54 Hebezeuge Fördermittel 11-12/2017

Special | Hafentechnik

Für eine Steigerung von Umschlag­geschwindigkeit und ­volumen entschied sich der Hafenbetreiber und Logistikdienstleister Rhenania, einen neuen Portalkran im Wormser Handelshafen einzusetzen. Seit zwei Jahren im Dienst, hat sich der Kran seinen anspruchsvollen Aufgaben als gewachsen erwiesen.

Wichtig war Rhenania vor allem, dass der Portal kran multifunktional einsetzbar ist und die Umschlagsart, Container- und Stückgut-/Motorgreiferbetrieb, schnell wechseln kann. Damit wolle man den trimodal ausgerich-te ten Hafenstandort an der Schnittstelle der wirtschaftsstarken Regionen Rhein-Main und Rhein-Neckar noch leistungsfähi-

Ein gutes Konzept Multifunktions-portalkran erfüllt alle erwartungen

Der Hafenkran in Worms

Konstruktionsprinzip des Portals

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ger ma chen, sagte Rhenania-Vorstand Oliver Schüttler seinerzeit bei der feierlichen Einweihung. Als einer der umschlagstärksten Binnen häfen in Rheinland-Pfalz sei der Wormser Hafen wichtiger Bestandteil der Ver-kehrsinfrastruktur der verladenden Wirtschaft in der Region. Rhenania beschäftigt sich unter anderem in Worms mit Container- und Freilagerumschlag (Massen - und Stückgüter) sowie der Lagerung von Big Bags und Palettenware. Außerdem werden Getreide, Öl- und Fut-tersaaten gelagert und umgeschlagen, die entspre-chenden Getreide-Silos fassen 30.000 Tonnen. 1,8 Millio-nen Tonnen sowie 23.000 TEU betrug der Rhena nia-Umschlag im Jahr 2016.

aufgabenstellung entsprechend der ausschreibung

Den Auftrag erhielt die KW-Kranwerke AG aus Mann-heim. Die Aufgabenstellung war, den vorhandenen Stück-gut-Portalkran durch einen containerumschlagfähigen Portalkran mit drehbarer Katze zu ersetzen. Das Ver-hältnis der Umschlaggüter liegt etwa bei 25 Prozent Con-tainer, 25 Prozent Schüttgüter und 50 Prozent Stückgut. Dabei muss zwischen den Umschlagsarten mehrmals wöchentlich, bei Ausfall des anderen Containerkrans sogar mehrmals täglich, gewechselt werden.

Coilzangen, Greifer und Spreader waren im Hafen vor-handen und gehörten nicht zum Lieferumfang. Der neue Kran musste demnach den vorhandenen Lastaufnahme-mitteln – speziell dem Spreader – geometrisch ange-passt werden.

Daraus ergab sich ein Abstand der beiden Container-hubwerke von 4,5 Metern zueinander. Um mit den Last-aufnahmemitteln (Coil-Zange bzw. Greifer) die Bord-wände der Schiffe zu erreichen, kam eine Traverse zwi-schen den beiden Containerhubwerken nicht in Frage.

Eine Möglichkeit wäre die Ausführung eines der Con-tainerhubwerke mit entsprechender Tragfähigkeit für den Stückguttransport gewesen. Bei dieser Lösung würde die Last aber während 75 Prozent der Betriebs-zeit unsymmetrisch (um 2,25 Meter außerhalb der Mitte) unter der Katze hängen – mit allen Nachteilen dieser unsymmetrischen Belastung – und während der Dreh-bewegung der Katze eine Schwenkbewegung der Last im Radius von 2,25 Metern durchführen. KW entschied sich daher, ein zusätzliches Hubwerk für den Stückgut-

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und Greifer betrieb vorzusehen und dieses nahezu zentrisch zur Drehachse anzuord-nen. „Diese Lösung überzeugte und war ein wesent liches Argument bei der Entschei-dung für die KW-Kranwerke Mannheim“, so Dietmar Hübl, Kran ingenieur/Technik Rhenus Port Logistics, der dieses Projekt technisch seitens Rhenus, die mit 50 Prozent an Rhe-nania beteiligt ist, von Anfang an begleitete.

Zur technischen ausführung

„Der wesentliche Vorteil bei der Anordnung eines zentral angeordneten Greifer- und Stück-hubwerks ist, dass die erwähnten Nachteile durch eine unsymmetrische Belastung nicht auftreten“, erläutert Andreas Büchsler, Vor-stand und Konstruktionsleiter Mechanik bei KW. Die zentrale Lasteinleitung ist nicht nur für die Auslegung der Stahlbaukonstruktion von Vorteil, sondern auch für mechanische Kompo-nenten wie die Kugeldrehverbindung oder den gleichmäßigeren Verschleiß der Katzlaufräder.

Für die Kranführer ergibt sich eine bessere Sicht auf die Last sowie bei Drehbewegung der Katze eine Drehbewegung und nicht eine Schwenkbewegung der Last mit entsprechen-dem Lastpendeln in Folge der Fliehkräfte.

Die Wechselzeiten zwischen Container-, Grei-fer- und Stückgutbetrieb sind kurz, da die Unterflasche mit Haken fest eingeschert und nach Abschlagen des Spreaders und Hochfah-ren der Seilrollentraversen in die Zentrierposi-tionen sofort einsatzbereit ist. Um ein zusätzli-ches, zentrales Hubwerk auf der Plattform des Drehkatzrahmens zu realisieren, galt es, für sich daraus ergebende Anforderungen sinnvolle Lösungen zu finden, zum Beispiel: ❙ Die zusätzliche Seiltrommel konnte nicht mittig über der Last angeordnet werden, da sich dort bei drehbaren Plattformen der Topf zur Aufnahme der Kugel - dreh verbindung befindet.

❙ Durch ein zusätzliches Hubwerk werden bedeutend mehr Kabel in der Schlepp-kabelanlage der Stromzuführung benötigt. Dies bedeutet ein wesentlich schwereres Kabelpaket, größere Kabelwagen, längeren Kabelwagenbahnhof usw.

Das Hubwerk wurde mit einer Einscherung 8/2 konzipiert und die Trommel unmittelbar neben dem Topf angeordnet. Um die Plattform nicht zu breit zu bauen und einen Straßentransport in vormontiertem und in Betrieb genommenem Zustand zu ermöglichen, wurde das Hubwerk-getriebe senkrecht stehend und der Hubwerk-motor über der Seiltrommel konzipiert.

ausgelegt auf eine hohe Verfügbarkeit

Für den Containerbetrieb kommen zwei Moto-ren mit je 190 Kilowatt, für den Stückgutbetrieb ein Motor mit 230 Kilowatt zum Einsatz. Durch eine Schützumschaltung auf der Katze wer-den Schleppkabel entweder für die Einspei-sung der beiden Containerhubwerke oder des Stückguthubwerks genutzt. Dadurch konnte die Anzahl der Kabel und somit die Größe des Kabelschlepps reduziert werden.

Die jeweils nicht genutzten Tragmittel Unter-flasche bzw. Seilrollentraverse werden über Zentrierdorne unterhalb des Katzrahmens arretiert.

Bei der Auslegung des Krans wurde beson-derer Wert auf eine hohe Verfügbarkeit gelegt. So werden jede Portalfahrwerkseite und das Katzfahrwerk von je zwei Umrichtern ange-steuert, so dass bei Ausfall eines Umrichters ein Weiterbetrieb mit verminderten Beschleu-nigungen möglich ist. Die Umrichter für Kran- und Katzfahrwerk sind baugleich, so dass die Ersatzteilvorhaltung verringert werden konnte.

Über eine zusätzlich mitgelieferte Traverse, die an eine der Seilrollentraversen des Contai-nerhubwerks angeschlagen werden kann, ist auch ein Greiferbetrieb bis 20 Tonnen mit einem Containerhubwerk bei Ausfall des Stückgut-hubwerks möglich.

Die Ansteuerung der Motorleitungstrom-mel für die Greiferstromversorgung erfolgt über einen Umrichter am Zwischenkreis der Antriebe und ist so in die Kransteuerung inte-griert (Momentenregelung). Die Lagerung des Hauptträgers in der Pendelstütze erfolgt über ein Gelenklager, das durch seine drei Freiheits-grade jederzeit eine gleichmäßige Lastvertei-lung auf die Kranbahn gewährleistet (Drei-punktlagerung).

Der Geradlauf des Krans wird über die Spei-cherprogrammierbare Steuerung (SPS) gere-gelt, wobei ein linearer Wegmessgeber (Mess-zylinder) permanent die Winkelabweichung zwi-schen Hauptträger und Pendelstütze misst und die Signale an die SPS weitergibt. Damit ist auch die Kurvenfahrt mit einem Radius von etwa 140 Metern am Ende der Kranbahn möglich.

Durch die nahezu trapezförmige Gestaltung des Querschnitts des Hauptträgers konnte am Hauptträger, aber vor allem am Katz oberwagen erheblich Gewicht eingespart werden. Ein Impulsgeber an der Motorkabeltrommel der Hauptstromzuführung ermöglicht eine schlupf-freie, einfache Wegmessung.

Das Konzept hat sich bewährt

Nach jetzt zweijährigem Betrieb habe der Kran die in ihn gesetzten Erwartungen voll erfüllt, und insbesondere das Konzept des zusätzlichen Hubwerks für den Schüttgut- und Stückgutum-schlag habe sich bewährt. Rhenania-Vorstand Oliver Schüttler: „Diese Lösung hat uns über-zeugt und wir würden sie bei einer Neuanschaf-fung wieder wählen“. (ck)

Schema der Anordnung der Hubwerke auf der Katze

Katzplattform von unten

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