ISO 10972-4:2009 Krantriebe für Auslegerkrane – Normeninterpretation
Die Norm ISO 10972-4:2009 „Krane – Anforderungen an Triebwerke – Teil 4: Auslegerkrane“ ist die technische Norm für die Triebwerke von Auslegerkranen. Sie legt die Konstruktionsanforderungen, Leistungsparameter und den Sicherheitsschutz für Hubwerk, Wippwerk, Drehwerk und Fahrwerk fest.
Anforderungen an das Hubwerk
Die Hubgeschwindigkeit beträgt bei großer Tragfähigkeit 1–6 m/min, bei kleineren Ausführungen 12–20 m/min. Das Bremsmoment muss mindestens das 1,5-fache des Nennmoments betragen. Das Verhältnis D/d (Trommeldurchmesser zu Seildurchmesser) muss ≥ 18 sein (strenger als der Wert 15 für Brückenkrane). Die Bremsverzögerung liegt zwischen 0,5 und 1,5 m/s². Auf der Trommel müssen mindestens 3 Sicherheitswindungen verbleiben. Eine Zwangs-Seilführung ist vorzusehen.
Anforderungen an Wipp- und Drehwerk
Wippen: Seilwippwerk für große Ausladungsbereiche und Hydraulikzylinder für schnelles, präzises Wippen. Sicherheitseinrichtungen: oberer Endschalter (gegen Überkippen nach hinten), Endschalter für minimale Ausladung, Wippbremse mit mindestens 1,5-fachem Bremsmoment, Seilbruchschutz sowie mechanischer Schutz gegen Überkippen nach hinten. Die Schwenkgeschwindigkeit beträgt 0,1–1,5 U/min. Die Fahrgeschwindigkeit liegt zwischen 10 und 30 m/min; Schienenklemmen sind mit einer Windgeschwindigkeitsüberwachung gekoppelt.
| Mechanismus | Geschwindigkeit | Antrieb | Sicherheitseinrichtung |
|---|---|---|---|
| Heben / Anheben | 1~20m/min | Motor/Hydraulisch | Bremse/Endschalter/Seilführung |
| Wippen(Seilführung) | 0.5~2m/min | Motor+Trommel | Bremse/SeilbruchSchutz/Rückkippen |
| Wippen(Zylinder) | 1~3m/min | Hydraulikpumpe+Zylinder | Gegengewichtsventil/Hydrauliksperrventil/Endschalter |
| Drehen | 0.1~1.5rpm | Motor+Verzögerung | Bremse/Verriegelung/Endschalter |
| Fahren | 10~30m/min | Motor+Verzögerung | Bremse/Schienenklemme/Endschalter |
Wartungsanforderungen für die Hubwerksmechanik
Die Drehverbindung erfordert eine monatliche Schmierung der Zahnflanken, eine vierteljährliche Prüfung des Schraubendrehmoments sowie eine halbjährliche Kontrolle des Spiels (≤ 0,1 %). Das Wippseil ist gemäß ISO 4309 zu prüfen. Die Gelenkbolzen sind monatlich abzuschmieren. Das Hydrauliköl ist nach 500 Betriebsstunden zu kontrollieren und nach 2.000 Betriebsstunden zu wechseln. Die Rohrleitungen sind bei jeder Schicht auf Leckagen zu prüfen.
| Bauteil | Wartung | Zyklus | Norm |
|---|---|---|---|
| Drehverbindung | Schmierung+Schraube | monatlich/vierteljährlich | Spiel≤0.1%Durchmesser |
| Wippseil | Kontrolle+Schmierung | monatlich | ISO 4309 — Norm für die Seilinspektion |
| Gelenkbolzen | Abschmieren | monatlich | bis frisches Fett austritt |
| Hydrauliköl | Kontrolle/Austausch | 500h/2000h | bei Emulsionsbildung/Verfärbung austauschen |
| Leitung | Leckage | pro Schicht | ölfrei |
Die Antriebsart des Hubwerks von Auslegerkranen richtet sich nach dem Krantyp und der Energiequelle. Grundsätzlich wird zwischen elektrischem und hydraulischem Antrieb unterschieden. Beim elektrischen Antrieb treibt ein Schleifringläufermotor (oder Frequenzumrichtermotor) über eine Zahnkupplung die Schnelllaufwelle des Getriebes an. Die langsame Welle des Getriebes wirkt über eine Trommelkupplung auf die Antriebstrommel, auf der das Drahtseil aufgewickelt ist. Über einen Rollenblock entsteht so das Hubsystem. Der elektrische Antrieb zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus (Gesamtwirkungsgrad ca. 0,85–0,90) und ist wartungsfreundlich. Er wird vor allem bei Portalwippdrehkranen und Mastkranen eingesetzt. Beim hydraulischen Antrieb treibt ein Hydraulikmotor die Trommel direkt an (oder über ein einstufiges Planetengetriebe). Hubgeschwindigkeit und Tragfähigkeit werden durch Hubraum und Arbeitsdruck des Hydraulikmotors bestimmt; der Arbeitsdruck des hydraulischen Systems liegt üblicherweise bei 20–35 MPa. Der entscheidende Vorteil des hydraulischen Antriebs ist die hohe Leistungsdichte (kompakte Bauweise bei geringem Gewicht) sowie der weite Drehzahlregelbereich – über Proportionalstromventile oder Verstellpumpen ist eine stufenlose Drehzahlregelung möglich. Hydraulische Hubwerke kommen vor allem bei Deckskranen und Schwimmkranen zum Einsatz, insbesondere dort, wo der Bauraum begrenzt ist.
Das Wippwerk ist für die Betriebssicherheit und die Bedienbarkeit von Auslegerkranen von zentraler Bedeutung. Beim Seilwippwerk wird der Auslegerwinkel über das Auf- und Abwickeln des Wippseils auf der Wipptrommel verändert. Das Wippseil besteht in der Regel aus mehreren Einzelseilen (4–8 Stück), die zu einem Seilpaket zusammengefasst sind. Der Durchmesser jedes Einzelseils wird anhand der Wippzugkraft bestimmt, die sich aus dem Moment aus Auslegereigengewicht und hängender Last am Gelenkpunkt des Auslegers geteilt durch den Hebelarm des Wippseils zum Gelenkpunkt ergibt. Jedes Seil im Wippseilpaket muss gleichmäßig belastet werden; dies wird über Ausgleichsrollen oder hydraulische Ausgleichsvorrichtungen sichergestellt, wobei die Spannungsdifferenz zwischen den einzelnen Seilen ≤ 5 % betragen sollte. Der Vorteil des Seilwippwerks liegt im großen Auslegerverstellbereich – der Ausleger kann von nahezu horizontaler bis nahezu vertikaler Position verstellt werden. Nachteilig ist die vergleichsweise geringe Wippgeschwindigkeit von 0,5–2 m/min. Die präzise Steuerung des Auslegerwinkels während des Wippvorgangs erfordert das Zusammenspiel von Wippbremse und Endschaltern.
Häufige Fragen
F: Besondere Anforderungen an das Hubwerk von Auslegerkranen?
A: D/d ≥ 18, Bremsverzögerung 0,5–1,5 m/s², mindestens 3 verbleibende Seilwindungen auf der Trommel, Zwangs-Seilführung. Die Zahnkupplung muss wechselnde Stoßbelastungen bei Drehrichtungsumkehr aufnehmen können.
F: Die zwei Antriebsarten des Wippwerks?
A: Seilwippwerk – großer Verstellbereich, geringerer Wirkungsgrad, typisch für Mastkrane und große Portalwippdrehkrane. Hydraulikzylinder – schnell und präzise, typisch für mittlere und kleine Portalwippdrehkrane sowie Deckskrane. Beide Varianten sind mit Bremse, Überlastschutz und Endschaltern ausgestattet.
F: Sicherheitseinrichtungen für Dreh- und Fahrwerk?
A: Drehwerk: Drehbremse, Endschalter, Verriegelungsbolzen. Fahrwerk: Einzelantriebe mit elektrischer Synchronisation, Endschalter, Puffer und Prellbock, Schienenklemme mit Windgeschwindigkeitskopplung.
F: Wartungsintervalle der Krantriebe?
A: Drehverbindung: monatliche Schmierung, halbjährliche Spielkontrolle. Drahtseil: monatliche Prüfung nach ISO 4309. Hydrauliköl: Wechsel nach 2.000 Betriebsstunden. Die Auslegerkrane von Kelude Schwerindustrie sind mit vollständigen Sicherheitseinrichtungen ausgestattet.