DE102018127783A1 - Kran sowie Verfahren zum Windfreistellen eines solchen Krans - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Windfreistellen eines Krans, der einen um eine aufrechte Achse drehbaren Ausleger, einen Drehwerksmotor und eine Drehwerks-Betriebsbremse zum Halten des Auslegers im Kranbetrieb in einer Drehstellung mit einem Haltemoment aufweist, wobei der Ausleger bei außer Betrieb gesetztem Kran mit einem Außerbetriebs-Bremsmoment, das kleiner ist als das genannte Haltemoment im Kranbetrieb, gegen Verdrehen gebremst wird. Die Erfindung betrifft dabei auch einen solchen Kran selbst, insbesondere in Form eines Turmdrehkrans. Erfindungsgemäß wird das Außerbetriebs-Bremsmoment über den Drehgeschwindigkeitsbereich und über den Drehwinkelbereich des Auslegers zumindest näherungsweise konstant gehalten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Windfreistellen eines Krans, der einen um eine aufrechte Achse drehbaren Ausleger, einen Drehwerksmotor und eine Drehwerks-Betriebsbremse zum Halten des Auslegers im Kranbetrieb in einer Drehstellung mit einem Haltemoment aufweist, wobei der Ausleger bei außer Betrieb gesetztem Kran mit einem Außerbetriebs-Bremsmoment, das kleiner ist als das genannte Haltemoment im Kranbetrieb, gegen Verdrehen gebremst wird. Die Erfindung betrifft dabei auch einen solchen Kran selbst, insbesondere in Form eines Turmdrehkrans.
  • Bei Turmdrehkranen, aber auch anderen Krantypen ist der Ausleger um eine aufrechte Drehwerksachse verdrehbar, wobei ein hierzu vorgesehenes Drehwerk einen Drehantrieb beispielsweise in Form eines Elektromotors aufweisen kann, dessen Antriebsbewegung über ein Drehwerksgetriebe beispielsweise in Form eines Planetengetriebes in eine Drehbewegung des Auslegers umgesetzt wird. Bei sog. Obendrehern wird dabei der Ausleger relativ zu dem den Ausleger tragenden Turm verdreht, während bei sog. Untendrehern der gesamte Turm mitsamt dem daran gelagerten Ausleger relativ zum Unterwagen bzw. zur Abstützbasis verdreht wird.
  • Im Kranbetrieb werden die Drehbewegungen durch entsprechendes Ansteuern des Drehantriebs gesteuert, wobei zum Abbremsen und auch zum rotatorischen Festsetzen in einer bestimmten Drehposition eine Drehwerksbremse vorgesehen ist. Derartige Drehwerksbremsen können üblicherweise aus Sicherheitsgründen derart ausgebildet sein, dass die Bremse beispielsweise durch eine entsprechende Federeinrichtung in ihre bremsende Betriebsstellung vorgespannt ist und durch einen Stellaktor gelüftet werden kann, um die Verdrehbarkeit freizugeben.
  • Im Nichtbetrieb bzw. im Außerbetriebs-Zustand, wenn der Kran abgeschaltet ist, ist es jedoch wünschenswert, dass sich der Kran verdrehen kann, um sich bei Wind in die zur jeweiligen Windrichtung günstigste Drehstellung ausrichten zu können. Da beispielsweise Turmdrehkrane üblicherweise durch ihre Ballastierung gegen Kippbewegungen in der Auslegerebene sehr viel stabiler sind als gegenüber Kippbewegungen quer zu der senkrecht durch den Ausleger gehenden Auslegerebenen, soll sich der Kran bei starkem Wind so ausrichten, dass der Wind von hinten kommt und der Ausleger möglichst parallel zur Windrichtung mit dem Wind ausgerichtet ist, da anderenfalls ein Kippen des Krans drohen würde bzw. der Kran zusätzlich ballastiert werden müsste. Um ein solches selbsttätiges Ausrichten im Wind zu erlauben, ist der Betriebsbremse bzw. Drehwerksbremse eine Windfreistellvorrichtung zugeordnet, die die üblicherweise in ihre bremsende Stellung vorgespannte Bremse lüftet, wenn der Kran außer Betrieb ist. Diese „Feierabends“-Stellung der Drehwerksbremse kann mittels eines händisch betätigbaren Stellhebels eingestellt werden, ggf. aber auch durch einen motorischen Lüftungsantrieb, der den Bremsaktor vor Abstellen des Krans in eine verriegelte Nichtbremsstellung fahren kann. Eine solche Windfreistellvorrichtung für die Drehwerksbremse eine Turmdrehkrans zeigt beispielsweise die Schrift EP 14 22 188 B1 .
  • Die freie Verdrehbarkeit des Krans im Außerbetriebs-Zustand kann jedoch unter ungünstigen Windverhältnissen zu Instabilitäten des Krans aufgrund Selbstrotation führen. Beispielsweise wenn der Kran zwischen zwei Gebäuden steht und nur der Ausleger oder nur der Gegenausleger dem Wind ausgesetzt ist, wird jeweils nur der Ausleger oder der Gegenausleger einseitig vom Wind angeströmt, wodurch der Kran in immer schnellere Rotation versetzt werden kann, da der Kran nicht stehenbleibt, wenn sich der Ausleger aus dem Wind gedreht hat bzw. bevor der Gegenausleger in den Wind gerät. Hierdurch können abwechselnd der Ausleger und der Gegenausleger in den Wind geraten, so dass ein Aufschaukeln dieser zyklischen Windbeaufschlagung zu einer Autorotation des Krans führen kann, die den Kran zu schnell dreht und kippen lässt.
  • Um eine solche ungewollte Autorotation zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, das Drehwerk im Außerbetriebs-Zustand nicht gänzlich ungebremst drehen zu lassen, sondern dem Drehwerk eine Zusatzbremse zuzuordnen, die die Drehbewegung des Krans unter Wind zwar zulässt, jedoch leicht abbremst, um die vorgenannte Autorotationsproblematik zu entschärfen. Beispielsweise wurde angedacht, am Ausgang des Drehwerksgetriebes eine leichte Außerbetriebs-Bremse vorzusehen, die der Krandrehung ein begrenztes Bremsmoment entgegensetzt, welches kleiner ist als das durch Windbeaufschlagung erzeugte Drehmoment, so dass sich der Kran immer noch im Wind ausrichten kann, jedoch nur mit kleiner Drehgeschwindigkeit drehen kann.
  • Eine solche Zusatzbremse ist jedoch hinsichtlich des Bremsmoments schwierig auszulegen, um für verschiedene Windbedingungen und auch verschiedene Kranstellungen gleichermaßen geeignet zu sein. Beispielsweise kann ein zu hohes Bremsmoment bei noch gemäßigtem Wind dazu führen, dass sich der Kran nicht ordentlich ausrichtet, während dasselbe Bremsmoment bei sehr ungünstigen Windbedingungen mit hohen Windgeschwindigkeiten die genannte Autorotation nicht genügend unterbinden kann. Bei Turmdrehkranen mit wippbarem Ausleger kann zudem auch die Wippstellung, in der der Kran abgestellt wurde, einen Einfluss auf das benötigte Bremsmoment haben.
  • In der Schrift DE 20 2014 001 801 U1 wird bezüglich dieser Problematik vorgeschlagen, den Elektromotor des Drehwerksantriebs im abgeschalteten Außerbetriebszustand des Krans als Drehwerksbremse zu verwenden, der Drehbewegungen bei Wind zwar zulässt, diese jedoch durch seine elektromotorische Bremswirkung abbremst. Hierdurch ergibt sich ein drehzahlabhängiges Bremsmoment, das mit zunehmender Drehgeschwindigkeit zunimmt, während bei sehr langsamen Drehbewegungen kein oder nur ein sehr geringes Bremsmoment erzeugt wird.
  • Ferner wird in der Schrift EP 20 25 637 B1 ein Turmdrehkran vorgeschlagen, dessen Betriebsbremse außer Betrieb gesetzt wird, wenn der Kran abgeschaltet wird. Stattdessen wird eine separate Außerbetriebs-Bremse aktiviert, die eine Bremskraft bereitstellen soll, welche dem Windmoment auf den Ausleger abzüglich des Windmoments auf den Gegenausleger und abzüglich eines Schleppmoments des Drehwerks entsprechen soll. Da sich der Hebelarm bzw. die Angriffsfläche des Auslegers und auch des Gegenauslegers bezüglich der Windrichtung ändert, insbesondere bei quer zur Windrichtung stehendem Ausleger maximal und bei parallel zum windstehenden Ausleger Null ist, wird die Ansteuerung der Bremse relativ komplex, um ein solches drehwinkelabhängiges Windmoment als Bremsmoment nachzubilden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kran der eingangs genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll auch für wechselnde, schwierige Windbedingungen und verschiedene Krankonfigurationen beim Abstellen des Krans eine die Stabilität des Krans gefährdende Autorotation sicher unterbunden werden, gleichzeitig aber ein freies Ausrichten des Krans im Wind ermöglicht werden.
  • Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einen Kran gemäß Anspruch 3 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Es wird also vorgeschlagen, bei außer Betrieb gesetztem Kran ein Verdrehen des Auslegers mit einem Außerbetriebs-Bremsmoment abzubremsen, das deutlich kleiner ist als das im Betrieb aufgebrachte Haltemoment, dafür jedoch auch schon bei ganz leichten Verdrehungen mit sehr niedrigen, gegen Null gehenden Drehgeschwindigkeiten greift. Erfindungsgemäß wird das Außerbetriebs-Bremsmoment über den Drehgeschwindigkeitsbereich und über den Drehwinkelbereich des Auslegers zumindest näherungsweise konstant gehalten. Trotz des naheliegenden Vorurteils, dass der Kran bei höheren Drehgeschwindigkeiten stärker gebremst werden müsste und bei stärkerem Windmoment eine stärkere Bremsung vonnöten ist als bei einem geringem Windmoment, reicht es doch aus, den Ausleger nur mit einem konstanten, kleinen Bremsmoment gegen Verdrehen abzubremsen, wenn ein solches kleines Bremsmoment über den gesamten Drehwinkelbereich gleichermaßen anliegt und auch schon bei noch stehendem, sich nicht drehenden Kran bereitgestellt wird, insbesondere wenn beim windbedingten Losdrehen aus dem Stillstand das Moment zumindest näherungsweise gleichmäßig gehalten wird und kein Losreißmoment auftritt. Ein solches gleichmäßiges, insbesondere auch bereits bei der Initiierung der Bewegung aus der Drehzahl Null heraus bereitstehendes Bremsmoment kann eine Autorotation effektiv verhindern, auch wenn das Bremsmoment sehr klein ist und deutlich unterhalb des im Betrieb bereitgestellten Haltemoments liegt.
  • Das genannte Außerbetriebs-Bremsmoment kann in verschiedener Weise bereitgestellt werden, wobei vorteilhafterweise auf eine zusätzliche Außerbetriebs-Bremse, die zusätzlich zu der Betriebs-Haltebremse vorgesehen wäre, verzichtet wird. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das genannte Außerbetriebs-Betriebsmoment mit Hilfe einer einstellbaren Rutschkupplung erzeugt, die in den Drehwerksantriebsstrang zwischen der Betriebs-Haltebremse und den Antriebsmotor des Drehwerks oder zwischen dem genannten Antriebsmotor und einem Abtriebsritzel, das mit einem Drehkranz kämmt, an den der Ausleger oder ein den Ausleger tragender Turm drehfest angebunden ist, eingebaut sein kann. Besitzt der Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Abtriebsrad ein Drehwerksgetriebe, kann die genannte Rutschkupplung in das genannte Drehwerksgetriebe integriert sein, insbesondere im Inneren des Getriebegehäuses angeordnet und einem der Getriebeelemente zugeordnet sein.
  • Die genannte Rutschkupplung ist dabei hinsichtlich des Drehmoments, bei dem ein Durchrutschen erfolgt, einstellbar, sodass die Rutschkupplung zwischen einer Betriebsstellung und einer Außerbetriebsstellung umgeschaltet werden kann. Ist der Kran im Betrieb und soll der Drehwerks-Antriebsstrang die üblichen Drehmomente übertragen, wird die Rutschkupplung auf ein relativ hohes Rutschmoment eingestellt, welches zumindest dem Haltemoment der genannten Haltebremse entsprechen kann, sodass ein Durchrutschen im Kranbetrieb an sich nur bei einer eventuell auftretenden Überlast erfolgt. Andererseits kann die Rutschkupplung von einer entsprechenden Außerbetriebs-Steuervorrichtung in eine Außerbetriebsstellung geschaltet werden, in der die Rutschkupplung nur ein sehr viel kleineres Rutschmoment bereitstellt, welches insbesondere deutlich kleiner ist als das von der Betriebsbremse bereitgestellte Haltemoment. Bei außer Betrieb gesetztem Kran kann somit eine Windfreistellung erzielt werden, bei der die Rutschkupplung durchrutscht und dabei das gewünschte, kleine Bremsmoment bereitstellt, welches im Wesentlichen konstant über den gesamten Drehzahlbereich und Drehwinkelbereich des Krans sein kann.
  • Insbesondere kann die genannte Rutschkupplung als Hysteresekupplung ausgebildet sein. Eine solche Hysteresekupplung arbeitet verschleißfrei und kann zwei segmentweise permanenterregte Ringmagnete aufweisen, die eine Hysteresescheibe umschließen. Stehen sich gleiche Pole gegenüber, wirkt ein maximales Magnetfeld auf die Hysteresescheibe, was einen Kraftlinienfluss in Umfangsrichtung innerhalb der Hysteresescheibe bewirkt und ein maximales Moment erzeugt. Stehen sich ungleiche Pole gegenüber, wirkt das geringste Magnetfeld auf die Hysteresescheibe und der Kraftlinienfluss verläuft direkt durch sie hindurch, was ein minimales Drehmoment bewirkt.
  • Vorteilhafterweise tritt bei einer solchen Hysteresekupplung kein Losbrechmoment auf und es kann ein weitgehend über den gesamten Drehzahlbereich gleichmäßiges Bremsmoment erzeugt werden, ohne dass Verschleiß auftreten würde.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann die genannte Hysteresekupplung mit einem Spalt verstellbarer Größe zwischen den beiden Kupplungshälften ausgebildet sein, um durch Verstellung der Spaltgröße das Rutschmoment einstellen zu können.
  • Insbesondere kann die Hysteresekupplung einen konischen Spalt zwischen ihren Kupplungshälften aufweisen, wobei zumindest eine der Kupplungshälften axial verstellbar ausgebildet ist, sodass der genannte konische Spalt in seinem radialen Spaltmaß und/oder in seiner axialen Länge durch axiales Verstellen der genannten Kupplungshälfte relativ zur anderen Kupplungshälfte eingestellt werden kann.
  • Die Umstellung des Rutschmoments auf einen hohen Wert für den regulären Kranbetrieb und einen niedrigeren Wert für den außer Betrieb gesetzten Kran kann somit in einfacher Weise durch eine Axialverstellung einer der Kupplungshälften erzielt werden.
  • Gleichzeitig kann durch eine solche axiale Verstellung in Verbindung mit einem konischen Spalt das gewünschte Brems- bzw. Rutschmoment sehr genau und präzise eingestellt werden.
  • Bei Verwendung einer solchen einstellbaren Rutschkupplung kann eine normale, an sich bekannte Betriebs-Haltebremse Verwendung finden, wobei es keine Rolle spielt, wenn eine solche reguläre Betriebs-Haltebremse an sich ein Losreißmoment erzeugen würde. Dies spielt keine Rolle, da in der Windfreistellung die genannte Rutschkupplung ein deutlich kleineres Rutschmoment bereitstellt, welches ein Drehen des Krans unter einem gleichmäßigen, relativ kleinen Bremsmoment gestattet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das genannte Außerbetriebs-Bremsmoment jedoch auch von der Betriebs-Haltebremse selbst bereitgestellt werden, wobei in diesem Fall die herkömmlichen Betriebs-Haltebremsen mit organischen Bremsbelegen durch eine vorzugsweise Federkraft betätigte Bremse ersetzt wird, die in ihrem Bremsmoment einstellbar ausgebildet ist und von einer Außerbetriebs-Steuervorrichtung bei außer Betrieb gesetztem Kran derart eingestellt wird, dass ein zumindest näherungsweise konstantes Bremsmoment bereitgestellt wird, das deutlich kleiner als das Haltemoment im eingeschalteten Kranbetrieb ist und über den gesamten Drehgeschwindigkeitsbereich und Drehwinkelbereich des Krans zumindest näherungsweise konstant ist, also auch beim Initiieren eines Drehvorgangs aus der Drehgeschwindigkeit Null heraus.
  • Die genannte Federkraftbeaufschlagung der Betriebsbremse kann bei außer Betrieb gesetztem Kran auf einen geringen Federkraftwert eingestellt sein, welcher das gewünschte Außerbetriebs-Bremsmoment bereitstellt. Um im Kranbetrieb das gewünschte höhere Haltemoment bereitstellen zu können, kann die genannte Federkraft erhöht werden, beispielsweise indem die Federeinrichtung verstellt wird, und/oder es kann eine zusätzliche Bremskraft beispielsweise durch einen Bremsaktor wie beispielsweise einen Druckzylinder aufgebracht werden. Beispielsweise kann auch ein Teil einer Federeinrichtung bei außer Betrieb gesetztem Kran ebenfalls außer Betrieb gesetzt werden, beispielsweise indem eine oder mehrere Vorspannfedern deaktiviert werden, um eine entsprechend kleinere Außerbetriebs-Bremskraft bereitzustellen.
  • Die Federvorspannung kann beispielsweise über eine mechanische Federeinrichtung mit beispielsweise Tellerfedern oder Spiralfedern erzeugt werden, aber auch durch eine hydraulische Federeinrichtung beispielsweise mit einem einstellbaren Druckspeicher.
  • Vorteilhafterweise kann die genannte Drehwerksbremse synthetische Reibbeläge aufweisen, um den Verschleiß zu reduzieren und ein gleichmäßiges Bremsmoment auch beim Initiieren einer Drehbewegung aus der Drehgeschwindigkeit Null heraus zu ermöglichen.
  • Die genannten synthetischen Reibbeläge können beispielsweise Teil von Bremsbacken sein, mittels derer eine Bremsscheibe gebremst werden kann. Alternativ kann die Drehwerksbremse jedoch auch in Form einer Lamellenbremse ausgebildet sein, bei der die genannten synthetischen Reibbeläge in Form von Lamellen gegeneinander gedrückt werden.
  • Das Außerbetriebs-Bremsmoment kann beispielsweise weniger als 50% des Betriebs-Haltemoments betragen, welches im Kranbetrieb bereitgestellt wird, um den Kran im Betrieb in einer gewünschten Drehstellung halten zu können. Ein solches Haltemoment für den Kranbetrieb wird üblicherweise so bemessen, dass eine Windbelastung von 72 km/h und/oder ein Staudruck von 250 Pa aus ungünstigster Richtung auf das Drehteil und die maximale Traglast wirken und dabei trotzdem gehalten werden kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispielen und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1: eine perspektivische, ausschnittsweise Darstellung eines Turmdrehkrans nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, der als Obendreher ausgebildet ist und ein Drehwerk zum Verdrehen des Auslegers relativ zum Turm aufweist,
    • 2: eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs des Drehwerks des Krans aus 1, wobei nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung eine einstellbare Rutschkupplung in Form einer Hysteresekupplung in das Drehwerksgetriebe zwischen Antriebsmotor und Abtriebsritzel integriert ist und
    • 3: eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs des Drehwerks des Krans aus 1 nach einer alternativen Ausführung der Erfindung, bei der nur eine Drehwerksbremse vorgesehen ist, die in Form einer einstellbaren Federkraft betätigten Reibbremse ausgebildet ist.
  • Wie 1 zeigt, kann der gegenständliche Kran ein als sog. Obendreher ausgebildeter Turmdrehkran 1 sein, dessen Turm 2 einen Ausleger 3 sowie einen Gegenausleger 4 trägt, die sich im Wesentlichen horizontal erstrecken und um die aufrechte Turmachse 5 relativ zum Turm 2 verdrehbar sind. Anstelle der in 1 gezeigten Krankonfiguration könnte der Turmdrehkran 1 jedoch auch als Untendreher ausgebildet sein und/oder einen wippbaren spitzen Ausleger umfassen und/oder über eine Abspannung zum Turmfuß bzw. Oberwagen hin abgespannt sein.
  • Um den Ausleger 3 drehen zu können, ist ein Drehwerk 6 vorgesehen, welches in der gezeigten Ausführung am oberen Ende des Turms 2 zwischen dem Ausleger 3 und dem Turm 2 vorgesehen ist und einen Zahnkranz umfassen kann, mit dem ein von einem Antriebsmotor 7 angetriebenes Antriebsrad kämmt.
  • Eine vorteilhafte Ausführung der Antriebseinrichtung des Drehwerks 6 kann einen elektrischen Antriebsmotor 7 umfassen, der über ein Drehwerksgetriebe eine Abtriebswelle antreiben kann. Das genannte Drehwerksgetriebe kann beispielsweise ein Planetengetriebe sein, um die Drehzahl des Antriebsmotors 7 in der gewünschten Weise in eine Drehzahl der Abtriebswelle zu untersetzen/übersetzen.
  • Um Drehbewegungen des Auslegers 3 im Kranbetrieb abbremsen und/oder eine angefahrene Drehstellung des Auslegers 3 halten zu können, umfasst das Drehwerk 6 eine Drehwerks-Betriebsbremse, die beispielsweise auf der Eingangsseite des Drehwerksgetriebes angeordnet sein kann. In an sich bekannter Weise kann die Betriebsbremse beispielsweise eine Reibscheiben- bzw. Lamellenbremseinrichtung umfassen, die von einer Vorspanneinrichtung in die bremsende Stellung vorgespannt ist und von einem elektrischen Stellaktor beispielsweise in Form eines Elektromagneten gelüftet werden kann, um die Bremse zu lösen. Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen mechanischen Betriebsbremse kann auch eine elektromotorische Betriebsbremse vorgesehen sein, bspw. in Form eines Brems-Choppers mit zuschaltbaren Bremswiderständen, der in den den Elektromotor 2 ansteuernden Umrichter integriert bzw. diesem zugeordnet sein kann.
  • Wie 2 zeigt, kann in das Drehwerksgetriebe 9, also zwischen Antriebsmotor 7 und Antriebsritzel 11 eine Rutschkupplung 10 integriert sein, die vorteilhafterweise als Hysteresekupplung ausgebildet ist und hinsichtlich ihres Rutschmoments einstellbar ist.
  • Vorzugsweise kann die Hysteresekupplung, die die Rutschkupplung 10 bildet, zylindrisch aufgebaut sein und/oder einen innenliegenden permanentmagnetischen Rotor und einen außenliegenden, hohlzylindrischen Hysteresering aufweisen. Eine solche Anordnung ermöglicht eine einfache Kühlung des Hystereserings, der im Betrieb einer erheblichen Erwärmung unterliegen kann.
  • Der Luftspalt der Hysteresekupplung kann frei von Öl oder vorteilhafterweise auch ölgefüllt sein, beispielsweise wenn die Rutschkupplung 20 im Ölbad des Drehwerksgetriebes läuft. Die entstehende Verlustwärme wird dabei über das Ölbad des Getriebegehäuses abgeführt, wobei aber auch ein eigener Ölkreislauf vorgesehen sein kann.
  • Um das Rutschmoment der Rutschkupplung 20 einstellen zu können, kann die genannte Hysteresekupplung vorteilhafterweise einen Luftspalt aufweisen, der verstellbar ausgebildet ist. Bei einem zylindrischen Luftspalt kann eine Axialverstellung mindestens einer Kupplungshälfte bei gleichbleibender radialen Luftspaltweite zur axialen Verkürzung desselben genutzt werden, um das Rutschmoment wie gewünscht einzustellen.
  • Vorteilhafterweise kann der genannte Luftspalt zwischen den Kupplungshälften aber auch konisch ausgebildet sein, um mittels einer Axialverstellung mindestens einer Kupplungshälfte den Luftspalt sowohl in seiner radialen als auch in seiner axialen Weite bzw. Länge zu verstellen. Durch Verstellung der Größe des Luftspalts kann das Rutschmoment und/oder die Form bzw. Steilheit der Drehmoment-/Schlupfkennlinie verstellt und eingestellt werden.
  • Eine nur schematisch dargestellte Außerbetriebs-Steuereinrichtung 12 kann die genannte Axialverstellung der Hystereseverstellung vornehmen, um bei außer Betrieb gesetztem Kran das Rutschmoment auf den gewünschten niedrigen Wert deutlich unterhalb des im Kranbetrieb notwendigen Haltemoments einzustellen.
  • Für den regulären Kranbetrieb werden die beiden Kupplungshälften axial dann wieder so zueinander verstellt, dass ein relativ hohes Rutschmoment gegeben ist, das auch deutlich oberhalb des Haltemoments der Betriebsbremse liegen kann.
  • Wie 3 zeigt, kann aber auch die Drehwerksbremse 8 selbst dazu genutzt werden, bei abgeschaltetem Kran ein konstantes Bremsmoment ohne Losreißen beim Initiieren der Drehbewegung bereitzustellen. Insbesondere kann die Drehwerksbremse 8 hinsichtlich ihres bereitgestellten Drehmoments einstellbar ausgebildet sein.
  • Die Drehwerksbremse 8 kann insbesondere eine räderkraftbetätigte Bremse sein, die auf ein definiertes Bremsmoment eingestellt werden kann, beispielsweise dadurch, dass die Federeinrichtung 13 zum Vorspannen der Reibelemente gegeneinander verstellbar ausgebildet ist.
  • Die genannte Außerbetriebs-Steuervorrichtung 12 kann beispielsweise beim Stillsetzen des Krans einen Teil der Federelemente deaktivieren, sodass bei stillgesetztem Kran nur noch ein Teil der Federelemente und damit ein Teil der Federvorspannung aktiv ist. Im regulären Kranbetrieb können indes sämtliche Federelemente aktiviert sein, wobei die Federeinrichtung beim Betätigen des Drehwerks gelüftet bzw. die Federvorspannung durch einen Druckmittelzylinder überwunden werden kann. Wird der Luftzylinder dann wieder deaktiviert, greifen sämtliche Federelemente an und pressen die Reibelemente der Bremse gegeneinander, um die volle Haltekraft bzw. Bremskraft bereitzustellen.
  • Vorteilhafterweise ist die Betriebsbremse mit synthetischen Reibbelägen ausgestattet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1422188 B1 [0004]
    • DE 202014001801 U1 [0008]
    • EP 2025637 B1 [0009]

Claims (14)

  1. Verfahren zum Windfreistellen eines Krans (1), der einen um eine aufrechte Achse (5) drehbaren Ausleger (3), einen Drehwerksmotor (7) und eine Drehwerksbremse (8) zum Halten des Auslegers (3) im Kranbetrieb in einer Drehstellung mit einem Haltemoment aufweist, wobei der Ausleger (3) bei außer Betrieb gesetztem Kran (1) mit einem Außerbetriebs-Bremsmoment, das kleiner ist als das Haltemoment im Kranbetrieb, gegen Verdrehen gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Außerbetriebs-Bremsmoment über den Drehgeschwindigkeitsbereich und den Drehwinkelbereich des Auslegers (3) konstant gehalten wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Außerbetriebs-Bremsmoment durch Verstellen der Drehwerksbremse (8) auf einen vorbestimmten Vorspannwert und/oder durch eine Rutschkupplung (10), die zwischen der Drehwerksbremse (8) und dem Drehwerksantrieb (7) oder zwischen dem Drehwerksantrieb (7) und einem Abtriebsrad (11) angeordnet ist, aufgebracht wird.
  3. Kran, insbesondere Turmdrehkran, mit einem um eine aufrechte Achse (5) drehbaren Ausleger (3), einem Drehwerksmotor (7) zum Verdrehen des Auslegers (3) um die genannte aufrechte Achse (5) sowie einer Drehwerksbremse (8) zum Bremsen des Verdrehens des Auslegers (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare Rutschkupplung (10) mit einstellbarem Rutschmoment zwischen dem Drehwerksmotor (7) und der Drehwerksbremse (8) oder zwischen dem Drehwerksmotor (7) und einem Abtriebsrad, das mit einem mit dem Ausleger (3) drehfest verbundenen Drehkranz in Eingriff steht, im Antriebsstrang des Drehwerks vorgesehen ist.
  4. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Rutschkupplung (10) als Hysteresekupplung mit einem Spalt verstellbarer Größe ausgebildet ist.
  5. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hysteresekupplung einen konischen Spalt aufweist, wobei zumindest eine der Kupplungshälften der Hysteresekupplung axial verstellbar ausgebildet ist, sodass der konische Spalt in seinem radialen Spaltmaß und/oder in seiner axialen Länge verstellbar ist.
  6. Kran nach Anspruch 4, wobei die Hysteresekupplung einen zylindrischen Spalt aufweist, wobei zumindest eine der Kupplungshälften axial verstellbar ausgebildet ist, sodass der zylindrische Spalt in seinem axialen Längenmaß verstellbar ist.
  7. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Außerbetriebs-Steuervorrichtung zum Verstellen der Rutschkupplung (10) zwischen einer Außerbetriebsstellung, in der die Rutschkupplung (10) ein kleineres Rutschmoment bereitstellt, welches kleiner ist als das von der Drehwerksbremse (8) bereitgestellte Betriebs-Haltemoment, und einer Betriebsstellung, in der die Rutschkupplung (10) ein Rutschmoment bereitstellt, das zumindest so groß ist wie das Haltemoment der Drehwerksbremse (8), vorgesehen ist.
  8. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Außerbetriebs-Steuervorrichtung zum axialen Verstellen einer der Kupplungshälften der Rutschkupplung (10) ausgebildet ist.
  9. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rutschkupplung (10) in ein Drehwerksgetriebe (9) integriert ist und im Inneren eines Getriebegehäuses des Drehwerksgetriebes (9) aufgenommen ist.
  10. Kran nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehwerksbremse (8) in ihrem Bremsmoment einstellbar ausgebildet ist, sodass verschieden große Bremsmomente bereitstellbar sind, wobei eine Außerbetriebs-Steuervorrichtung zum Einstellen der Drehwerksbremse (8) auf ein Außerbetriebs-Bremsmoment, das kleiner ist als einem Kranbetrieb bereitgestelltes Haltemoment, vorgesehen ist.
  11. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Drehwerksbremse (8) federkraftbetätigt ausgebildet ist und eine in ihrer Federkraft verstellbare Federvorrichtung zum Aufbringen verschieden hoher Bremskräfte aufweist.
  12. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Außerbetriebs-Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Federvorspannung der Federvorrichtung zu verstellen, sodass die Federvorrichtung bei außer Betrieb gesetztem Kran eine geringere Federkraft bereitstellt als im bestimmungsgemäßen Kranbetrieb.
  13. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehwerksbremse (8) synthetische Reibbeläge aufweist.
  14. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Außerbetriebs-Bremsmoment zwischen 5% bis 50% oder zwischen 5% und 25% des im Kranbetrieb bereitgestellten Haltemoments beträgt.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018127783A1 (de) 2018-11-07 2020-05-07 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Kran sowie Verfahren zum Windfreistellen eines solchen Krans
FR3112336B1 (fr) * 2020-07-07 2022-07-08 Manitowoc Crane Group France Grue à tour avec détection d’un état d’autorotation ou d’oscillation d’une partie tournante en configuration hors service

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1422188B1 (de) 2002-11-21 2006-02-15 Liebherr-Werk Biberach GmbH Drehwerksbremse eines Krandrehwerks
US20090308827A1 (en) * 2008-05-21 2009-12-17 Manitowoc Crane Group France Device for placing a tower crane in weathervaning mode
DE102008053166A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Chr. Mayr Gmbh + Co Kg Abgedichtete Hysteresekupplung oder -bremse
EP2025637B1 (de) 2007-08-10 2010-05-26 Manitowoc Crane Group France Verfahren und Vorrichtung zum leichteren Einstellen der freien Drehfunktion eines Turmkrans bei starkem Wind
DE202014001801U1 (de) 2014-02-26 2015-05-27 Liebherr-Components Biberach Gmbh Kran

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806783A (en) * 1972-09-27 1974-04-23 E Lodochnikov Apparatus for controlling a direct-current electric motor with a contact-less commutator arrangement
DE102011102860B4 (de) * 2011-05-31 2022-12-22 Zf Active Safety Gmbh Elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse mit wahlweiser Selbsthemmung
DE202012009167U1 (de) * 2012-09-24 2014-01-08 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Kran
DE102014101655A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-13 Konecranes Plc Hebezeug mit Hysteresekupplung
DE102014101654B4 (de) * 2014-02-11 2017-10-05 Konecranes Global Corporation Hebezeug mit Hysteresekupplung
DE102015104148A1 (de) * 2015-03-19 2016-09-22 Gbf Gesellschaft Für Bemessungsforschung Mbh Drehkran und Verfahren zum Ausrichten eines Drehkrans
DE102018127783A1 (de) 2018-11-07 2020-05-07 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Kran sowie Verfahren zum Windfreistellen eines solchen Krans

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1422188B1 (de) 2002-11-21 2006-02-15 Liebherr-Werk Biberach GmbH Drehwerksbremse eines Krandrehwerks
EP2025637B1 (de) 2007-08-10 2010-05-26 Manitowoc Crane Group France Verfahren und Vorrichtung zum leichteren Einstellen der freien Drehfunktion eines Turmkrans bei starkem Wind
US20090308827A1 (en) * 2008-05-21 2009-12-17 Manitowoc Crane Group France Device for placing a tower crane in weathervaning mode
DE102008053166A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Chr. Mayr Gmbh + Co Kg Abgedichtete Hysteresekupplung oder -bremse
DE202014001801U1 (de) 2014-02-26 2015-05-27 Liebherr-Components Biberach Gmbh Kran

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