Bei Containerkränen an Hafenterminals bewährt sich die Lastpendeldämpfung bereits seit dreißig Jahren. Der Nutzen dieser Technik lässt sich dabei exakt in Euro und Cent umrechnen, weil der Kran pro Zeiteinheit einfach mehr Container umschlagen kann. Für die Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG ist Tempo nicht die entscheidende Größe. Für das Kölner Unternehmen, das für seine hochwertigen Mehrspindel-Drehautomaten bekannt ist, spielt die Umschlagsgeschwindigkeit bei der Kranauswahl keine Rolle. Trotzdem haben sich die Verantwortlichen für einen Hallenkran mit Lastpendeldämpfung entschieden. „Wir fertigen immer im µ-Bereich“, begründet Heinz-Josef Weiser, Leiter Instandhaltung bei Schütte, die Wahl. „Deshalb ist auch bei der Montage der schweren Maschinenkomponenten hohe Präzision gefragt und die erreichen wir besser mit einer Last, die nicht nachpendelt.“
Der neue Kran wurde für den Maschinenbauer ein Thema, als der bisherige, eigene Härtereibetrieb zu einer modernen Montagehalle umgebaut wurde. Exakt zu diesem Zeitpunkt brachte Terex den neuen Universalkran mit integrierter Lastpendeldämpfung auf den Markt. Das traf sich gut. In der umfassend sanierten, hellen Halle sorgt nun ein V-Profilkran in der Ausführung „EVKE“ mit einer Tragfähigkeit von 8 t und einem Spurmittenmaß von 14 m für einen geordneten und präzisen Materialfluss.
Warum Genauigkeit so wichtig ist, erläutert Heinz-Josef Weiser an einem Beispiel: „Wenn die Zentralwelle des Antriebs in die Spindeltrommel eingeführt wird, dann kommt es auf den Millimeter an. Die Monteure müssen bei dieser Arbeit hochgenaue Passungen erreichen, denn sonst werden die Drehautomaten später nicht eine halbe Million Teile mit einem Werkzeugwechsel fertigen und dabei Toleranzen im µm-Bereich einhalten können.“ Die hohen Anforderungen an das Handling bei Schütte lassen sich auch so umschreiben: Sollte die Welle nur einmal anschlagen, muss sie erneut geprüft und möglicherweise aufwendig nachbearbeitet werden.
Mit dem V-Profilkran konnten die Kölner bereits Erfahrungen sammeln. Ein kleineres Modell ist in einer anderen Halle installiert und überzeugte die Verantwortlichen aus mehreren Gründen. „Der Kran lässt das Licht viel besser durch, so dass wir auf lokale Beleuchtung verzichten können“, sagt Weiser. Außerdem lassen sich bei Nachrüstprojekten die vorhandenen Kranbahnen nutzen und das geringere Gewicht des Kranträgers für die Erhöhung der Tragfähigkeit verwenden. „Wir planen mit Schütte gerade einen Umbau, bei dem sich das Eigengewicht des Krans von 17,1 auf 8,3 Tonnen reduziert“, erzählt Jörg Wagner, Vertriebsingenieur bei Terex. „Das heißt, dass wir die Tragfähigkeit von 15 auf 20 Tonnen steigern können und dabei sogar noch Luft nach oben haben.“ Und schließlich ist Heinz-Josef Weiser allgemein vom Konstruktionsprinzip des Krans überzeugt: „Gute Balance von Zug- und Druckkräften, so viel Materialeinsatz wie nötig und so wenig wie möglich.“ Für den Leiter Instandhaltung bei Schütte ist das Modell ein echter Wurf: „Da geht einem das Herz auf, wenn man sich für Statik interessiert.“
Die Antriebe für Kran- und Katzfahrten sind bei den V-Profilkranen mit Lastpendeldämpfung prinzipiell drehzahlgeregelt. Mit einer anderen Technik ließe sich die schnelle und bedarfsgerechte Ausregelung gar nicht umsetzen. Auch das geringe Eigengewicht des Krans und das sanfte Anfahren der umrichtergesteuerten Antriebe tragen zum verbesserten Schwingungsverhalten bei. Die Hauptaufgabe übernimmt allerdings die Kransteuerung zusammen mit einem Sensor, der die Auslenkung des Seils am Seilfestpunkt erfasst und bei einem Pendeln aktiv gegensteuert. Der Bediener kriegt von diesen ausgleichenden Bewegungen normalerweise nichts mit und genau das zeichnet ein gutes Assistenzsystem aus.
Die Lastpendeldämpfung operiert nicht nach mathematischen Modellen, sondern misst die aktuelle Belastung. Deswegen wird die Schwingung der Last in jeder Betriebssituation wirksam minimiert. Nicht zuletzt ist es den Entwicklern gelungen, die Pendeldämpfung in die Serien-Kransteuerung zu integrieren. Dadurch kann diese Funktion mit einem vertretbaren finanziellen Mehraufwand angeboten werden.
Für Schütte ist die Lastpendeldämpfung nicht nur wegen der empfindlichen und schweren Maschinenkomponenten eine wichtige Funktion. Die Verantwortlichen legen auch großen Wert auf das Thema Arbeitssicherheit. So wundert es nicht, dass alle Mitarbeiter in der Fertigung einen Kranführerschein besitzen. „Wir bewegen oft schwere Lasten“, versichert Weiser. „Am schwersten ist das Maschinenbett.“ Dabei handelt es sich um ein extrem verwindungssteifes Mineralgussteil mit einem Gewicht von maximal 2 t. „Beim Handling dieser Komponenten minimiert die Pendeldämpfung die Unfallgefahr und erhöht die Sicherheit“, schwört der Instandhalter.
Aus Sicht des Kranbauers ist die Lastpendeldämpfung ein erster Schritt hin zu automatischen und autonomen Kranen. Weitere Maßnahmen sollen folgen. Das Ziel ist dabei aber nicht die Einführung der mannlosen Fertigung. „Der Kran der Zukunft wird weiterhin manuell bedient“, so Stefan Elspass, Produktmanager Kransteuerungen bei Terex. „Der Bediener behält die Kontrolle, wird aber in der Kran- und Handhabungstechnik durch Assistenzfunktionen unterstützt.“ (ub)
