EP4091980A1 - Hubsystem und -verfahren für einen kran - Google Patents

Hubsystem und -verfahren für einen kran Download PDF

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EP4091980A1
EP4091980A1 EP22171744.0A EP22171744A EP4091980A1 EP 4091980 A1 EP4091980 A1 EP 4091980A1 EP 22171744 A EP22171744 A EP 22171744A EP 4091980 A1 EP4091980 A1 EP 4091980A1
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EP
European Patent Office
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hook block
crane
winch
auxiliary
pretensioning
Prior art date
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Application number
EP22171744.0A
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English (en)
French (fr)
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EP4091980B1 (de
Inventor
Ulrich Wiedemann
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Liebherr Werk Ehingen GmbH
Original Assignee
Liebherr Werk Ehingen GmbH
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Publication date
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Publication of EP4091980A1 publication Critical patent/EP4091980A1/de
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Publication of EP4091980B1 publication Critical patent/EP4091980B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
    • B66D3/06—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage with more than one pulley
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22—Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B66C1/34—Crane hooks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists
    • B66D3/26—Other details, e.g. housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00—Cranes
    • B66C2700/03—Cranes with arms or jibs; Multiple cranes
    • B66C2700/0321—Travelling cranes
    • B66C2700/0357—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks
    • B66C2700/0364—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks with a slewing arm
    • B66C2700/0371—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks with a slewing arm on a turntable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D2700/00—Capstans, winches or hoists
    • B66D2700/01—Winches, capstans or pivots
    • B66D2700/0108—Winches, capstans or pivots with devices for paying out or automatically tightening the cable

Definitions

  • the present invention relates to a hoisting system for a crane, in particular a mobile or crawler crane, for generating a hoist rope pretension during a hoist of a suspension element of the crane, a crane with such a hoisting system, a pretensioning hook block and a method for lifting a suspension element of a crane using a such lifting system.
  • load-bearing means usually hook blocks with load hooks
  • hoist ropes which are guided on a crane boom via deflection means and stored on hoist winches so that they can be wound up and unwound.
  • the hoisting ropes are usually stored in multiple layers on the hoisting winches.
  • the hoisting ropes on the hoisting winches must be wound as tightly as possible in the lower layers.
  • the hoisting rope is largely unwound when the load is picked up on the ground and is wound up on the hoisting winch during the hoisting process.
  • the load generates the necessary pre-tension on the coiled-up hoist rope so that it is coiled up sufficiently tightly on the hoist winch.
  • the hook block weight is currently increased in the simplest case, for example by using a larger load hook and/or with additional weights.
  • the reeving of the bottom hook block can be selected to be as small as possible and parallel operation with two winches can be avoided.
  • the present invention is therefore based on the object of ensuring good winding quality when winding the hoist rope onto the hoist winch of a crane, without the need for additional auxiliary vehicles or the need to place a weight at a great height.
  • a hoisting system for a crane in particular a mobile or crawler crane, is proposed for generating a hoisting cable pretension during a hoisting of a suspension element of the crane.
  • the lifting system comprises a divisible pretensioning hook block and an associated auxiliary rope, which is mounted so that it can be wound up and unwound on an auxiliary winch arranged or mountable on the crane and guided over a deflection device arranged or mountable on a boom of the crane. By winding and unwinding the auxiliary rope, the pretensioning hook block can be raised and lowered relative to the deflection device.
  • the pretensioning hook block comprises two hook block parts that can be releasably locked or fixed with one another and are connected to one another via the auxiliary rope, of which an upper hook block part has a fastening means for fastening to the suspension means of the crane and a lower hook block part has a receiving means for fastening or receiving a weight.
  • the upper hook block part is connected to the suspension means, it can be raised and lowered together with it.
  • the lower hook block part is connected to a weight in order to use this additional weight to exert a pretensioning force on the hoist rope of the crane, which carries the suspension element, and thereby ensure good winding quality on the corresponding hoist winch.
  • the two hook block parts can be moved independently of one another and the weight connected to the lower hook block part does not have to be lifted together with the suspension element when it is lifted.
  • Skillful control or regulation of the auxiliary winch allows the position or movement of the weight connected to the lower hook block part to be controlled precisely and safely, for example via a crane control system for the crane.
  • the two hook block parts are connected to one another via the auxiliary rope, they can be moved apart or brought together by appropriate control of the auxiliary winch. For example, after the suspension element has been raised to a desired height, the weight connected to the lower hook block part can be set down again on the ground and released from the lower hook block part by appropriate control of the auxiliary winch, so that the latter can then be raised again by winding up the auxiliary rope and connected to the upper hook block part can be merged and locked if necessary. Since the prestressing hook block "hangs" on the separate auxiliary rope, the prestressing hook block can be detached from the suspension means in the raised position, so that the latter is available for receiving a part that is to be dismantled.
  • the lifting system according to the invention thus makes it possible, by using an additional weight when lifting the "empty" suspension means, to exert a pretensioning force on the lifting cable and thus to guarantee good winding quality, with no external auxiliary devices or vehicles having to be used apart from the weight.
  • the weight that generates the pretensioning force does not have to be placed in an elevated position, but can remain in the area of the floor. This provides a flexible and easy-to-use system that can be used in dismantling operations to ensure good hoist rope winding quality and includes few additional parts to carry.
  • the load can be kept close to the ground. This is an improvement in security aspects. In the area under one A suspended load is always a hazard and the area should be avoided by people.
  • auxiliary winch or hoist winch is wound up or unwound or wound up or unwound
  • this is intended to express in abbreviated form that the corresponding auxiliary rope or hoist rope is wound up or unwound onto or from the winch or .wound up or unwound.
  • the feature that the upper and lower hook block parts are connected to one another via the auxiliary rope is to be interpreted broadly and to be understood in such a way that the auxiliary rope runs between these two hook block parts.
  • the two hook block parts are movable in particular with respect to one another.
  • At least a first deflection pulley is arranged on the upper hook block part and a second deflection pulley is arranged on the lower hook block part, over which the auxiliary rope is guided.
  • the pretensioning hook block has at least two reeving points for the auxiliary rope.
  • the reeving of the auxiliary rope can be designed in such a way that its end is attached to the lower part of the hook block. Together with a deflection pulley provided on the deflection device, this results in a total of three strands in the simplest case, in which the lower and upper hook block part each have exactly one deflection pulley, with the first strand of the auxiliary rope between the deflection device and the lower hook block part, the second strand between the lower hook block part and upper hook block part and the third strand runs from the upper hook block part for attachment to the lower hook block part.
  • the mass of the attached weight is distributed proportionally to the different strands of the pulley. In the case of three strands, two strands contribute to increasing the pretension, so that approx. 2/3 of the weight hangs on the lifting gear and tensions the hoist rope, which is wound onto the hoist winch.
  • the pretensioning hook block has at least one deflection pulley for guiding the auxiliary rope laterally past the suspension means, which is preferably arranged on the upper hook block part.
  • this additional deflection pulley is not used for reeving the auxiliary rope to distribute the weight of the additional weight, but only for guiding the auxiliary rope past.
  • one of the deflection rollers of the block and tackle is used at the same time for guiding past.
  • the pretensioning hook block comprises a guide mechanism, by means of which the lower and upper hook block parts can be brought into a defined locking position when they are brought together.
  • the guide mechanism can be used for the precise alignment of the upper and lower hook block parts and/or enable easier insertion of the two hook block parts into one another.
  • the guide mechanism includes one or more guide rails.
  • the guiding mechanism may comprise a tongue and groove mechanism, the groove being able to be attached to the lower hook block and the tongue to be attached to the upper hook block.
  • the reverse case is also possible.
  • the guide mechanism is preferably designed in such a way that the hook block parts are brought together automatically in a raised position, without manual assistance having to be provided.
  • the lower and upper hook block parts have connecting means for releasable locking with one another.
  • the connecting means preferably enable the lower and upper hook block parts to be bolted together by means of one or more bolts.
  • the lower and upper hook block parts can be locked by means of an actuatable locking mechanism, the locking mechanism preferably being able to be actuated actively or passively when or after the upper and lower hook block parts are brought together.
  • Active actuation can take place, for example, by means of electrically or hydraulically controlled locking bolts.
  • passive actuation of the locking mechanism is preferred, triggered in particular when the upper and lower hook block parts are brought together.
  • the pretensioning hook block can have a simple design.
  • the locking mechanism is designed to lock automatically when the lower and upper hook block parts are brought together and preferably comprises a spring element and/or a snap mechanism.
  • the snap mechanism can, for example, comprise a pivotable hook element, which is arranged on the upper or lower hook block part in such a way that when the hook block part is brought together, the respective other hook block part pivots the hook element and the latter moves into a locking position of the upper and lower by a spring mechanism Hook element snaps back and grips a bolt on the other hook block part in such a way that the two hook block parts are locked together.
  • the hook element and bolt other elements can be used, for example a sliding bolt.
  • a hoisting winch is also provided, on which a hoisting rope connected to the suspension means can be wound up and unwound, the hoisting winch and the auxiliary winch preferably being actuatable independently of one another and thus the suspension means and the pretensioning hook block being able to be lifted independently of one another.
  • the hoist winch and the auxiliary winch can preferably be actuated by a crane control.
  • a crane controller is also provided, which is set up to control the hoist winch and the auxiliary winch in a synchronized manner in such a way that during a lift of the suspension element, by winding up the hoist winch and simultaneously unwinding the auxiliary winch, a weight attached to the unlocked pretensioning hook block is at a certain height held floating above the ground.
  • the height and/or orientation of the weight can be detected by appropriate sensors and the measured values can be included in the control.
  • the entire pretensioning process can thus advantageously be carried out and monitored by the crane controller.
  • the pretensioning process can therefore correspond to regular crane operation, for example monitored two-hook operation, with a hook on the suspension element as the main hoist, actuated by the hoist winch, and a hook on the leader hook block actuated by the auxiliary winch with a common load.
  • the present invention also relates to a crane, in particular a mobile or crawler crane, which includes the lifting system according to the invention.
  • Both the hoist winch and the auxiliary winch are preferably attached to an upper carriage of the crane and can be actuated independently via a crane control.
  • the suspension means can be a hook block of the crane.
  • the deflection device can be a mast nose or folding jib that can be mounted on the boom tip, which preferably has at least one deflection pulley over which the auxiliary rope is guided.
  • the present invention further relates to a pretensioning hook block of the lifting system according to the invention.
  • the pretensioning hook block includes an auxiliary rope fastening means for fastening the auxiliary rope of the lifting system, which is preferably arranged on the lower hook block part.
  • auxiliary rope fastening means for fastening the auxiliary rope of the lifting system, which is preferably arranged on the lower hook block part.
  • the first three steps can be performed in any order.
  • the lower hook block part is lifted by winding up the auxiliary winch and brought together with the upper hook block part, so that the hook block parts can be locked together, with the locked pretensioning hook block then preferably being released from the suspension element and set down on the ground by unwinding the auxiliary winch.
  • the suspension element can now be connected to a part to be dismantled at a great height, for example, and the part can be lowered to the ground. The procedure can then be repeated so that there is sufficient pre-tensioning force for the hoist rope with each lift of the "empty" suspension element.
  • Accessibility for detaching the pretensioning hook block from the suspension element can be taken for granted, since the load to be dismantled must be attached to the suspension element in the next step.
  • the hoisting winch and the auxiliary winch are synchronously or are controlled synchronously, in particular via a crane control of the crane, that the weight is kept at a certain height, in particular floating above the ground, by winding up the hoist winch and simultaneously unwinding the auxiliary winch.
  • the lifting of the support means takes place in a two-hook operation monitored by the crane controller, with the hoist and auxiliary winches preferably being automatically regulated by the crane controller in such a way that the weight is in a defined height above the ground and/or in a certain position.
  • the figure 1 shows a schematic side view of the pretensioning hook block 10 of the lifting system according to the invention according to a preferred embodiment.
  • the pretensioning hook block 10 is suspended from a carrying means 6 of a crane 1, the exemplary embodiments shown here being a crawler crane 1.
  • the crane 1, which in a lateral overall view in the Figures 8-11 shown, comprises an undercarriage 8 with a crawler chassis, an uppercarriage 3 mounted on the undercarriage 8 so that it can rotate about a vertical axis, a boom 2 that is articulated on the uppercarriage 3 so that it can pivot about a horizontal axis, and a carrying element 6 for lifting loads, which is Embodiments shown here is designed as a roller block 6a with a load hook 6b.
  • the superstructure 3 of the crane 1 is isolated in a side view in FIG figure 7 shown.
  • the hoist rope 4 is connected to the suspension means 6, so that the support means 6 can be raised and lowered by actuating the hoist winch 5 or by winding and unwinding the hoist cable 4 .
  • the crane 1 also has an auxiliary winch 14 on which an auxiliary cable 12 is mounted so that it can be wound up and unwound. Like in the figure 8 can be seen, the auxiliary winch 14 is located in the lower area of the boom 2.
  • the hoist rope 4 is guided over a deflection pulley of a pulley head on the boom tip to the hoist winch 5 .
  • a deflection device 16 designed as a mast nose is mounted on the boom tip and has a deflection pulley over which the auxiliary cable 12 is guided.
  • FIG. 1-3 shows the pretensioning hook block 10 according to the invention in a locked state ( 1 ) or in an unlocked state ( Figures 1-2 ) demonstrate.
  • the figure 5 shows additional side and front views of the prestressing hook block 10.
  • the pretensioning hook block 10 is constructed in two parts and comprises an upper hook block part 20 (upper block) and a lower hook block part 22 (lower block).
  • the two hook block parts 20, 22 can be locked together so that the prestressing hook block 10 can be moved or lifted as a whole (see 1 ).
  • the locking can take place by means of one or more bolts 30 .
  • the upper hook block part 20 has a first deflection roller 24
  • the lower hook block part 22 has a second deflection roller 26 .
  • the guided over the mast nose 16 auxiliary cable 12 is outgoing guided or reeved from the nose of the mast 16 over the second deflection roller 26 of the lower hook block part 22 and then over the first deflection roller 24 of the upper hook block part 20 and connected to the lower hook block part 22 via a fastening means 29 .
  • the upper hook block part 20 has a further deflection roller 28 in order to guide the auxiliary rope 12 laterally past the suspension means 6 .
  • the two hook block parts 20, 22 are connected to one another via the auxiliary cable 12 in such a way that the distance between the two hook block parts 20, 22 from one another can be changed by suitably controlling the auxiliary winch 14.
  • a sufficiently high pretension can be generated on the hoisting rope 4 when lifting the suspension element 6, so that it is wound up tightly onto the hoisting winch 5. This prevents the occurrence of cutting and ensures good winding quality.
  • a weight 40 is attached to the receiving means 23 of the lower hook block part 22 of the pretensioning hook block 10 attached to the suspension means 6, as shown in Fig figure 2 is shown.
  • the weight 40 is connected to the suspension means 6 and thus to the hoist rope 4 via the prestressing hook block 10 and generates a suitable prestressing force.
  • the block and tackle of the pretensioning hook block 10 realized by the deflection rollers 24, 26 and the fastening means 29 causes the weight force of the weight 40 fastened to the receiving means 23 to be divided between the different strands of the auxiliary rope 12. Since the reeving of the auxiliary rope 12 of the prestressing hook block 10 is selected with three reevings, with the first line leading to the mast nose 16, two lines contribute to increasing the pretension, i.e. approx. 2/3 of the ballast weight 40 hangs on the suspension element 6 and tensions it Hoist rope 4, which is wound onto the hoist winch 5. Of course, more than three reevings of the auxiliary rope 12 or more than one deflection roller 24, 26 can be provided on the hook block parts 20, 22.
  • the two deflection rollers 24, 26 have parallel axes of rotation.
  • the fastening means 29 is located above the second deflection roller 26 on the lower hook block part 22, while the receiving means 23 is arranged below the second deflection roller 26.
  • the other deflection roller 28 is located diagonally above the first deflection roller 24 on the upper hook block part 20, while the fastening means 21 is arranged above the first deflection roller 24.
  • the distance between the first deflection pulley 24 and the further deflection pulley 28 can essentially correspond to the distance between the corresponding deflection pulleys for the hoist rope 4 and the auxiliary rope 12 at the boom head and at the mast nose 16, respectively.
  • the two hook block parts 20, 22 can be pushed into one another, with the upper hook block part 20 being pushed with a receiving area 34 designed as a spring into a receiving area of the lower hook block part 22 designed as a groove 32.
  • the receiving areas 32, 34 can be bevelled, which makes threading or pushing in easier.
  • the two hook block parts 20, 22 can be locked manually using bolts 30 (see also figure 5 ).
  • FIG 6 an alternative embodiment is shown in sketch form, in which the pretensioning hook block 10 has a locking mechanism. Accordingly, a retaining bolt 38 is arranged in the upper area of the lower hook block part 22 , while a pivotable hook element 36 is located in the lower area of the upper hook block part 20 .
  • the pin 38 automatically pushes the hook 36 aside and pivots it about its pivot axis, as shown.
  • the hook block parts 20, 22 reach their fully retracted locking position, the hook 36 snaps in and automatically locks the two hook block parts 20, 22.
  • a spring element not shown in detail, can be provided for this purpose, which forces the hook 36 into its locking position.
  • the hook block parts 20, 22 do not have to be locked manually, which facilitates merging, especially at great heights.
  • the Figures 8-11 show a lateral overall view of the crane 1 during a lift of the support means 6 according to an exemplary embodiment of the method according to the invention. This is based on the situation that a load is to be picked up from an elevated position and set down on the floor 9 for dismantling.
  • the previously lowered suspension element 6 is connected to a weight 40 via the pretensioning hook block 10 according to the invention.
  • the pretensioning hook block 10 is attached to the load hook 6b in the locked state.
  • the weight 40 is attached to the receiving means 23 of the pretensioning hook block 10 .
  • the prestressing hook block 10 can either already be connected to the auxiliary rope 12 when it is attached to the load hook 6b or, for example during the first lift, the auxiliary rope 12 is reeved into the prestressing hook block 10 after it has been attached.
  • the prestressing hook block 10 is unlocked or bolted apart and the weight 40 is slightly raised by operating the hoist winch 5 and the auxiliary winch 14 (see 8 ).
  • the weight 40 can lift off the ground.
  • the weight 40 can be kept floating close to the ground 9 during the lifting of the support means 6. As long as the weight 40 is in the floating state, its weight applies a high pretension to the hoist rope 4 or the hoist winch 5 .
  • the auxiliary winch 14 is unwound, the lower hook block part 22 of the pretensioning hook block 10 is lowered and the weight 40 is placed on the floor 9 and unhooked.
  • the lower hook block part 22 is then pulled up by winding up the auxiliary winch 14 and brought up to the upper hook block part 20 .
  • the hook block parts 20, 22 are in their locked position, they can be bolted together (or automatic locking will take place as discussed above). This can be done from the elevated position, where the load to be transported or set down must also be picked up.
  • the figure 10 shows the situation after the hook block parts 20, 22 have been brought together and locked, while the pretensioning hook block 10 is still attached to the suspension element 6.
  • the pretensioning hook block 10 can now be detached from the suspension means 6 of the crane 1 (see 11 ) and then lowered to the ground 9 by means of the auxiliary winch 14.
  • the carrying means 6 is still in the elevated position and can now be connected to the load to be transported.
  • the load can be set down on the floor 9 by operating the hoist winch 5 .
  • the steps explained above can be carried out again for the next lift of the suspension element 6 .
  • An advantage of this method is the weight 40 lifted from the ground 9, which means that the entire pretensioning process can be monitored by the control of the crane 1.
  • the prestressing process corresponds to regular crane operation. In this case, it is a monitored two-hook operation with a hook 6b on the main or hoist winch 5 as the main hoist and a hook 23 on the auxiliary winch 14 via the mast nose 16 with a common load.
  • auxiliary winch 14 for the auxiliary hoist and the short mast nose 16 are standard equipment on many lattice boom cranes and also on large telescopic cranes. During the prestressing process, the crane 1 can also be rotated and/or moved, which is not possible with a solution using an auxiliary vehicle and/or an auxiliary winch parked on the ground.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hubsystem für einen Kran, insbesondere Mobil- oder Raupenkran, zur Erzeugung einer Hubseilvorspannung während eines Hubs eines Tragmittels des Krans, umfassend eine teilbare Vorspannhakenflasche sowie ein damit verbundenes Hilfsseil, welches auf einer am Kran angeordneten oder montierbaren Hilfswinde auf- und abwickelbar gelagert und über eine an einem Ausleger des Krans angeordnete oder montierbare Umlenkvorrichtung geführt ist. Erfindungsgemäß umfasst die Vorspannhakenflasche zwei lösbar miteinander verriegelbare und über das Hilfsseil miteinander verbundene Hakenflaschenteile, von denen ein oberes Hakenflaschenteil ein Befestigungsmittel zur Befestigung am Tragmittel des Krans und ein unteres Hakenflaschenteil ein Aufnahmemittel zur Befestigung eines Gewichts aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorspannhakenflasche des erfindungsgemäßen Hubsystems sowie einen Kran mit einem solchen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Heben eines Tragmittels eines Krans mittels des erfindungsgemäßen Hubsystems.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hubsystem für einen Kran, insbesondere einen Mobil- oder Raupenkran, zur Erzeugung einer Hubseilvorspannung während eines Hubs eines Tragmittels des Krans, einen Kran mit einem solchen Hubsystem, eine Vorspannhakenflasche sowie ein Verfahren zum Heben eines Tragmittels eines Krans unter Verwendung eines solchen Hubsystems.
  • Bei den meisten Kranen erfolgt das Aufnehmen und Heben von Lasten über Tragmittel (i.d.R. Hakenflaschen mit Lasthaken) tragende Hubseile, die an einem Kranausleger über Umlenkmittel geführt und auf Hubwinden auf- und abwickelbar gelagert sind. Dabei werden die Hubseile üblicherweise mehrlagig auf den Hubwinden gelagert. Um "Einschneider" beim Spulvorgang zu vermeiden, müssen die Hubseile auf den Hubwinden in den unteren Lagen möglichst stramm gewickelt werden. Beim normalen Hubvorgang ist das Hubseil bei einer Lastaufnahme am Boden großteils abgespult und wird während des Hubvorgangs auf die Hubwinde aufgespult. Hierbei erzeugt die Last die nötige Vorspannung auf das aufgespulte Hubseil, sodass es ausreichend stramm auf die Hubwinde aufgespult wird.
  • Werden durch den Kran Demontagevorgänge (z.B. Schornsteindemontagen oder Windkraftanlagendemontagen) durchgeführt, müssen oftmals Lasten in großer Höhe aufgenommen und am Boden abgesetzt werden. Dazu wird die Hakenflasche "leer" aufgespult, d.h. ohne Last gehoben, die Last anschließend in der Höhe aufgenommen und daraufhin auf dem Boden abgesetzt.
  • Dies bedeutet, dass beim Heben der Hakenflasche die unteren Lagen des Hubseils beim Aufspulen auf die Hubwinde lediglich mithilfe des Eigengewichts der Hakenflasche vorgespannt werden und erst auf der obersten Lage der Winde die hohe Last aufgenommen wird. Das Risiko für Seileinschneider und damit für Seilschäden bis hin zu ablegereifen Seilen ist bei solchen Demontagevorgängen dadurch sehr hoch.
  • Um dieses Problem zu umgehen, wird derzeit im einfachsten Fall das Hakenflaschengewicht erhöht, beispielsweise durch Verwendung eines größeren Lasthakens und/oder mit Zusatzgewichten. Zusätzlich kann, wenn möglich, die Einscherung der Hakenflasche möglichst gering gewählt werden und auf einen Parallelbetrieb mit zwei Winden ausgewichen werden. Durch diese Maßnahmen wird die von einer Windentrommel abgespulte Länge des Hubseils reduziert und gleichzeitig die Vorspannung auf das Hubseil durch die geringere Einscherung bei gleichem Gewicht der Hakenflasche erhöht. Die Verwendung einer schwereren Hakenflasche führt jedoch zu einer Verringerung der maximal möglichen Nutzlast des Krans.
  • Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik die Möglichkeit bekannt, ein Zusatzgewicht zusammen mit dem sonst leeren Lasthaken hochzuziehen und dieses auf dem Bauwerk o.ä. abzusetzen. Dies hat den gleichen Effekt wie eine Erhöhung des Gewichts der Hakenflasche, hat jedoch den Vorteil, dass das zusätzliche Gewicht beim eigentlichen Lasthub von der Höhe zum Boden nicht an der Hakenflasche verbleibt und so die zur Verfügung stehende Traglast nicht reduziert wird. Der Nachteil ist hier, dass in den meisten Fällen keine Möglichkeit besteht, ein solches Zusatzgewicht auf dem Bauwerk o.ä. am Lastaufnahmepunkt abzusetzen bzw. zu lagern.
  • Als weitere Lösungsmöglichkeit ist aus der DE 20 2013 006 584 U1 eine Vorspannwinde bekannt, die auf dem Boden mit einem Ballastgewicht beschwert am Lasthaken zieht und so eine zusätzliche Vorspannung auf das Hubseil erzeugt. Dies erfordert jedoch die Bereitstellung eines weiteren Hilfsfahrzeugs an der Baustelle.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gute Wickelqualität beim Aufwickeln des Hubseils auf die Hubwinde eines Krans zu gewährleisten, ohne dass hierfür weitere Hilfsfahrzeuge eingesetzt werden müssen oder die Notwendigkeit eines Ablegens eines Gewichts in großer Höhe besteht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Hubsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorspannhakenflasche mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Demnach wird ein Hubsystem für einen Kran, insbesondere einen Mobil- oder Raupenkran, zur Erzeugung einer Hubseilvorspannung während eines Hubs eines Tragmittels des Krans vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Hubsystem umfasst eine teilbare Vorspannhakenflasche sowie ein damit verbundenes Hilfsseil, welches auf einer am Kran angeordneten oder montierbaren Hilfswinde auf- und abwickelbar gelagert und über eine an einem Ausleger des Krans angeordnete oder montierbare Umlenkvorrichtung geführt ist. Durch Auf- und Abwickeln des Hilfsseils lässt sich die Vorspannhakenflasche relativ zur Umlenkvorrichtung heben und senken. Erfindungsgemäß umfasst die Vorspannhakenflasche zwei lösbar miteinander verriegelbare bzw. feststellbare und über das Hilfsseil miteinander verbundene Hakenflaschenteile, von denen ein oberes Hakenflaschenteil ein Befestigungsmittel zur Befestigung am Tragmittel des Krans und ein unteres Hakenflaschenteil ein Aufnahmemittel zur Befestigung bzw. Aufnahme eines Gewichts aufweist.
  • Wird das obere Hakenflaschenteil mit dem Tragmittel verbunden, lässt es sich zusammen mit diesem heben und senken. Das untere Hakenflaschenteil wird mit einem Gewicht verbunden, um durch dieses Zusatzgewicht eine Vorspannkraft auf das Hubseil des Krans, welches das Tragmittel trägt, auszuüben und dadurch eine gute Wickelqualität an der entsprechenden Hubwinde sicherzustellen.
  • Durch die Teilbarkeit der Vorspannhakenflasche lassen sich die beiden Hakenflaschenteile insbesondere unabhängig voneinander bewegen und das mit dem unteren Hakenflaschenteil verbundene Gewicht muss nicht beim Heben des Tragmittels zusammen mit diesem gehoben werden. Durch geschickte Steuerung bzw. Regelung der Hilfswinde lässt sich die Position oder Bewegung des mit dem unteren Hakenflaschenteil verbundenen Gewichts präzise und sicher kontrollieren, beispielsweise über eine Kransteuerung des Krans.
  • Dadurch, dass die beiden Hakenflaschenteile über das Hilfsseil miteinander verbunden sind, lassen sie sich durch entsprechende Steuerung der Hilfswinde auseinanderbewegen oder zusammenführen. So kann beispielsweise nach dem Heben des Tragmittels in eine gewünschte Höhe durch entsprechende Steuerung der Hilfswinde das mit dem unteren Hakenflaschenteil verbundene Gewicht wieder auf dem Boden abgesetzt und vom unteren Hakenflaschenteil gelöst werden, sodass anschließend letzteres wieder durch Aufspulen des Hilfsseils angehoben und mit dem oberen Hakenflaschenteil zusammengeführt sowie ggf. verriegelt werden kann. Da die Vorspannhakenflasche an dem separaten Hilfsseil "hängt", lässt sich in der erhöhten Position die Vorspannhakenflasche vom Tragmittel lösen, sodass letzteres zur Aufnahme eines zu demontierenden Teils zur Verfügung steht.
  • Das erfindungsgemäße Hubsystem ermöglicht es also, durch Verwendung eines Zusatzgewichts beim Heben des "leeren" Tragmittels eine Vorspannkraft auf das Hubseil auszuüben und damit eine gute Wickelqualität zu garantieren, wobei bis auf das Gewicht keinerlei externe Hilfsgeräte oder -fahrzeuge zum Einsatz kommen müssen. Das die Vorspannkraft erzeugende Gewicht muss dabei nicht in erhöhter Position abgelegt werden, sondern kann im Bereich des Bodens verbleiben. Dadurch wird ein flexibles und einfach zu bedienendes System zur Verfügung gestellt, welches in Demontageeinsätzen zur Gewährleistung einer guten Hubseilwickelqualität eingesetzt werden kann und wenige zusätzlich mitzuführende Teile umfasst.
  • Bei der beschriebenen Lösung kann die Last in der Nähe des Bodens gehalten werden. Dies ist eine Verbesserung der Sicherheitsaspekte. Im Bereich unter einer schwebenden Last sind stets Gefahren vorhanden und der Bereich ist von Menschen zu meiden.
  • Da bei vielen Kranen, beispielsweise bei Gittermastkranen (d.h. Kranen mit Gitterausleger), bereits eine Hilfswinde mit Hilfsseil sowie eine an der Auslegerspitze montierbare Mastnase zur Standardausstattung gehören, muss in einem solchen Fall lediglich die erfindungsgemäße Vorspannhakenflasche mit dem Hilfsseil verbunden werden. Diese nimmt nicht viel Platz in Anspruch und kann ohne weiteres am Kran mitgeführt werden. Somit ist bei Verwendung an einem Teleskopkran kein komplizierter Umbau des Krans erforderlich, um das erfindungsgemäße Hubsystem zu verwenden, welcher eine gesonderte statische Betrachtung benötigen würde. Das erfindungsgemäße Hubsystem kann einfach bei bestehenden Kranen nachgerüstet bzw. für einzelne Einsätze angebaut und anschließend wieder abgebaut werden.
  • Wenn vorliegend davon die Rede ist, dass die Hilfswinde oder Hubwinde aufgewickelt oder abgewickelt bzw. aufgespult oder abgespult wird, soll damit in verkürzter Schreibweise zum Ausdruck gebracht werden, dass das entsprechende Hilfsseil bzw. Hubseil auf die bzw. von der Winde aufgewickelt oder abgewickelt bzw. aufgespult oder abgespult wird.
  • Das Merkmal, dass die oberen und unteren Hakenflaschenteile über das Hilfsseil miteinander verbunden sind, ist breit auszulegen und so zu verstehen, dass das Hilfsseil zwischen diesen beiden Hakenflaschenteilen verläuft. Die beiden Hakenflaschenteile sind insbesondere zueinander beweglich.
  • In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine erste Umlenkrolle am oberen Hakenflaschenteil und eine zweite Umlenkrolle am unteren Hakenflaschenteil angeordnet ist, über welche das Hilfsseil geführt ist. Das bedeutet, dass die Vorspannhakenflasche mindestens zwei Einscherungen für das Hilfsseil aufweist.
  • Die Einscherung des Hilfsseils kann so ausgeführt sein, dass dessen Ende am unteren Hakenflaschenteil befestigt ist. Zusammen mit einer an der Umlenkvorrichtung vorgesehenen Umlenkrolle ergeben sich damit für den einfachsten Fall, dass unteres und oberes Hakenflaschenteil jeweils genau eine Umlenkrolle aufweisen, insgesamt drei Stränge, wobei der erste Strang des Hilfsseils zwischen Umlenkvorrichtung und unterem Hakenflaschenteil, der zweite Strang zwischen unterem Hakenflaschenteil und oberem Hakenflaschenteil und der dritte Strang vom oberen Hakenflaschenteil zur Befestigung am unteren Hakenflaschenteil verläuft. Die Masse des angehängten Gewichts verteilt sich dabei anteilig auf die verschiedenen Stränge des Flaschenzugs. Im Fall von drei Strängen tragen zwei Stränge zur Erhöhung der Vorspannung bei, sodass ca. 2/3 des Gewichts am Tragmittel hängen und das Hubseil spannen, welches auf die Hubwinde aufgespult wird.
  • Selbstverständlich sind hier auch andere Konfigurationen des Flaschenzugs denkbar, beispielsweise mit mehr als einer Umlenkrolle pro oberem und/oder unterem Hakenflaschenteil.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorspannhakenflasche mindestens eine Umlenkrolle zum seitlichen Vorbeiführen des Hilfsseils am Tragmittel aufweist, welche vorzugsweise am oberen Hakenflaschenteil angeordnet ist. Diese zusätzliche Umlenkrolle dient also insbesondere nicht der Einscherung des Hilfsseils zur Aufteilung der Gewichtskraft des Zusatzgewichts, sondern lediglich dem Vorbeiführen des Hilfsseils. Alternativ ist aber auch denkbar, dass eine der Umlenkrollen des Flaschenzugs gleichzeitig zum Vorbeiführen genutzt wird.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorspannhakenflasche einen Führungsmechanismus umfasst, mittels welchem die unteren und oberen Hakenflaschenteile beim Zusammenführen in eine definierte Verriegelungsposition bringbar sind. Der Führungsmechanismus kann dabei der präzisen Ausrichtung der oberen und unteren Hakenflaschenteile dienen und/oder ein leichteres Einführen der beiden Hakenflaschenteile ineinander ermöglichen.
  • Vorzugsweise umfasst der Führungsmechanismus eine oder mehrere Führungsschienen. Alternativ oder zusätzlich kann der Führungsmechanismus einen Nut-Feder-Mechanismus umfassen, wobei die Nut an der unteren Hakenflasche und die Feder an der oberen Hakenflasche angebracht sein kann. Auch der umgekehrte Fall ist möglich. Vorzugsweise ist der Führungsmechanismus dabei so ausgeführt, dass das Zusammenführen der Hakenflaschenteile in einer erhöhten Position automatisch erfolgt, ohne dass manuell nachgeholfen werden muss.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die unteren und oberen Hakenflaschenteile Verbindungsmittel zur lösbaren Verriegelung miteinander aufweisen. Die Verbindungsmittel ermöglichen vorzugsweise eine Verbolzung der unteren und oberen Hakenflaschenteile mittels eines oder mehrerer Bolzen.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die unteren und oberen Hakenflaschenteile mittels eines betätigbaren Verriegelungsmechanismus verriegelbar sind, wobei der Verriegelungsmechanismus vorzugsweise bei oder nach dem Zusammenführen der oberen und unteren Hakenflaschenteile aktiv oder passiv betätigbar ist. Eine aktive Betätigung kann beispielsweise mittels elektrisch oder hydraulisch gesteuerten Sperrbolzen erfolgen. Bevorzugt ist aber eine passive Betätigung des Verriegelungsmechanismus, insbesondere ausgelöst beim Zusammenführen der oberen und unteren Hakenflaschenteile. Dadurch kann die Vorspannhakenflasche konstruktiv einfach ausgeführt werden.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Verriegelungsmechanismus ausgelegt ist, beim Zusammenführen der unteren und oberen Hakenflaschenteile automatisch zu verriegeln und vorzugsweise ein Federelement und/oder einen Schnappmechanismus umfasst. Der Schnappmechanismus kann beispielsweise ein verschwenkbares Hakenelement umfassen, welches am oberen oder unteren Hakenflaschenteil derart angeordnet ist, dass beim Zusammenführen das jeweils andere Hakenflaschenteil das Hakenelement verschwenkt und letzteres durch einen Federmechanismus in einer Verriegelungsposition von oberem und unterem Hakenelement zurückschnappt und einen Bolzen am anderen Hakenflaschenteil derart umgreift, dass die beiden Hakenflaschenteile miteinander verriegelt sind. Anstelle von Hakenelement und Bolzen können andere Elemente zum Einsatz kommen, beispielsweise ein verschiebbarer Riegel.
  • Durch die automatische Verriegelung beim Zusammenführen der Hakenflaschenteile kann auf ein manuelles Verbolzen beim Zusammenführen verzichtet werden, wodurch der Hubvorgang wesentlich vereinfacht wird. Ebenfalls ist denkbar, dass zusätzlich zum automatisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus eine manuelle Verbolzung stattfindet.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ferner eine Hubwinde vorgesehen, auf welcher ein mit dem Tragmittel verbundenes Hubseil auf- und abwickelbar gelagert ist, wobei die Hubwinde und die Hilfswinde vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar und dadurch das Tragmittel und die Vorspannhakenflasche unabhängig voneinander hebbar sind. Die Hubwinde und die Hilfswinde sind vorzugsweise durch eine Kransteuerung betätigbar.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ferner eine Kransteuerung vorgesehen, welche eingerichtet ist, die Hubwinde und die Hilfswinde derart synchronisiert anzusteuern, dass während eines Hubs des Tragmittels durch Aufspulen der Hubwinde und gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde ein an der entriegelten Vorspannhakenflasche befestigtes Gewicht in einer bestimmten Höhe schwebend über dem Boden gehalten wird. Die Höhe und/oder Ausrichtung des Gewichts kann durch entsprechende Sensoren erfassbar sein und die gemessenen Werte in die Regelung eingehen.
  • Vorteilhafterweise kann somit der gesamte Vorspannvorgang durch die Kransteuerung durchgeführt und überwacht werden. Der Vorspannvorgang kann daher einem regulären Kranbetrieb entsprechen, beispielsweise einem überwachten Zwei-Haken-Betrieb, mit einem Haken am Tragmittel als Haupthub, betätigt durch die Hubwinde, und einem Haken an der Vorspannhakenflasche, betätigt durch die Hilfswinde, mit einer gemeinsamen Last.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Kran, insbesondere einen Mobil- oder Raupenkran, welcher das erfindungsgemäße Hubsystem umfasst. Vorzugsweise sind sowohl die Hubwinde als auch die Hilfswinde an einem Oberwagen des Krans befestigt und über eine Kransteuerung unabhängig betätigbar.
  • Das Tragmittel kann eine Hakenflasche des Krans sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Umlenkvorrichtung eine an der Auslegerspitze montierbare Mastnase oder Klappspitze sein, welche vorzugsweise mindestens eine Umlenkrolle aufweist, über welche das Hilfsseil geführt ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorspannhakenflasche des erfindungsgemäßen Hubsystems. Die Vorspannhakenflasche umfasst dabei ein Hilfsseilbefestigungsmittel zur Befestigung des Hilfsseils des Hubsystems, welches vorzugsweise am unteren Hakenflaschenteil angeordnet ist. Um das Hilfsseil an der Vorspannhakenflasche zu befestigen, wird es in die beiden Hakenflaschenteile eingeschert und mit dem Hilfsseilbefestigungsmittel verbunden. Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für das erfindungsgemäße Hubsystem, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird. Die obigen Ausführungen hinsichtlich der möglichen Ausgestaltungen der Vorspannhakenflasche gelten daher entsprechend.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Heben eines Tragmittels eines Krans unter Verwendung des erfindungsgemäßen Hubsystems mit den folgenden Schritten:
    • Befestigen der Vorspannhakenflasche am Tragmittel,
    • Entriegeln der oberen und unteren Hakenflaschenteile, beispielsweise durch Entfernen eines oder mehrerer Bolzen,
    • Befestigen eines Gewichts am unteren Hakenflaschenteil,
    • Heben des Tragmittels, insbesondere durch Aufspulen eines mit dem Tragmittel verbundenen Hubseils auf eine Hubwinde, wodurch sich die unteren und oberen Hakenflaschenteile voneinander entfernen (d.h. das obere Hakenflaschenteil wird zusammen mit dem Tragmittel nach oben gezogen, während das untere Hakenflaschenteil am Gewicht verbleibt), und
    • Absetzen des Gewichts auf dem Boden nach erfolgtem Hub des Tragmittels durch Abspulen der Hilfswinde, während sich das Tragmittel in seiner gehobenen Position befindet, und Lösen des unteren Hakenflaschenteils vom Gewicht.
  • Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für das erfindungsgemäße Hubsystem, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
  • Die ersten drei Schritte können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden.
  • In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Absetzen und Lösen des Gewichts das untere Hakenflaschenteil durch Aufspulen der Hilfswinde gehoben und mit dem oberen Hakenflaschenteil zusammengeführt wird, sodass die Hakenflaschenteile miteinander verriegelt werden können, wobei vorzugsweise anschließend die verriegelte Vorspannhakenflasche vom Tragmittel gelöst und durch Abspulen der Hilfswinde am Boden abgesetzt wird. Nun kann das Tragmittel beispielsweise mit einem zu demontierenden Teil in großer Höhe verbunden und das Teil zum Boden abgesenkt werden. Anschließend kann das Verfahren wiederholt werden, sodass bei jedem Hub des "leeren" Tragmittels ausreichend Vorspannkraft für das Hubseil zur Verfügung steht.
  • Die Zugänglichkeit zum Abhängen der Vorspannhakenflasche vom Tragmittel kann als gegeben angenommen werden, da im nachfolgenden Schritt die zu demontierende Last am Tragmittel angeschlagen werden muss.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass für den Hub des Tragmittels die Hubwinde und die Hilfswinde derart synchron oder synchronisiert angesteuert werden, insbesondere über eine Kransteuerung des Krans, dass durch Aufspulen der Hubwinde und gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde das Gewicht in einer bestimmten Höhe, insbesondere schwebend über dem Boden gehalten wird.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Hub des Tragmittels in einem von der Kransteuerung überwachten Zwei-Haken-Betrieb erfolgt, wobei vorzugsweise eine automatische Regelung der Hub- und Hilfswinden durch die Kransteuerung derart erfolgt, dass das Gewicht in einer definierten Höhe über dem Boden und/oder in einer bestimmten Lage gehalten wird.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung des Systems, wie es zuvor vorgestellt wurde, ergibt sich aus Anspruch 16.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorspannhakenflasche in einem verriegelten und an einem Lasthaken eines Krans aufgehängten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 2:
    die Vorspannhakenflasche gemäß Figur 1 in entriegeltem Zustand und mit einem aufgenommenen Gewicht;
    Figur 3:
    einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorspannhakenflasche;
    Figur 4:
    eine schematische Seitenansicht der Auslegerspitze eines Krans mit Tragmittel, Mastnase und Vorspannhakenflasche;
    Figur 5:
    eine Seitenansicht und eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorspannhakenflasche;
    Figur 6:
    eine schematische Darstellung der Verbindungsbereiche der oberen und unteren Hakenflaschenteile der erfindungsgemäßen Vorspannhakenflasche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 7:
    eine seitliche Ansicht des Oberwagens des Krans gemäß einem Ausführungsbeispiel mit angedeuteter Lage der Hubwinde; und
    Figur 8-11:
    verschiedene Stellungen von Tragmittel und Vorspannhakenflasche während der Durchführung des erfindungsgemäßen Hubverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, jeweils in einer seitlichen Gesamtansicht des Krans;
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorspannhakenflasche 10 des erfindungsgemäßen Hubsystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Vorspannhakenflasche 10 ist an einem Tragmittel 6 eines Krans 1 aufgehängt, wobei es sich bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen um einen Raupenkran 1 handelt.
  • Der Kran 1, welcher in einer seitlichen Gesamtansicht in den Figuren 8-11 dargestellt ist, umfasst einen Unterwagen 8 mit einem Raupenfahrwerk, einen um eine vertikale Achse drehbar auf dem Unterwagen 8 gelagerten Oberwagen 3, einen um eine horizontale Achse schwenkbar an den Oberwagen 3 angelenkten Ausleger 2 sowie ein Tragmittel 6 zum Heben von Lasten, welches in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen als Rollenblock 6a mit einem Lasthaken 6b ausgeführt ist.
  • Der Oberwagen 3 des Krans 1 ist isoliert in einer seitlichen Ansicht in der Figur 7 dargestellt. Am Oberwagen 3 befindet sich eine Hubwinde 5, auf der ein Hubseil 4 auf- und abwickelbar gelagert ist. Das Hubseil 4 ist mit dem Tragmittel 6 verbunden, sodass durch Betätigung der Hubwinde 5 bzw. durch Auf- und Abspulen des Hubseils 4 das Tragmittel 6 gehoben und abgesenkt werden kann.
  • Der Kran 1 verfügt ferner über eine Hilfswinde 14, auf welcher ein Hilfsseil 12 auf- und abwickelbar gelagert ist. Wie in der Figur 8 zu sehen ist, befindet sich die Hilfswinde 14 im unteren Bereich des Auslegers 2.
  • Wie in der Figur 4 angedeutet ist, ist das Hubseil 4 über eine Umlenkrolle eines Rollenkopfs an der Auslegerspitze zur Hubwinde 5 geführt. An die Auslegerspitze ist eine als Mastnase ausgebildete Umlenkvorrichtung 16 montiert, welche eine Umlenkrolle aufweist, über welche das Hilfsseil 12 geführt ist.
  • Im Folgenden wird auf die Figuren 1-3 Bezug genommen, welche die erfindungsgemäße Vorspannhakenflasche 10 in einem verriegelten Zustand (Fig. 1) bzw. in einem entriegelten Zustand (Fig. 1-2) zeigen. Die Figur 5 zeigt zusätzlich Seiten- und Frontansichten der Vorspannhakenflasche 10.
  • Die erfindungsgemäße Vorspannhakenflasche 10 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst ein oberes Hakenflaschenteil 20 (Oberflasche) und ein unteres Hakenflaschenteil 22 (Unterflasche). An der Oberseite des oberen Hakenflaschenteils 20 befindet sich ein Befestigungsmittel 21, über welches die Vorspannhakenflasche 10 am Lasthaken 6b des Krans 1 angeschlagen bzw. befestigt werden kann. An der Unterseite des unteren Hakenflaschenteils 22 befindet sich ein Aufnahmemittel 23 in Form eines weiteren Lasthakens, an welchem eine Last bzw. ein Gewicht 40 befestigbar ist.
  • Die beiden Hakenflaschenteile 20, 22 können miteinander verriegelt werden, sodass die Vorspannhakenflasche 10 als Ganzes bewegt bzw. gehoben werden kann (siehe Fig. 1). Die Verriegelung kann mittels eines oder mehrerer Bolzen 30 erfolgen. Wie insbesondere in der Figur 3 zu erkennen ist, weist das obere Hakenflaschenteil 20 eine erste Umlenkrolle 24 auf, während das untere Hakenflaschenteil 22 eine zweite Umlenkrolle 26 umfasst. Das über die Mastnase 16 geführte Hilfsseil 12 ist ausgehend von der Mastnase 16 über die zweite Umlenkrolle 26 des unteren Hakenflaschenteils 22 und anschließend über die erste Umlenkrolle 24 des oberen Hakenflaschenteils 20 geführt bzw. eingeschert und über ein Befestigungsmittel 29 mit dem unteren Hakenflaschenteil 22 verbunden. Ferner weist das obere Hakenflaschenteil 20 eine weitere Umlenkrolle 28 auf, um das Hilfsseil 12 seitlich am Tragmittel 6 vorbeizuführen. Die beiden Hakenflaschenteile 20, 22 sind über das Hilfsseil 12 derart miteinander verbunden, dass durch geeignete Steuerung der Hilfswinde 14 der Abstand der beiden Hakenflaschenteile 20, 22 zueinander veränderbar ist.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Vorspannhakenflasche 10 in Kombination mit der Hilfswinde 14, dem Hilfsseil 12 und der Mastnase 16 lässt sich beim Heben des Tragmittels 6 eine ausreichend hohe Vorspannung auf das Hubseil 4 erzeugen, sodass es stramm auf die Hubwinde 5 aufgewickelt wird. Dadurch wird das Auftreten von Einschneidern verhindert und eine gute Wickelqualität sichergestellt.
  • Soll das Tragmittel 6 zum Zwecke einer Demontage eines höher gelegenen Bauteils ohne angehängte Last durch den Kran 1 gehoben werden, so wird ein Gewicht 40 an das Aufnahmemittel 23 des unteren Hakenflaschenteils 22 der am Tragmittel 6 befestigten Vorspannhakenflasche 10 befestigt, wie dies in der Figur 2 dargestellt ist. Das Gewicht 40 ist über die Vorspannhakenflasche 10 mit dem Tragmittel 6 und somit mit dem Hubseil 4 verbunden und erzeugt eine geeignete Vorspannkraft.
  • Der durch die Umlenkrollen 24, 26 und das Befestigungsmittel 29 realisierte Flaschenzug der Vorspannhakenflasche 10 bewirkt, dass sich die Gewichtskraft des am Aufnahmemittel 23 befestigten Gewichts 40 auf die unterschiedlichen Stränge des Hilfsseils 12 aufteilt. Da die Einscherung des Hilfsseils 12 der Vorspannhakenflasche 10 mit drei Einscherungen gewählt ist, wobei der erste Strang auf die Mastnase 16 führt, tragen zwei Stränge zur Erhöhung der Vorspannung bei, d.h. ca. 2/3 des Ballastgewichts 40 hängen am Tragmittel 6 und spannen das Hubseil 4, welches auf die Hubwinde 5 aufgespult wird. Selbstverständlich können hier mehr als drei Einscherungen des Hilfsseils 12 bzw. mehr als jeweils eine Umlenkrolle 24, 26 an den Hakenflaschenteilen 20, 22 vorgesehen sein.
  • Die beiden Umlenkrollen 24, 26 weisen parallele Drehachsen auf. Das Befestigungsmittel 29 befindet sich oberhalb der zweiten Umlenkrolle 26 am unteren Hakenflaschenteil 22, während das Aufnahmemittel 23 unterhalb der zweiten Umlenkrolle 26 angeordnet ist. Die weitere Umlenkrolle 28 befindet sich schräg oberhalb der ersten Umlenkrolle 24 am oberen Hakenflaschenteil 20, während das Befestigungsmittel 21 oberhalb der ersten Umlenkrolle 24 angeordnet ist.
  • Wie in der Figur 4 zu sehen ist, kann der Abstand zwischen der ersten Umlenkrolle 24 und der weiteren Umlenkrolle 28 im Wesentlichen dem Abstand zwischen den entsprechenden Umlenkrollen für das Hubseil 4 und das Hilfsseil 12 am Auslegerkopf bzw. an der Mastnase 16 entsprechen.
  • Wie in der Figur 5 zu sehen ist, sind die beiden Hakenflaschenteile 20, 22 ineinanderschiebbar, wobei das obere Hakenflaschenteil 20 mit einem als Feder ausgebildeten Aufnahmebereich 34 in einen als Nut 32 ausgebildeten Aufnahmebereich des unteren Hakenflaschenteils 22 eingeschoben wird. Die Aufnahmebereiche 32, 34 können abgeschrägt sein, wodurch das Einfädeln bzw. Einschieben erleichtert wird.
  • Wie oben beschrieben, können die beiden Hakenflaschenteile 20, 22 manuell über Bolzen 30 verriegelbar sein (siehe auch Fig. 5). In der Figur 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel skizzenhaft dargestellt, bei dem die Vorspannhakenflasche 10 einen Verriegelungsmechanismus aufweist. Demzufolge ist im oberen Bereich des unteren Hakenflaschenteils 22 ein Haltebolzen 38 angeordnet, während sich am unteren Bereich des oberen Hakenflaschenteils 20 ein verschwenkbares Hakenelement 36 befindet. Beim Zusammenführen der beiden Hakenflaschenteile 20, 22 schiebt der Bolzen 38 automatisch den Haken 36 beiseite und verschwenkt diesen um seine Schwenkachse, wie dargestellt. Erreichen die Hakenflaschenteile 20, 22 ihre vollständig eingefahrene Verriegelungsposition, schnappt der Haken 36 ein und verriegelt automatisch die beiden Hakenflaschenteile 20, 22. Hierfür kann ein nicht näher dargestelltes Federelement vorgesehen sein, welches den Haken 36 in seine Verriegelungsposition zwingt. Dadurch müssen die Hakenflaschenteile 20, 22 nicht manuell verriegelt werden, was das Zusammenführen insbesondere in großen Höhen erleichtert.
  • Die Figuren 8-11 zeigen eine seitliche Gesamtansicht des Krans 1 während eines Hubs des Tragmittels 6 gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei wird von der Situation ausgegangen, dass für eine Demontage eine Last von einer erhöhten Position aufgenommen und am Boden 9 abgesetzt werden soll. Um das Tragmittel 6 mit ausreichend Vorspannung auf Höhe der aufzunehmenden Last heben zu können, wird in einem ersten Schritt das zuvor abgesenkte Tragmittel 6 über die erfindungsgemäße Vorspannhakenflasche 10 mit einem Gewicht 40 verbunden. Die Vorspannhakenflasche 10 wird am Lasthaken 6b im verriegelten Zustand angehängt. Das Gewicht 40 wird am Aufnahmemittel 23 der Vorspannhakenflasche 10 befestigt. Die Vorspannhakenflasche 10 kann beim Anhängen an den Lasthaken 6b entweder bereits mit dem Hilfsseil 12 verbunden sein oder, beispielsweise beim ersten Hub, das Hilfsseil 12 wird nach dem Anhängen der Vorspannhakenflasche 10 in diese eingeschert.
  • Nun wird die Vorspannhakenflasche 10 entriegelt bzw. auseinandergebolzt und durch Betätigung der Hubwinde 5 und der Hilfswinde 14 das Gewicht 40 leicht angehoben (siehe Fig. 8). Hierbei kann das Gewicht 40 vom Boden abheben. Durch Aufspulen der Hubwinde 5 und gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde 14, vorzugsweise durch entsprechende Steuerung und Überwachung der Kransteuerung, kann das Gewicht 40 während des Anhebens des Tragmittels 6, insbesondere schwebend nahe über dem Boden 9 gehalten werden. Solange das Gewicht 40 sich im schwebenden Zustand befindet, wird durch dessen Gewicht eine hohe Vorspannung auf das Hubseil 4 bzw. die Hubwinde 5 aufgebracht.
  • Nachdem das Tragmittel 6 über das Hubseil 4 mittels der Hubwinde 5 vollständig, d. h. bis zur gewünschten Höhe, hochgezogen wurde (siehe Fig. 9), wird die Hilfswinde 14 abgespult, das untere Hakenflaschenteil 22 der Vorspannhakenflasche 10 abgelassen und das Gewicht 40 auf dem Boden 9 abgesetzt und ausgehängt.
  • Das untere Hakenflaschenteil 22 wird anschließend durch Aufspulen der Hilfswinde 14 hochgezogen und an das obere Hakenflaschenteil 20 herangeführt. Befinden sich die Hakenflaschenteile 20, 22 in ihrer Verriegelungsposition, können sie zusammengebolzt werden (oder es findet eine automatische Verriegelung statt wie oben erläutert). Dies kann von der erhöhten Position aus geschehen, wo auch die zur befördernde bzw. abzusetzende Last aufgenommen werden muss. Die Figur 10 zeigt die Situation nach Zusammenführen und Verriegeln der Hakenflaschenteile 20, 22, während die Vorspannhakenflasche 10 noch am Tragmittel 6 angehängt ist.
  • Die Vorspannhakenflasche 10 kann nun vom Tragmittel 6 des Krans 1 abgehängt (siehe Fig. 11) und anschließend mittels der Hilfswinde 14 auf den Boden 9 abgesenkt werden. Das Tragmittel 6 befindet sich immer noch in der erhöhten Position und kann nun mit der zu befördernden Last verbunden werden. Durch Betätigung der Hubwinde 5 kann die Last auf dem Boden 9 abgesetzt werden. Für den nächsten Hub des Tragmittels 6 können die vorstehend erläuternden Schritte erneut ausgeführt werden.
  • Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist das vom Boden 9 angehobene Gewicht 40, welches dazu führt, dass der gesamte Vorspannvorgang durch die Steuerung des Krans 1 überwacht werden kann. Der Vorspannvorgang entspricht einem regulären Kranbetrieb. Es handelt sich in diesem Fall um einen überwachten Zwei-Haken-Betrieb mit einem Haken 6b an der Haupt- bzw. Hubwinde 5 als Haupthub und einem Haken 23 an der Hilfswinde 14 über die Mastnase 16 mit einer gemeinsamen Last.
  • Bei dieser Lösung sind keine Umbauten am Kran 1 nötig, die eine gesonderte statische Betrachtung benötigen würden. Ferner muss kein Hilfsfahrzeug für das Aufbringen der Vorspannung verwendet werden. Die Hilfswinde 14 für den Hilfshub sowie die kurze Mastnase 16 gehören bei vielen Gittermastkranen und auch bei großen Telekranen zur Standardausstattung. Während des Vorspannvorgang kann der Kran 1 zudem gedreht und/oder verfahren werden, was bei einer Lösung mit Hilfsfahrzeug und/oder einer am Boden abgestellten Hilfswinde nicht möglich ist.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Kran
    2
    Ausleger
    3
    Oberwagen
    4
    Hubseil
    5
    Hubwinde
    6
    Tragmittel
    6a
    Rollenbock
    6b
    Lasthaken
    8
    Unterwagen
    9
    Boden
    10
    Vorspannhakenflasche
    12
    Hilfsseil
    14
    Hilfswinde
    16
    Umlenkvorrichtung (Mastnase)
    20
    Oberes Hakenflaschenteil
    21
    Befestigungsmittel
    22
    Unteres Hakenflaschenteil
    23
    Aufnahmemittel (Lasthaken)
    24
    Erste Umlenkrolle
    26
    Zweite Umlenkrolle
    28
    Umlenkrolle
    29
    Hilfsseilbefestigungsmittel
    30
    Bolzen
    32
    Nut
    34
    Feder
    36
    Haken
    38
    Bolzen
    40
    Gewicht

Claims (16)

  1. Hubsystem für einen Kran (1), insbesondere einen Mobil- oder Raupenkran, zur Erzeugung einer Hubseilvorspannung während eines Hubs eines Tragmittels (6) des Krans (1), umfassend eine teilbare Vorspannhakenflasche (10) sowie ein damit verbundenes Hilfsseil (12), welches auf einer am Kran (1) angeordneten oder montierbaren Hilfswinde (14) auf- und abwickelbar gelagert und über eine an einem Ausleger (2) des Krans (1) angeordnete oder montierbare Umlenkvorrichtung (16) geführt ist, wobei die Vorspannhakenflasche (10) zwei lösbar miteinander verriegelbare und über das Hilfsseil (12) miteinander verbundene Hakenflaschenteile (20, 22) umfasst, von denen ein oberes Hakenflaschenteil (20) ein Befestigungsmittel (21) zur Befestigung am Tragmittel (6) und ein unteres Hakenflaschenteil (22) ein Aufnahmemittel (23) zur Befestigung eines Gewichts (40) aufweist.
  2. Hubsystem nach Anspruch 1, wobei die Vorspannhakenflasche (10) das obere Hakenflaschenteil (20) mindestens eine erste Umlenkrolle (24) umfasst und das untere Hakenflaschenteil (22) mindestens eine zweite Umlenkrolle (26) umfasst, über welche das Hilfsseil (12) geführt ist.
  3. Hubsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorspannhakenflasche (10) mindestens eine Umlenkrolle (28) zum seitlichen Vorbeiführen des Hilfsseils (12) am Tragmittel (6) aufweist, welche vorzugsweise am oberen Hakenflaschenteil (20) angeordnet ist.
  4. Hubsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorspannhakenflasche (10) einen Führungsmechanismus umfasst, mittels welchem die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) beim Zusammenführen in eine definierte Verriegelungsposition bringbar sind, wobei der Führungsmechanismus vorzugsweise eine oder mehrere Führungsschienen und/oder einen Nut-Feder-Mechanismus (32, 34) umfasst.
  5. Hubsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) Verbindungsmittel zur lösbaren Verriegelung miteinander aufweisen, wobei die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Bolzen (30) verbolzbar sind.
  6. Hubsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) mittels eines betätigbaren Verriegelungsmechanismus (36, 38) verriegelbar sind, wobei der Verriegelungsmechanismus (36, 38) vorzugsweise bei oder nach dem Zusammenführen der Hakenflaschenteile (20, 22) aktiv oder passiv betätigbar ist.
  7. Hubsystem nach Anspruch 6, wobei der Verriegelungsmechanismus ausgelegt ist, beim Zusammenführen der unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) automatisch zu verriegeln und vorzugsweise ein Federelement und/oder einen (36, 38) Schnappmechanismus umfasst.
  8. Hubsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Hubwinde (5), auf welcher ein mit dem Tragmittel (6) verbundenes Hubseil (4) auf- und abwickelbar gelagert ist, wobei die Hubwinde (5) und die Hilfswinde (14) vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar und dadurch das Tragmittel (6) und die Vorspannhakenflasche (10) unabhängig voneinander hebbar sind.
  9. Hubsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Kransteuerung, welche eingerichtet ist, die Hubwinde (5) und die Hilfswinde (14) derart synchronisiert anzusteuern, dass während eines Hubs des Tragmittels (6) durch Aufspulen der Hubwinde (5) und gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde (14) ein an der entriegelten Vorspannhakenflasche (10) befestigtes Gewicht (40) in einer bestimmten Höhe oder in einem bestimmten Bereich schwebend über dem Boden (9) gehalten wird.
  10. Kran (1), insbesondere Mobil- oder Raupenkran, mit einem Hubsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorzugsweise das Tragmittel (6) eine Hakenflasche ist und/oder die Umlenkvorrichtung (16) eine an der Auslegerspitze montierbare Mastnase ist und/oder die Hilfswinde (14) an einem Oberwagen (3) des Krans (1) angeordnet ist.
  11. Vorspannhakenflasche (10) eines Hubsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem Hilfsseilbefestigungsmittel (29) zur Befestigung des Hilfsseils (12), welches vorzugsweise am unteren Hakenflaschenteil (22) angeordnet ist.
  12. Verfahren zum Heben eines Tragmittels (6) eines Krans (1) unter Verwendung eines Hubsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit den Schritten:
    - Befestigen der Vorspannhakenflasche (10) am abgesenkten Tragmittel (6),
    - Entriegeln der oberen und unteren Hakenflaschenteile (20, 22),
    - Befestigen eines Gewichts (40) am unteren Hakenflaschenteil (22),
    - Heben des Tragmittels (6), insbesondere durch Aufspulen eines mit dem Tragmittel (6) verbundenen Hubseils (4) auf einer Hubwinde (5), wodurch sich die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) voneinander entfernen,
    - Absetzen des Gewichts (40) durch Abspulen der Hilfswinde (14), während sich das Tragmittel (6) in einer gehobenen Position befindet, und Lösen des unteren Hakenflaschenteils (22) vom Gewicht (40).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei nach dem Absetzen und Lösen des Gewichts (40) das untere Hakenflaschenteil (22) durch Aufspulen der Hilfswinde (14) gehoben und mit dem oberen Hakenflaschenteil (20) zusammengeführt wird, sodass die Hakenflaschenteile (20, 22) miteinander verriegelt werden können, wobei vorzugsweise anschließend die verriegelte Vorspannhakenflasche (10) vom Tragmittel (6) gelöst und durch Abspulen der Hilfswinde (14) am Boden (9) abgesetzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei für den Hub des Tragmittels (6) die Hubwinde (5) und die Hilfswinde (14) derart synchron oder synchronisiert angesteuert werden, insbesondere über eine Kransteuerung des Krans (1), dass durch Aufspulen der Hubwinde (5) und gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde (14) das Gewicht (40) in einer bestimmten Höhe, insbesondere schwebend über dem Boden (9) gehalten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Hub des Tragmittels (6) in einem von der Kransteuerung überwachten Zwei-Haken-Betrieb erfolgt, wobei vorzugsweise eine automatische Regelung der Hub- und Hilfswinden (5, 14) durch die Kransteuerung derart erfolgt, dass das Gewicht (40) in einer definierten Höhe über dem Boden (9) und/oder in einer bestimmten Lage gehalten wird.
  16. Verwendung eines Hubsystems nach einem der Ansprüche 1-9, mit den Schritten:
    - Befestigen der Vorspannhakenflasche (10) am abgesenkten Lastaufnahmemittel (6),
    - Entriegeln der oberen und unteren Hakenflaschenteile (20,22),
    - Befestigen eines Gewichts (40) am unteren Hakenflaschenteil (22),
    - Heben des Tragmittels (6), insbesondere durch Aufspulen eines mit dem Tragmittel (6) verbundenen Seils (4) und einer Winde (5), wodurch sich die unteren und oberen Hakenflaschenteile (20, 22) voneinander entfernen, und
    - gleichzeitiges Abspulen der Hilfswinde (14) in der Gestalt, dass das Gewicht (40) am Boden verbleibt und ein konstanter Strangzug im Hilfswindenseil herrscht.
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