Toplesskrane die Vorteile und ihre Stellung im MarktG. Haladuda
und P. Hermanns, Mrfelden-Walldorf
Blick in die GeschichteKrane und insbesondere Turmdrehkrane sind
der Blickfang fr jeden Betrachter einer Baustelle. Ihre
herausragende Gre symbolisiert die Herausforderung Lasten zu
bewegen, die weit ber das menschliche Leistungsvermgen hinausgehen.
Wer sich mit Biegebalken-Katzauslegern, kurz auch Toplesskrane
genannt, befasst, sieht sich sehr schnell konfrontiert mit der
Auseinandersetzung zum ueren Erscheinungsbild eines Kranes, welches
ber Jahrhunderte geprgt wurde. Konservative Einstellung und
Langlebigkeit der Krane fhren oftmals zu dem Eindruck der Gltigkeit
eines Prinzips entgegen der Logik und der konomischen Vernunft. Als
Beleg dazu sei ein kurzer Rckblick in die Geschichte gestattet. Die
Geschichte der Krane, ist die Geschichte der Verlagerung von
Gegenstnden, von einem Punkt A zum Punkt B, realisiert ber die
Hauptbewegung, dem Heben. Gegeben durch die Form der Bauwerke,
durch die Art der Baumaterialien und der verschiedenen
Bautechnologien wurde die Entwicklung der Krane durch das Streben
bestimmt, diese Verlagerung immer vollkommener zu gestalten.
Dementsprechend entwickelte sich auch die Bauform des
Turmdrehkranes, dessen Erscheinungsbild bis Mitte der 70er Jahre
des vergangenen Jahrhunderts in Deutschland vorrangig durch die
Anwendung des Nadelauslegers, gehalten ber einen Auslegertrger
(Spitze), geprgt wurde. Bis weit in das 19. Jahrhundert standen den
Baumeistern fr das Errichten selbst grter Gebude nur die bereits
von den gyptern beim Bau der Pyramiden benutzten Grundelemente
Hebel, Seil und Rolle, ergnzt um den von den Griechen erfundenen
Flaschenzug, zur Verfgung. Die konstruktive Gestaltung des Hebels
kam aber fast immer den uns bekanntem Derrickund Nadelauslegern
gleich.
Die Bauart des Katzauslegerkranes1928 stellte die Firma Wolff
den ersten Turmdrehkran mit Katzausleger fr den Hochbau vor. Sie
hatten 5 bis 12 m Ausladung und konnten bis 3 t heben. Hubhhen von
20 bis 31 m wurden erreicht.
Abb. 1: Rmischer Einmastkran durch Vernderung der seitlichen
Abspannung ist eine begrenzte Schwenkbarkeit gegeben
Aktuelle Informationen zur Krantechnik auf Seite 458 bis 462
Abb. 2: Der franzsische Kran besteht aus einem schrgen Ausleger,
der auf einer mobilen, hlzernen Bockunterlage aufgestellt ist. Auf
der Gegenseite des Auslegers wirkt ein Tretrad mitsamt Seiltrommel
als Gegengewicht und ist schwenkbar (breite Verwendung im 17. und
18. Jahrhundert)
Vortrag anlsslich des 31. VDBUM-Seminars vom 26. Februar bis 2.
Mrz 2002 in Braunlage
Abb. 3: Anfang der 30er Jahre prsentiert Potain seinen Racord
No. 1 mit 300 kg Traglast, mit dem Biegebalkenausleger. Die
Entwicklung fhrte letztendlich zum Nadelauslegerkran TIEFBAU
8/2002
422
Was waren die wesentlichen Unterschiede bzw. Vorteile gegenber
dem Nadelausleger? Beim Nadelausleger stellt der Lastweg einen
Kreisbogen dar, die Last wird mittels Hubwerk und dem Verstellwerk
fr die Auslegerbewegung gefhrt. Durch die Beschrnkung in der
Auslegersteilstellung entsteht ein toter Lastraum, so dass die Last
nicht bis unmittelbar an den Turm bewegt werden kann. berwindung
des toten Lastraumes durch Schienenfahrwerk. Der Nadelausleger
erfordert eine lange Hubseilfhrung. Beim Katzauslegerkran wird in
einer, ebenfalls ber einen Aus- Abb. 4: Griechischer und rmischer
Bocklegertrger (Spitze) gehaltenen kran mit Haspelantrieb,
Flaschenzug und horizontalen Stellung des Aus- Steinzange; durch
die Abspannung kann legers, mit Hilfe eines Katzlauf- die
Mastneigung verndert werden werkes der Last eine horizontale Abb.
5: Nadelauslegerkran der Fa. Liebherr Bewegung verliehen, was im
Gegensatz zum Nadelausleger lag. Die Vorteile dieser Technologie
gegenber einem untendrehenBesonders Anfang der 50er Jahre beginnt
in Deutschland die den Nadelausleger sind: groe Zeit dieser Krane
(fast ausschlielich untendrehende), die die nchsten 20 Jahre den
Himmel ber mitteleuropischen die Last kann bis unmittelbar an den
Turm bewegt werden. Es Baustellen dominieren sollten. Da die
Baustellen in Europa jeentfllt das Schienenfahrwerk zur berwindung
des toten doch immer enger wurden und zunehmend an Straen lagen,
Lastraumes, der Katzauslegerkran kann somit stationr aufwurden
aufwndige Schienenanlagen, auf denen die Nadelausgebaut werden,
legerkrane entlangfahren mussten, als strend empfunden. So die
Laufkatze ist schneller als ein Verstellwerk, gewinnt ab Anfang der
60er Jahre die Katzauslegertechnik auf der horizontale Hakenweg,
Grund der oben angefhrten Vorteile immer mehr an Bedeu der
Leistungsbedarf eines Katzlaufwerkes ist bedeutend tung. Es werden
bereits freistehende Hakenhhen von 80 m geringer als das eines
Auslegerverstellwerkes, und mehr erreicht. Die langen Katzausleger
bestreichen sehr die Last kann prziser positioniert werden, das
Pendeln durch groe Arbeitsflchen, was vor Allem die Schienenanlage
berkrzere Hubseilfhrung wird minimiert, flssig macht. der Kranfhrer
hat leichteres Spiel. Der Katzauslegerkran hatte in Frankreich u.A.
durch Potain, Doch konnten sich die Katzauslegerkrane vorerst nicht
durchschon erfolgreich seinen Einzug gehalten. Bedingt durch die
besetzen. Grnde lagen sicherlich an der noch nicht vorhandenen
sonders in Frankreich nach dem Kriege forcierte
FertigteilTransparenz der internationalen Mrkte und auch an seinem
technik (Plattenbau) gingen die an das Hebezeug gestellten
ungewohnten Erscheinungsbild. Durchgesetzt hatte sich
letztForderungen hinsichtlich Leistungsgren, Montagetechnik und
endlich doch der Nadelauslegerkran, abgespannt ber eine vor allen
Dingen Antriebstechnik in Richtung Katzauslegerkran. Spitze. Der
mitteleuropische Markt folgte hier nur zgerlich.Abb. 8:
Katzauslegerkran in den 80er Jahren der Fa. Potain
Abb. 6: Systemskizze Nadelausleger Abb. 7: Systemskizze
Katzausleger
TIEFBAU 8/2002
423
Jahr
Marktaufnahme Krane Total
Katzausleger
Nadelausleger
Anteil Nadelausleger in % 38 30 23 13Abb. 9: Turmdrehkran-Markt
in Deutschland von 1973 bis 2001
1970 1971 1972 1973
3.905 4.475 4.902 3.232
2.387 3.107 3.737 2.811
1.518 1.368 1.165 421
Tabelle 1: Marktanteile der Katz- und Nadelauslegerkrane in den
70er Jahren
Der Katzauslegerkran erobert so nur allmhlich Deutschland. Der
groe Durchbruch erfolgt Anfang der 70er Jahre (Tab. 1). Ab Mitte
der 70er Jahre verschwindet der untendrehende Nadelauslegerkran von
der Bildflche, was natrlich nur den Neuverkauf betrifft (Abb.
9).
Der MarktDie gegenwrtige Marktsituation in Deutschland bietet
folgendes Bild. Der im Vergleich zu anderen Baumaschinen kleine
Kranmarkt unterliegt enormen Schwankungen. Die Abbildung 9 zur
Marktaufnahme in Deutschland ber die letzten 28 Jahre belegt dies
eindrucksvoll. Der Grund hierfr liegt vor Allem in dem uerst
geringen gebrauchsabhngigen Verschlei der Krane mit der damit
einhergehenden Langlebigkeit. Wirtschaftliche Rahmenbedingungen
bzw. politische Ereignisse, wie z.B. die deutsche
Wiedervereinigung, sind andere wesentliche Einflussfaktoren auf
diese Schwankungen. Der starke Rckgang in den Jahren 2000 und 2001
geht einher mit der sinkenden Wohnungsbaunachfrage, besonders was
den Eigenheimbau betrifft. Was sich unmittelbar auf die
untendrehenden Krane bis 40 mt niederschlgt, die stckzahltrchtigste
Kategorie in den letzten Jahren. Durch den Bedarf am Industriebau
und dem innerstdtischen Mehrgeschossbau ist der Anteil an Kranen
grer 50 mt bei Untendrehern und grer 180 mt bei Obendrehern
gestiegen. Der Gesamtanteil an Obendrehern, der in der Regel bei 15
bis 20 % liegt, ist trotz gesunkenem Gesamtmarkt in den letzten 3
Jahren stckzahlmig annhernd gleichgeblieben. Er liegt um die 100
Krane im Jahr. Ein weiteres Merkmal des heutigen Marktes ist, dass
die Vermietung an Dominanz zunimmt. Unter dem Druck Kosten zu
senken, Personal effizienter einzusetzen, verlangen die
Bauunternehmen aber auch eine komplette Dienstleistung von den
Kranvermietern, die neben der Bereitstellung des Kranes, die
Vorbereitung des Einsatzes, den Transport, die Montage des Kranes
sowie einen allumfassenden Service beinhaltet. Einher geht dieser
Trend auch mit dem extrem niedrigen Mietpreisniveau, welches auf
Grund der bestehenden Marktlage (viele relativ neuwertiger Krane
aus der 1. Hlfte der 90er Jahre) keinen Bestand haben kann, da es
wirtschaftlich nicht vertretbar ist. So wird es unter Umstnden auch
fr den Bauunternehmer wieder interessant in eigene Krane zu
investieren. Schon jetzt knnen ansteigende Tendenzen bei Kranen
grer als 180 mt beobachtet werden, was jedoch dem Prinzip der
Bedarfsdeckung von Spitzen ber Anmietung nicht widerspricht.
Der Vermieter ist gezwungen, fr die unterschiedlichsten
Einsatzflle entsprechende Krane vorzuhalten. Anforderung an die
Hersteller: universell einsetzbare Krane verbunden mit einer
breiten Produktpalette. Der Vermieter transportiert seine Krane ber
grere Entfernungen, da ja auch seine Kunden berregional ttig
werden. Anforderung an den Hersteller: Konstruktion bzw.
Technologien, die den Transportaufwand minimieren. Der Vermieter
ist gezwungen, den Montage- und Demontageaufwand zu verringern.
Anforderung an den Hersteller, Systeme anzubieten, welche den
Montage- und Demontageaufwand minimieren und die Gre bzw.
Standzeiten von Autokranen (speziell bei Obendrehern) effizienter
zu gestalten. Bei all diesen Forderungen darf natrlich nicht
vergessen werden, dass der Kran nach wie vor seiner Hauptaufgabe
nachkommen muss und das ebenfalls in optimierter Form, nmlich die
Lasten zu heben, zu senken, zu schwenken und vor- und zurck zu
fahren und das mglichst optimal, sto- und relativ pendelfrei. Wenn
die vorgenannten Forderungen weitgehendst erfllt werden sollen,
muss man gerade deshalb ber Toplesskrane sprechen. Wie bereits
dargestellt wurde in den letzten Jahrzehnten das uere
Erscheinungsbild eines Kranes durch die Gittermastkonstruktion und
die Spitze (Auslegertrger) in den verschiedensten
Gestaltungsvarianten beim Nadelausleger- wie auch beim
Katzauslegerkran geprgt. Fragt man den allgemeinen Betrachter, wie
er sich einen Kran vorstellt, so wird er sicherlich diese
Beschreibung abgeben. Nun drngen seit einigen Jahren
Obendreherkrane in den Markt, welche diesem Erscheinungsbild gar
nicht mehr entsprechen wollen, Katzauslegerkrane ohne Spitze. Es
gibt Baufirmen, die sich beim Erwerb eines Kranes von irrationalen
Beweggrnden leiten lassen, wie ehedem am Festhalten des
Nadelauslegers, indem die Form eines Kranes eine nicht
unwesentliche Rolle spielt und somit den konventionellen
abgespannten Katzauslegerkran mit seinem ber Jahre hinweg geprgten
Erscheinungsbild mit dem vorhandenen Auslegertrger (Spitze)
vorziehen. Dementsprechend wurde der Biegebalken-Katzauslegerkran
ber Jahre als Exot behandelt, als
Anforderungen und Einsatzmglichkeiten von TurmdrehkranenAuf
Grund dieser Tendenz ergeben sich folgende Anforderungen an die
Hersteller von Turmdrehkranen: 424Abb. 10: Toplesskran
TIEFBAU 8/2002
Kran nur fr spezielle Baustellenbedingungen, ohne dessen
Funktionalitt in die Betrachtungen mit einzubeziehen. Geht man von
dieser Stellung des Toplesskranes im Markt aus, so muss
selbstverstndlich die Frage gestellt werden, was ein Kran dieser
Bauart nicht kann? Etwas wegzulassen kann doch nicht gleichgesetzt
werden mit Einschrnkungen von Funktionen, auch er erfllt die
Hauptaufgabe eines Kranes, die Lasten zu heben, zu schwenken, vor-
und zurck zu fahren. Auf der Basis der seit der bernahme von BKT
durch Potain im Jahre 1998 gewonnenen praktischen Erfahrungen und
Analysen lautet die Feststellung von Potain eindeutig: Ein
Toplesskran kann mehr als ein abgespannter Katzauslegerkran. Dieses
Mehr gegenber einem abgespannten Katzauslegerkran mit Auslegertrger
soll in der nachfolgenden Betrachtung nachgewiesen werden.
Grundstzlich verringert sich durch den Wegfall des Auslegertrgers
die Gesamthhe des Oberkranes eines Toplesskranes um bis zu ca. 6 m
im Vergleich mit einem abgespannten Katzausleger (interner
Vergleich Potain MDT mit MD). Daraus ergeben sich erweiterte
Einsatzmglichkeiten eines Katzauslegerkranes sowie deren
Optimierung. Ein Beispiel hierfr sind Baustellen mit mehreren sich
gegenseitig berschwenkenden Obendreherkranen. Dadurch ergeben sich
folgende Einsparungen: weniger Mastelemente geringere
Mastquerschnitte weniger Ballast geringere Transportkosten kleinere
Autokrane krzere Montagezeiten Zur Erluterung dient das Beispiel
einer Baustelle in Erfurt. Die erste Planung fr diese Baustelle
erfolgte mit abgespannten Katzauslegerkranen. 5 Krane von 130 bis
300 mt mussten platziert werden, wobei die Einsatzkriterien nicht
durch die Lasten an der Spitze, sondern durch Zwischenbereiche bei
30 bis 40 m Ausladung vorgegeben wurden. Die Hakenhhe des hchsten
Kranes lag bei 66,30 m. Dieser Kran stnde dementsprechend auf einem
Unterwagen 6 m, mit Masten des Querschnittes von 2 m. Die Folge wre
gewesen, dass auf Grund des Standortes des Kranes eine Strae in der
Erfurter Innenstadt fr die gesamte Bauzeit von ca. einem Jahr htte
gesperrt werden mssen. Es erfolgte deshalb die Planung mit
Toplesskranen. Das Ergebnis brachte erhebliche Vorteile. Die
Hakenhhe des hchsten Kranes betrug nur noch 54,60 m, also ca. 12 m
weniger Hakenhhe. Dies fhrte zu folgender nderung in der
Ausstattung: Unterwagen mit Spurbreite 4,50 m anstatt 6 m, 10 m
weniger Mastelemente, Mastquerschnitt 1,6 m anstatt 2 m, 48 t
weniger Grundballast. Eine Straenabsperrung war nicht mehr
erforderlich. Das Gesamtresultat des Einsparungseffektes stellt
sich fr alle Krane wie folgt dar:
Abb. 11: Abgespannte Spitze eines Turmdrehkranes
174 t weniger Grundballast 15 m weniger Mastelemente 50 m Maste
1,60 m Querschnitt anstatt 2,0 m Querschnitt Fundamentkreuz normal
anstatt verstrkt Fundamentkreuz anstatt Unterwagen 4,5 m Unterwagen
anstatt 6,0 m Unterwagen Der Transport- und Montageaufwand wurde
dadurch deutlich verringert, was bezglich der Kosteneinsparung
gesondert zu ermitteln wre. Ein anderes Beispiel war eine
Grobaustelle in Hamburg mit 7 Kranen. Whrend der Bauarbeiten ergab
sich die Notwendigkeit, einen weiteren Kran aufzustellen. Der Platz
war beschrnkt. In die Hhe konnte es nicht mehr gehen, aber eine
Mindesthakenhhe musste gewhrleistet werden. Zwangslufig war dies
nur mit einem Topless mglich, der dann schlielich als 8. Kran
nachtrglich unter den Kranwald montiert wurde.
Anzeige Wegener
Abb. 12: Baustelle in Erfurt TIEFBAU 8/2002
425
Abb. 14: Toplesskran im Tunnel eingesetzt
Abb. 13: Grobaustelle in Hamburg
hnlich geartete Einsatzflle sind der Standort der Krane unter
Brcken oder unter Hochspannungsleitungen, bei denen Krane mit
Turmspitze den Einsatz verhindern wrden, weil die entsprechenden
Hakenhhen nicht erreichbar wren. Das Fehlen der Kranspitze
ermglicht auch den Einsatz im Tunnelgewlbe mit vielfltigen
Hubaufgaben. So geschehen im Tunnelgewlbe der ICE Strecke
Kln-Frankfurt/Main mit einer Hakenhhe 4,80 m und Ausladung von 50
m. Mit dem Wegfall der Spitze ist der Wegfall der
Auslegerhaltestangen verbunden. Dies geht wiederum einher mit der
Verringerung des Montage- bzw. Demontageaufwandes in der Hhe, was
in erster Linie dem Monteur zu Gute kommt. Die bekannte
Montagereihenfolge eines Katzauslegerkranes ndert sich nicht. Der
Arbeitsgang des Zusammenbaus der Auslegerhaltestangen am Boden und
deren Anbau in der Hhe entfllt vllig und damit auch das Handling
mit Hilfseinrichtungen fr das Aufziehen der Haltestangen an die
Spitze. Die Abbildungen 15 a bis d ermglichen eine ungefhre
zeitliche Vorstellung zur Montage des Auslegers. Die Uhr des
Hamburger Michels ist Zeuge. Auch die Gegenausleger-Haltestangen
werden von den Monteuren ohne Hilfsmittel am sogenannten A-Bock
montiert. Die Uhr zeigt eine Montagezeit von jeweils ca. 10
Minuten. Wobei die Angabe der Zeit nur als Beweis fr die relative
Leichtigkeit der Montage eines Toplesskranes dienen soll, denn
unter anderen Baustellenbedingungen kann die Dauer schon wieder
eine andere sein. Baustellen werden immer enger, gerade im
innerstdtischen Bereich kann der Platz fr die Vormontage der
einzelnen Baugruppen, besonders fr den Ausleger, beengt sein. Man
steht vor der Entscheidung, um Platz zu schaffen, den Autokran an
einen entfernteren Standort zu platzieren, was natrlich die Auswahl
eines greren Autokranes mit sich bringt und dementsprechend hhere
Kosten. Fr diesen Einsatzfall bietet ein Toplesskran die
Mglichkeit, den Ausleger elementeweise in der Luft zu montieren,
die einzelnen Auslegerelemente knnen direkt vom Lkw entnommen
werden. Diese Variante ist noch nicht so hufig praktiziert wurden,
aber die Art dieser Montage
erweist sich wesentlich praktikabler als bei einem abgespannten
Ausleger. Die Marktakzeptanz fr Toplesskrane in Deutschland zeigt
sich in den Potain-Verkaufsanteilen fr Toplesskrane, die zwischen
1999 und 2001 von 50 auf 77 % gestiegen sind. Diese Entwicklung
wird begnstigt durch ein Programm von Toplesskranen, das bei Potain
9 Krantypen von 50 mt bis 400 mt umfasst. Mit den Untertypen stehen
16 verschiedene Modelle zur Verfgung.
Statischer SystemvergleichEs ist nicht allein damit getan,
einfach den Auslegertrger zu entfernen und man hat einen
Toplesskran. Es Bedarf spezieller konstruktiver Manahmen, die das
Handling eines Kranes (Montage, Transport) und den Betrieb
optimieren. Aber zunchst soll auf die Statik eines
Biegebalken-Katzauslegerkranes im Allgemeinen eingegangen werden.
Zunchst soll an Hand eines vereinfachten Modells die statischen
Unterschiede der beiden Krantypen Toplesskran und Kran mit
Turmspitze und einfacher Abspannung aufgezeigt werden. Da der
Ausleger normalerweise immer eine Fachwerk-Konstruktion ist, wrde
das exakte Denkmodell zu umfassend sein und daher wurde nur eine
einfache Stabbelastung im Ober- und Untergurt angenommen. Aus den
Abbildungen 16 bis 21 ist zu ersehen, wie einfach der Kraftfluss im
Auslegersystem verluft und daraus abgeleitet, auch der konstruktive
Aufbau des Auslegers sein kann. An den beiden vereinfachten
Denkmodellen, ist der Unterschied zwischen den beiden Kransystemen
ganz deutlich zu erkennen. Bei dem Kran mit Abspannung ist der
Kraftfluss im Auslegersystem wechselseitig, d.h. der Zug wechselt
nach Druck und umgekehrt, je nach Stellung der Katze. Das
beeinflusst die Dauerfestigkeit der Bauteile ganz erheblich und
somit auch die Lebensdauer des Kranes. Da ein Baukran aber nicht
nur heben und senken soll, sondern eine seiner Hauptfunktionen auch
das Schwenken ist, so ergeben sich aus der Schwenkbeschleunigung
zustzliche Krfte auf den Ausleger, welche sich zum Teil mit den
vorherigen Krften berlagern. Hierbei wirken die Krfte aus der
Schwenkbeschleunigung ebenfalls unterschiedlich bei den beiden
Kransystemen. Beim System Topless in Abbildung 20 ist zu ersehen,
dass die Masse m1 entgegengesetzt zur Schwenkrichtung eine Kraft
auf das System ausbt. In Abbildung 21 wird die berlagerung der
Abb. 15 ad: Montage des Auslegers eines Toplesskranes
426
TIEFBAU 8/2002
Untergurt immer Druck Obergurt immer Zug m 1 = Last + Katze + HF
m 2 = Auslegergewicht m 3 = Gegengewicht = Zug = Druck
Momentenlinie des Ersatzsystems
m m m m
1 2 3 4
= = = =
Last + Katze + HF Auslegergewicht Gegengewicht Abspannung
= Zug = Druck
Abb. 16: Kransystem mit den einzelnen Massenpunkten und die
Vektoren des Kraftflusses beim Toplesskran
Abb. 17: Auswirkung der Massenpunkte m 1 + m 2 auf den
Krfteverlauf im Ausleger
Abb. 18: Momentenlinienverlauf des Ersatzsystems aus den Massen
m 1 + m 2
Abb. 19: Kransystem mit den einzelnen Massenpunkten und die
Vektoren des Kraftflusses beim Kran mit Abspannung
einzelnen Druckkrfte auf den Untergurt dargestellt, einmal
addieren sich die Krfte und auf der gegenberliegenden Seite
subtrahieren sich die Krfte, immer entsprechend der
Schwenkrichtung. Bei den Toplesskranen sind im Untergurt aber die
Summe aller Krfte, immer eine Druckkraft und im Obergurt immer eine
Zugkraft. Diese Erkenntnis beeinflusst natrlich auch ganz
wesentlich die Auslegerverbindungen im Ober- und Untergurt.
Last am Kragarm
Last im Feldbereich
Momentenlinie des Ersatzsystems
= Druck grer
= Druck kleiner Schwenken Schwenken
Momentenlinie der Ersatzsysteme
Momentenlinie des Ersatzsystems
Abb. 20: Auswirkung der Massenpunkte m 1 + m 2 + m 4 auf den
Krfteverlauf im Ausleger
Abb. 21: Momentenlinienverlauf des Ersatzsystems aus den Massen
m 1 + m 2 + m 4 Abb. 22: Topless-Ausleger-Baukasten-System
Bei den Kranen mit Turmspitze kann sich aus der Schwenkbewegung,
je nach Stellung der Katze, eine wechselseitige Belastung
(Zug-Druck) im Untergurt ergeben. Diese Wechselbelastung
beeinflusst die Lebensdauer des Materials und somit des Kranes
erheblich. Das gleiche gilt auch fr die Auslegerverbindungen. Auch
hier treten immer Wechselbeanspruchung auf und beeinflussen somit
auch die konstruktive Ausfhrung (Abb. 21). Der Toplesskran hat
durch seinen klaren, einfachen Konstruktionsaufbau auch die
klareren Berechnungsgrundlagen und somit auch die klarere
konstruktive Ausbildung der einzelnen Bauteile. Dieses ist allein
betrachtet noch kein Nutzen fr den Anwender. Aber in der Summe der
Vorteile, welche vorher schon aufgezeigt wurden, ergibt sich der
Nutzen fr die Baustelle. Die Potain-Toplesskrane haben einige
Besonderheiten, die Vorteile in der Montage, im Transport und bei
der Bedienung bewirken.
AusstattungenDie Abbildung 22 zeigt das
Topless-Ausleger-Baukasten-System, welches die Kranreihe von 120 mt
bis 222 mt abdeckt. Das System ist so aufgebaut, dass gleiche Farbe
auch immer gleiche Auslegerverlngerung ist, d.h. die Teile sind
untereinander austauschbar. Das ist fr die groen Mietparks oder
Bauunternehmen ein ganz erheblicher Kostenvorteil.TIEFBAU
8/2002
Anzeige HWT
427
Abb. 23: Ausleger-berhhung oder -Absenkung mit
Einstellblechen
Abb. 24: Zuganker im Untergurt
Die Abbildung 23 zeigt die Mglichkeit einer Ausleger-berhhung
oder -Absenkung whrend der Montage, ohne dass am Turm noch
nderungen vorgenommen werden mssen. Durch Einstellbleche kann bei
max. Auslegerlnge die Auslegerspitze um +/- 60 cm gehoben oder
gesenkt werden aus der Normalstellung. Dieses kann zum Einsatz
kommen, wenn erst bei der Montage festgestellt wird, dass doch ein
Hhenhindernis im Schwenkbereich des Auslegers ist. Diese
Mglichkeiten bestehen bei allen Potain-Toplesskranen bis
einschlielich MDT 192 Die Untergurtverbindung aller
Potain-Toplesskrane besteht aus zwei Zugankern, je rechts und links
am Untergurt angeordnet. Dieses ist eine Folgerung aus den vorher
aufgezeigten statischen Ergebnissen, dass im Untergurt immer Druck
auftritt. Die Obergurtverbindung ist mit Bolzen ausgefhrt. Die
Abbildung 25 zeigt den Montagevorgang des Auslegers mit der
Drehbhne. Der zustzliche Fangbolzen verhindert speziell bei der
Demontage, wenn der Ausleger nicht im Schwerpunkt am Kranhaken
hngt, dass der Ausleger beim Lsen des Verriegelungsbolzen abdriftet
(bei anderen Systemen werden oft zur Verhinderung Kettenzge
eingehngt). Diese gleiche Verbindung gibt es auch zwischen
Gegenausleger und Drehbhne. Durch die klappbare Kabine, bis zum MDT
222, ist die Drehbhne mit Einspeisung, Schaltschrank und Kabine
eine komplette Transport- und Montageeinheit, und das Drehteil ist
mit einem Autokranhub sofort funktionsfhig. Die Kabine ist
serienmig mit einer doppelwandigen, isolierten Verkleidung,
drehbarem, dreidimensional verstellbarem Steuersessel fr
ergonomische Sitzhaltung, verstellbare Fenster mit getnter
Isolierverglasung, seitlichem Windfang, Scheibenwischer (mit
Waschanlage auf Wunsch), Kabinenschaltschrank, Aschen-
becher, Steckdose 220 V, Kleiderhaken und steckbarer
elektrischer Verbindung zu den Schaltschrnken ausgestattet. Als
Option wird auch eine Klimaanlage angeboten. In dem
Kabinenschaltschrank sind alle Steuer-Regeleinheiten untergebracht
fr das modulare Anzeige- und berwachungssystem BeKoTecs. Serienmig
ist eine digitale Ausladungsanzeige installiert. Als Optionen knnen
Anzeigen fr Hakenhhe, Traglast, Wind, Schwenkbegrenzung (Polygon
mit 16 Punkten), Service-Daten-Modul und Service-Daten-Fernabfrage
nachgerstet werden. Potain-Toplesskrane knnen als Option mit einer
automatischen Zentralschmieranlage fr die Rollendrehverbindung
geliefert werden. Diese Automatik gibt es als Zeitschaltuhr
(individuell einstellbar nach Menge und Zeit), die nach dem
Einschalten des Kran-Hauptschalters in Betrieb gesetzt wird.
Zustzlich hat man aber noch die Mglichkeit, per Hand ber Knopfdruck
nach zu schmieren. Es sind zwei separate Systeme lieferbar, einmal
fr Innenschmierung und einmal fr Zahnkranzschmierung. Die Hub- und
Katzantriebe sind serienmig frequenzgesteuerte Antriebe (FU). Fr
Krane mit mehr als 16,0 t Hublast stehen LCC-Gleichstromantriebe
oder aber auch Schleifringluferantriebe mit Wirbelstrombremse und
4-fach fernschaltbarem Getriebe zur Verfgung. Diese Antriebe knnen
auch bei kleineren Traglasten eingesetzt werden.
Gewichts- und Kostenvergleiche TransportEine oft gestellte Frage
beschftigt sich mit dem Eigengewicht der Toplesskrane. Sind die
Biegebalken-Auslegerkrane schwerer als die Krane mit abgespanntem
Ausleger? Diese Frage ist
Fangbolzen (Sicherheit)
Verriegelungsbolzen
Abb. 25: Verbindung des Auslegers mit der Drehbhne
Abb. 26: Klappbare Kabine TIEFBAU 8/2002
428
so ohne weiteres nicht zu beantworten, da es zwischen den
einzelnen Kranherstellern unterschiedliche Konstruktions- und
Berechnungsmethoden gibt, welche direkt miteinander nicht
vergleichbar sind, sich aber auf das Gewicht auswirken. Sicher
rechnen alle Kranhersteller nach der DIN 15 018 mit seinen
vorgegebenen Parametern, aber trotzdem gibt es
Abweichungsmglichkeiten. Aber es soll versucht werden, diese Frage
trotzdem mglichst neutral zu beantworten. Potain-hausinterne
Vergleiche haben ergeben, dass das
Topless-Oberkran-Stahlbaugewicht, je nach Krangre, um ca. 918 %
leichter ist als ein Kran mit Auslegerabspannung. Wie wirken sich
nun die unterschiedlichen Eigengewichte und unterschiedlichen
Bauhhen auf die Auswahl und Kosten des Montage-Autokranes aus?
Beispiel: Toplesskran MDT 302, HH 61 m, mit V 60A UW: Ausleger 70 m
x 3,0 t, Gewicht ca. 16,1 t, Autokranhakenhhe erforderlich ca. 68,0
m, Autokran erforderlich 160 t mit Spitze Preis/Stunde ca. 225 Kran
mit Turmspitze MD 345, HH 61,5 m, mit V 60A UW: Ausleger 70 m x 3,1
t, Gewicht ca. 17,8 t, Autokranhakenhhe erforderlich ca. 76,0 m,
Autokran erforderlich 200/225 t mit Spitze Preis/Stunde ca. 270
Eine wichtige Frage ist der Transport. Auf Grund seiner greren
Ausleger-Abmessungen werden mehr Fahrzeuge bentigt, wird oft
behauptet. Auch hier muss man die unterschiedlichen
Transportvarianten, die fr eine Baustelle erforderlich sind, in
Betracht ziehen. Fakt ist, alle Potain-Toplesskrane sind so
konstruiert, dass alle Bauteile in serienmige Container verpackt
werden knnen. Dieses war mit eine Grundbedingung, da der
bersee-Transport ca. 4050 % der Produktionspalette ausmacht und nur
mit einer Containerverladung die Transportkosten fr den Betreiber
akzeptabel sind. Zurck zur Baustelle: Es gibt doch zwei
Mglichkeiten einen Kran zu verladen und zur Baustelle zu
transportieren: Die Verladung erfolgt Lkw-gnstig, dann wird Platz
und Zeit fr Zwischenlagerungen auf der Baustelle bentigt.
Anzeige JCB
Die Verladung erfolgt baustellenmontagegnstig, dann kann direkt
vom Lkw montiert werden. Hierbei werden unter Umstnden ein oder
zwei Lkws mehr bentigt, (das hat aber nichts mit dem Toplesskran zu
tun), aber es wird Montagezeit und Platz und somit Kosten gespart.
Bei einem Vergleich der zwei Kransysteme, dabei aber nur die
Oberkrane betrachtet, d.h. eine Verladung nach Kolliliste, hat sich
bei Vergleichen herausgestellt, es werden fr den Toplessoberkran
ber 180 mt genau so viel Lkws wie fr einen Kran mit Abspannung
bentigt. Bei Kranen unter 180 mt kann 1 Lkw eingespart werden,
bedingt durch das kleinere Auslegersystem. Es entstehen dafr aber
erhhte Ladekosten. Diese Vergleiche sind aber nur theoretischer
Natur. Das Transportproblem von Baustelle zu Baustelle oder zum
Lagerplatz, ist fr alle Krantypen mehr ein logistisches Problem. Es
kann aber mit absoluter Sicherheit gesagt werden, die Toplesskrane
sind nicht kostenaufwndiger zu transportieren als Krane mit
Turmspitze.
Der UnterbauZum Oberkran gehrt ein entsprechender Unterbau,
bestimmt durch das Mastsystem. Die MDT-Typen werden komplettiert
mit dem Potain-Baukastensystem, basierend 429
Abb. 27: Transport eines Toplesskranes zur Baustelle TIEFBAU
8/2002
Abb. 29: Bolzenmagazine im Bereich der Montagepodeste
Abb. 28: Potain-Bolzenziehgert
Anzeige HamburgerHeber
auf dem K-Mastsystem und den entsprechenden Unterbauten
(Fundamentfe, Fundamentkreuze und Unterwagen). Bei den K-Masten
bestehen die Eckstiele der Maste aus zwei zu einem Vierkantrohr
geschweiten L-Profilen. Die Maste untereinander werden je Eckstiel
mit je 2 Bolzen, ber Kreuz angeordnet, verbunden. Dabei sitzt der
Eckstiel direkt auf dem unterem Eckstiel des anderen Mastelementes
auf, was bedeutet, dass die Verbolzung lediglich die Zugkrfte auf
das Mastwerk bertrgt. Eine Besonderheit dieses Konzeptes ist die
Form der Bolzen. Diese sind auf 2/3 der Lnge im Durchmesser
abgesetzt, so dass der Bolzen von Hand zu 2/3 seiner Lnge in den
Eckstiel geschoben werden kann. Der Rest erfolgt mit Hammer oder
mit dem patentierten Potain-Bolzenziehgert TIRAX 60. Ein
hydraulisches Hilfsgert, das ausschlielich auf Zug arbeitet.
Voraussetzung fr dessen Anwendung sind Bolzen mit speziellen
beidseitigen Kopfformen fr das Angreifen der Zangen des Gertes.
Dieses Gert arbeitet sehr leise und erleichtert erheblich die
Arbeit des Monteurs. Die Bolzen selbst werden nach der Demontage in
Magazinen angebracht, im Bereich der Montagepodeste gelagert und
stehen dem Monteur bei der nchsten Montage sofort zur Verfgung. Die
kletterbaren Mastelemente werden in 3 verschiedenen Querschnitten
angeboten, 1,60 m, 2,0 m und 2,45 m. Die Lnge betrgt 10 m, 5 m und
3,33 m, dies bedeutet, dass Hakenhhen in 1,67 m Schritten angepasst
werden knnen. Auf Kundenwunsch sind auch zerlegbare Mastelemente
lieferbar, was vor Allem fr Containertransporte nach Asien und
bersee vorgesehen ist, aber selbst fr lngere Transporte in Europa
durchaus gewnscht wird. Oftmals bersteigt der Mehraufwand an
Transportkosten den Montageaufwand fr die Maste um ein vielfaches
auch in einigen Lndern Europas. In die Mastelemente sind
feuerverzinkte Montage- und Ruhepodeste integriert. Sie dienen
gleichzeitig als Standflche fr die Monteure beim Zusammenfgen der
Maste. Schrggestellte Aluminiumleitern verleihen den Masten auch
noch nach Jahren einen einwandfreien optischen Eindruck.
Autoren: Potain GmbH
430
TIEFBAU 8/2002
