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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Derrick-Kran mit einem Hauptausleger
und einem Derrick-Ausleger, deren Spitzen über eine Hauptabspannung miteinander
verbunden sind, wobei die Hauptabspannung eine zwischen dem Hauptausleger
und dem Derrick-Ausleger angeordnete längenveränderliche Wippverseilung aufweist,
um die Länge
der Hauptabspannung beim Aufwippen des Hauptauslegers zu verändern.
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Beim
Aufwippen des Hauptauslegers eines Derrick-Krans verbleibt der Derrick-Ausleger in einer festen
Position, während
die Länge
der Hauptabspannung zwischen dem Hauptausleger und dem Derrick-Ausleger über die
Wippverseilung verändert wird.
Hierdurch verändert
sich beim Aufwippen des Hauptauslegers beständig die Geometrie des Dreiecks
aus Hauptausleger, Derrick-Ausleger und Hauptabspannung.
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Beim
Aufrichten und Ablegen des Hauptauslegers von einer Montageposition
in eine Hubposition wird in die am äußeren Ende des Hauptauslegers
befestigte Hauptabspannung (in der Regel Zugstangen) von der Wippverseilung
eine Zugkraft eingeleitet. Die Hauptabspannung setzt den Ausleger
damit mittels einer ersten Komponente unter Druck, während der Hauptausleger über eine
zweite Komponente dieser Kraft gegen seine Gewichtskraft angehoben
wird. Aufgrund der ungünstigen
Winkelverhältnisse
ist die erste Komponente dabei stets deutlich größer als die zweite Komponente.
Zudem wird mit zunehmender Länge
des Hauptauslegers das Eigengewicht des Auslegers größer. Auf
den Hauptausleger wirkt daher beim Aufrichten ein hohes Biegemoment.
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Um
dieses Biegemoment zu verringern, ist es bekannt, zwischen dem Hauptausleger
und der Hauptabspannung eine Zusatzabspannung vorzusehen, welche
den Hauptausleger beim Aufrichten stabilisiert und so die auf den
Hauptausleger wirkenden Biegemomente verringert. Besonders lange
Ausleger können
mit nur einer Zusatzabspannung jedoch überhaupt nicht mehr wie oben
beschrieben aufgerichtet werden. Zum Aufrichten dieser besonders
langen Ausleger ist die Lösung
bekannt, den Hauptausleger mit einer Zusatzabspannung fester Länger und einer
weiteren Zusatzabspannung variabler Länge zu unterstützen. Die
nähre am
Fuß des
Hauptauslegers befindliche Zusatzabspannung weist dabei eine variable
Länge auf,
um an die sich während
des Aufrichtens verändernden
geometrischen Verhältnisse
zwischen Derrick-Ausleger, Hauptausleger und Hauptabspannung angepaßt werden
zu können.
Insbesondere werden dabei komplizierte Seilführungen mit einer oder mehreren
Umlenkrollen für
die Zusatzabspannungen eingesetzt. Weiterhin erreicht die Seillänge der
variablen Zusatzabspannung erhebliche Längen (z. B. über 100
m), wodurch die Handhabung während
der Montage erschwert wird.
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Für Hauptausleger,
welche im Betrieb mit SA-Bock aufgerichtet werden, sind dabei zwar
bereits mehrere Zusatzabspannungen mit festen Längen und festen Verbindungspunkten
bekannt. In dieser Situation bilden jedoch der Hauptausleger, der Abspannbock
und die Hauptabspannung ein Dreieck, das beim Aufwippen des Hauptauslegers
als Ganzes aufgewippt wird, wodurch die Geometrieverhältnisse
in dem Dreieck annähernd
konstant sind.
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Bei
Derrick-Kranen mit den sich ändernden Geometrieverhältnissen
während
des Aufwippens war die Fachwelt dagegen bisher davon ausgegangen,
dass beim Einsatz von mehr als einer Zusatzabspannung einzig Zusatzabspannungen
mit variabler Länge
dazu in der Lage sind, eine ausreichende Unterstützung des Hauptauslegers während des
Aufrichtens zu gewährleisten.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben entgegen diesem Vorurteil
der Fachwelt festgestellt, dass überraschender
Weise auch mehrere Zusatzabspannungen einer festen Länge geeignet
sind, den Hauptausleger eines Derrickkranes beim Aufrichten hinreichend
zu unterstützen,
so dass auch ohne die bisher verwendeten variablen Zusatzabspannungen
längere
Ausleger möglich
sind. Diese längeren
Ausleger sind dennoch ohne Hilfskran selbstständig aufrichtbar.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst damit einen Derrick-Kran mit einem
Hauptausleger und einem Derrick-Ausleger, deren Spitzen über eine Hauptabspannung
miteinander verbunden sind, wobei die Hauptabspannung eine zwischen
dem Hauptausleger und dem Derrick-Ausleger angeordnete längenveränderliche
Wippverseilung aufweist, um die Länge der Hauptabspannung beim
Aufwippen des Hauptauslegers zu verändern, und wobei mindestens
zwei Zusatzabspannungen vorgesehen sind, welche die Hauptabspannung
mit dem Hauptausleger verbinden, wobei die mindestens zwei Zusatzabspannungen
eine feste Länge
aufweisen.
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Aufgrund
der veränderlichen
Geometrie sowie den je nach Hauptauslegerwinkel unterschiedlichen
Anforderungen an die Zugkraft in den Zusatzabspannungen wären zwar
in der Länge
veränderliche Zusatzabspannungen
die optimale Lösung
bezüglich der
Unterstützung
des Hauptauslegers. Solche längenveränderlichen
Zusatzabspannungen sind jedoch technisch aufwendig und in der Handhabung
kompliziert. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dabei
erkannt, dass die Zusatzabspannungen fester Länge eine ausreichende Stabilität des Hauptauslegers
gewährleisten
und erheblich einfacher im technischen Aufbau sowie in der Handhabung
sind, als die bisher ausschließlich
verwendeten längenveränderlichen Zusatzabspannungen.
Insbesondere ist die Montage der Zusatzabspannungen fester Länge erheblich
einfacher.
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Die
vorliegende Erfindung kommt vorteilhafterweise bei Derrick-Kranen
mit einem Gittermast-Hauptausleger zum Einsatz, um diesen insbesondere
beim Aufrichten aus der Horizontalen sowie bei großen Ausladungen
an mindestens zwei Punkten zwischen der Anlenkung des Auslegers
und der Auslegerspitze zu unterstützen.
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Dabei
sind mindestens zwei Zusatzabspannungen fester Länge vorgesehen, da besonders
lange Ausleger mit nur einer Zusatzabspannung überhaupt nicht mehr wie oben
beschrieben aufgerichtet werden können. Die erfindungsgemäßen mindestens zwei
Zusatzabspannungen fester Länge
stellen damit eine Lösung
dar, welche eine ausreichende Stabilisierung mit einem Minimum an
Aufwand und zusätzlichem
Gewicht erreicht.
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Weiterhin
vorteilhafterweise sind die Zusatzabspannungen an festen Verbindungsstellen
mit der Hauptabspannung und dem Hauptausleger verbunden. Die Geometrie
von Hauptabspannung und Zusatzabspannung wird also einzig über die
festen Positionen der Verbindungsstellen an Hauptabspannung und
Hauptausleger und die festen Längen
der Zusatzabspannungen zwischen diesen Verbindungsstellen definiert.
Hierdurch ergibt sich wiederum eine besonders einfache Montage und
ein äußerst geringes
Zusatzgewicht für
die Abspannung. Jede Zusatzabspannung verläuft dabei von einem Verbindungspunkt
mit der Hauptabspannung zu dem Verbindungspunkt mit der Zusatzabspannung.
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Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise
die Länge
der mindestens zwei Zusatzabspannungen und die Position der Verbindungsstellen
so gewählt, dass
zu Beginn des Aufricht-Vorgangs des Hauptauslegers beide Zusatzabspannungen
eine Zugkraft auf den Hauptausleger übertragen. Hierdurch nehmen
beim Aufrichten des Hauptauslegers beide Zusatzabspannungen eine
den Hauptausleger unterstützende
Kraft auf. Die Länge
und Anordnung der Zusatzabspannungen ist dabei so gewählt, dass
die im aufgerichteten Zustand während
des Kranbetriebs von den Zu satzabspannungen in den Hauptausleger eingeleiteten
Kräfte
die Tragkraft des Krans erhöhen oder
zumindest nur wenig beeinträchtigten.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann jedoch auch vorgesehen seien, dass die Länge der Zusatzabspannungen
und die Position der Verbindungsstellen so gewählt ist, dass zu Beginn des
Aufricht-Vorgangs des Hauptauslegers zumindest eine Zusatzabspannung
nicht belastet ist und erst bei Überschreitung
eines gewissen Aufricht-Winkels
eine Zugkraft auf den Hauptausleger überträgt. Die anfangs nicht belastete Zusatzabspannung
dient damit nicht dem Aufrichten des Hauptauslegers, sondern der
Traglaststeigerung bei gewissen insbesondere flachen Auslegerwinkeln. Insbesondere
kann es sich dabei bei der anfangs nicht belasteten Zusatzabspannung
um eine dritte Zusatzabspannung handeln.
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Vorteilhafterweise
werden die Zusatzabspannungen von Seilen fester Länge gebildet.
Diese werden zwischen den festen Verbindungsstellen am Hauptausleger
und an der Hauptabspannung angeordnet.
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Vorteilhafterweise
können
auch mehr als zwei Zusatzabspannungen verwendet werden, insbesondere
drei Zusatzabspannungen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen
näher dargestellt.
Dabei zeigen:
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1:
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Derrick-Krans,
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2a, 2b:
zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäßen Derrick-Krans
beim Aufrichten des Hauptauslegers,
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3a–3c:
die Biegemomente im Hauptausleger beim Aufrichten bei einem Derrick-Kran
gemäß dem Stand
der Technik im Vergleich zu zwei Derrick-Kranen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Derrick-Krans
mit einem Hauptausleger 10 und einem Derrick-Ausleger 20,
deren Spitzen über
eine Hauptabspannung 11 miteinander verbunden sind. Der
Hauptausleger 10 ist dabei in der Zeichnung lediglich schematisch
als eine Linie dargestellt. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem
Hauptausleger um einen Gittermastausleger. Ebenso handelt es sich
bei dem Derrick-Ausleger vorteilhafterweise um einen Gittermastausleger.
Die Hauptabspannung 11 weist eine längenveränderliche Wippverseilung 21 auf,
um die Länge
der Hauptabspannung zum Aufwippen des Hauptauslegers zu verändern. Die
Wippverseilung 21 ist dabei zwischen dem Hauptausleger
und dem Derrick-Ausleger in die Hauptabspannung integriert und erstreckt
sich üblicherweise
zwischen dem Derrick-Ausleger und einer Umlenkflasche der Hauptabspannung 11.
Die Länge der
Wippverseilung wird dabei über
eine Winde verändert.
Der Derrick-Kran kann weiterhin einen Derrick-Ballast aufweisen,
welcher am Derrick-Ausleger angeordnet
ist. Der Derrickballast kann aber auch nach dem Aufrichten des Auslegers
vom Kran getrennt werden. Weiterhin ist ein Hubseil 50 zum
Heben der Last vorgesehen, welches über mindestens eine Umlenkrolle
an der Spitze des Hauptauslegers geführt ist.
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Zusätzlich zur
Hauptabspannung 11 sind nun erfindungsgemäß zwei Zusatzabspannungen 12 und 13 vorgesehen,
welche jeweils eine feste Länge aufweisen.
Die Zusatzabspannungen 12 und 13 verlaufen dabei
jeweils zwischen der Hauptabspannung 11 und dem Hauptausleger.
Die Verbindungsstellen 30 und 31 mit der Hauptabspannung 11 sind
dabei jeweils an festen Positionen zwischen der Hauptauslegerspitze
und der Wippverseilung angeordnet, das heißt die Verbindungsstellen sind
in ihrer Lage bezüglich
der Hauptabspannung 11 unveränderlich. Die Verbindungsstellen 40 und 41 mit
dem Hauptausleger sind jeweils an festen Positionen zwischen der Hauptauslegerspitze
und der Anlenkung des Hauptauslegers am Oberwagen angeordnet, das
heißt
die Verbindungsstellen sind in ihrer Lage zum Hauptausleger unveränderlich.
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Die
beiden Zusatzabspannungen 12 und 13 sind damit
an festen Verbindungsstellen mit der Hauptabspannung 11 und
dem Hauptausleger 10 verbunden und weisen jeweils eine
feste Länge
auf. Die Geometrie der Abspannung wird daher allein durch die Position
der Verbindungsstellen und die feste Länge der Zusatzabspannungen
definiert. Die fest definierten Längen der Zusatzabspannungen und
die fest definierten Positionen der Verbindungsstellen sind dabei
so gewählt,
dass die Zusatzabspannungen in jeder Auslegerstellung im Eingriff
bleiben können
und eine ausreichende Wirkung erzielen. Dies stellt zwar im Vergleich
zu einer Lösung
mit variablen Längen
der Zusatzabspannungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt
sind, bezüglich der
Abspanneigenschaften einen Nachteil dar, ist aber überraschender
Weise dennoch geeignet, eine ausreichende Abspannung zur Verfügung zu
stellen und ist bezüglich
der eingesparten Kosten, des eingesparten Gewichts und der eingesparten
Bauteilanzahl von Vorteil. Vorteilhafterweise ist der Kran dabei so
ausgeführt,
dass die Zusatzabspannungen nur in einer einzigen definierten Position
in das System aus Hauptausleger 10 Hauptabspannung 11 eingebaut werden
können.
Hierdurch wird die Montage der Zusatzabspannungen nochmals vereinfacht.
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In 2a ist
das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel nun beim Aufrichten
des Hauptauslegers bzw. mit einem Hauptausleger in einer stark abgewippten
Position dargestellt. 2b zeigt dagegen ein zweites
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei welchem drei Zusatzabspannungen
fester Länge
und fester Position eingesetzt werden.
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In 3a bis 3c wird
nun der Biegemomentverlauf im Hauptausleger bei zwei Derrick-Kranen
gemäß der vorliegenden
Erfindung schematisch mit einem Derrick-Kran nach dem Stand der Technik verglichen.
Die Größe des Biegemoments 50,
welches schematisch entlang des Hauptauslegers dargestellt ist,
wird dabei durch den Abstand der Biegemomentkurve vom Hauptausleger
repräsentiert.
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In 3a ist
dabei ein Derrick-Kran gemäß dem Stand
der Technik gezeigt, bei welchem lediglich eine Zusatzabspannung
vorgesehen ist. Besonders lange Ausle ger können aufgrund der hohen Biegemomente
mit nur einer solchen Zusatzabspannung überhaupt nicht mehr ohne externe
Hilfsmittel aufgerichtet werden. Dabei stellt nicht das Umkippen
das Problem dar, welches über
mehr Ballast gelöst
werden könnte,
sondern die Zerstörung
des Hauptauslegers. Mit nur einer Zusatzabspannung werden beim Aufrichten
die Spannungen in den Eckstielen und den Eckstielverbindungen zu
groß.
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Wie
in den 3b und 3c dargestellt, wird
durch die erfindungsgemäß vorgesehenen
mindestens zwei Zusatzabspannungen das Biegemoment im Hauptausleger
verringert, so dass deutlich längere
Ausleger ermöglicht
werden. Dabei haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschend
festgestellt, dass entgegen dem Vorurteil der Fachwelt hierzu auch
Zusatzabspannungen mit fester Länge
herangezogen werden können.
Die Auslegung der festen Zusatzabspannungen erfolgt dabei so, dass
diese den Hauptausleger beim Aufrichten ausreichend unterstützten und
gleichzeitig in steilen Stellungen des Hauptauslegers die Tragkraft
möglichst
nur erhöhen
oder zumindest nur wenig beeinträchtigen.
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Durch
die vorliegende Erfindung können
so Kosten, Gewicht und Bauteileanzahl eingespart und die Montage
erheblich vereinfacht werden.