Kran (Maschine) - Crane (machine)

Schema eines modernen Mobilkrans mit Abstützungen . Der Gittermast ist mit einem Ausleger ausgestattet .
Manueller Kran aus dem späten 19. Jahrhundert zum Entladen kleiner Lasten (Ballen, Kisten usw.) von Schiffen im Hafen von Barcelona, ​​Spanien.

Ein Kran ist eine Art von Maschine , in der Regel ausgestattet mit einem Hubseil , Drahtseile oder Ketten und Seilscheiben , die sowohl zum Heben und Senken Materialien verwendet werden können und sie horizontal zu bewegen. Es wird hauptsächlich verwendet, um schwere Dinge zu heben und an andere Orte zu transportieren. Das Gerät verwendet eine oder mehrere einfache Maschinen , um einen mechanischen Vorteil zu erzeugen und so Lasten zu bewegen, die über die normalen Fähigkeiten eines Menschen hinausgehen. Kräne werden üblicherweise im Transportwesen zum Be- und Entladen von Fracht, im Bauwesen für den Materialtransport und in der Fertigung für die Montage schwerer Geräte eingesetzt .

Die erste bekannte Kranmaschine war der Shadouf , ein Wasserhebegerät, das im alten Mesopotamien (dem heutigen Irak) erfunden wurde und dann in der altägyptischen Technologie auftauchte . Baukräne tauchten später im antiken Griechenland auf , wo sie von Menschen oder Tieren (wie Eseln) angetrieben und für den Bau von Gebäuden verwendet wurden. Später wurden im Römischen Reich größere Kräne entwickelt , bei denen menschliche Laufräder zum Einsatz kamen , die das Heben schwererer Gewichte ermöglichten. Im Hochmittelalter wurden Hafenkräne eingeführt, um Schiffe zu be- und entladen und beim Bau zu helfen – einige wurden für zusätzliche Festigkeit und Stabilität in Steintürme eingebaut. Die ersten Kräne wurden aus Holz gebaut, aber mit der Industriellen Revolution übernahmen Gusseisen , Eisen und Stahl die Oberhand .

Viele Jahrhunderte lang wurde die Energie durch die körperliche Anstrengung von Menschen oder Tieren geliefert, obwohl Hebezeuge in Wasser- und Windmühlen durch die nutzbare Naturkraft angetrieben werden konnten. Die erste mechanische Kraft wurde von Dampfmaschinen bereitgestellt , der früheste Dampfkran wurde im 18. oder 19. Jahrhundert eingeführt, wobei viele bis weit in das späte 20. Moderne Krane verwenden in der Regel Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren und Hydrauliksysteme , um eine viel größere Hubkapazität bereitzustellen, als dies bisher möglich war, obwohl manuelle Krane immer noch dort eingesetzt werden, wo die Bereitstellung von Leistung unwirtschaftlich wäre.

Es gibt viele verschiedene Krantypen, die jeweils auf einen bestimmten Einsatzzweck zugeschnitten sind. Die Größen reichen von den kleinsten Schwenkkranen, die in Werkstätten verwendet werden, bis hin zu den höchsten Turmdrehkranen, die für den Bau hoher Gebäude verwendet werden. Minikräne werden auch für den Bau von hohen Gebäuden verwendet, um Konstruktionen durch Erreichen enger Räume zu erleichtern. Große Schwimmkräne werden im Allgemeinen verwendet, um Bohrinseln zu bauen und versunkene Schiffe zu bergen.

Einige Hebemaschinen entsprechen nicht genau der obigen Definition eines Krans, sondern werden allgemein als Krane bezeichnet, wie z. B. Regalbediengeräte und Ladekrane.

Etymologie

Kraniche wurden wegen der Ähnlichkeit mit dem langen Hals des Vogels so genannt , vgl. Altgriechisch : γερανός , Französisch grue .

Geschichte

Alter Naher Osten

Der erste Kranmaschinentyp war der Shadouf , der über einen Hebelmechanismus verfügte und zum Heben von Wasser für die Bewässerung diente . Es wurde um 3000 v. Chr. in Mesopotamien (dem heutigen Irak) erfunden . Der Shadouf erschien anschließend in der altägyptischen Technologie um 2000 v.

Antikes Griechenland

griechisch-römischer Trispastos ("Drei- Rollen -Kran"), ein einfacher Krantyp (150 kg Traglast)

Ein Kran zum Heben schwerer Lasten wurde Ende des 6. Jahrhunderts v. Chr. von den alten Griechen entwickelt . Die archäologischen Aufzeichnungen zeigen, dass spätestens c. 515 v. Chr. erscheinen auf Steinblöcken griechischer Tempel charakteristische Ausschnitte für Hebezangen und Lewis-Eisen . Da diese Löcher auf die Verwendung einer Hebevorrichtung hinweisen und sich entweder über dem Schwerpunkt des Blocks oder paarweise in gleichem Abstand von einem Punkt über dem Schwerpunkt befinden, werden sie von Archäologen als positiv angesehen Nachweis für die Existenz des Krans erforderlich.

Die Einführung von Winde und Flaschenzug führte bald dazu, dass Rampen als Hauptmittel der vertikalen Bewegung weit verbreitet waren. In den nächsten 200 Jahren erlebten griechische Baustellen eine starke Reduzierung der zu bewältigenden Gewichte, da die neue Hebetechnik die Verwendung mehrerer kleinerer Steine ​​praktischer machte als weniger großer. Im Gegensatz zur archaischen Zeit mit ihrem Muster aus immer größer werdenden Blockgrößen wurden in griechischen Tempeln der klassischen Zeit wie dem Parthenon ausnahmslos Steinblöcke mit einem Gewicht von weniger als 15 bis 20 Tonnen verwendet. Auch die Praxis, große monolithische Säulen zu errichten, wurde praktisch zugunsten der Verwendung mehrerer Säulentrommeln aufgegeben.

Obwohl die genauen Umstände der Umstellung von der Rampen- auf die Krantechnik unklar bleiben, wurde argumentiert, dass die volatilen sozialen und politischen Bedingungen Griechenlands eher für die Beschäftigung kleiner, professioneller Bauteams geeignet seien als großer Hilfskräfte, wodurch der Kran der griechischen Polis gegenüber der arbeitsintensiveren Rampe vorgezogen wurde, die in den autokratischen Gesellschaften Ägyptens oder Assyriens die Norm gewesen war .

Der erste eindeutige literarische Beweis für die Existenz des zusammengesetzten Flaschenzugsystems erscheint in den Mechanischen Problemen ( Mech . 18, 853a32–853b13), die Aristoteles (384–322 v. Chr.) zugeschrieben werden, aber möglicherweise zu einem etwas späteren Zeitpunkt verfasst wurden. Etwa zur gleichen Zeit entsprachen die Blockgrößen griechischer Tempel wieder ihren archaischen Vorgängern, was darauf hindeutet, dass die anspruchsvollere Verbundrolle bis dahin ihren Weg auf griechische Baustellen gefunden haben muss.

Römisches Reich

Griechisch-römischer Pentaspastos ("Fünf- Rollen -Kran"), eine mittelgroße Variante (ca. 450 kg Traglast)
Rekonstruktion eines 10,4 m hohen römischen Polyspastos, angetrieben von einem Laufrad in Bonn , Deutschland

Die Blütezeit des Krans in der Antike kam während des Römischen Reiches , als die Bautätigkeit in die Höhe schoss und die Gebäude enorme Dimensionen erreichten. Die Römer übernahmen den griechischen Kranich und entwickelten ihn weiter. Über ihre Hebetechniken sind wir relativ gut informiert, dank ziemlich langer Berichte der Ingenieure Vitruv ( De Architectura 10.2, 1–10) und Heron von Alexandria ( Mechanica 3.2–5). Es gibt auch zwei erhaltene Reliefs römischer Tretradkrane , wobei der Grabstein der Haterii aus dem späten ersten Jahrhundert n. Chr. besonders detailliert ist.

Der einfachste römische Kran, der Trispastos , bestand aus einem Einbalkenausleger, einer Winde , einem Seil und einem Block mit drei Rollen. Mit einem mechanischen Vorteil von 3:1 wurde berechnet, dass ein einzelner Mann, der die Winde bedient, 150 kg (3 Rollen x 50 kg = 150) heben kann, vorausgesetzt, dass 50 kg die maximale Kraft darstellen, die ein Mann über einen längeren Zeitraum ausüben kann Zeitraum. Schwerere Krantypen hatten fünf Umlenkrollen ( pentaspastos ) oder, im Fall der größten, einen Satz von drei mal fünf Umlenkrollen ( Polyspastos ) und wurden je nach maximaler Belastung mit zwei, drei oder vier Masten geliefert . Die Polyspastos konnten , wenn sie von vier Mann an beiden Seiten der Winde bearbeitet wurden, problemlos 3.000 kg (3 Seile x 5 Rollen x 4 Mann x 50 kg = 3.000 kg) heben. Würde die Winde durch ein Laufrad ersetzt, ließe sich die maximale Belastung bei nur der halben Besatzung auf 6.000 kg verdoppeln, da das Laufrad durch seinen größeren Durchmesser einen wesentlich größeren mechanischen Vorteil besitzt. Dies bedeutete, dass im Vergleich zum Bau der altägyptischen Pyramiden , bei dem etwa 50 Mann benötigt wurden, um einen 2,5 Tonnen schweren Steinblock die Rampe hinaufzubewegen (50 kg pro Person), die Hebefähigkeit des römischen Polyspastos sich auf das 60-fache bezog höher (3.000 kg pro Person).

Zahlreiche erhaltene römische Gebäude, die viel schwerere Steinblöcke aufweisen als die der Polyspastos, weisen jedoch darauf hin, dass die Gesamthebefähigkeit der Römer weit über die eines einzelnen Krans hinausging. Beim Jupitertempel in Baalbek zum Beispiel wiegen die Architravblöcke jeweils bis zu 60 Tonnen, ein Eckgesimsblock sogar über 100 Tonnen, alle auf eine Höhe von etwa 19 m angehoben. In Rom wiegt der Kapitellblock der Trajanssäule 53,3 Tonnen, der auf eine Höhe von etwa 34 m gehoben werden musste (siehe Bau der Trajanssäule ).

Es wird davon ausgegangen, dass römische Ingenieure diese außergewöhnlichen Gewichte mit zwei Maßen gehoben haben (vergleichbare Renaissance-Technik siehe Bild unten): Zunächst wurde, wie von Heron vorgeschlagen, ein Hebeturm aufgestellt, dessen vier Masten in Form eines Vierecks mit parallelen Seiten, nicht unähnlich einem Belagerungsturm , aber mit der Säule in der Mitte der Struktur ( Mechanica 3.5). Zweitens wurde eine Vielzahl von Winden auf dem Boden um den Turm herum platziert, denn obwohl sie ein geringeres Hebelverhältnis als Laufräder hatten, konnten die Winden in größerer Zahl aufgestellt und von mehr Männern (und darüber hinaus von Zugtieren) betrieben werden. Diese Verwendung mehrerer Winden wird auch von Ammianus Marcellinus (17.4.15) im Zusammenhang mit der Aufhebung des Lateranense-Obelisken im Circus Maximus (um 357 n. Chr.) beschrieben. Die maximale Hubfähigkeit einer einzelnen Winde kann durch die Anzahl der in den Monolithen gebohrten Lewis-Eisen-Löcher bestimmt werden. Bei den zwischen 55 und 60 Tonnen schweren Architravblöcken von Baalbek deuten acht vorhandene Bohrungen auf einen Zuschlag von 7,5 Tonnen pro Lewis-Eisen, also pro Spill, hin. Das Heben solch schwerer Gewichte in einer konzertierten Aktion erforderte ein hohes Maß an Koordination zwischen den Arbeitsgruppen, die die Kraft auf die Spills ausübten.

Mittelalterlicher Hafenkran (15. Jh.) zur Mastmontage und zum Heben von Fracht in Danzig .

Mittelalter

Im Hochmittelalter wurde der Laufradkran in großem Stil wieder eingeführt, nachdem die Technik mit dem Untergang des Weströmischen Reiches in Westeuropa nicht mehr gebraucht wurde . Die früheste Erwähnung eines Tretrads ( magna rota ) taucht in der Archivliteratur in Frankreich um 1225 wieder auf, gefolgt von einer illuminierten Darstellung in einer Handschrift wahrscheinlich ebenfalls französischen Ursprungs aus dem Jahr 1240. In der Schifffahrt sind die frühesten Verwendungen von Hafenkränen für Utrecht in . dokumentiert 1244, Antwerpen 1263, Brügge 1288 und Hamburg 1291, während in England das Tretrad erst 1331 erwähnt wird.

Doppelter Laufradkran in Pieter Bruegels Der Turm von Babel

Generell könnte der vertikale Transport mit Kränen sicherer und kostengünstiger erfolgen als mit herkömmlichen Methoden. Typische Einsatzgebiete waren Häfen, Bergwerke und insbesondere Baustellen, wo der Tretradkran eine zentrale Rolle beim Bau der gotischen Kathedralen spielte . Dennoch legen sowohl Archiv- als auch Bildquellen der Zeit nahe, dass neu eingeführte Maschinen wie Treträder oder Schubkarren arbeitsintensivere Methoden wie Leitern , Hods und Handkarren nicht vollständig ersetzten . Vielmehr existierten auf mittelalterlichen Baustellen und Häfen weiterhin alte und neue Maschinen nebeneinander.

Mittelalterliche Darstellungen zeigen neben Treträdern auch Krane, die manuell durch Ankerwinden mit strahlenden Speichen , Kurbeln und ab dem 15. Jahrhundert auch durch schiffsradförmige Ankerwinden angetrieben werden . Um Impulsunregelmäßigkeiten auszugleichen und „Totpunkte“ beim Hebevorgang zu überwinden, sind bereits seit 1123 Schwungräder im Einsatz.

Der genaue Prozess der Wiedereinführung des Laufradkrans ist nicht überliefert, obwohl seine Rückkehr auf die Baustellen zweifellos in engem Zusammenhang mit dem gleichzeitigen Aufstieg der gotischen Architektur zu sehen ist. Das Wiederauftauchen des Laufradkrans kann auf eine technologische Entwicklung der Ankerwinde zurückzuführen sein, aus der sich das Laufrad strukturell und mechanisch entwickelt hat. Alternativ kann das mittelalterliche Tretrad eine bewusste Neuerfindung seines römischen Gegenstücks darstellen, das aus Vitruv ' De architectura stammt, das in vielen klösterlichen Bibliotheken erhältlich war. Seine Wiedereinführung könnte auch durch die Beobachtung der arbeitssparenden Eigenschaften des Wasserrades inspiriert worden sein, mit denen frühe Laufräder viele strukturelle Ähnlichkeiten hatten.

Aufbau und Platzierung

Das mittelalterliche Laufrad war ein großes Holzrad, das sich um eine zentrale Welle drehte, mit einer Lauffläche, die breit genug war, damit zwei Arbeiter nebeneinander gingen. Während das frühere "Kompassarm" -Rad Speichen hatte, die direkt in die zentrale Welle getrieben wurden, verfügte der fortschrittlichere "Spannarm" -Typ über Arme, die als Sehnen an der Radfelge angeordnet waren, was die Möglichkeit bot, eine dünnere Welle zu verwenden und somit eine größere mechanischer Vorteil.

Einzelner Laufradkran, der von der Spitze des Gebäudes aus arbeitet

Entgegen einer landläufigen Meinung wurden Kräne auf mittelalterlichen Baustellen weder auf den damals extrem leichten Gerüsten noch auf den dünnen Wänden der gotischen Kirchen aufgestellt, die das Gewicht von Hebezeug und Last nicht tragen konnten. Vielmehr wurden Kräne in der Anfangsphase des Baus am Boden, oft innerhalb des Gebäudes, platziert. Als ein neues Geschoss fertiggestellt war und massive Zugträger des Daches die Wände verbanden, wurde der Kran demontiert und auf den Dachträgern wieder aufgebaut, von wo aus er beim Bau der Gewölbe von Feld zu Feld bewegt wurde. So „wuchs“ und „wanderte“ der Kran mit dem Gebäude mit dem Ergebnis, dass heute alle in England erhaltenen Baukräne in Kirchtürmen über dem Gewölbe und unter dem Dach zu finden sind, wo sie nach dem Bau verbleiben, um Reparaturmaterial nach oben zu bringen .

Seltener zeigen mittelalterliche Illuminationen auch Kräne, die an der Außenseite von Wänden montiert sind, wobei der Ständer der Maschine an Putlogs befestigt ist.

Mechanik und Bedienung

Turmdrehkran im Trierer Binnenhafen aus dem Jahr 1413.

Im Gegensatz zu modernen Kranen waren mittelalterliche Krane und Hebezeuge – ähnlich wie ihre Pendants in Griechenland und Rom – in erster Linie in der Lage, vertikal zu heben und wurden nicht dazu verwendet, Lasten auch horizontal über beträchtliche Distanzen zu bewegen. Dementsprechend wurden Hebearbeiten am Arbeitsplatz anders organisiert als heute. Im Hochbau wird zum Beispiel davon ausgegangen, dass der Kran die Steinblöcke entweder von unten direkt an ihren Platz hebt oder von einer Stelle gegenüber der Mitte der Mauer aus, von wo aus er die Steine ​​​​für zwei Teams an jedem Ende der Mauer anliefern kann die Mauer. Zusätzlich konnte der Kranmeister, der den Laufradarbeitern normalerweise von außerhalb des Krans Befehle erteilte, die Bewegung seitlich durch ein an der Last befestigtes Seil manipulieren. Schwenkkräne die eine Drehung der Last erlaubt und für dockside Arbeit geeignet somit besonders waren erschienen bereits 1340. Während Quadern direkt Schlinge gehoben wurden, Lewis- oder Teufels Klemme (deutscher Teufelskralle ) wurden andere Objekte vor , wie in Behältern angeordnet Paletten , Körbe , Holzkisten oder Fässer .

Bemerkenswert ist, dass mittelalterliche Kräne selten mit Ratschen oder Bremsen ausgestattet waren , um ein Rückwärtslaufen der Last zu verhindern. Dieses merkwürdige Fehlen erklärt sich durch die hohe Reibungskraft mittelalterlicher Laufräder, die normalerweise verhinderte, dass das Rad unkontrolliert beschleunigt wurde.

Hafennutzung

Ein 1742 gebauter Kran, der zur Mastmontage an großen Segelschiffen verwendet wurde. Kopenhagen, Dänemark

Nach dem in der Antike unbekannten „gegenwärtigen Wissensstand“ gelten stationäre Hafenkräne als Neuentwicklung des Mittelalters. Der typische Hafenkran war eine schwenkbare Konstruktion mit Doppellaufrädern. Diese Krane wurden Docksides für das Be- und Entladen von Fracht platziert , wo sie ersetzt oder ergänzt ältere Hebemethoden wie see-Sägen , Winden und Werften .

Zwei verschiedene Typen von Hafenkranen lassen sich mit unterschiedlicher geografischer Verbreitung unterscheiden: Während an der flämischen und niederländischen Küste häufig Portalkrane zu finden waren, die um eine zentrale vertikale Achse schwenkten, waren in deutschen See- und Binnenhäfen typischerweise Turmdrehkrane zu finden, bei denen die Ankerwinde und die Die Laufräder befanden sich in einem soliden Turm, bei dem sich nur der Auslegerarm und das Dach drehten. Hafenkräne wurden im Mittelmeerraum und in den hochentwickelten italienischen Häfen nicht eingesetzt, wo sich die Behörden auch über das Mittelalter hinaus auf die arbeitsintensivere Methode des Entladens von Waren über Rampen verließen.

Im Gegensatz zu Baukränen, bei denen die Arbeitsgeschwindigkeit durch den relativ langsamen Fortschritt der Maurer bestimmt wurde, verfügten Hafenkräne in der Regel über Doppellaufräder, um das Verladen zu beschleunigen. Die beiden Laufräder, deren Durchmesser auf 4 m oder mehr geschätzt wird, wurden an jeder Seite der Achse befestigt und gemeinsam gedreht. Ihre Kapazität betrug 2–3 Tonnen, was offenbar der üblichen Größe von Seefracht entsprach. Heute sind einer Erhebung zufolge in ganz Europa noch 15 Laufrad-Hafenkrane aus vorindustrieller Zeit erhalten. Einige Hafenkräne waren darauf spezialisiert, Masten an neu gebauten Segelschiffen zu montieren, wie in Danzig , Köln und Bremen . Neben diesen stationären Kränen kamen im 14. Jahrhundert Schwimmkräne zum Einsatz , die flexibel im gesamten Hafenbecken eingesetzt werden konnten.

Frühe Neuzeit

Errichtung des Vatikanischen Obelisken 1586 mittels Hubturm
Altes Foto der Kathedrale vor der Fertigstellung zeigt das östliche Ende fertig und überdacht, während sich andere Teile des Gebäudes in verschiedenen Baustadien befinden.
Ein Foto des Kölner Doms aus dem Jahr 1856 , damals unvollendet, mit einem Kran aus dem 15. Jahrhundert am Südturm.

Einen Hubturm ähnlich dem der alten Römer setzte 1586 der Renaissance-Architekt Domenico Fontana mit großem Erfolg ein, um den 361 t schweren Vatikan-Obelisken in Rom zu versetzen . Aus seinem Bericht geht hervor, dass die Koordination des Hebevorgangs zwischen den verschiedenen Zugteams ein hohes Maß an Konzentration und Disziplin erforderte, da bei nicht gleichmäßiger Krafteinleitung die Seile durch die Überbeanspruchung reißen würden.

Kaminkran

Krane wurden in dieser Zeit auch im Inland verwendet. Der Schornstein- oder Kaminkran wurde verwendet, um Töpfe und Kessel über das Feuer zu schwenken, und die Höhe wurde mit einem Trammel eingestellt .

Industrielle Revolution

Sir William Armstrong , Erfinder des hydraulischen Krans.

Mit Beginn der Industriellen Revolution wurden die ersten modernen Kräne in Häfen zum Verladen von Fracht installiert. 1838 entwarf der Industrielle und Geschäftsmann William Armstrong einen wasserbetriebenen Hydraulikkran . Seine Konstruktion verwendete einen Stößel in einem geschlossenen Zylinder, der durch ein unter Druck stehendes Fluid nach unten gedrückt wurde, das in den Zylinder eintrat, und ein Ventil regelte die Flüssigkeitsaufnahme relativ zur Last des Krans. Dieser Mechanismus, der hydraulische Jigger , wird dann an einer Kette gezogen, um die Last anzuheben.

Im Jahr 1845 wurde ein Plan in Gang gesetzt, um die Haushalte von Newcastle mit Leitungswasser aus entfernten Stauseen zu versorgen . Armstrong war an diesem Vorhaben beteiligt und schlug der Newcastle Corporation vor, den überschüssigen Wasserdruck im unteren Teil der Stadt zu nutzen, um einen seiner hydraulischen Kräne zum Verladen von Kohle auf Lastkähne am Quayside anzutreiben . Er behauptete, dass seine Erfindung die Arbeit schneller und billiger erledigen würde als herkömmliche Krane. Das Unternehmen stimmte seinem Vorschlag zu, und das Experiment erwies sich als so erfolgreich, dass drei weitere hydraulische Kräne am Kai installiert wurden.

Der Erfolg seines hydraulischen Krans veranlasste Armstrong, 1847 die Elswick-Werke in Newcastle zu gründen , um seine hydraulischen Maschinen für Kräne und Brücken zu produzieren. Seine Firma erhielt bald Aufträge für hydraulische Kräne von Edinburgh und Northern Railways und von Liverpool Docks sowie für Hydraulische Maschinen für Hafentore in Grimsby . Das Unternehmen expandierte von 300 Mitarbeitern und einer Jahresproduktion von 45 Kranen im Jahr 1850 auf fast 4.000 Arbeiter, die Anfang der 1860er Jahre über 100 Krane pro Jahr produzierten.

Armstrong verbrachte die nächsten Jahrzehnte damit, sein Krandesign ständig zu verbessern; seine bedeutendste Innovation war der Hydrospeicher . Wo vor Ort kein Wasserdruck für den Einsatz von Hydraulikkränen zur Verfügung stand, baute Armstrong oft hohe Wassertürme, um eine Druckwasserversorgung zu gewährleisten. Bei der Lieferung von Kränen für den Einsatz bei New Holland an der Humber-Mündung gelang ihm dies jedoch nicht, da die Fundamente aus Sand bestanden. Er produzierte schließlich den Hydrospeicher, einen gusseisernen Zylinder, der mit einem Kolben ausgestattet ist, der ein sehr hohes Gewicht trägt. Der Kolben wurde langsam angehoben und Wasser angesaugt, bis die nach unten gerichtete Kraft des Gewichts ausreichte, um das Wasser darunter mit großem Druck in Rohre zu drücken. Mit dieser Erfindung konnten viel größere Wassermengen mit konstantem Druck durch Rohre gepresst werden, wodurch die Tragfähigkeit des Krans erheblich gesteigert wurde.

Einer seiner Krane, 1883 von der italienischen Marine in Auftrag gegeben und bis Mitte der 1950er Jahre im Einsatz, steht noch heute in Venedig , wo er heute baufällig ist.

Mechanische Prinzipien

Kranbewegungen
Gebrochener Kran in der Werft Sermetal, ehemaliges Ishikawajima do Brasil – Rio de Janeiro . Ursache des Unfalls waren mangelnde Wartung und Missbrauch der Geräte.
Krane können je nach Belastung viele verschiedene Utensilien montieren (links). Krane können vom Boden aus ferngesteuert werden, was eine viel genauere Steuerung ermöglicht, jedoch ohne die Sicht, die eine Position auf dem Kran bietet (rechts).

Bei der Konstruktion von Kranen gibt es drei Hauptüberlegungen. Erstens muss der Kran in der Lage sein, das Gewicht der Last zu heben; zweitens darf der Kran nicht kippen; drittens darf der Kran nicht bersten.

Stabilität

Aus Stabilitätsgründen muss die Summe aller Momente um den Kranfuß nahe Null sein, damit der Kran nicht umkippt. In der Praxis ist die zulässige Höhe der Last (in den USA "Nennlast" genannt) um einen gewissen Wert geringer als die Last, die zum Kippen des Krans führt, wodurch eine Sicherheitsmarge entsteht.

Nach den US-amerikanischen Standards für Mobilkrane beträgt die stabilitätsbegrenzte Nennlast für einen Raupenkran 75 % der Kipplast. Die stabilitätsbegrenzte Nennlast für einen auf Abstützungen abgestützten Mobilkran beträgt 85 % der Kipplast. Diese Anforderungen sowie zusätzliche sicherheitsrelevante Aspekte der Krankonstruktion werden von der American Society of Mechanical Engineers im Band ASME B30.5-2018 Mobile and Locomotive Cranes festgelegt .

Aufgrund der dynamischen Belastung des Krans durch die Schiffsbewegung sind die Normen für Krane, die auf Schiffen oder Offshore-Plattformen montiert sind, etwas strenger. Außerdem muss die Stabilität des Schiffes oder der Plattform berücksichtigt werden.

Bei stationären Kranen mit Säulen- oder Königspfosten wird dem durch den Ausleger, den Ausleger und die Last erzeugten Moment durch die Säulenbasis oder den Königspfosten entgegengewirkt. Die Spannung innerhalb der Basis muss geringer sein als die Streckgrenze des Materials, sonst fällt der Kran aus.

Typen

Handy, Mobiltelefon

Autokran der Eisenbahntruppen Russlands

Es gibt vier Haupttypen von Mobilkranen: LKW-montierte Krane, Geländekrane, Raupenkrane und schwimmende Krane.

LKW-montiert

Liebherr-Geländekran beim Brückenbau
Ein Grove Autokran in Straßenkonfiguration

Die einfachste LKW- montierte Krankonfiguration ist ein "Auslegerwagen" oder "LKW-Lader", der einen hinten montierten drehbaren Teleskopauslegerkran aufweist, der auf einem kommerziellen LKW-Chassis montiert ist.

Größere, schwerere, speziell angefertigte "LKW-montierte" Krane werden aus zwei Teilen konstruiert: dem Träger, der oft als unterer bezeichnet wird , und der Hebekomponente, zu der der Ausleger gehört, als oberer bezeichnet . Diese werden durch einen Drehteller zusammengefügt, wodurch das Obermaterial von einer Seite zur anderen schwingen kann. Bei diesen modernen hydraulischen Autokranen handelt es sich in der Regel um einmotorige Maschinen, bei denen der gleiche Motor den Unterwagen und den Kran antreibt. Das Oberteil wird normalerweise über eine Hydraulik angetrieben, die von der am Unterteil montierten Pumpe durch den Drehteller läuft. In älteren Modellkonstruktionen von hydraulischen Autokranen gab es zwei Motoren. Einer im unteren zog den Kran die Straße hinunter und ließ eine Hydraulikpumpe für die Stützbeine und Wagenheber laufen. Der im Obermaterial trieb das Obermaterial durch eine eigene Hydraulikpumpe. Viele ältere Betreiber bevorzugen das Zwei-Motoren-System aufgrund von undichten Dichtungen in der Drehscheibe alternder Krane neuerer Bauart. Hiab erfand 1947 den ersten hydraulischen Autokran der Welt. Der Name Hiab leitet sich von der gebräuchlichen Abkürzung von Hydrauliska Industri AB ab, einem Unternehmen, das 1944 in Hudiksvall, Schweden, von Eric Sundin gegründet wurde, einem Skihersteller, der einen Weg sah, a LKW-Motor zum Antrieb von Ladekränen durch den Einsatz von Hydraulik.

Im Allgemeinen sind diese Krane in der Lage, auf Autobahnen zu fahren, sodass keine spezielle Ausrüstung für den Transport des Krans erforderlich ist, es sei denn, es gelten Gewichts- oder andere Größenbeschränkungen wie lokale Gesetze. Wenn dies der Fall ist, sind die meisten größeren Krane entweder mit speziellen Anhängern ausgestattet, um die Last auf mehr Achsen zu verteilen, oder können bedarfsgerecht demontiert werden. Ein Beispiel sind Gegengewichte. Oft folgt einem Kran ein weiterer LKW, der die für die Fahrt entfernten Gegengewichte transportiert. Darüber hinaus können einige Kräne das gesamte Obermaterial entfernen. Dies ist jedoch normalerweise nur bei einem großen Kran ein Problem und wird meistens mit einem herkömmlichen Kran wie einem Link-Belt HC-238 durchgeführt. Bei Arbeiten auf der Baustelle werden die Abstützungen horizontal vom Chassis und dann vertikal ausgefahren, um den Kran im Stillstand und beim Heben zu nivellieren und zu stabilisieren . Viele Autokrane haben eine Langsamfahrfähigkeit (einige Meilen pro Stunde), während eine Last aufgehängt wird. Es ist darauf zu achten, dass die Last nicht seitlich aus der Fahrtrichtung schwingt, da die meiste Kippstabilität dann in der Steifigkeit der Fahrwerksfederung liegt. Die meisten Krane dieser Art haben auch bewegliche Gegengewichte zur Stabilisierung, die über die Abstützungen hinausgeht. Direkt nach achtern aufgehängte Lasten sind am stabilsten, da der größte Teil des Krangewichts als Gegengewicht dient. Werksberechnete Diagramme (oder elektronische Absicherungen ) werden von Kranführern verwendet, um die maximalen sicheren Lasten für stationäre (ausgestreckte) Arbeiten sowie (auf Gummi-) Lasten und Fahrgeschwindigkeiten zu bestimmen.

Die Tragfähigkeit von Autokranen reicht von etwa 14,5 Tonnen lang (12,9 Tonnen lang ; 13,2  t ) bis etwa 2.240 Tonnen lang (2.000 Tonnen lang; 2.032 Tonnen). Obwohl sich die meisten nur um 180 Grad drehen, können die teureren Autokrane volle 360 ​​Grad drehen.

Unebenes Gebiet

Geländekran

Ein Rough-Terrain-Kran hat einen Ausleger , der auf einem Unterwagen auf vier Gummireifen montiert ist, der für den Pick-and-Carry-Betrieb im Gelände ausgelegt ist . Abstützungen werden verwendet, um den Kran zum Heben zu nivellieren und zu stabilisieren.

Bei diesen Teleskopkranen handelt es sich um einmotorige Maschinen, bei denen der gleiche Motor das Fahrwerk und den Kran antreibt, ähnlich einem Raupenkran. Der Motor wird normalerweise im Unterwagen und nicht im Oberwagen montiert, wie bei einem Raupenkran. Die meisten verfügen über einen Allradantrieb und eine Allradlenkung, um engeres und glatteres Gelände zu überqueren als ein Standard-LKW-Kran, mit weniger Baustellenvorbereitung.

Kriecher

Raupenkran

Der Ausleger eines Raupenkrans ist auf einem Unterwagen montiert, der mit einem Satz Raupenketten ausgestattet ist , die sowohl Stabilität als auch Mobilität bieten. Raupenkrane haben eine Tragfähigkeit von etwa 40 bis 4.000 Tonnen lang (44,8 bis 4.480,0 Tonnen kurz; 40,6 bis 4.064,2 Tonnen).

Der Hauptvorteil eines Raupenkrans ist seine leichte Mobilität und Verwendung, da der Kran auf Baustellen mit minimaler Verbesserung und stabil auf seinen Gleisen ohne Abstützungen arbeiten kann. Breite Raupen verteilen das Gewicht auf eine große Fläche und sind viel besser als Räder beim Überqueren von weichem Untergrund ohne einzusinken. Ein Raupenkran ist auch in der Lage, mit einer Last zu fahren. Sein Hauptnachteil ist sein Gewicht, das den Transport schwierig und teuer macht. Typischerweise muss eine große Raupe zumindest in Ausleger und Kabine zerlegt und per LKW, Eisenbahnwaggon oder Schiff an ihren nächsten Standort gebracht werden.

Schwimmend

Schwimmkran

Schwimmkrane werden hauptsächlich im Brücken- und Hafenbau eingesetzt, aber auch zum gelegentlichen Be- und Entladen von besonders schweren oder unhandlichen Lasten auf und von Schiffen. Einige Schwimmkräne sind auf montiert Pontons , andere sind darauf spezialisiert , Kran Lastkähne mit einer Tragfähigkeit von mehr als 10.000 amerikanischen Tonnen (8929 Tonnen lang , 9.072  t ) und wurden verwendet gesamte Brückenabschnitte zu transportieren. Schwimmkräne wurden auch verwendet, um versunkene Schiffe zu bergen .

Kranschiffe werden häufig im Offshore-Bau eingesetzt . Die größten Drehkräne finden Sie unter SSCV Thialf , die zwei Kräne mit einer Kapazität von 7100 hat Tonnen (7.826 amerikanische Tonnen ; 6988 lange Tonnen ) je. 50 Jahre lang war der größte Kran dieser Art " Herman der Deutsche " auf der Long Beach Naval Shipyard , einer von drei, die von Nazi-Deutschland gebaut und im Krieg erbeutet wurden. Der Kran wurde 1996 an den Panamakanal verkauft, wo er heute als Titan bekannt ist .

Andere Arten

Alle Gelände
All-Terrain-Kran

Ein All-Terrain-Kran ist ein Hybrid, der die Straßentauglichkeit eines LKW-montierten und die Manövrierfähigkeit eines Geländekrans vor Ort kombiniert. Er kann sowohl auf öffentlichen Straßen mit hoher Geschwindigkeit fahren als auch auf der Baustelle mit Allrad- und Hundeganglenkung in unwegsamem Gelände manövrieren.

AT's haben 2–12 Achsen und sind für das Heben von Lasten bis zu 2.000 Tonnen (2.205 kurze Tonnen ; 1.968 lange Tonnen ) ausgelegt.

Pick and Carry

Ein Pick-and-Carry-Kran ähnelt einem Mobilkran, der für den Transport auf öffentlichen Straßen ausgelegt ist; Pick-and-Carry-Krane haben jedoch keine Stützbeine oder Abstützungen und sind so konzipiert, dass sie die Last heben und in einem kleinen Radius an ihr Ziel bringen und dann zum nächsten Einsatz fahren können. Pick-and-Carry-Krane sind in Australien beliebt, wo große Entfernungen zwischen den Baustellen auftreten. Ein beliebter Hersteller in Australien war Franna, die inzwischen von Terex gekauft wurden, und jetzt werden alle Pick-and-Carry-Krane allgemein als "Frannas" bezeichnet, auch wenn sie von anderen Herstellern hergestellt werden können. Fast jedes mittelständische und große Kranunternehmen in Australien hat mindestens einen und viele Unternehmen haben Flotten dieser Krane. Der Tragfähigkeitsbereich liegt zwischen zehn und vierzig Tonnen als maximaler Hub, wobei dieser jedoch deutlich geringer ist, je weiter die Last von der Vorderseite des Krans entfernt wird. Pick-and-Carry-Krane haben die Arbeit kleinerer Autokrane verdrängt, da die Rüstzeit deutlich schneller ist. Viele Stahlwerkshöfe verwenden auch Pick-and-Carry-Kräne, da sie mit vorgefertigten Stahlprofilen "gehen" und diese bei Bedarf relativ einfach platzieren können.

Seitenlifter
Sidelift-Kran

Ein Seitenlader Kran ist ein Straßen- LKW oder Sattelanhänger , in der Lage zu hissen und Transport ISO - Standard - Container . Das Heben von Containern erfolgt mit parallelen kranartigen Hebezeugen, die einen Container vom Boden oder von einem Schienenfahrzeug heben können .

Tragedeck

Ein Tragdeckkran ist ein kleiner 4-Rad-Kran mit einem um 360 Grad drehbaren Ausleger direkt in der Mitte und einer Fahrerkabine an einem Ende unter diesem Ausleger. Der hintere Teil beherbergt den Motor und der Bereich über den Rädern ist ein flaches Deck. Das Carry-Deck ist eine amerikanische Erfindung, die eine Last auf engstem Raum heben und dann auf den Deckraum um die Kabine oder den Motor herum verladen und anschließend an einen anderen Standort bewegen kann. Das Carry-Deck-Prinzip ist die amerikanische Version des Pick-and-Carry-Krans und beide ermöglichen das Bewegen der Last durch den Kran über kurze Distanzen.

Teleskoplader

Teleskoplader sind gabelstaplerähnliche Stapler , die einen Satz Gabeln haben, die an einem teleskopierbaren ausziehbaren Ausleger wie einem Kran montiert sind. Frühe Teleskoplader hoben nur in eine Richtung und drehten sich nicht; Mehrere Hersteller haben jedoch Teleskoplader entwickelt, die sich um 360 Grad durch einen Drehtisch drehen, und diese Maschinen sehen fast identisch mit dem Rough-Terrain-Kran aus. Diese neuen 360-Grad-Teleskoplader-/Kranmodelle haben Abstützungen oder Stützbeine, die vor dem Anheben abgesenkt werden müssen; Ihr Design wurde jedoch vereinfacht, damit sie schneller bereitgestellt werden können. Diese Maschinen werden oft verwendet, um Paletten mit Ziegeln zu handhaben und Rahmenbinder auf vielen neuen Baustellen zu installieren, und sie haben einen Großteil der Arbeit für kleine Teleskopkrane abgenommen. Viele Streitkräfte der Welt haben Teleskoplader gekauft, und einige davon sind die viel teureren voll rotierenden Typen. Ihre Geländegängigkeit und ihre Vielseitigkeit vor Ort, um Paletten mit Gabeln zu entladen oder wie einen Kran zu heben, machen sie zu einem wertvollen Gerät.

Mobiler Containerkran
Hafen
Kräne auf der Werft in Kotka , Finnland im August 1968

Schüttgut- oder Containerkräne in der Regel in den Buchtbereichen oder Binnenwasserstraßen.

Reiselift

Ein Travellift (auch Bootsportalkran oder Bootskran genannt) ist ein Kran mit zwei rechteckigen Seitenwänden, die an einem Ende durch einen einzigen Spannbalken verbunden sind. Der Kran ist fahrbar mit vier Radgruppen, lenkbaren Rädern, eine an jeder Ecke. Mit diesen Kränen können Boote mit Masten oder hohen Aufbauten aus dem Wasser gehoben und in Docks oder Marinas transportiert werden. Nicht zu verwechseln ist eine mechanische Vorrichtung zum Umsetzen eines Schiffes zwischen zwei Wasserebenen, die auch als Bootslift bezeichnet wird .

Eisenbahn
Schienenkran

Ein Eisenbahnkran hat Spurkranzräder für den Einsatz auf Eisenbahnen. Die einfachste Form ist ein auf einem Flachwagen montierter Kran . Leistungsfähigere Geräte sind speziell entwickelt. Für Wartungsarbeiten , Bergungsarbeiten und Frachtverladung in Güterhöfen und Schrottumschlaganlagen werden unterschiedliche Krantypen eingesetzt.

Antenne
Luftkran

Luftkrane oder "Sky Cranes" sind normalerweise Hubschrauber, die zum Heben großer Lasten ausgelegt sind. Helikopter sind in der Lage, Bereiche anzufahren und zu heben, die mit herkömmlichen Kränen schwer zu erreichen sind. Helikopterkräne werden am häufigsten verwendet, um Lasten auf Einkaufszentren und Hochhäuser zu heben. Sie können alles innerhalb ihrer Tragfähigkeit heben, wie Klimaanlagen, Autos, Boote, Schwimmbäder usw. Sie leisten auch Katastrophenhilfe nach Naturkatastrophen für Aufräumarbeiten und bei Waldbränden können sie riesige Eimer mit Wasser zum Löschen von Bränden.

Einige Luftkräne, meist Konzepte, haben auch leichtere Flugzeuge wie Luftschiffe verwendet .

Kletterkran
Lagerwey Kletterkran, auf der WindEnergy Expo 2018

Anstatt einen großen Kran zum Bau eines Windturbinenturms aufzustellen , kann ein kleiner Kletterkran beim Bau des Turms helfen, mit ihm nach oben klettern, das Generatorgehäuse nach oben heben, die Rotorblätter hinzufügen und dann nach unten klettern. Dies wurde von Lagerwey Wind und Enercon eingeführt .

Fest

Die Mobilität gegen die Fähigkeit, größere Lasten zu tragen und aufgrund erhöhter Stabilität größere Höhen zu erreichen, zeichnen sich durch die Tatsache aus, dass sich ihre Hauptstruktur während der Nutzungsdauer nicht bewegt. Viele lassen sich jedoch noch montieren und demontieren. Die Strukturen sind grundsätzlich an einem Ort fixiert.

Ring

Ringkrane gehören zu den größten und schwersten Landkranen, die jemals entwickelt wurden. Eine ringförmige Schiene trägt den Hauptüberbau, der extrem schwere Lasten (bis zu Tausenden von Tonnen) ermöglicht.

Turm

Turmdrehkran auf dem Mont Blanc

Turmdrehkrane sind eine moderne Form von Balancekranen, die aus den gleichen Grundteilen bestehen. Am Boden auf einer Betonplatte befestigt (und manchmal an den Seiten von Bauwerken befestigt), bieten Turmdrehkrane oft die beste Kombination aus Höhe und Tragfähigkeit und werden beim Bau von hohen Gebäuden verwendet. Die Basis wird dann am Mast befestigt, der dem Kran seine Höhe gibt. Außerdem ist der Mast an der Schwenkeinheit (Getriebe und Motor) befestigt, die eine Drehung des Krans ermöglicht. Auf der Schwenkeinheit befinden sich drei Hauptteile: der lange horizontale Ausleger (Arbeitsarm), der kürzere Gegenausleger und die Fahrerkabine.

Die Optimierung des Standorts von Turmdrehkranen auf den Baustellen hat einen wichtigen Einfluss auf die Materialtransportkosten eines Projekts.

Turmdrehkrankabine
Turmdrehkran mit "Wippausleger"

Der lange horizontale Ausleger ist der Teil des Krans, der die Last trägt. Der Gegenausleger trägt ein Gegengewicht, normalerweise aus Betonblöcken, während der Ausleger die Last zur und von der Kranmitte aufhängt. Der Kranführer sitzt entweder in einer Kabine oben auf dem Turm oder steuert den Kran per Funkfernsteuerung vom Boden aus. Im ersten Fall befindet sich die Fahrerkabine meistens oben auf dem Turm, der an der Drehscheibe befestigt ist, kann aber auch am Ausleger oder auf halber Höhe des Turms montiert werden. Der Hebehaken wird vom Kranführer mit Elektromotoren betrieben, um Drahtseilseile durch ein Seilscheibensystem zu bewegen. Der Haken befindet sich am langen horizontalen Arm zum Heben der Last, die auch den Motor enthält.

Ein Turmdrehkran dreht sich um seine Achse, bevor er den Hebehaken absenkt.

Zum Ein- und Aushängen der Lasten arbeitet der Bediener in der Regel mit einem Signalgeber (sogenannter „Dogger“, „Rigger“ oder „Swamper“) zusammen. Sie stehen meistens in Funkkontakt und benutzen immer Handzeichen. Der Rigger oder Dogger leitet den Hubplan für den Kran und ist für die Sicherheit der Takelage und der Lasten verantwortlich.

Turmdrehkrane können eine Hakenhöhe von über 100 Metern erreichen.

Komponenten

Turmdrehkrane werden häufig im Baugewerbe und in anderen Industriezweigen zum Heben und Bewegen von Materialien verwendet. Es gibt viele Arten von Turmdrehkranen. Obwohl sie sich im Typ unterscheiden, sind die Hauptteile wie folgt gleich:

  • Mast : der Hauptstützturm des Krans. Es besteht aus Stahlfachwerkprofilen, die während der Installation miteinander verbunden werden.
  • Schwenkeinheit : Die Schwenkeinheit sitzt oben am Mast. Dies ist der Motor, der es dem Kran ermöglicht, sich zu drehen.
  • Bedienkabine : Bei den meisten Turmdrehkranen befindet sich die Bedienkabine direkt über der Dreheinheit. Es enthält die Bedienelemente, Last-Bewegungs-Anzeigesystem (LMI), Skala, Windmesser usw.
  • Fock : der Ausleger oder Betätigungsarm erstreckt sich horizontal von dem Kran. Eine "wippbare" Fock kann sich auf und ab bewegen; Ein fester Ausleger hat einen rollenden Trolley, der entlang der Unterseite läuft, um Waren horizontal zu bewegen.
  • Gegenausleger : hält Gegengewichte, Hubmotor, Hubtrommel und die Elektronik.
  • Hubwinde : Die Hubwindenbaugruppe besteht aus der Hubwinde (Motor, Getriebe, Hubtrommel, Hubseil und Bremsen), der Hubmotorsteuerung und tragenden Komponenten wie der Plattform. Viele Turmdrehkrane haben Getriebe mit zwei oder mehr Geschwindigkeiten.
  • Haken : Der Haken (oder die Haken) wird verwendet, um das Material mit dem Kran zu verbinden. Die Aufhängung am Hubseil erfolgt entweder an der Spitze bei Wippauslegerkranen oder im Hubseilbauch unterhalb der Laufkatze bei Hammerkopfkranen.
  • Gewichte : Große, bewegliche Betongegengewichte sind im hinteren Bereich des Gegendecks angebracht, um das Gewicht der angehobenen Güter auszugleichen und den Schwerpunkt über dem Tragturm zu halten.
Dieser Hauptkranausleger konnte aufgrund einer Überlastung.
Montage

Ein Turmdrehkran wird normalerweise mit einem Teleskopkran (Mobilkran) mit größerer Reichweite (siehe auch "Selbstmontagekran" unten) und bei Turmdrehkranen, die beim Bau sehr hoher Wolkenkratzer gestiegen sind, einem kleineren Kran (oder Derrick) montiert ) wird oft auf das Dach des fertigen Turms gehoben, um den Turmdrehkran anschließend zu demontieren, was schwieriger sein kann als die Installation.

Turmdrehkrane können ferngesteuert betrieben werden, sodass der Kranführer nicht in einer Kabine auf dem Kran sitzen muss.

Betrieb

Jedes Modell und jede charakteristische Bauart von Turmdrehkranen verfügt über eine vordefinierte Hubtabelle, die je nach Konfiguration auf alle verfügbaren Radien angewendet werden kann. Ähnlich wie ein Mobilkran kann ein Turmdrehkran ein Objekt mit viel größerer Masse näher an seinen Drehpunkt heben als an seinem maximalen Radius. Ein Bediener betätigt mehrere Hebel und Pedale, um jede Funktion des Krans zu steuern.

Sicherheit

Wenn ein Turmdrehkran in der Nähe von Gebäuden, Straßen, Stromleitungen oder anderen Turmdrehkranen verwendet wird, wird ein Turmdrehkran-Antikollisionssystem verwendet. Dieses Bedienerunterstützungssystem reduziert das Risiko einer gefährlichen Interaktion zwischen einem Turmdrehkran und einer anderen Struktur.

In einigen Ländern, wie z. B. Frankreich, sind Antikollisionssysteme für Turmdrehkrane vorgeschrieben.

Selbstmontage-Turmdrehkrane

Ein selbstmontierender Turmdrehkran faltet sich in Erlangen, Deutschland, zusammen.

Im Allgemeinen eine Art von Turmdrehkranen mit Mitgängerbetrieb, werden selbstmontierende Turmdrehkrane als eine Einheit transportiert und können von einem qualifizierten Techniker ohne die Hilfe eines größeren Mobilkrans montiert werden. Es handelt sich um Untendreherkrane, die auf Auslegern stehen, keinen Gegenausleger haben, ihre Gegengewichte und Ballast am Mastfuß haben, nicht selbst klettern können, eine geringere Tragfähigkeit im Vergleich zu Standard-Turmdrehkranen haben und selten eine Fahrerkabine haben.

In einigen Fällen können bei kleineren Selbstmontage-Turmdrehkranen Achsen fest am Turmabschnitt angebracht sein, um das Manövrieren des Krans vor Ort zu erleichtern.

Turmdrehkrane können auch einen hydraulisch angetriebenen Heberahmen verwenden, um sich selbst anzuheben, um neue Turmsektionen hinzuzufügen, ohne dass zusätzliche andere Krane über die anfängliche Montagephase hinaus helfen. Auf diese Weise kann es fast jede Höhe erreichen, die für den Bau der höchsten Wolkenkratzer erforderlich ist, wenn es an ein Gebäude gebunden wird, während das Gebäude steigt. Die maximale freitragende Höhe eines Turmdrehkrans beträgt ca. 265 Fuß. Ein Video von einem Kran, der höher wird, finden Sie auf YouTube unter „Kranbau selbst“.

Eine weitere Animation eines solchen Krans im Einsatz finden Sie unter "SAS Tower Construction Simulation" auf YouTube. Hier wird mit dem Kran ein Gerüst errichtet, das wiederum ein Portal zum Heben von Abschnitten eines Brückenturms enthält.

Teleskopisch

Ein Teleskop-Mobilkran mit Fachwerk-Wippausleger

Ein Teleskopkran hat einen Ausleger, der aus mehreren ineinander gesteckten Rohren besteht. Ein Hydraulikzylinder oder ein anderer angetriebener Mechanismus fährt die Rohre aus oder ein, um die Gesamtlänge des Auslegers zu vergrößern oder zu verkleinern. Diese Auslegertypen werden oft für kurzfristige Bauprojekte, Rettungsarbeiten, das Anheben von Booten in und aus dem Wasser usw. verwendet. Die relative Kompaktheit von Teleskopauslegern macht sie für viele mobile Anwendungen anpassungsfähig.

Obwohl nicht alle Teleskopkrane Mobilkrane sind, sind viele von ihnen auf LKW montiert.

Ein Teleskopturmkran hat einen Teleskopmast und oft einen Oberwagen (Ausleger), damit er als Turmdrehkran funktioniert. Einige Teleskop-Turmdrehkrane haben auch einen Teleskopausleger.

Hammerkopf

Hammerhai ( Finnieston Crane )

Die „Hammerkopf“ oder giant Cantilever ist ein Kran festAuslegerKran eines Stahl verspannt Turm besteht , auf denen dreht sich über einen großen, horizontalen, doppelt Cantilevers ; der vordere Teil dieses Auslegers oder Auslegers trägt den Hubwagen, der Ausleger ist nach hinten verlängert, um eine Abstützung für die Maschine und das Gegengewicht zu bilden. Zusätzlich zu den Hub- und Drehbewegungen ist eine sogenannte "Racking"-Bewegung vorgesehen, durch die der Hubwagen mit angehängter Last entlang des Auslegers ein- und ausgefahren werden kann, ohne die Höhe der Last zu verändern. Diese horizontale Bewegung der Last ist ein markantes Merkmal der späteren Krankonstruktion. Diese Krane werden in der Regel in großen Abmessungen gebaut und können bis zu 350 Tonnen wiegen.

Das Design des Hammerkran entwickelte sich zuerst in Deutschland um die Wende des 19. Jahrhunderts und wurde für den Einsatz in britischen Werften zur Unterstützung des Schlachtschiffbauprogramms von 1904 bis 1914 übernommen und entwickelt . Die Fähigkeit des Hammerkopfkranes, schwere Gewichte zu heben, war für die Installation nützlich große Teile von Schlachtschiffen wie Panzerplatten und Geschützrohre . Auch in Marinewerften in Japan und in den USA wurden riesige Kragarmkrane installiert . Die britische Regierung installierte auch einen riesigen Kragarmkran auf der Singapore Naval Base (1938) und später wurde eine Kopie des Krans auf der Garden Island Naval Dockyard in Sydney (1951) installiert . Diese Kräne leisteten Reparaturunterstützung für die weit von Großbritannien entfernte Gefechtsflotte .

Im britischen Empire war das Ingenieurbüro Sir William Arrol Co Ltd der wichtigste Hersteller von riesigen Kragarmkranen; das Unternehmen baute insgesamt vierzehn. Von den sechzig gebauten in der Welt sind nur wenige übrig geblieben; sieben in England und Schottland von etwa fünfzehn weltweit.

Der Titan Clydebank ist einer der vier schottischen Kraniche am Fluss Clyde und als Touristenattraktion erhalten.

Level luven

Normalerweise neigt ein Kran mit einem schwenkbaren Ausleger dazu, dass sich sein Haken auch auf und ab bewegt, wenn sich der Ausleger bewegt (oder luvt ). Ein waagerechter Wippkran ist ein Kran dieser üblichen Bauart, jedoch mit einem zusätzlichen Mechanismus, um den Haken beim Wippvorgang waagerecht zu halten.

Gemeinkosten

Ein Laufkran , der in einer typischen Maschinenhalle verwendet wird. Das Hebezeug wird über eine kabelgebundene Druckknopfstation betrieben, um das System und die Last in jede Richtung zu bewegen

Ein Laufkran , der auch als Brückenkran bekannt, ist ein Krantyp , wo der Haken-und-Line - Mechanismus entlang einem horizontalen Balkens verläuft , dass sich entlang von zwei weit voneinander getrennten Schienen laufen. Oft befindet sie sich in einem langen Fabrikgebäude und verläuft auf Schienen entlang der beiden langen Wände des Gebäudes. Es ist vergleichbar mit einem Portalkran . Laufkräne bestehen typischerweise entweder aus einer Einzelträger- oder einer Doppelträgerkonstruktion. Diese können mit typischen Stahlträgern oder einem komplexeren Kastenträgertyp gebaut werden. Auf der rechten Seite ist ein Kastenträgerkran mit einer einzigen Brücke abgebildet, bei dem das Hebezeug und das System mit einem Steuerschalter bedient werden. Doppelträgerbrücken sind typischer, wenn Systeme mit schwererer Tragfähigkeit ab 10 Tonnen und mehr benötigt werden. Der Vorteil der Kastenträgerkonfiguration führt zu einem System, das ein geringeres Eigengewicht und dennoch eine stärkere Gesamtsystemintegrität aufweist. Ebenfalls enthalten wären ein Hebezeug zum Heben der Gegenstände, die Brücke, die den vom Kran abgedeckten Bereich überspannt, und eine Laufkatze zum Bewegen entlang der Brücke.

Der häufigste Einsatz von Brückenkranen findet sich in der Stahlindustrie . Bei jedem Schritt des Herstellungsprozesses, bis er als fertiges Produkt eine Fabrik verlässt, wird Stahl mit einem Laufkran transportiert. Die Rohmaterialien werden mit einem Kran in einen Ofen gegossen , der heiße Stahl wird mit einem Brückenkran zum Kühlen gelagert, die fertigen Coils werden gehoben und mit einem Brückenkran auf Lastwagen und Züge verladen , und der Verarbeiter oder Stampfer verwendet einen Brückenkran, um den Stahl in seine Fabrik. Die Automobilindustrie verwendet Laufkräne für den Rohstoffumschlag. Kleinere Arbeitsstationskräne handhaben leichtere Lasten in einem Arbeitsbereich, wie zum Beispiel CNC- Fräsen oder Sägen.

Fast alle Papierfabriken verwenden Brückenkräne für die regelmäßige Wartung, die das Entfernen schwerer Presswalzen und anderer Ausrüstung erfordert. Die Brückenkräne werden bei der Erstkonstruktion von Papiermaschinen eingesetzt, weil sie die Montage der schweren gusseisernen Papiertrocknungstrommeln und anderer massiver Geräte erleichtern, die teilweise bis zu 70 Tonnen wiegen.

In vielen Fällen können die Kosten für einen Brückenkran weitgehend durch Einsparungen ausgeglichen werden, die dadurch entstehen, dass beim Bau einer Anlage mit vielen schweren Prozessgeräten keine Mobilkrane gemietet werden.

Portal

Ein Portalkran, um eine Postkutsche auf einen Flachwagen zu setzen

Ein Portalkran hat ein Hebezeug in einem festen Maschinenhaus oder auf einer Laufkatze, die horizontal auf Schienen läuft, die normalerweise auf einem einzigen Träger (Monoträger) oder zwei Trägern (Zweiträger) montiert sind. Der Kranrahmen wird auf einem Portalsystem mit Ausgleichsträgern und Rädern getragen, die auf der Portalschiene, in der Regel quer zur Katzfahrrichtung, laufen. Diese Krane gibt es in allen Größen und einige können sehr schwere Lasten bewegen, insbesondere die extrem großen Exemplare, die in Werften oder Industrieanlagen verwendet werden. Eine Sonderausführung ist der Containerkran (oder „Portainer“-Kran, benannt nach dem ersten Hersteller), der zum Be- und Entladen von Schiffscontainern in einem Hafen konzipiert ist.

Die meisten Containerkräne sind von diesem Typ.

Deck

Deckkran

Diese befinden sich auf den Schiffen und Booten und werden für den Frachtbetrieb oder das Entladen und Bergen von Booten verwendet, wenn keine Landentlademöglichkeiten vorhanden sind. Die meisten sind dieselhydraulisch oder elektrisch-hydraulisch.

Ausleger

Auslegerkran

Ein Auslegerkran ist ein Krantyp, bei dem ein horizontales Element ( Ausleger oder Ausleger ), das ein bewegliches Hebezeug trägt, an einer Wand oder an einer am Boden montierten Säule befestigt ist. Schwenkkrane werden in Industriehallen und an Militärfahrzeugen eingesetzt. Der Ausleger kann über einen Bogen schwingen, um zusätzliche seitliche Bewegung zu ermöglichen, oder feststehend sein. Ähnliche Kräne, oft einfach als Hebezeuge bezeichnet, wurden im obersten Stockwerk von Lagerhallen installiert, um Waren in alle Stockwerke zu heben.

Schüttgutumschlag

Schüttgutkran

Schüttgutkrane sind von vornherein so konstruiert, dass sie einen Schalengreifer oder eine Schaufel tragen, anstatt Haken und Schlinge zu verwenden. Sie werden für Schüttgüter wie Kohle, Mineralien, Schrott usw. verwendet.

Lader

Ladekran mit Auslegerverlängerung

Ein Ladekran (auch genannt Knickarmkran oder artikulierenden crane ) ein hydraulisch angetrieben gelenkigen Arm mit einem Einbau LKW oder Anhänger , und ist für das Laden / Entladen des Fahrzeugs Ladung verwendet. Die zahlreichen Gelenkteile lassen sich bei Nichtgebrauch des Krans auf kleinstem Raum zusammenklappen. Einer oder mehrere der Abschnitte können teleskopisch sein . Oftmals verfügt der Kran über einen gewissen Grad an Automatisierung und kann sich ohne Anweisung des Bedieners selbst entladen oder verstauen.

Im Gegensatz zu den meisten Kränen muss sich der Bediener um das Fahrzeug herum bewegen, um seine Last sehen zu können; Daher können moderne Krane als Ergänzung zu den am Kran montierten Hydrauliksteuerhebeln mit einem tragbaren kabelgebundenen oder funkgebundenen Steuerungssystem ausgestattet werden.

In Großbritannien und Kanada wird dieser Krantyp umgangssprachlich oft als " Hiab " bezeichnet, teils weil dieser Hersteller den Ladekran erfand und als erster auf dem britischen Markt tätig war, und teils weil der unverwechselbare Name prominent auf dem Auslegerarm angebracht war .

Ein Rollenladerkran ist ein Ladekran, der auf einem Fahrgestell mit Rädern montiert ist. Dieses Chassis kann auf dem Anhänger mitfahren. Da sich der Kran auf dem Anhänger bewegen kann, kann es sich um einen leichten Kran handeln, sodass der Anhänger mehr Güter transportieren kann.

Stapler

Stapelkran

Ein Kran mit Gabelstaplermechanismus , der in automatisierten (computergesteuerten) Lagerhäusern verwendet wird (bekannt als automatisiertes Lager- und Bereitstellungssystem (AS/RS)). Der Kran bewegt sich auf einer Schiene in einem Gang des Lagers. Die Gabel kann auf jede der Ebenen eines Lagerregals angehoben oder abgesenkt werden und kann in das Regal eingefahren werden, um das Produkt zu lagern und zu entnehmen. Das Produkt kann in einigen Fällen so groß wie ein Auto sein . In den großen Tiefkühllagern der Tiefkühlhersteller werden häufig Regalbediengeräte eingesetzt. Diese Automatisierung vermeidet, dass Gabelstaplerfahrer jeden Tag bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt arbeiten müssen.

Effizienzsteigerung von Kranen

Die Lebensdauer bestehender Krane aus geschweißten Metallkonstruktionen kann durch Nachbehandlung von Schweißnähten oft um viele Jahre verlängert werden. Bei der Entwicklung von Kranen kann das Lastniveau (Hublast) unter Berücksichtigung der IIW-Empfehlungen deutlich erhöht werden, was in den meisten Fällen zu einer Erhöhung der zulässigen Hublast und damit zu einer Effizienzsteigerung führt.

Ähnliche Maschinen

Einen Film vom Kran aus drehen

Die allgemein anerkannte Definition eines Krans ist eine Maschine zum Heben und Bewegen schwerer Gegenstände mittels Seilen oder Kabeln, die an einem beweglichen Arm hängen. Daher kann eine Hebemaschine, die keine Seile verwendet oder nur eine vertikale und keine horizontale Bewegung bietet, nicht streng als „Kran“ bezeichnet werden.

Arten von kranähnlichen Hebemaschinen umfassen:

Technisch fortgeschrittene Typen solcher Hebemaschinen werden unabhängig von der offiziellen Definition des Begriffs oft als "Kräne" bezeichnet.

Besondere Beispiele

  • Finnieston Crane , auch bekannt als der Stobcross Crane
     – In der Kategorie A gelistetes Beispiel eines „Hammerkopf“-Krans (Kragarmkran) in den ehemaligen Docks von Glasgow , gebaut von der Firma William Arrol.
     – 50 m (164 ft) hoch, 175 Tonnen (172 Tonnen lang; 193 Tonnen lang) Kapazität, Baujahr 1926
  • Taisun
     – Doppelbrückenkran bei Yantai , China .
     – 20.000 Tonnen (22.046 Short-Tonnen; 19.684 Long-Tonnen) Kapazität, Weltrekordhalter
     – 133 m (436 ft) hoch, 120 m (394 ft) Spannweite, Hubhöhe 80 m (262 ft)
  • Kockums-Kran
     – Werftkran früher bei Kockums , Schweden .
     – 138 m (453 ft) hoch, 1.500 Tonnen (1.500 lange Tonnen; 1.700 kurze Tonnen) Kapazität, seit Umzug nach Ulsan , Südkorea
  • Simson und Goliath (Kräne)
     – zwei von Krupp . gebaute Portalkräne auf der Werft Harland & Wolff in Belfast
     – Goliath ist 96 m (315 ft) groß, Samson ist 106 m (348 ft)
     – Spannweite 140 m (459 ft), Hubhöhe 70 m (230 ft), Tragfähigkeit je 840 Tonnen (830 Tonnen lang; 930 Tonnen kurz), 1.600 Tonnen (1.600 Tonnen lang; 1.800 Tonnen lang) kombiniert
  • Wellenbrecher-Kranbahn
     – selbstfahrender Dampfkran, der früher die Länge des Wellenbrechers bei Douglas lief .
     – lief auf einer Spurweite von 10 ft ( 3.048 mm ), der breitesten auf den britischen Inseln
  • Liebherr TCC 78000
     – Schwerlast-Portalkran für schweres Heben in Rostock , Deutschland .
     – 1.600 Tonnen (1.600 Tonnen lang; 1.800 Tonnen kurz) Tragfähigkeit, 112 m (367 ft) Hubhöhe

Kranführer

Eine Frau fährt einen 20-Tonnen-OET-Kran, 1914

Kranführer sind Facharbeiter und Schwermaschinenführer .

Zu den Schlüsselqualifikationen, die ein Kranführer benötigt, gehören:

  • Ein Verständnis für den Umgang und die Wartung von Maschinen und Werkzeugen
  • Gute Teamfähigkeit
  • Liebe zum Detail
  • Gutes räumliches Vorstellungsvermögen.
  • Geduld und die Fähigkeit, in Stresssituationen ruhig zu bleiben

Siehe auch

Verweise


Quellen

Geschichte der Kraniche