Kräne. Allgemeine Informationen zu Kränen

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1 Allgemeine Informationen zu Kränen Die Einbauposition eines Krans entscheidet über die konstruktive Ausführung der Befestigung. Im Folgenden einige Empfehlungen zur Positionierung hinter dem Fahrerhaus sowie zu Heckkränen und in der Fahrzeugmitte montierten Kränen. Kräne müssen in mehreren Ländern spezifische gesetzliche Anforderungen erfüllen. In der EU und im EFTA-Wirtschaftsraum sind Kräne als Maschinen definiert und müssen die Anforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllen. Allgemeine Informationen zu Kränen Weitere Informationen zur Maschinenrichtlinie finden sich in den Dokumenten Verwendung und Zuständigkeit und Qualität und Sicherheitsprüfungen vor der Übergabe an den Kunden. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 1 (24)

2 Bei schlechten und sehr schlechten Fahrbedingungen müssen Kräne mit Gelenkplattform verwendet werden. Die Fahrbedingungen haben Einfluss auf die konstruktive Ausführung der Trägerbefestigung. Werden Kräne mit starrer Plattform eingesetzt, kann dies zur Beschädigung der Kranbefestigung, des Fahrgestellrahmens und anderer Fahrgestellbauteile führen, da die Kranbefestigung die Verdrehung des Fahrgestellrahmens einschränkt. Bei guten und mittleren Fahrbedingungen können hinter dem Fahrerhaus sowohl Kräne mit Gelenkplattform als auch mit starrer Plattform montiert werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass Kräne mit Gelenkplattform komfortabler sind, da sie die Verwindungsfähigkeit des Fahrgestellrahmens nicht durch ihre Befestigung beeinträchtigen. Gelenkplattform nach vorn drehen, um die Vorderachslast zu verringern und mehr Raum für die Bedienung der Steuerung zu schaffen. Stets sicherstellen, dass der Kran die Vorderachse des Lkw nicht überlastet und Tanks wählen, die genügend Raum für die Stützen des Krans lassen. Stabilität Die Stabilität des Krans während des Gebrauchs wird bestimmt durch: Kran mit Gelenkplattform Lkw Belastung Stützen Untergrund Position des Kranauslegers im Arbeitsbereich Weitere Informationen über die vorderen Stützen finden sich unter Vorn angebaute Ausrüstung. Weitere Informationen über Stabilitätsberechnungen können dem Dokument Kippstabilität entnommen werden. Die Stützen müssen zur Gewährleistung der größtmöglichen Stabilität vollständig ausgefahren sein. Neben den Stützen dienen auch die Räder, die während des Kranbetriebs Bodenkontakt haben, als Stützpunkte. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 2 (24)

3 Die Stabilität ist am geringsten, wenn eine Last schräg vor dem Lkw angehoben wird. Daher ist die Hubkraft des Krans bei Arbeiten vor dem Lkw evtl. vermindert oder muss die Reichweite auf einen Bereich hinter den Stützen begrenzt werden. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 3 (24)

4 Befestigung 2-5 Normale Kranbefestigung Um eine möglichst gute Fahrbarkeit zu gewährleisten, muss der Kran auf speziellen Kranhaltern ruhen, die mit dem Fahrgestellrahmen verbunden sind. Der Abstand zwischen Kran und Hilfsrahmen muss 2 bis 5 mm betragen. Siehe Abbildung. Zur Befestigung des Vorderteils des Hilfsrahmens am Fahrgestellrahmen in Längsrichtung flexible Aufbauhalter verwenden. Es dürfen keine Kranhalter verwendet werden. Der Kran muss so weit vorn wie möglich positioniert werden, um die Belastung des Fahrgestellrahmens zu verringern und das Risiko von Vibrationen zu minimieren, die sich negativ auf den Komfort auswirken. Weitere Beispiele zur Anwendung siehe Abschnitt Hilfsrahmen Befestigung mit Bügeln Bestimmte Krantypen können mit Bügeln befestigt werden. Die Abbildung zeigt ein Beispiel einer Kranbefestigung mit Bügeln. Für diese Befestigung ist viel Platz erforderlich; sie kann daher nicht immer eingesetzt werden :30-01 Ausgabe 5 de-de 4 (24)

5 Verstärkte Kranbefestigung Für größere Kräne sind verstärkte Kranbefestigungen erforderlich. Kranplatte anfertigen, an der die vorderen und hinteren Verschraubungen des Kranfußes wie gezeigt befestigt werden. Platte an Fahrgestellrahmen und Hilfsrahmen befestigen. Der Kran wird dann auf der Kranplatte montiert. R :30-01 Ausgabe 5 de-de 5 (24)

6 Hilfsrahmen Ein hinter dem Fahrerhaus angeordneter Kran erzeugt hohe Verdreh- und Biegekräfte sowie hohe Belastungen der Befestigungspunkte. Um hohe Belastungen und komfortmindernde Vibrationen des Rahmens zu vermeiden, sollte der Hilfsrahmen vor dem Vorderteil des Krans beginnen und bis zum hinteren Ende des Fahrgestellrahmens durchgehen. Nieten auf dem Fahrgestellrahmen Auf bestimmten Fahrzeugen befinden sich Nieten oben am Fahrgestellrahmen im Bereich des Hilfsrahmens. Der Durchmesser der Nietköpfe beträgt 22 mm. Im unteren Flansch des Hilfsrahmens eine Öffnung zur Aufnahme der Nieten herstellen. Siehe Abbildung. Der hinterste Niet befindet sich 353 oder 403 mm hinter der Vorderachsmitte (siehe die Tabelle weiter hinten in diesem Dokument) Anordnung von Nieten auf dem Fahrgestellrahmen 2. Lochbild im unteren Flansch des Hilfsrahmens 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 6 (24)

7 Auf folgenden Fahrzeugen befinden sich 3 Nieten oben am Fahrgestellrahmen im Bereich des Hilfsrahmens. Rahmen Konfiguratioachslaslast Motor Getriebe Fahrerhaus Vorder- Doppelachs- Länge Links Rechts D9, D13 Manuell D Keine Nieten D Keine Nieten 403 8x4Z D9, D13 Manuell 14, 16 >= 2 x >= D16 Keine Nieten 403 4x2 4x4 6x2 6x2*4 a 6x2*4 b 6x2/2 6x2/4 6x4 6x6 950, 957, 958 8x2*6 D Keine Nieten 403 8x2/*4 8x2/2 8x2/4 8x4 c 8x4*4 d 8x4*4 b 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 7 (24)

8 Rahmen Konfiguratioachslaslast Motor Getriebe Fahrerhaus Vorder- Doppelachs- Länge Links Rechts 8x4/4 8x6 950, 957, 958 8x6/4 D Keine Nieten 403 8x8 10x4*6 a. Rechtsgelenktes Fahrzeug mit Trommelbremse an der ersten Vorderachse b. Linksgelenktes Fahrzeug c. Hintere Luftfederung d. Rechtsgelenktes Fahrzeug mit Trommelbremse oder Scheibenbremse an der ersten Vorderachse 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 8 (24)

9 Kräne für weniger als 30 Tonnen-Meter (tm) Bei der Vorbereitung für einen Kippaufbau, eine Pritsche oder anderen Aufbau: Hilfsrahmen mit Aufbau-Hilfsrahmen durch Verschweißen der zwei Hilfsrahmenprofile verbinden. Profilmaße so wählen, dass das Trägheitsmoment der Oberfläche den empfohlenen Mindestwert nicht unterschreitet. Siehe Tabelle. Weitere Informationen über Hilfsrahmen enthält das Dokument Konstruktion von Hilfsrahmen.. Weitere Informationen über das Rahmenmaterial können dem Dokument Fahrgestellrahmen entnommen werden. Normale Kranbefestigung Verstärkte Kranbefestigung Hilfsrahmen Hilfsrahmen C max = Maximale Krangröße in Tonnen-Meter Rahmen C max Rahmen C h x b x t I max x h x b x t I x I x = Mindest-Flächenträgheitsmoment pro Träger in cm 4 F x80x6 290 F x80x8 900 h x b x t = Höhe, Breite und Tiefe in mm x80x x80x F x80x6 290 F x80x8 900 Die Vorschriften gelten für U-Profil-Stahlhilfsrahmen, die aus einem dem x80x8 665 F x80x Fahrgestellrahmen gleichwertigen Material bestehen. F957 F x80x :30-01 Ausgabe 5 de-de 9 (24)

10 Querträger im vorderen Teil des Hilfsrahmens an der Befestigung des Krans am Fahrgestellrahmen verwenden. Um den Fahrkomfort beeinträchtigende Rahmenvibrationen zu vermeiden, muss bei Fahrzeugen mit Dreiseitenkipper die vordere Kippwelle soweit vorn wie möglich angebaut sein. Zur Verringerung der Gesamthöhe kann auch ein niedrigerer Hilfsrahmen verwendet werden, solange die Verwindungssteifigkeit von Fahrgestellrahmen und Hilfsrahmen insgesamt nicht geringer ist als vorgeschrieben. Zum Beispiel einen Vierkantprofil-Hilfsrahmen oder Versteifungsbleche oder eine komplette Stahlplatte zwischen den Hilfsrahmenträgern verwenden. Hinweis: Im Fall einer abweichenden Hilfsrahmenhöhe (und folglich einem abweichenden I x - Wert) muss sichergestellt sein, dass der Übergang zwischen den einzelnen Abschnitten so gleichmäßig wie möglich ist. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 10 (24)

11 Kräne für mehr als 30 Tonnen-Meter (tm) Große Kräne benötigen normalerweise 2 Stützenpaare und deutlich starrere und torsionssteifere Hilfsrahmen. Bei einer Vorbereitung für 2 Stützenpaare muss der Hilfsrahmen auf seiner gesamten Länge diagonal verstärkt werden, um die Torsionskräfte aufnehmen zu können. Siehe Abbildung :30-01 Ausgabe 5 de-de 11 (24)

12 Hilfsrahmen Die folgenden Beispiele dienen als Anleitung zur Auslegung und Konstruktion. Für die Richtigkeit der Festigkeits- und Stabilitätsberechnungen ist jedoch stets der Aufbautenhersteller verantwortlich. WICHTIG! Hilfsrahmenträger so weit wie möglich unter dem Fahrerhaus anordnen. Hilfsrahmen nicht zu abrupt abschließen; stattdessen einen Radius von mindestens 5 mm am unteren Flansch sicherstellen. Große Kräne an Sattelzugmaschinen Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die Konstruktion eines Hilfsrahmens, der unter dem Kran etwas höher ist als unter der Sattelkupplung. Der Kran ist für ca tm ausgelegt. Über dem unteren Quadratprofil (80x160x10 mm) befindet sich über der gesamten Länge des Hilfsrahmens eine ca. 12 mm starke Stahlplatte. Diese stellt außerdem den Halter der Sattelkupplung dar. Oben am Hilfsrahmen direkt unter dem Kran befinden sich ein zusätzliches Vierkantprofil (60x140x10 mm) sowie Querträger, die so weit wie möglich nach hinten reichen (entsprechend dem Platzangebot, das durch eine weitere 12 mm dicke Stahlplatte und den angekuppelten Anhänger bzw. Auflieger eingeschränkt wird) In diesem Beispiel sind die Versteifungsbleche ca. 10 mm dick. Für einen Kran, der für ca Tonnen-Meter bemessen ist, müssen die Versteifungsbleche bis unter den Trägerkörper heruntergezogen werden. Dies ermöglicht den Anbau eines weiteren Quadratprofils von ca. 160x90x10 mm. Alternativ kann 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 12 (24)

13 auch ein Kasten um den Fahrgestellrahmen gebaut werden, der die vorderen und hinteren Stützen verbindet. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 13 (24)

14 Große Kräne an Lkw Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die Konstruktion eines Hilfsrahmens für einen Kran mit 45 tm. Längs-Vierkantprofil mit den Maßen 150x250x10 mm. Querträger aus U-Profilen mit den Maßen 220x80x9 mm und Versteifungsbleche mit einer Dicke von ca. 10 mm. Für große Kräne gilt das gleiche wie für große Kräne an Sattelzugmaschinen im vorherigen Beispiel :30-01 Ausgabe 5 de-de 14 (24)

15 Kräne Heckkran Heckkran Bei Be- und Entladevorgängen mit Heckkränen wird der Hecküberhang sehr stark belastet. Daher muss sichergestellt sein, dass der Hecküberhang ausreichende Steifigkeit besitzt, um Schäden an Fahrgestellrahmen und Hilfsrahmen auszuschließen. Heckkräne ergeben wegen ihrer Anbauposition hinten normalerweise eine ungünstigere Lastverteilung. Der Kran wirkt wie ein langer Hebel am hintersten Punkt des Fahrgestellrahmens. Die durch den Kran verursachte Biegung und Verdrehung des Hecküberhangs führt zu entsprechenden Bewegungen des Fahrgestells vor dem Hecküberhang und kann daher störende Rahmenvibrationen verursachen. Diese treten besonders bei unbeladenen Fahrzeugen auf und lassen sich kaum ganz vermeiden. Bei einem Fahrzeug mit Heckkran ist die Vorderachse bei unbeladenem Fahrzeug wenig belastet, was das Lenkverhalten negativ beeinflussen kann. Durch eine verschiebbare Befestigung kann die Vorderachslast während der Fahrt erhöht werden :30-01 Ausgabe 5 de-de 15 (24)

16 Heckkran Befestigung Heckkräne können direkt mit Haltern in den Rahmenstegen am Fahrgestellrahmen befestigt werden. Fest angebauter Heckkran Kran auf die Kranhalter aufsetzen, die innen im Fahrgestellrahmen verschraubt sind. Anzahl der Schrauben und Schraubendimensionierung an die Belastung anpassen. Fahrgestellrahmen mit einem Hilfsrahmen verstärken. Kranhalter, Hilfsrahmen und Fahrgestellrahmen zu einer starren Einheit verbinden Befestigung eines permanent montierten Krans Beispiele für die Befestigung eines permanent montierten Krans 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 16 (24)

17 Heckkran Kranbefestigung mit Haltern Halter am Steg des Fahrgestellrahmens verschrauben. Anzahl der Schrauben und Schraubendimensionierung an die Belastung anpassen. Fahrgestellrahmen mit einem Hilfsrahmen verstärken. Kranhalter, Hilfsrahmen und Fahrgestellrahmen zu einer starren Einheit verbinden Weitere Informationen über Schraubverbindungen finden sich im Dokument Schraubverbindungen. Kranbefestigung mit Klemme Bestimmte Krantypen können mit Klemmen am Hilfsrahmen befestigt werden. Dies ist zulässig, wenn die Flansche von Fahrgestellrahmen und Hilfsrahmen wie abgebildet geschützt sind :30-01 Ausgabe 5 de-de 17 (24)

18 Heckkran Hilfsrahmen Hilfsrahmen für Heckkräne bis ca. 20 Tonnen-Meter (tm) Um eine relative hohe Verdrehfähigkeit des vorderen Hilfsrahmens zu gewährleisten, wird die Verwendung von U- oder Z-Profilen empfohlen. Weitere Informationen über das Rahmenmaterial können dem Dokument Fahrgestellrahmen entnommen werden. Hilfsrahmen mit z. B. Kreuz-Zugstreben im Hecküberhang verdrehsteif verstärken. Die nachfolgende Tabelle zeigt die empfohlenen Abmessungen für Hilfsrahmen für verschiedene Fahrgestelltypen. Sie liefert nur Beispiele, wie das Flächenträgheitsmoment l x mit einem bestimmten U-Profil erreicht werden kann. Für die Oberflächen-Trägheitsmomente wird davon ausgegangen, dass der Hilfsrahmen aus Stahl besteht und die selbe Güte aufweist wie der Fahrgestellrahmen. Rahmen Lkw-Modell C max L max I x h x b x t F800 4x2 Z 8 4x2 A/B x80x6 C max = Maximale Krangröße in Tonnen-Meter x80x8 L max = Maximaler Abstand von der Antriebsachse bis zum hinteren Rahmenende in mm x80x6 I x = Mindest-Flächenträgheitsmoment pro Träger in cm x80x8 h x b x t = Höhe, Breite und Tiefe in mm 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 18 (24)

19 Heckkran Rahmen Lkw-Modell C max L max I x h x b x t x80x x80x8 4x2 Z x80x x80x x80x x80x x80x x80x8 4x2 A/B x80x x80x8 F x80x x80x x80x8 8 6x2 A/B x80x8 6x4 A/B x80x8 12 8x2 A x80x8 8x4 A x80x x80x x80x8 12 6x4 Z x90x8 8x4 Z x90x x80x8 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 19 (24)

20 Heckkran Rahmen Lkw-Modell C max L max I x h x b x t x80x x80x8 6x2 Z x80x8 17 8x2 Z x80x x80x x80x x80x x80x8 F958 6x4 Z x80x8 17 8x4 Z x90x x90x x80x x80x8 12 6x2 A x80x8 6x4 A x80x8 17 8x2 A x80x8 8x4 A x80x x80x8 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 20 (24)

21 Heckkran Befestigungsbeispiele L L Fahrgestell 4x2 mit luftgefederter Hinterachse Fahrgestell 6x2 oder 6x2*4 mit luftgefederten Hinterachsen 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 21 (24)

22 Heckkran Hilfsrahmen für Heckkräne ab ca. 20 Tonnen-Meter (tm) Für große Heckkräne sind normale Hilfsrahmen- und Diagonalverstärkungen nicht ausreichend. Der Rahmen muss daher mit Versteifungsblechen verstärkt werden. Für Kräne bis ca. 30 Tonnen-Meter ist es in der Regel ausreichend, die Versteifungsbleche von der hinteren Rahmenkante bis vor die Doppelachse zu ziehen. Für Kräne mit mehr als ca. 30 Tonnen-Meter müssen die Versteifungsbleche von der hinteren Rahmenkante bis zur Höhe des vorderen Stützenpaars verlängert werden. Für Heckkräne, die 2 Stützenpaare erfordern, muss der Hilfsrahmen diagonal verstärkt werden. Vor dem Fahren eines unbeladenen Lkws ist grundsätzlich die Vorderachslast zu prüfen. Zusatzverstärkung mit Versteifungsblechen Diagonalverstärkung des gesamten Hilfsrahmens. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 22 (24)

23 Heckkran Zusätzlicher Querträger für Fahrzeuge mit Heckkran Zur Erhöhung der Steifigkeit des Fahrgestells hat Scania einen geschlossenen Querträger entwickelt, der in das hintere Rahmenende eingebaut wird. Den Querträger an einem Fahrgestell mit Luftfederung oder einem Fahrgestell mit Heckkran verwenden. Den Querträger so weit hinten wie möglich am Fahrgestellrahmen anbauen. Die maximale Abstand zur Hinterkante des Fahrgestellrahmens beträgt 300 mm. Folgendermaßen vorgehen: Bohrungen in den Endstücken als Schablone zum Bohren der Längsträger verwenden. Bohrungen auf 14 mm Durchmesser aufreiben. Querträger mit 24 Passschrauben M14x56 mit Scheiben einbauen. Max Beispiel für geschlossenen Querträger, Teilenummer :30-01 Ausgabe 5 de-de 23 (24)

24 Mittelkran Mittelkran Für mittig montierte Kräne muss der Hilfsrahmen über die gesamte Länge des Fahrgestellrahmens gleich hoch sein. Die Befestigung muss im vorderen Teil des Hilfsrahmens flexibel und im hinteren Teil starr sein. Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrgestell im Bereich des Krans durch starre Platten verstärken. Siehe Abbildung. Die Abbildung zeigt ein Beispiel für die Konstruktion eines Hilfsrahmens eines britischen Baumaterial-Fahrzeugs mit Mittelkran. Das 8x4-Fahrzeug hat einen Radstand von mm. Der Hilfsrahmen besteht aus U-Stahlprofil mit den Abmessungen 125x80x8 mm Weitere Informationen zu Befestigungen finden sich unter der Überschrift Befestigung. 08:30-01 Ausgabe 5 de-de 24 (24)