Wissen kompakt: Krantraversen

Krantraverse

Was ist eine Krantraverse?

Traversen für Krane sind meist Stahlkonstruktionen, die als Adapter („Interface“) zwischen einem Kranhaken und einer Last verwendet werden. Die Notwendigkeit für eine Traverse ergibt sich meist aus

- statischen Erfordernissen der Last selbst. So müssen evtl. mehrere Aufhängepunkte gewählt werden oder es darf nur senkrecht gezogen werden.

- Stabilitätsanforderungen, da die Last sonst kippen würde oder nicht in der idealen Lage gehalten wird.

Traversen dienen zur Stabilisierung und Abstützung einer Last während eines Lifts. Sie werden verwendet, um die Hebebänder, -ketten oder -seile unter dem Kranhaken horizonzal (90° zum Horizont) oder in der Nähe davon zu halten. Dies hilft, Beschädigungen der Last, Beschädigungen an Anschlagmitteln und Hebebändern zu vermeiden. Zudem wird verhindert, dass die Hebegurte während des Hebevorgangs von der Last abrutschen.

Wikipedia definiert eine Krantraverse folgendermaßen: Eine Traverse ( lat. transversus „quer(liegend)“) ist ein mechanischer Träger, der zur Stabilisierung, Befestigung oder Verbindung dient. Sie findet Verwendung in Konstruktionen oder als Lastaufnahmemittel beim Anschlagen („an den Kran bekommen“) von Lasten und immer dann, wenn Lasten über eine gewisse Breite verteilt aufgehängt werden müssen.

Konstruktive Anforderungen an Krantraversen

Ziel der Konstruktion von Krantraversen sind üblicherweise:

- Optimale Lastverteilung. Dies ist die Optimierung der „Mission“ der Traverse bei Ihrer Entwicklung und Konstruktion. Neben passiven Lastaufnahme können Traversen auch aktive Aufgaben haben, z.B. beim Einsatz als Wendetraverse (Last soll in anderer Lage abgesetzt werden, als sie aufgenommen wurde).

- Geringes Eigengewicht. Die Traverse stellt eine zusätzliche Last am Kran dar, die bei der Entwicklung und Konstuktion der Traverse beachtet und möglichst gering gehalten werden muss.

- Sicherheit. Damit die Sicherheit gewährleistet ist, gibt es spezifische europäische und deutsche Normen und Regelwerke, welche die Rahmenbedingungen für einen sicheren Einsatz der Traversenkonstruktion beschreiben:

- Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

- DIN EN 13155 - Krane - Sicherheit - Lose Lastaufnahmemittel

- DIN EN ISO 12100 - Sicherheit von Maschinen - Allgemeine Gestaltungsleitsätze Risikobeurteilung und Risikominderung (ISO 12100:2010)

- DIN 15003 - Hebezeuge - Lastaufnahmeeinrichtungen, Lasten und Kräfte – Begriffe

- DGUV Regel 100-500 (bisher BGR 500) - Kapitel 2.8 - Betreiben von Lastaufnahmeeinrichtungen im Hebezeugbetrieb

Die Maschinenrichtlinie ist dabei die „Mutter aller Normen“, eine wichtige Anforderung ist daraus bei der Traversenkonstruktion ist die Gefahrenanalyse. Treten Risiken im Betrieb auf, z.B. durch besondere äußere Einflüsse, die von spezifischen Normen nicht erfasst sind, muss der Konstrukteur diese erkennen und beurteilen.

Für den Betrieb von Kranen und Hebezeugen auf See ist oft eine Abnahme der Berechnung, Konstruktions und der fertigen Traverse einer entsprechenden Klassifizierungsgesellschaft wie DNV-GL, Bureau Veritas, BRS o.ä. notwendig. Diese haben ihre eigenen Regelwerke, die oft an die o.g. Regelwerke angelehnt sind, aber in vielen Fällen eigene Anforderungen aufgrund der härteren Umgebungsbedingungen haben. Die Regeln von DNVGL finden sich beispielsweise hier: https://rules.dnvgl.com/docs/pdf/DNV/stdcert/2013-06/Standard2-22.pdf

Hier ein Beispiel, dass eine Traverse auch innovativ sein kann:

Innovative Traversen

Typen von Krantraversen

Einteilung nach Lastverteilung: Spreiztraversen versus Balkentraversen

Spreiztraversen

Ein Spreiztraverse ist eine Vorrichtung, die aus einer langen Quertraverse besteht und bei der die angehobene Last hauptsächlich eine Druckspannung im Traverse erzeugt. Sie besteht aus einem Balken, der an beiden Seiten an den Kran angeschlagen wird und an dem wiederum ebenfalls an beiden Seiten die Last angeschlagen ist. Da sie zwei Hebepunkte anstelle eines einzigen Hebepunktes verwenden, wird das Gewicht der Last gleichmäßig über den Träger verteilt, wodurch die Belastung eines einzelnen Hebepunktes entfällt. Biegespannungen werden nicht übertragen. Spreiztraversen sind daher typischerweise kleiner, leichter und kostengünstiger in der Konstruktion und Fertigung sind als andere Krantraversen.

Die Aufhängung der Last wird dabei auf mehrere Punkte verteilt, ohne Schrägzug zu erzeugen.

Ein entscheidender Nachteil ist, dass Spreiztraversen mehr Kopffreiheit als eine Balkentraverse benötigen, um die Hebeschlingen vom Kranhaken her aufzunehmen.

Wenn die Last über ihre gesamte Länge abgestützt werden muss, kann eine Balkentraverse vorteilhafter sein, da sie auf der Unterseite mehr Hebepunkte zur Unterstützung der Lastmitte sowie Hebepunkte an beiden Enden der Traverse aufweist.

Spreiztraversen können fix oder in der Länge verstellbar ausgeführt werden.

Balkentraversen

Eine Balkentraverse ist einfach konstruiert und hat normalerweise einen einzigen Befestigungspunkt, der auf der Oberseite der Traverse zentriert ist und zur direkten Verbindung mit einem Kran, Hebezeug oder einer anderen Hubmaschine dient. Einige Traversen können auch mehrere Ösen haben, um Schlingen vom Kranhaken einzuhaken, was aber wiederum mehr Kopffreiheit erforderlich macht. Typischerweise befinden sich an der Unterseite des Trägers zwei oder mehr gleichmäßig verteilte Hebeösen, die die Last über Haken oder Hebegurt befestigen und abstützen.

Balkentraversen sind ideal für leichtere und kurzspannigere Hübe, die nicht viel Kopffreiheit erfordern. Balkentraversen bieten auch mehrere Hebepunkte darunter und können mit variablen oder festen Hebeösen ausgeführt werden. Durch diese Art der Verstellbarkeit können Balkentraversen in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt werden.

Gerade Balkentraversen, die nur in x-Richtung ausgerichtet sind und kein „Tiefe“ haben, werden meist auch als Quertraversen bezeichnet. Solche Quertraversen sind dann von Vorteil, wenn der Schwerpunkt in y-Richtung genau unter dem Balken liegt (die Last also nicht kippen kann) und die Biegung nicht zu groß wird.

Balkentraversen müssen nicht immer wie eine Quertraverse als einfacher gerader Balken ausgelegt sein, sie können die Last auch räumlich in x- und y-Richtung aufnehmen, um größere Lasten optimal zu verteilen. Dies kann zum Beispiel dann notwendig sein, wenn die Last ein kritisches Verhältnis von Länge zu Breite hat (also eher breiter ist). Eine Standardtraverse dieser Art ist die H-Traverse, sie besteht aus einem sogenannten Querbalken und zwei Längsbalken. Die H-Traverse hat 4 oder mehr Lastaufnahmepunkte, die nicht mehr nur auf einer Linie verteilt sind, sondern über eine Fläche verteilt. Es ist wiederum zu beachten, dass auch bei einer H-Traverse der Schwerpunkt der Last unter dem Schwerpunkt des Kranaufnahmepunktes der Traverse liegen sollte, damit die H-Traverse im Gleichgewicht und Ihre Stabilität gewährleistet ist. H-Traversen haben Ihren Namen von Ihrer Form.

Einteilung nach Bauart

Traversen können fix oder verstellbar gebaut sein. Die Verstellbarkeit kann dazu dienen, verschieden große Lasten optimal aufzunehmen. Die Traverse kann aber auch durch ihre Verstellbarkeit eine eigene Funktion ausüben, z.B. als Wendetraverse.

Einteilung nach Anwendung

- Big Bag Traversen: Traversen zur Aufnahme von Big Bags

- Containertraversen: Traversen zur Aufnahme von Containern und ISO-Behältern

- Staplertraversen: Können an Gabelstaplern eingesetzt werden

Einteilung nach Material

- Aluminium-Traversen, oft auch Alu-Lasttraverse oder Alu-Krantraverse genannt: Dienen einer besonders leichten Ausführung, z.B. wenn die Grenzen der Kranlast erreicht sind und eine besonders geringes „totes“ Gewicht erfordern.

- Edelstahl-Traversen: Edelstahl-Lasttraversen dienen besonderen Anwendungszwecken, siehe z.B. Abschnitt Ex-Schutz

Traversen mit Ex-Schutz

Ob eine Traverse für den Ex-Schutz besondere Anforderungen erfüllen muss, ist nicht ohne Betrachtung der Umstände zu beurteilen. Gemäß ATEX 2014/34/EU könnte man meinen, dass eine Traverse keine eigene Zündquelle besitzt und daher nicht unter die Regelung fällt. Dennoch kann die Gefahrenanalyse nach Maschinenrichtline andere Ergebnisse bringen. Kommt es z.B. zu Reibung am Boden oder es besteht das Risiko von Stößen, so müssen „geeignete“ Maßnahmen ergriffen werden. Dies können beispielsweise eine Konstruktion aus Edelstahl oder an den Kanten ein Funkenstreifschutz aus Nichteisen-Metallen gem. DIN EN 1755:2016 (Flurförderzeuge - Sicherheitsanforderungen und Verifizierung - Zusätzliche Anforderungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen) sein. Auch die ISO 80079-36:2016-02 (Explosionsfähige Atmosphären - Teil 36: Nicht-elektrische Geräte für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären - Grundlagen und Anforderungen) ist zu beachten. Hier finden sich Hinweise für kinetischen Schlagenergien zwischen Stählen und NE-Metallen im explosionsgefährdeten Bereich. Ggf. muss ein Gutachten mit entsprechenden Versuchen (Funkenschlagprüfung) der zum Einsatz gebrachten Metalle und der im Ex-Schutz-Bereich vorhandenen Gase erfolgen.

Prüfung von Traversen

Die Erstprüfung von Traversen erfolgt seitens des Herstellers für jede einzelne Traverse. Werden Veränderungen an der Traverse vorgenommen, sollte ebenfalls eine Prüfung erfolgen. Oft wird bei besonderen Lasten oder Lastverteilungen ebenfalls eine Prüfung vor dem einzelnen Hub durchgeführt.

Diese Prüfung erfolgt meist mit zertifizierten Gewichten, dies können z.B. genormte Stahlbetongewichte oder Wassersäcke sein. Dies können oft bei Kran- und Traversenherstellern gemietet werden.

Betrieb von Traversen

Lage der Traverse: Ziel ist grundsätzlich, dass sich der Lastschwerpunkt senkrecht unterhalb des Kranhakens befindet. Da eine gewissen Abweichung nie vermieden werden kann, ist nach DIN EN 13155 eine maximale Neigung von 6° zulässig. Eine solche Neigung führt dazu, dass einzelne Aufhängungen an der Traverse stärker belastet werden. Alle Traversen sind hierbei nur für diese Neigung ausgelegt und stärkere Neigungen könnten zur Überlastung einzelner Aufhängepunkte führen.

Traglast: Die Traverse sollte nie mit mehr als der vom Traversenhersteller angegebenen zulässigen sicheren Traglast (=SWL=Safe Working Load) betrieben werden. Alle Sicherheitsfaktoren sind nicht dazu gedacht, mehr heben zu können, sondern intrinsische Material-, Schweiß- oder sonstige Fehler bzw. äußere Umstände oder z.B. Schrägzug im zulässigen Bereich auszugleichen.

Betriebsanleitungen: Es sind jeweils die bestimmungsgemäße Verwendung und Betriebsanleitung des Herstellers zu beachten. Betriebsanleitungen enthalten wichtige Hinweise zur Sicherheit, z.B. zur Vermeidung von Verletzungen von Händen und Fingern, Begrenzungen der Umweltbedingungen uvm. So sind die Traversen oft nur bis -20°C zugelassen, da darunter die Kerbschlagzähigkeit des Materials nicht ausreicht und es zu Sprödbrüchen kommen kann. Auch Umgebungen mit aggressiven Medien wie Säuren, Laugen, Dämpfen oder explosiven Gasen bedürfen besonderer Beachtung. Reparaturen von Traversen sollten nur in Absprache mit dem Hersteller oder durch den Traversenhersteller selbst durchgeführt werden.

Abstellen von Traversen: Traversen können aufgrund Ihrer Lastaufnahmepunkte, welches die niedrigsten Punkte an der Traverse darstellen, oft nicht einfach auf diesen abgestellt werden. Das gilt insbesondere, wenn dort bereits weitere Lastaufnahmemittel, wie Kurzgehänge, Gabelkopfhaken o.ä. angebracht sein. DGUV-Regel 100-500 fordert, dass die Traversen nicht umkippen, herabfallen oder abgleiten dürfen. Dies macht in vielen Fällen ein Ablagegestell notwendig, welches die Traversenhersteller meist ebenfalls liefern können. Manchmal sind die Ablagegestelle für Traversen sogar verfahrbar ausgelegt, um die Traverse bequem an den Einsatzort bringen zu können.

Personentransport

Es sollten nie Personen ohne Überprüfung der Einhaltung aller Anforderungen an einem Lastaufnahmemittel transportiert werden. Einige Lastaufnahmemittel sind für für den Personentransport geeignet, wenn sie mit zusätzlichen Sicherungseinrichtungen ausgerüstet sind.

Beim Personentransport sollten sowohl für den Kran alsauch für die Traverse die Bestimmungen des Herstellers beachtet werden. Gibt es keine spezifischen Hinweise, so gelten die allgemeinen Anforderungen an den Personentransport. Hier können Ihnen Kran- und Traversenhersteller in jedem Fall weiterhelfen.

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