Wie funktioniert ein Kran?
Jeder Industriezweig hat seine eigenen, unterschiedlichen Fertigungsabläufe, die sich immer daran orientieren, wie das jeweilige Produkt optimiert hergestellt wird. Um die individuellen Anforderungen an Produktionsabläufe optimal zu unterstützen, gibt es im industriellen Umfeld verschiedene Kranarten und Krantypen.
Neben der reinen Bauart des Krans können die Krane an die speziellen Gegebenheiten angepasst werden: Wie schwer sind die Lasten, die mit dem Kran gehoben werden? In welcher Höhe fährt ein Kran über die Kranbahn in der Fertigungshalle? Wie breit soll der Kran sein? Und welche technische Sonderausstattung ist nötig, um die gegebenen Arbeitsabläufe zu unterstützen? All diese Faktoren spielen bei der Auswahl und Auslegung eines Krans für Produktionszwecke eine Rolle.
Hallenkrane unterstützen die Fertigung in allen möglichen Bereichen: Einen schweren Motor von einem Hubwagen auf eine Werkbank legen, einen Stahlträger hochheben um ihn an einer Maschine zu montieren, Metallteile in ein Becken zur Beschichtung eintauchen, einen Rohling in eine Verarbeitungsmaschine legen, ein gegossenes Betonteil aus einer Form nehmen – all diese Fertigungsschritte wären ohne Hallenkrane undenkbar und erleichtern jeden Tag Werkern auf der ganzen Welt ihre Arbeit.
Und wie funktioniert nun ein Kran?
Begleite unseren Experten Max auf einer faszinierenden Entdeckungsreise in die Welt der Kransysteme. In diesem Video erklärt Max anschaulich die Grundlagen hinter der beeindruckenden Funktionsweise von Kranen.
Welche Kranarten gibt es und wie funktionieren Sie?
Laufkrane für schwere Transportaufgaben
Ein Krantyp, den man sehr häufig in Industriehallen findet, ist der Brückenkran, er wird auch Laufkran genannt. Er fährt auf Schienen, die unterhalb der Hallendecke an den Außenwänden der Halle befestigt sind. Auf jeder Schiene fahren pro Kran zwei Laufräder, die in einem Fahrwerksträger gelagert sind, hier ist auch der Elektromotor für den Kranfahrantrieb montiert. Zwischen den Fahrwerksträgern ist ein langer Träger montiert, der die Halle überspannt, der Kastenträger. Je höher der Kastenträger ist, je höher ist auch die Tragfähigkeit des Krans. Der Kastenträger ist aus verschiedenen Blechen zusammengeschweißt, zum Beispiel wird er im Inneren durch Schottbleche unterteilt, die die Kräfte der Last aufnehmen und verteilen. Am Kastenträger hängt der Seilzug. Er fährt am Hauptträger entlang und kann so von einer Hallenwand zur anderen fahren. So erreicht er die verschiedenen Positionen in der Halle. Weil der Seilzug am Hauptträger ein wenig an eine Katze erinnert, die über einen Ast klettert, wird dieser Seilzug auch Laufkatze genannt. Der Seilzug enthält das eigentliche Hubwerk, also eine Seiltrommel mit Antrieb und das Seil, an dem die Unterflasche hängt. Hieran hängt auch der Haken, der dann im Prinzip des Flaschenzugs nach oben und unten gefahren wird.
Für besonders schwere Lasten werden statt einem zwei Hauptträger zwischen den Fahrwerksträgern montiert und der Seilzug verfährt oben auf den beiden Hauptträgern. Der Kranhaken wird dann zwischen den beiden Hauptträgern abgesenkt. Dann spricht man von einem Zweiträgerlaufkran. Soll der Kran nur an einer Hallenwand fahren, kann auf einen Wandlaufkran zurückgegriffen werden. Hier sind die Schienen der Kranbahn untereinander an nur einer Hallenwand montiert und die Fahrwerksträger greifen von der Rückseite hinter die obere Kranbahn und drücken von der Vorderseite gegen die untere Kranbahn.
Damit der Laufkran ruhig, gleichmäßig und ohne starken Verschleiß fährt, muss die Kranbahn ordentlich verlegt sein. Sonst fährt der Laufkran unruhig und die Laufräder verschleißen schneller. Die Auslegung und Montage der Kranbahn muss bei der Konstruktion des Gebäudes berücksichtigt werden und gemeinsam mit dem Architekten und Statiker geplant werden.
Schwenkkrane für Arbeitsplätze
Während Laufkrane meist die gesamte Halle überspannen und Güter im Verlauf des Fertigungsprozesses bewegen, sind Schwenkkrane meist für einzelne Arbeitsplätze ausgelegt. Hier gibt es eine Säule, die auf dem Hallenboden verankert ist. Oben an dieser Säule ist der Ausleger befestigt, der sich um die Kransäule drehen kann. Dadurch hat der Schwenkkran einen kreisförmigen Arbeitsbereich und ähnelt einem Turmdrehkran einer Baustelle. Am Ausleger ist dann auch hier die Laufkatze befestigt. Entweder ein Seilzug oder auch ein Kettenzug, der etwas kompakter ist und eher für leichtere Lasten ausgelegt ist.
Der Ausleger des Schwenkkrans kann statt an der Säule aber auch an einer Hallenwand befestigt werden. Dann spricht man von einem Wandschwenkkran.
Schwenkkrane
ABUS Schwenkkrane sind besonders flexible Arbeitsplatzkrane bis 6,3 t Tragfähigkeit.
Hängebahnssysteme für Montagebereiche
Nicht immer sind es tonnenschwere Lasten. Oft müssen einfach nur bei kleinen Montagetätigkeiten immer wieder leichtere Lasten gehoben werden, zum Beispiel Werkstücke auf einen Montagetisch gelegt werden. Hier helfen Hängebahnsysteme. Sie bestehen aus Schienen, die im Querschnitt aussehen, wie ein „C“, das nach unten offen ist. Von diesen Profilschienen sind dann zwei parallel unter der Decke montiert links und rechts vom späteren Arbeitsbereich des Krans. Sie bilden die Kranbahn, genau wie beim großen Bruder, dem Laufkran. In dem Kranbahnprofil fahren Fahrwerke, an denen ein weiteres Profil in Querrichtung hängt. Dies ist der Kranträger, der die Funktion des Kastenträgers vom Laufkran übernimmt. Hierin verfährt ein weiteres Fahrwerk, dass einen Kettenzug als Hubwerk aufnimmt. Genau wie ein Laufkran kann ein HB-Kran sowohl in Längs- als auch in Querrichtung verfahren und auf diesen Weise auch einen rechteckigen Hallenbereich abdecken.
Auch bei Hängebahn-Kranen sind verschiedenen Varianten möglich, zum Beispiel können auch hier ein oder zwei Schienen als Kranträger genutzt werden.
Hängebahnsysteme
Das ABUS HB-System steht für variable Materialflusslösungen aus dem Baukasten für Lasten bis 2 t.
Unsere Kransysteme im Überblick
FAQ - Wie funktioniert ein Kran:
Was ist ein Ausleger beim Kran?
Von einem Ausleger spricht man nur bei Kranen mit einem kreisförmigen Arbeitsbereich, also bei Schwenkkranen. Der Ausleger ist hier dann der waagerechte Träger des Krans, der drehbar an der Säule oder auch schwenkbar direkt an der Hallenwand befestigt ist. Am Ausleger hängt das Hubwerk, um damit Lasten anzuheben und zu bewegen. Je länger der Ausleger ist, je größer ist der Arbeitsbereich des Krans.
Wie funktioniert ein Flaschenzug beim Kran?
Ein Flaschenzug besteht aus einer oder mehreren Umlenkrollen oben am Seilzug des Krans und unten an der Unterflasche, an der auch der Kranhaken befestigt ist. Das Seil des Krans wird von der Seiltrommel im Seilzug zuerst nach unten um die Seilrolle geführt, von dort wieder nach oben um die Umlenkrolle des Seilzugs und wieder nach unten. Mit jedem zusätzlichen Seilstrang, der auf diese Weise zwischen der Laufkatze und dem Haken gebildet wird, vergrößert sich die Masse der Last, die man bei gleicher Antriebskraft heben kann, aber im gleichen Verhältnis verlängert sich auch die Länge des Seils, das gezogen werden muss.
Was ist ein teilkraftbetriebener Kran?
Ein Kran, der durch einen Motor heben und senken kann, ist teilkraftbetrieben. Kommt noch eine weitere Achse hinzu, also die Fahrbewegung der Laufkatze oder des Krans selber oder die Schwenkbewegung, spricht man von einem kraftbetriebenen Kran.
Was ist ein kraftbetriebener Kran?
Ein Kran, bei dem das Heben und Senken der Last sowie mindestens eine weitere Achse motorisch angetrieben wird, ist ein kraftbetriebener Kran.
Was ist ein handbetriebener Kran?
Werden alle Kranachsen von Hand, also ohne einen Elektromotor betrieben, spricht man von einem handbetriebenen Kran. Meist wird dies über Handkettenzüge realisiert, neben dem eigentlichenn Lasthaken mit Flaschenzug hängt noch eine Kettenschlaufe von Kran heran, an der gezogen wird, um das Hubgetriebe zu drehen. Durch den Flaschenzug und eventuell noch ein zusätzliches Getriebe ist die benötigte Kraft an der Antriebskette geringer als die Gewichtskraft der Last, aber man benötigt entsprechend mehr Umdrehungen.
Was ist ein flurbedienter Kran?
Bei einer Flursteuerung hängt die Bedieneinheit an einem langen Kabel vom Kran herunter bis auf eine Höhe, in der der Kranführer sie gut erreichen und in der Hand halten kann. Der Kran wird also vom Flur aus bedient. Über die Steuereinheit können die Steuerbefehle zum Heben, Senken und Fahren oder Schwenken gedrückt werden. Setzt sich der Kran in Bewegung, muss der Kranführer sich mit dem Kran mitbewegen, weil sich ja auch die kabelgebundene Steuerung mit dem Kran mitbewegt. Üblicher sind heute Krane mit Funksteuerung, bei der der Kranführer jede beliebige Position einnehmen und somit auch aus dem Gefahrenbereich der Last heraustreten kann. Gelegentlich findet man auch noch Krane mit einer Steuerung aus einer Krankabine. Das ist aber nur üblich und sinnvoll, wenn der Kran über lange Zeit bedient wird oder weite Strecken zurücklegen muss.
Wieviel hebt ein Kran?
ABUS baut Krane mit einer Tragfähigkeit von 80 kg bis 120 Tonnen. Neben der Tragfähigkeit spielen aber auch viele andere Faktoren eine Rolle, etwa die Baugröße des Krans und die Hubgeschwindigkeit, die sich alle gegenseitig beeinflußen. Die konkrete Tragfähigkeit des Krans muss deutlich sichtbar am Kranträger und am Lasthaken gekennzeichnet sein. Zudem müssen Krane seit den 90er Jahren eine Überlastsicherung haben, die die angehängte Last misst und den Kran abschaltet, wenn eine zu schwere Last gehoben wird.
Wie hoch ist ein Kran?
Ein Hallenkran kann auf nahezu jeder beliebigen Höhe montiert werden. Ausschlaggebend ist immer die Höhe der Kranbahn, also in welcher Höhe die Kranbahn im Gebäude an der Tragkonstruktion der Halle befestigt ist. Je nach Anforderung des Kunden wird dann der dazu passende Hakenweg für den Kran festgelegt. Denn je höher der Kran in der Halle hängt, je mehr Seil muss auf der Seiltrommel sein, damit der Haken bis nach unten fahren kann. Hakenwege gibt es in festgelegten Rastern, z. B. 6 Meter, 9 Meter, 12 Meter usw. Die exakte Position, bis zu der der Kranhaken nach unten fahren kann, meist bis wenige Zentimeter vor dem Hallenboden, wird exakt vor Ort durch einen Hubgrenzschalter eingestellt.
Was ist ein Anschläger?
Ein Anschläger ist die Person, die eine Last an einem Kranhaken befestigt. Diese Tätigkeit ist das Anschlagen, der Begriff wird auch in der Bergmannsprache genutzt. Der Anschläger und der Kranführer müssen dabei gut zusammenarbeiten und sich zum Beispiel über eindeutige Handzeichen verständigen. Heute gibt es aber, zumindest im industriellen Umfeld, meist keine reinen Anschläger mehr. Der Kranführer bedient den Kran nicht mehr von einer Kabine, sondern vom Flur aus und schlägt die Lasten meist selber an.