Konstruktion und Auslegung eines Lastkranes

Lukas Bolz, Sven Eckardt und René Jenensch

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnis der Sonderzeichen

1. Produkt- und Funktionsbeschreibung

2. Beschreibung der Zukaufteile

3. Werkstoffauswahl

4. Montageplan

5. Schweißfolgeplan

5.1 Schweißfolgeplan Ausleger 22
5.2 Schweißfolgeplan Vierkantprofilsäule (Kranfuss) 25
5.3 Schweißfolgeplan Kranfuss

6. Lackierung und Korrosionsschutz

6.1 Lackierung 30
6.2 Korrosionsschutz

7. Beschriftung und Kennzeichnung

8. Vorschriften

8.1 Sicherheitsvorschriften/ Unfallverhütung 34
8.2 Betriebsvorschriften (Kran allgemein) 35
8.3 Prüfungs- und Wartungsintervalle

9. Berechnungen

9.1 Vorwort zu den Berechnungen 37

9.1.1 Begriffserklärung 37
9.1.2 Besonderheiten 38

9.2 Bauteilauswahl 40

9.2.1 Querschnitte und Eigenschaften 40
9.2.1.1 Profile 40
9.2.1.2 Bolzen 42
9.2.2 Eigengewichte 43

9.3 Statische Systeme 51

9.3.1 Krängung (Ausleger quer zur Schiffslängsachse) 51
9.3.1.1 Ermittlung der Auflagerkräfte/ Schnittreaktionen 53
9.3.1.1.1 Krängung 0°/ Kippwinkel des Auslegers 0° 53
9.3.1.1.2 Krängung 0°/ Kippwinkel des Auslegers 50° 61
9.3.1.1.3 Krängung 13°/ Kippwinkel des Auslegers 0° 70
9.3.1.1.4 Krängung 13°/ Kippwinkel des Auslegers 50° 78
9.3.1.1.5 Gegenkrängung 6°/ Kippwinkel des Auslegers 0° 87
9.3.1.1.6 Gegenkrängung 6°/ Kippwinkel des Auslegers 50° 95
9.3.1.2 Zusammenfassung 104
9.3.2 Krängung (Ausleger parallel zur Schiffslängsachse) 106
9.3.2.1 Berechnung (in Betrieb) 106
9.3.2.2 Berechnung (ausser Betrieb) 114
9.3.3 Trimm 114
9.3.4 Schlussfolgerung 114

9.4 Nachweise 115

9.4.1 Trägernachweis 115
9.4.1.1 Ausleger 115
9.4.1.2 Kranfuss 120
9.4.2 Hydraulikzylindergruppennachweis 128
9.4.3 Bolzennachweis 135
9.4.3.1 Bolzen 1 135
9.4.3.2 Bolzen 2 141
9.4.3.3 Bolzen 3 145
9.4.4 Gleitlager 150
9.4.5 Aufnahmeplatten 150
9.4.5.1 Auslegeraufnahmeplatten 150
9.4.5.2 Seilrollenaufnahmeplatten 157
9.4.6 Schweißnähte 163
9.4.6.1 Nummerierung der Schweißnähte 163
9.4.6.2 Schweißnaht 1&2 164
9.4.6.3 Schweißnaht 3 175
9.4.6.4 Schweißnaht 4 180
9.4.6.5 Schweißnaht 5 188
9.4.6.6 Schweißnaht 6 192
9.4.6.7 Schweißnaht 7 194
9.4.6.8 Schweißnaht 8 201
9.4.6.9 Schweißnaht 9

10. Anmerkungen

11. Verzeichnis der Quellen

12. Verzeichnis der Abbildungen

13. Anlage

13.1 Programmierprotokolle 215
13.2 Datenblätter 218
13.3 Technische Zeichnungen 226

 

Verzeichnis der Sonderzeichen

In der folgenden Tabelle sind die am häufigsten verwendeten Sonder- und Formel-Zeichen mit den dazugehörigen Einheiten aufgeführt. Fehlende Sonderzeichen sind in den jeweiligen Kapiteln gesondert erklärt.

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1 Produkt- und Funktionsbeschreibung

Der neue Lastenkran OMNIPORT 1000 ist speziell für den Einsatz auf Schiffen und Booten der Seefahrt entwickelt worden. Hierbei wurden insbesondere die Umweltbedingungen auf See beachtet ( aggressives Seewasser, Seegang, Windlasten u.ä.). Der Kran ist für Proviantübernahmen, für technisches Gerät, Reparaturmaterialien und Lasten bis 1000kg vorgesehen. Allerdings dürfen mit diesem Kran keine Rettungsmittel ausgesetzt werden!

Durch einen Elektromotorantrieb ist der OMNIPORT 1000 drehbar. Der Drehbereich ist auf 320° elektronisch begrenzt, um Verwindungen in den Hydraulik- und Elektroleitungen zu vermeiden. Weiterhin kann der Ausleger um 50° aus der Nulllage angestellt werden. Damit wird das Positionieren der Lasten durch den erweiterten Arbeitsbereich erleichtert. Der erweiterte Arbeitsbereich ergibt sich aus:

Minimaler Schwenkradius: 2865mm
Maximaler Schwenkradius: 4265mm

Das Heben und Senken der Lasten wird mit einer Hydraulikwinde der Firma ROTZLER über ein Stahlseil realisiert. Die Hydraulikzuleitungen für die Winde und den Hydraulikzylinder werden von der Hydraulikanlage unter Deck durch die Drehsäule und den Kranfuss geführt. Um die Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten der Hydraulikanlage des Kranes zu vereinfachen, sind die Leitungen mit Hydraulikschnellverschlüssen an der Seite des Kranfusses versehen. Die Gegenstücken der Hydraulikleitungen sind in der Hydraulikdurchführung montiert.
Der Vorteil der innenverlegten Leitungen liegt in der Arbeitssicherheitserhöhung im Kranbetrieb, da keine freihängenden Hydraulikzuführungen existieren. Des weiteren werden Beschädigungen der Zuleitungen durch äußere Einflüsse vermieden. Bei Ausfall der Hydraulikanlage verbleibt der Hydraulikzylinder aufgrund seiner Bauweise (Rückschlagventil) in seiner Position. Über manuelle Ventilsteuerung kann der Kran in den Zustand „außer Betrieb“ zurückgeführt werden. Dieses Sicherheitsmerkmal trifft auch für die Seilwinde zu.

Der OMNIPORT 1000 ist für eine Montage auf dem Achterdeck als Einzelkran oder als Zweierkombination (backbord/ steuerbord) vorgesehen. Bei einer Zweierkombination auf einem schmalen Schiff/ Boot können die Kräne mit einer Kollisionskontrolle ausgestattet werden. Die Ansteuerung der Krananlage kann über ein Steuerpult von Brücke oder mit einer verkabelten Fernbedienung auf dem Achterdeck erfolgen. Für eine bessere Ausleuchtung des Arbeitsbereichs wird eine Beleuchtung aus dem Zubehörprogramm empfohlen.
Um eine lange Lebensdauer und eine hohe Funktionssicherheit zu gewährleisten, ist der Kran mit einem Korrosionsschutz nach DIN ISO 12944 und einer speziellen Lackierung behandelt.
Der OMNIPORT 1000 ist in erster Linie nach den Vorschriften des GERMANISCHEN LLOYDS entwickelt, konstruiert und geprüft worden. Der Einsatz der Krananlage im europäischen Ausland ist ebenfalls möglich, da unter Berücksichtigung der europäischen Normen gefertigt und überprüft wurde (CE- Kennzeichnung). Des weiteren ist die Krananlage zusätzlich von einer akkreditierten Prüf- und Zertifizierungsstelle geprüft und trägt das GS-Zeichen (geprüfte Sicherheit).

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