Krane genutzt werden, die für besonders große Hublasten und besonders hohe Hubhöhen ausgelegt sind. Beispielsweise gilt dies für Krane, wie sie zur Montage von Windkraftanlagen genutzt werden.
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Windkraftanlagen werden heute mit immer größeren Nabenhöhen hergestellt, wobei Nabenhöhen von weit über 100 m und zum Teil sogar bis über 160 m erreicht werden. Um die Windkraftanlagen aufzubauen, werden Krane benötigt, die auf die Gondeln der Windkraftanalagen, welche sich in etwa in Nabenhöhe befinden, Lasten heben können und somit möglichst große Auslegerlängen aufweisen müssen.
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Beim Montagevorgang wird die Last vom Kran am Boden aufgenommen, wobei das Hubseil von der Hubwinde weitestgehend abgespult ist. Dann wird das Hubseil unter Zugspannung aufgespult und die Last auf die Gondelhöhe angehoben und dort abgelassen und montiert. Da das Hubseil dabei unter ausreichender Spannung ist, weist die Wicklung des Hubseils auf der Hubwinde eine gute Qualität auf.
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Bei Wartung oder Demontage der Windkraftanlage tritt der umgekehrte Fall auf. Die Last befindet sich zunächst in größerer Höhe, von wo sie aufzunehmen und dann von dort auf den Boden abzulassen ist. Liegt vor dem Ablassvorgang das Hubseil auf der Hubwinde nun mit geringer Wickelqualität vor, so kann es vorkommen, dass das Hubseil von der Seilspannung in die darunter liegenden Wickellagen des Hubseils gezogen wird. Hierbei kann sich das Hubseil verklemmen und ein weiteres Abwickeln unmöglich machen. Auch Beschädigungen des Hubseils können dabei auftreten.
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Eine gute Wickelqualität des Hubseils auf der Hubwinde wird von einer ausreichenden Seilspannung beim Aufwickeln des Hubseils auf die Hubwinde gefördert. Es sind hierzu schon verschiedene Ansätze im Stand der Technik bekannt, wie z. B. das Einbringen einer Bremskraft in das Hubseil auf mechanischem Weg während eines Aufwickelprozesses des Hubseils auf die Hubwinde. Diese Lösungen können sich aber nachteilig auf die Lebensdauer des Hubseils auswirken.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Ballastvorrichtung bereitzustellen, die unter Anderem keinen negativen Einfluss auf die Lebensdauer des Hubseils hat und gleichzeitig ein qualitativ hochwertiges Aufwickeln des Hubseils auf die Hubwinde ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wonach eine Ballastvorrichtung zur Erzeugung einer Windenvorspannung einer Hubwinde eines Krans vorgesehen ist, insbesondere eines Mobil- oder Raupenkrans, mit wenigstens je einer Umlenkung, einem Seil, einem Festpunkt und einer Winde, wobei die Umlenkung an einem Lasthaken des Krans bereitstellbar ist und das Seil den Festpunkt mit der Winde verbindet und dabei um die Umlenkung geführt ist.
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Vorteilhafterweise wird durch eine derartige Ausführung vermieden, das eigentliche Hubseil des Krans mechanisch durch jedwede Art von auf das Hubseil einwirkender Bremsvorrichtungen zu beanspruchen und dadurch dessen Lebensdauer herabzusetzen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass die Umlenkung eine vom Lasthaken unterschiedliche Vorrichtung ist, die an dem Lasthaken anschlagbar ist. Somit wird es vorteilhafterweise ermöglicht, bereits vorhandene Lasthaken mit einer entsprechenden Umlenkung auszurüsten und so die erfindungsgemäße Ballastvorrichtung an bereits vorhandenen Lashaken auch nachträglich bereitzustellen bzw. zu ermöglichen.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Umlenkung klein genug ist, um während regulärer Kranarbeiten am Lasthaken vorgesehen zu sein, wobei die Umlenkung während der regulären Kranarbeiten zwischen den Anschlagmitteln aufnehmbar ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise ermöglicht, den Ballastvorgang fließend, d. h. ohne aufwendige Umrüstvorgänge am Lasthaken durchzuführen.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Umlenkung eine am Lasthaken bereits vorhandene freie oder speziell vorgesehene Umlenkrolle ist. Diese alternative Ausführungsform nutzt besagte freie oder speziell vorgesehene Umlenkrolle am Lasthaken und macht so die Nutzung einer zusätzlichen bzw. vom Lasthaken unterschiedlichen Vorrichtung unnötig. Die Notwendigkeit eines Umrüstens bzw. einer zusätzlichen, vom Lasthaken unterschiedlichen Vorrichtung entfällt.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Festpunkt als Matratze mit wenigstens einer Aufnahmestelle ausgebildet ist. Als Matratze wird in der Krantechnik eine Vorrichtung bezeichnet, die zwischen Abstützung und damit Abstützplatten des Krans und dem Boden eingesetzt wird und so eine größere Auflagefläche für den Kran bereitstellt, wodurch sich die Flächenpressung besser auf den Boden verteilt und ein stabileres Abstützen des Krans ermöglicht wird. Vorteilhafterweise wird durch Nutzung der üblicherweise an Großkranen vorgesehenen Matratzen als Festpunkt eine am Kran bereits vorhandene Vorrichtung als Festpunkt genutzt und muss zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Ballastvorrichtung nicht mehr umständlich zusätzlich bereitgestellt werden. Die Matratze verfügt dabei über eine entsprechende Aufnahmestelle, an der das Seil der Ballastvorrichtung angebracht werden kann.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Winde an einer schweren Vorrichtung vorgesehen ist, wobei die schwere Vorrichtung ein Hilfsfahrzeug ist.
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Da besagte Hilfsfahrzeuge üblicherweise bei der Montage von Großkranen benötigt werden, kann ein derartiges, bereits vorhandenes Hilfsfahrzeug umstandslos zur Aufnahme der Winde genutzt werden. Es bietet hierbei den Vorteil, dass das nicht unbeträchtliche Eigengewicht des Hilfsfahrzeugs als Teil des Ballastgewichts der Ballastvorrichtung fungieren kann.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Winde mit einer Hydraulik des Hilfsfahrzeugs verbunden ist. Somit kann besonders einfach sichergestellt werden, dass die Winde zum Aufbauen oder Aufrechterhalten einer Seilspannung im Seil mit einem entsprechenden Antrieb verbunden ist, welcher durch die Hydraulik des Hilfsfahrzeugs bereitgestellt wird. Denkbar sind natürlich andere Antriebsquellen wie Elektro- oder Verbrennungsantriebe, die ebenfalls vom Hilfsfahrzeug bereitgestellt werden können oder aber auch unabhängig von diesem denkbar sind.
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In einem hierzu alternativen Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Winde an einer schweren Vorrichtung vorgesehen ist, wobei die schwere Vorrichtung eine Ballastplatte ist und die Winde eine eigenständige hydraulische Versorgung umfasst.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung unabhängig von einem Hilfsfahrzeug und kann somit auch in Bereich eingesetzt werden, wo ein solches Hilfsfahrzeug nicht vorgesehen ist. Alternativ zur hydraulisschen Versorgung sind dabei auch andere Versorgungs- bzw. Antriebsarten wie ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor denkbar.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Seil ein Kunstfaserseil, insbesondere ein Polyamidseil ist. Ein solches Kunstfaserseil ist verglichen z. B. mit einem Stahlseil günstiger und leichter, wobei es gleichzeitig zur Aufrechterhaltung der beim Aufwickeln des Hubseils nötigen Spannung hinreichend stark ist. Gleichzeitig ermöglicht ein derartiges Kunststoffseil bzw. Kunstfaserseil nach Beendigung des Aufwickelvorgangs ein Herunterfallenlassen des Seils ohne übermäßige Gefährdung von im Fallbereich sich gegebenenfalls befindlichen Personen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Kran, insbesondere einen Mobil- oder Raupenkran, mit einer Ballastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:
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1: eine Ballastvorrichtung mit Festpunkt und Hilfsfahrzeug;
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2: eine alternative Umlenkung; und
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3: eine alternative Windenbefestigung.
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1 zeigt eine Unterflasche 4, an der eine Umlenkung 2 vorgesehen ist. Die Umlenkung 2 ist in der Lage, eine große Kraft 12 (2) aufzunehmen und ein Seil 3 sowohl für die Umlenkrolle 5 als auch für das Seil 3 selbst schadlos umzulenken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkung 2 eine eigene Vorrichtung, die an dem Lasthaken 1 angeschlagen ist. Alternativ kann auch, wie in der folgenden 2 gezeigt, eine sowieso vorhandene freie oder speziell vorgesehene Umlenkrolle 5 verwendet werden, um das Seil 3 entsprechend umzulenken.
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Das Seil 3 ist an einem seiner Enden mit einem Festpunkt 6 verbunden bzw. an diesem angeschlagen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Festpunkt 6 ein Auge bzw. eine Aufnahmestelle 8 einer Matratze 7. Eine Matratze 7 wird üblicherweise verwendet, damit die Abstützung und somit die Abstützplatte des Krans eine größere Auflagefläche erhält und sich die Flächenpressung dadurch besser auf dem Boden verteilt. Die Matratze 7 ist also in der Regel ein sehr stabiles Gebilde und weist üblicherweise ein hohes Eigengewicht auf. Deswegen weisen Matratzen 7 üblicherweise Aufnahmestellen 8 zum Verbinden mit einem Lasthaken 1 auf, um so einfacher mittels eines Krans bewegt werden zu können. Eine dieser schon vorhandenen Aufnahmestellen 8 wird im gezeigten Aufnahmebeispiel für das Anschlagen des Seils 3 verwendet.
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Das zweite Ende des Seils 3 ist von einer Winde 9 aufgenommen, die an einem schweren Gegenstand befestigt ist und beispielsweise hydraulisch angetrieben wird. Es ist dabei genauso denkbar, eine elektrisch betriebene Winde 9 oder eine Winde 9 mit Verbrennungsmotorantrieb vorzusehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Winde 9 an einem Hilfsfahrzeug 10, welches zum Aufbau des Krans verwendet wird, angebracht. Dabei ist die Winde 9 beispielsweise mit der Hydraulik des Hilfsfahrzeugs 10 verbunden und kann über diese angetrieben werden.
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Die Winde 9 ist so einstellbar, dass sie das Seil 3 stets mit einer definierten Kraft 12 (2) aufspult oder abspult.
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Das Seil 3 ist von der Matratze 7 über die Umlenkung 2 zu der Winde 9 geführt, wodurch die Kraft 12 zweimal (zumindest mit ihrer Vertikalkomponente) auf den Lasthaken 1 wirkt.
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2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Unterflasche 4, wobei die Umlenkung 2 nicht unabhängig am Lasthaken 1 angehängt ist, sondern vielmehr von einer freien bzw. speziell dafür vorgesehenen Umlenkrolle 5 der Unterflasche 4 ausgebildet wird.
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Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel vereinfacht dabei die Ballastvorrichtung insofern, als dass keine zusätzlichen Umlenkvorrichtungen am Lasthaken 1 montiert oder von diesem demontiert werden müssen.
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Beim Einsetzen der Ballastvorrichtung wird der Kran an der Stelle, an der eine Last in einer bestimmten Höhe aufzunehmen ist, aufgebaut. Danach wird das Hubseil 20 des Krans abgelassen und die Unterflasche 4 mit dem Lasthaken 1 an den Boden gebracht. Nun wird die Umlenkung 2 zum Einsatz gebracht und die Winde 9 auf Konstantzug eingestellt. Dann wird das Hubseil 20 gegen die vom Seil 3 aufgebrachte Last aufgespult, wobei die Vorspannung im Hubseil 20 für eine gute Qualität der Wicklung des Hubseils 20 auf der Trommel der Hubwinde sorgt.
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Wenn der Lasthaken 1 die Arbeitshöhe erreicht, wird der Konstantzug der Winde 9 eingestellt und das Seil 3 an seinem ersten Ende am Festpunkt 6 gelöst. Die Winde 9 zieht hierauf das Seil 3 ein. Da es sich um ein leichtes Seil 3 handelt, kann das Seil 3 auch von der Höhe der Umlenkung 2 frei und gefahrlos auf den Boden fallen.
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Die Umlenkung 2 ist klein genug, dass sie während der Kranarbeit im Falle des Ausführungsbeispiels der 1 am Lasthaken angebracht bleiben kann. Die benötigten Anschlagmittel für die Hubarbeit nehmen die Umlenkung 2 gegebenenfalls zwischen sich auf. Auch ist die Gewichtskraft der Umlenkung 2 im Vergleich zur Hubarbeit unrelevant.
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3 zeigt eine alternative Ausführung, in der die Winde 9 auf einer Ballastplatte 11 angebracht ist und eine getrennte hydraulische Versorgung aufweist. Hierbei wird also auf die Verwendung eines Hilfsfahrzeugs verzichtet, die Ballastvorrichtung ist also unabhängig davon.
