14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 63 __________________________________________________________________________________________

Kranschienen und deren Befestigungen und erforderliche Toleranzen Dipl.-Ing. Karlheinz Feldhaus ThyssenKrupp GfT Gleistechnik GmbH, Essen 1 Einleitung Bei der Herstellung von Krananlagen arbeiten verschiedene Gewerke zusammen; Kranhersteller – beginnen oberhalb der Kranschiene mit den Rädern. Betonbauer, Stahlbauer, Gleisbauer – stellen den Grund her, auf dem die Kranschie-ne gelagert wird. Für die Auswahl von Schienen, Schienenlagerung und –befestigung gibt es keinen besonderen Fachbereich. Dieser Bereich wird in diesem Vortrag näher erläutert. Zu besserem Verständnis eventueller Nichtfachleute, beginnen wir mit einem kurzen geschichtlichen Rückblick. 2 Krane machen das Leben leichter Ein Kran ist, per grundsätzlicher Definition, ein Gerät zum Anheben von Lasten. Die Kran - Technik war schon den Römern bekannt. Der Urahn aller Krane könnte eine Art Dreibein mit einem Flaschenzug sein. Die Entwicklung größerer Krane begann im Mittelalter; so zum Beispiel für den Bau von Kirchtürmen. (1586 der große Obelisk) Bild 1, Römischer Baukran aus Xanten, Rekonstruktion Nach ursprünglich stationärem Einsatz für Baumaßnahmen nahm die Bedeutung fahrbarer Krane zu. Der Einsatz in Bereichen der Schwerindustrie, Hafenanlagen usw. führte zu immer größeren Konstruktionen. Die Ausführungsarten von kranartigen Hebezeugen sind, abgestimmt auf den spe-ziellen Bedarfsfall, so vielfältig und unterschiedlich, dass es schwer fallen würde eine Übersicht zu erstellen.

64 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Zu den ersten Kranen, die auf Schienen fuhren, zählen die Portalkrane. Hier wurde die Eisenbahntechnologie angewendet; Halbschwellen, halbierte Bahn-schwellen mit direkter Schienenlagerung auf der Schwelle bzw. auf Rippenplatten. Diese Bauart führte zu ständiger Lageänderung der Gleise, die Spurweite wurde ständig „zwangsreguliert“ und diese Ausführungsart war (und ist) für Lagerplätze mit gelegentlichem Kranbetrieb geeignet. In heutiger Zeit ist der Güterverkehr per Container so rasant gewachsen, dass immer größere Schiffe dafür gebaut werden. Wenn man bedenkt, - dass 1968 das erste Containerschiff den Hamburger Hafen verließ, - heute bereits 70% aller Stückgutfrachten in Containern transportiert werden, - heute bereits Schiffe mit ca. 9.000 Stück Containern fahren, - dass die neuesten Schiffsgenerationen für 13.000 Stück geplant sind kann man sich vorstellen, dass umfangreiche Hafenbaumaßnahmen für vergleichs-weise gigantische Umschlagmengen in Planung bzw. im Bau sind. - Umschlagplätze für 70.000 Container, - Jahresumschlag 5.000 000 Stück, - automatische Positionierung, - Umschlag 24 Stunden / Tag, - Fahrgeschwindigkeit bis zu 200 m/min - Radlasten bis ca. 350 kN Hier sind Schiffsentlader und Stapelkrane gefragt, die den hohen Anforderungen entsprechen. Deshalb betrachten wir in diesem Vortrag die Fahrbahnen für schienengebundene Krane weil diese in fast allen großen Ladeanlagen eingesetzt werden. 3 Begriffsbestimmungen und abhängige Komponenten 3.1 Kran Der Kran ist ein Hebezeug, das für den jeweiligen Anwendungsfall konzipiert ist. Für schienengebundene Krane ist es für die Fahrbahn entscheidend, welche Räder eingesetzt werden.

Bild 2, Spurkranz Bild 3, Führungsrollen

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 65 __________________________________________________________________________________________

Bei Spurführung mittels Doppelspurkranz richtet sich die Spurmaßtoleranz nach der vorhandenen Differenz zwischen Schienenkopfbreite und lichter Weite zwischen den Spurkränzen. Diese Spurführung erfordert wenig Platz, ist aber einem erhöhten Ver-schleiß unterworfen. Bei Einsatz von Führungsrollen kann möglicherweise eine größere Spurmaßtoleranz festgelegt werden. Der Raum neben den Schienen und unterhalb der Schienenober-kante muss für die Führungsrollen frei bleiben.

3.2 Schienenlagerung Die Schienenlagerung muss der Belastung und Bauart entsprechend gewählt wer-den. Die Schienenlagerung ist grundsätzlich in zwei Ausführungen möglich: Kontinuierlich bzw. diskontinuierlich gelagert.

Bild 4, kontinuierliche Schienenlagerung auf Beton Bild 5, diskontinuierliche Schienenlagerung auf Beton Generell ist für Krananlagen eine kontinuierliche Schienenlagerung vorzuziehen. Hier liegt die Kranschiene durchgehend auf einer Kunststoffzwischenlage und einem Stahlblech das präzise vergossen ist. Für Brückenkrane ist diese kontinuierliche Schienenlagerung üblicherweise auf einem stählernen Kranbahnträger vorgesehen. So wird eine gleichmäßige „Rollbahn“ ohne horizontale und / oder vertikale Bewegung hergestellt, es ergibt sich ein Höchstmaß an Nutzungskomfort. Bild 6, kontinuierliche Schienenlagerung auf Stahl

66 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Die Bauart kontinuierliche Schienenlagerung auf Ortbetonbalken (Bild 4) ist aufwändiger als die diskontinuierliche Schienenlagerung, hat aber normalerweise eine längere Lebensdauer und ist letztendlich wirtschaftlicher. Die Bauart diskontinuierliche Schienenlagerung auf Ortbetonbal ken (Bild 5) erspart in der Herstellung einige Kosten gegenüber der kontinuierlichen Bauart, ist aber höchst anfällig gegen Schäden. Die Schienendurchbiegung, -torsion, Kanten-pressung der Auflagerplatte überfordert oftmals den Beton.

Bild 7, Schadensfall Bild 8, Schadensfall Für alle Varianten die mit Vergussmörtel gebaut werden ist die genaue Kenntnis der Mörtelmischung von höchster Bedeutung für die Haltbarkeit. Die Menge und Art des Wasserzusatzes, die Art und Dauer der Mischung, die Topf-zeit, die Abbindebedingungen; ein kleiner Fehler bei Anmachen des Vergussmörtels führt unweigerlich zu kostenintensiven Schäden.

Eine diskontinuierliche Variante ist die Schienenlagerung auf Betonschwellen . Diese Variante ist vor allem da gefragt, wo hohe Senkungen befürchtet werden; so z.B. bei aufgeschütteten Böden. So wurde die Baumaßnahme CTA im Hamburger Hafen mit einer „Hamburger Kielschwelle“ durchgeführt.

Die so genannte Hambur-ger Kielschwelle ist eine Entwicklung, die den gestiegenen Anforderungen des Güterumschlages mit-tels Kranen gerecht werden soll. (Siehe dazu die Power-point-Präsentation „HKS“.) Diese Variante ist unter Dauerbetrieb nicht optimal; bei einem weiteren Einsatz im Dortmunder Hafen hat diese Bauart sich bestens bewährt.

Bild 9, diskontinuierliche Schienenlagerung auf Hamburger Kielschwelle

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 67 __________________________________________________________________________________________ Eine kontinuierliche Schienenlagerung auf einem Stahlbeton – Fertigteil könnte eine wirtschaftliche Alternative zum Ortbetonfundament sein.

Schiene AS 86

Elastische ZwischenlageKoppelschrauben M 27

30-mm-Fuge mit elastisch-klebendem Verguss

MX2124

Ankerplatte Kontaktplatten

Bild 10, kontinuierliche Kranschienenlagerung auf Beton – Fertigteil

Diese Schienenlagerung wurde 2004 im Dortmunder Hafen eingebaut. Die Fahrbahn eines Schrottplatzkranes hatte wegen der Schwingen, verursacht durch eine Schrottschere, erhebliche Probleme mit der Lagestabilität. Die Balken mit elastisch-schubfesten Verbindungsfuge können ggf. nach Lage und Höhe gerichtet werden. (Siehe hierzu die Präsentation „KranBalken“.) Dieses Betonfertigbalkenkonzept ist heute noch nicht zu Ende gedacht worden. Es bietet sich aber die einzigartige Möglichkeit, eine höhen- und seitenjustierbare Kranfahrbahn herzustellen, die eine kontinuierliche (oder eine „fast kontinuierliche“) Schienenlagerung zulässt. Darüber hinaus ist eine Querverschiebung der Schienenlagerung, wie sie vor allem bei Schwellen üblich ist, hier nahezu ausgeschlossen. 3.3 Schienenbefestigung Die einfachste Art, Schienen zu befestigen ist es, Vier-kantprofile oder Kranschienen auf einem Stahluntergrund aufzuschweißen. Diese Befestigungsart ist allerdings nur bedingt einsetz-bar und nur für gelegentlichen leichten Kranbetrieb ein-setzbar. Schienen auf Stahlträgern wurden früher oftmals durch Niete oder Schrauben mit dem Obergurt verbunden. Auch diese Bauart ist nur gering belastbar und daher nicht zu empfehlen. Besonders oft wurde diese Bauart bei Katzschienen ein-gesetzt; die Auswechselung dieser Schienen ist sehr aufwändig. Bild 11, Schienenfußverschraubung

68 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Heute ist die Schienenbefestigung mit Befestigungssystemen üblich, die neben dem Schienenfuß aufgeschraubt oder –geschweißt werden und so den Schienenfuß seit-lich und in der Höhe fixieren.

Diese Befestigungssysteme sind normalerweise seitenverstellbar, beispielsweise durch ein schräg an-geordnetes Langloch. Die Seitenverstellung erfolgt durch Schieben. Andere Systeme haben eine Druckplatte, die drehbar in der Führungsplatte gelagert sind und die Seitenverstellung erfolgt durch Drehung.

Bild 12, klemmende Schienebefestigung mit Langloch

Bild 13, führende Schienebefestigung mit Druck- und Führungsplatte Die Längsdehnung einer Kranschiene, z. B. durch Sonneneinstrahlung, ist bei der Planung der Kranbahn ein wichtiges Kriterium. Wenn klemmende Befestigungssysteme eingesetzt werden, ist bei Auswahl der Schrauben darauf zu achten, dass die Kräfte aus der Längsdehnung durch die Be-festigungen aufgenommen werden müssen, andernfalls ist mit Schäden zu rechnen. Bei Einsatz von Führungssystemen hält die Führungsplatte die Schiene horizontal und vertikal ohne einzuengen; es wird kein bzw. nur geringer Druck auf den Schie-nenfuß ausgeübt. Die Schiene kann sich längs dehnen und wieder zusammenziehen ohne dass die Befestigung daraus resultierende Kräfte aufnehmen muss.

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 69 __________________________________________________________________________________________

4 Kranschienen

4.1 Auszug aus dem Arbeitsblatt VDI 3576, Fachaussc huss B1, Krane Es werden im Folgenden Schienen nach Bild 14 behandelt.

Bild 14, Schienenarten

1.2.1 Flach- bzw. Vierkantschienen Die Herstellung erfolgt aus warmgewalztem Stahl nach DIN 1017-1 oder 1014-1. Werkstoffe sind zweckmäßig nach DIN EN 10025 auszuwählen, wobei die Verwen-dung von S235 J2 G3 (bisher St 37-3N) wegen der hierfür normalerweise üblichen Befestigung durch Schweißen empfohlen wird. 1.2.2 Kranschienen nach DIN 536-1 und - 2 Werkstoff: Stahl mit einer Mindestzugfestigkeit von 690 N/mm². Zur Erreichung längerer Standzeiten bei höheren Radkräften wird Stahl mit einer Zugfestigkeit von mindestens 880 N/mm² nach DIN 536 empfohlen. 1.2.2.1 Kranschienen Form A Diese Schienen werden sowohl auf Stahlträgern als auch auf Beton verlegt. Eine diskontinuierliche Lagerung für diese Schienenformen ist nicht zu empfehlen. Es werden elastische, in Sonderfällen auch starre Zwischenlagen verwendet. 1.2.2.2 Kranschienen Form F Diese Schienenform ist nicht handelsüblich, die Beschaffung kann Schwierigkeiten bereiten. Verwendung und Bauart ähnlich der Schienen Form A. 1.2.3. Breitfußschienen nach DIN 5901 Die Breitfußschienen, auch Vignolschienen genannt, werden überwiegend für Bahn-anlagen eingesetzt. Bei Krananlagen finden sie üblicherweise nur Verwendung in Verbindung mit diskon-tinuierlicher Schienenlagerung. Werkstoff: Stahl mit einer Mindestzugfestigkeit von 540 N/mm² für Profile S 10 bis S 20 690 oder 880 N/mm² für Profile S 30 bis UIC 60 1.2.4 Schienen nach TL UIC 860 V Schienenformen: S 41 bis S 54 und UIC 50 bis UIC 60. Diese Schienen werden nach den Liefervorschriften des internationalen Eisenbahn-verbandes (UIC) hergestellt, sie sind in Güte und Form denen nach DIN 5901 ähn-lich.

70 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Die Schienen S 30 ist in DIN 5901 enthalten, ist zusätzlich in DIN 20501 genormt. Nach dieser DIN gelten die Lieferbedingungen nach TL UIC 860-V.

1.3 Sonderschienen Die Ausführung dieser Schienenformen ist nicht genormt, die Bezeichnungen wurden vom Hersteller festgelegt. Die in Bild 14 aufgeführten Schienenprofile sind entweder mit parallelen oder geneig-ten Seitenflächen ausgebildet. Bei Anordnung von Führungsrollen sind parallele Seitenflächen zu empfehlen. Werkstoff: Stahl mit einer Mindestzugfestigkeit von 690 N/mm². Sondergüten und Stähle mit höherer Mindestzugfestigkeit sind zu vereinbaren.

1.3.1 Dickstegige Schienen Die dickstegigen Schienen eignen sich besonders für diskontinuierliche Schienenla-gerung mit hohen Radkräften. Die handelsüblichen Schienen werden mit der Grundbezeichnung MRS gekenn-zeichnet . 1.3.2 Sonderformen Q und R Diese Sonderformen, „Q“ für quadratische und „R“ für rechteckige Form sind für hohe Radlasten geeignet. Sie werden vorwiegend auf durchlaufende Stahlträger, mit bzw. ohne Zwischenlagen, verlegt. Wegen geringer Fußbreite sind sie zur Montage auf schmalen Trägern geeignet. Diese Schienen werden üblicherweise aus warmgewalz-tem Stabstahl hergestellt, die Kontur für die Schienenbefestigung mechanisch bear-beitet. 1.3.3 Spezialprofile Bei extrem hohen Radlasten können Spezialprofile eingesetzt werden. Als schwerstes Walzprofil ist z. Z. die Schiene MRS 221 (221,4kg/m) handelsüblich.

4.2 Neue Schwerlast - Kranschiene AS 86 Die Kranschienen A 45 bis A 150 wurden bis 1991 mit ebener Lauffläche hergestellt. Nach der neuen DIN 536 Teil 1 vom September 1991 werden die Laufflächen ausge-rundet. Aus diesem Grund ist die Schiene MRS 87a (PRI 85) so modifiziert worden, dass der gleiche Vorteilseffekt erzielt wird; diese Schiene heißt AS 86. Diese Änderung bringt erhebliche Vorteile für Krananlagen: längere Standzeit und geringerer Verschleiß. Grund dafür ist, dass die Idealvorstellung: parallele Laufflächen von Schiene und Rad, beim Neubau praktisch nicht erreicht werden kann. Erst nach Inbetriebnahme passen sich die Laufflächen, durch Verschleiß, aneinander an. Die Abweichungen: Ebenheit des Schienenkopfes + Montagegenauigkeit + Ausführung des Rades + Achsparallelitätstoleranzen können sich auf eine erhebliche Parallaxe addieren. Die alte Normausführung führt somit zu hohen Eckdrücken bei Schieflage,

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 71 __________________________________________________________________________________________ wegen der ebenen Schienenkopfausbildung setzt das Rad immer am Ende des Schienenkopfes auf. Die Radlast wird auf geringe Aufstandsflächen übertragen und der Verschleiß an Schiene und Rad ist einseitig radikal progressiv. Die Ausführung nach neuer Norm bringt von Anfang an Vorteile. Die Außermittigkeit (a) der Kraft wird auf ca.1/3 reduziert und die Aufstandsfläche ist in voller Größe vorhanden, die Spannungen werden besser verteilt (s. Bild 15). Der zuerst erkennbare Verschleiß, die Gratbildung am Schienenkopf, wird erheblich reduziert die Laufräder werden gleichmäßig belastet.

Darstellung der „Von Mises Spannungen“ Alte Norm Neue Norm

Bild 15 , Neue Kranschiene AS 86 - Spannungen

5 Herstell - Toleranzen von Kranfahrbahnen

(Auszug aus dem vorg. VDI-Arbeitsblatt)

5.1 Festlegungen Kranbetreiber und -hersteller können die Toleranzklassen, Toleranzen bzw. Bean-spruchungsgruppen, unter Berücksichtigung der betrieblichen Gegebenheiten und Anforderungen, nach DIN 15018 einvernehmlich festlegen. Wenn nicht anders vereinbart, gilt folgende Einstufung:

Toleranzklasse 1 Beanspruchungsgruppe B4 bis B6

Toleranzklasse 2 Beanspruchungsgruppen B1 bis B3

Toleranzklasse 3 Krananlagen mit kurzen Fahrwegen.

Toleranzklasse 4 Krananlagen mit geringster Beanspruchung und zeitlich begrenzter Nutzungsdauer.

FF

20000 [N]20000 [N]

a a

72 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Werden höhere Anforderungen an die Positioniergenauigkeit gestellt, so sind ggf. Werte geeigneter Toleranzklassen zu vereinbaren. Wenn es aus betrieblichen Gründen erforderlich ist, können Werte unterschiedlicher Toleranzklassen vereinbart werden. 5.2 Erläuterung der Kenngrößen Bezeichnung der Toleranzen, bildliche Darstellung und Toleranzen der Klassen 1 bis 4 sind in Tabelle 1 enthalten. 5.2.1 Spurmittenmaß s - Toleranz A Das Spurmittenmaß s wird von Mitte Schienenkopf bis Mitte Schienenkopf gemes-sen. Bei beidseitiger Führung bewirken unzulässige Abweichungen „A“ Zwängungen in der Spur. Die Folgen sind erhöhter Verschleiß an Laufrädern und Schienen sowie zusätzliche Beanspruchung der Tragkonstruktion und der Fahrwerke. Bei erhöhtem Verschleißverhalten könnte ggf. eine Verstellbarkeit des Spurmitten-maßes für eine Verbesserung des Fahrverhaltens genutzt werden, Gleiches gilt für eine seitliche Lagekorrektur der Schienen. Einseitig geführte Krane, Portalkrane mit Pendelstützen und freistehende (Hoch-) Krane mit höherer Elastizität können größere Abweichungen hinnehmen als steife Konstruktionen. Das gleiche gilt für Fahrwerke mit beidseitig spurkranzlosen Laufrä-dern und horizontalen Führungsrollen. 5.2.2 Lage einer Schiene im Grundriß - Toleranz B Eine etwa parallele Lageänderung beider Schienen in gleiche Richtung ist für den Fahrbetrieb von geringer Bedeutung, für automatische Positionierung können sich jedoch erhebliche Probleme ergeben. Schienenknicke sind unbedingt in Grenzen zu halten. Die Seitenkräfte steigen sonst beachtlich an und der erhöhte Verschleiß an Schienen und Kranfahrwerk führt zu ei-ner deutlichen Verminderung der Nutzungsdauer. 5.2.3 Höhenlage einer Schiene (Längsgefälle) - Tole ranz C und Höhenlage der

gegenüberliegenden Schienen (Quergefälle) - Toleran z E Abweichungen von der Höhenlage können bei langen Bahnen und stetiger Neigung unbedenklich sein, wenn zweckentsprechende Fahrwerksbremsen selbsttätiges Rol-len verhindern. Wälzgelagerte Krane rollen bereits bei einem Gefälle von 1 bis 2 ‰. Zu hohes Quergefälle führt zu erhöhten Seitenkräften (vergleiche Abschnitt. 5.2.2). Quergefälle ist hier definiert als Abweichung rechtwinklig gegenüberliegender Punkte von der Höhen-Sollage.

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 73 __________________________________________________________________________________________ 5.2.4 Parallelität der Endanschläge - Toleranz F Durch Versatz der Endanschläge in Kranbahnlängsrichtung stellt sich der Kran beim Auffahren schräg. Erhöhte Beanspruchung der Tragkonstruktion und der Spurfüh-rungsmittel sind die Folge. 5.2.5 Abweichungen der Schienenachse aus der Vertik alen - Toleranz G Diese Abweichung führt, bei Schienen mit ebener Lauffläche, zu erhöhten Pressun-gen zwischen Schiene und Laufrad und dadurch bedingt kommt es zu Auswalzun-gen, Gratbildungen und Schienenbrüchen. Eine fachgerechte Justiereinrichtung wäh-rend der Montage ist die Voraussetzung für minimale Abweichungen. Bei erhöhten Abweichungen, z.B. resultierend aus Walzungenauigkeiten der Kran-schiene, sollten die Schienenlaufflächen geschliffen werden. 5.2.6 Parallelität der Schienen-Z-Achse zum Steg de s Trägers - Toleranz K Bei der Lagerung von Schienen auf Stahlträgern ist eine seitlich versetzte Schiene nur in dem Maße zu tolerieren, in dem die Unterkonstruktion entsprechend berechnet und konstruiert ist. 5.2.7 Neigungsdifferenz gegenüberliegender Schienen (Schränkung) - Toleranz N Durch die Schränkung der Schienen treten bei statisch unbestimmten Konstruktionen wechselnd undefiniert erhöhte Radlasten auf. Im Bereich der Obergurte der Kran-bahnen und in der Kranbrücke ergeben sich erhöhte Spannungen. Diese können zu vorzeitigem Nutzungsausfall führen. Bei - statisch bestimmten Tragwerken - Konstruktionen mit Gelenken im Kopfträger - relativ verwindungsweichen Konstruktionen sind die Auswirkungen der Schränkung gering bzw. vermeidbar.

6 Betriebstoleranzen Treten nach der Abnahme Veränderungen auf, so ist im Bereich der zulässigen Ab-nutzung (Verschleiß) und der zulässigen bleibenden Form- und Lageveränderungen mit einer Vergrößerung der Herstelltoleranzen zu rechnen. Solange diese Vergröße-rung die Sicherheit und Funktion der Krananlage nicht beeinträchtigt, bestehen keine sicherheitstechnischen Bedenken. Als Richtwert gilt, dass für die Betriebstoleranzen der doppelte Wert der Herstelltoleranzen zulässig ist. Abweichungen darüber hinaus sind objektgebunden zu vereinbaren. Der Kranhersteller soll in der zur Lieferung gehörenden Dokumentation die für den Kranbetrieb zutreffenden Betriebstoleranzen dem Kranbetreiber angeben, sofern bei der Bestellung keine Festlegungen vereinbart wurden.

74 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________ Tabelle 1, Toleranzen

Toleranzen Bild Klasse 1 Klasse 2 Klasse 3 Klasse 4

S < 16 m S < 16 m S < 16 m S < 16 m

A ± 3 ± 5 ± 8 ± 12,5

(mm) S > 16 m S > 16 m S > 16 m S > 16 m

± (3+0,25(S-16)) ± (5+0,25(S-16)) ± (8+0,25(S-16)) ± (12,5+0,25(S-

16))

B = ± 5 mm B = ±10 mm B = ± 20 mm B = ± 40 mm

B

(mm) b = 1 mm b = 1 mm b = 2 mm b = 4 mm

C = ± 5 mm C = ±10 mm C = ± 20 mm C = ± 40 mm

C

(mm) c = 1 mm b = 2 mm b =4 mm b = 8 mm

E = ± 0,5x S(m) E = ± 1,0x S(m) E = ± 2,0x S(m) E = ± 4,0x S(m)

E

(mm) E max. = ± 5mm E max. = ± 5mm E max. = ± 5mm E max. = ± 5mm

F = ± 0,8x S(m) F = ± 1,0x S(m) F = ± 1,5x S(m) F = ± 1,6x S(m)

F

(mm) F max. = ± 8mm F max. = ±10mm Fmax = ±12,

5mm F max. = ±16mm

G

(Grad) < 1,0 ° < 1,5 ° < 2,0 ° < 2,5 °

K K = 0,5 x t K = 0,5 x t K = 0,5 x t K = 0,5 x t

(‰)

N

(‰) N = 0,5 ‰ N =1,0 ‰ N = 2,0 ‰ N =4,0 ‰

Sm

ax.=

S +

A

Sm

in.=

S -

A

S

2 m

b

2 m

-Bb

+B

2 mc

2 m

-C

c

+C

S E

S F

K

t min

Schienenoberkante A

Schienenoberkante B+ N %

- N %

G

14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden 75 __________________________________________________________________________________________ 7 Zusammenfassung Bei der Planung einer neuen Kranbahn, wie auch bei einer Instandsetzung, sollte eine technisch und wirtschaftlich vertretbare Ausführung gewählt werden. Schiene und Laufrad Die Dimensionierung und Werkstoffpaarung ist der erste Wirtschaftlichkeitsfaktor. Hier werden üblicherweise Vorentscheidungen beim Kranhersteller getroffen sofern der Betreiber keine Festlegungen vereinbart hat. Schienenverbindung Die Schienenverbindung sollte üblicherweise der geschweißte Stumpfstoß sein, La-schen- oder offene Verbindungen nur, wenn zwingend erforderlich. Schienenlagerung Die kontinuierliche Schienenlagerung ist in den meisten Fällen die wirtschaftlichste. Eine wartungsaufwendige diskontinuierliche Schienenlagerung kann z.B. durch bo-denmechanische Eigenschaften erforderlich werden. Schienenbefestigung Die Verbindung der Schiene mit dem Auflager sollte so ausgewählt werden, dass die auftretenden Kräfte nicht zu Schäden an der Kranbahn führen. Starre Befestigungen sind nur bei geringer Beanspruchung einsetzbar. Klemmende Befestigungen sind erforderlich, wenn die seitliche Führung des Schie-nenfußes nicht spielfrei gegeben ist. Führende Befestigungen werden durch die (z.B. temperaturbedingte) Längsdehnung der Schiene nur gering belastet. Lösbare und seitenverstellbare Schienenbefestigungen sind für die feste Fahrbahn am besten geeignet. Die Schienenbefestigung sollte nicht unmittelbar mit dem Grundanker verbunden sein, eine Trennung von Schienenbefestigungssystem und Schienenauflagerbefes-tigung (Grundanker) ist zu empfehlen. Toleranzen Eine eingehende Zusammenarbeit zwischen dem Kranbetreiber, dem Kran- und dem Kranbahnhersteller stellt die Voraussetzung für die Sicherstellung einer ausreichen-den Verfügbarkeit der Krananlage, mit vertretbarem Instandhaltungsaufwand, wäh-rend der gesamten Betriebsdauer dar. Neben der Zuordnung der Toleranzklasse sind die Beziehungen zwischen Kranbahn und Kransystem zu berücksichtigen.

76 14. Kranfachtagung, 31. März 2006, Technische Universität Dresden __________________________________________________________________________________________