Industrie | 15. November 2022

Der perfekte Antrieb fĂĽr Laufkatze, Dreh- und Hubwerk

ACS880 in den Turmkranen der Kaufmann AG

Die Kaufmann Turmkrane AG ist der grösste Kranvermieter der Schweiz. Das Unternehmen setzt beim Retrofit ihrer Krane konsequent auf den Frequenzumrichter ACS880 von ABB und hat auch dessen Crane Control Program massgeblich mitentwickelt.

1998 gründeten Thomas, André und Susanne Kaufmann die Kaufmann Kranservice GmbH und erwarben einen ersten Kran, um ihn zu vermieten. Keine 25 Jahre später ist ihre Flotte auf über 500 Turmdrehkrane angewachsen; die Firma Kaufmann Turmkrane AG mit Sitz in der Zürcher Ortschaft Oberhasli beschäftigt heute rund 75 Mitarbeitende.

UnĂĽbersehbar in der Stadt ZĂĽrich

Zur Auswahl stehen unterschiedlichste Krane, mit maximalen Traglasten von 4 bis 128 Tonnen. Sie werden auch an spezfische Kundenbedürfnisse angepasst. So war Kaufmann für Konzeption, Detailplanung und Lieferung im Mietverhältnis der beiden riesigen Krane für die Aufstockung des Swissmill-Getreidesilos in der Stadt Zürich verantwortlich. Mit einer Hakenhöhe von 135 sowie 128 Metern dominierten sie im Jahr 2015 die Silhouette des Zürcher Industriequartiers.

Die beiden weit ĂĽber 100 Meter hohen Krane von Kaufmann bei der Aufstockung des Swissmill-Silos in ZĂĽrich.

«Der Kran ist das Schlüsselgerät jeder Baustelle», so Christian Berg, Leiter Elektrotechnik und Entwicklung der Kaufmann Turmkrane AG. «Funktionalität und Zuverlässigkeit sind die wichtigsten Kriterien für unsere Kunden. Wenn die Hebemaschine gut funktioniert und der Kranführer ihre Bedienung beherrscht, gehen die Arbeiten auf der Baustelle rascher voran. Zeit ist Geld – das gilt insbesondere für die Bauzeit.»

Dreh-, Hub- und Katzfahrwerk

Um mit seinem Haken jeden Punkt im Raum zu erreichen, der durch den Radius seiner Auslegerlänge definiert wird, verfügt ein Turmkran über drei Gewerke: Ein Drehwerk für den Ausleger – oder bei einer kleineren, untendrehenden Maschine für das Drehen des gesamten Krans. Ein Katzfahrwerk für das «Laufkatze» genannte Gerät, an dem das Hubseil hängt und das sich horizontal entlang dem Ausleger bewegen lässt. Und ein Hubwerk für das Hubseil mit angehängter Last.

Drei neue ACS880 fĂĽr die drei Gewerke eines Krans. Christian Berg (links) mit Elektrotechniker Christian Lippmann auf dem Installationsplatz von Kaufmann in Oberhasli.

«Insgesamt geht es darum, in allen Dimensionen möglichst schnell zu beschleunigen wie auch abzubremsen und dabei den Haken beziehungsweise die Last daran punktgenau an die gewünschte Position zu bringen – ohne dass Haken oder Last in Schwingung geraten», so Berg. Genau das leiste der ABB-Frequenzumrichter ACS880 mit integrierter Kranregelungssoftware «Crane Control Program».

Je nach Werk unterschiedliche Anforderungen an den Antrieb

Dabei seien die Anforderungen an den Frequenzumrichter für jedes der drei Werke unterschiedlich. Beim Hubwerk wird er über seinen gesamten Frequenzbereich gefordert, um den Motor von 0 bis 6000 Umdrehungen pro Minute anzutreiben. Bei der Laufkatze muss er schnell und fein regeln, um das Aufschwingen der Last zu verhindern. Und beim Drehwerk gilt es einzuberechnen, dass sich beim Turm des Krans durch die gewaltigen wirkenden Kräfte selbst eine gewisse Verwindung ergibt, die sich nicht auf Ausleger und Haken auswirken soll.

Retrofit der Elektrotechnik in der Elektrowerkstatt für einen älteren Kran, der nur zwei Frequenzumrichter benötigt. Kranexperte Thomas Stebler arbeitet bereits 20 Jahre für die Kaufmann AG.

«Wir modernisieren unsere Kranflotte laufen», erklärt Berg. «Nach rund 20 Jahren wird ein Turmkran umfassend erneuert – auch mechanisch, was etwa die Bolzenverbindungen, rostige Stellen oder andere Abnutzungen betriffft. Kernstück des Retrofit ist aber die komplette Erneuerung der Elektromechanik. Dafür setzen wir immer den ACS880 ein, für den Antrieb aller drei Werke des Turmkrans.»

Entwicklungspartner von ABB fĂĽr Kranregelungssoftware

An der Entwicklung der Kranregelungssoftware für den ACS880 hat die Kaufmann Turmkrane AG von 2017 bis 2019 selbst massgeblich mitgewirkt. «ABB-Entwicklungsingenieure für Antriebe haben uns besucht und gemeinsam mit unseren erfahrenen Fachleuten aus der Praxis die Software auf die realen Herausforderungen im Kranbetrieb massgeschneidert und Funktionen eingebaut, die auf der Baustelle Vorteile für Effizienz und Sicherheit bringen», betont Berg. Nebst der Vermeidung von Pendelbewegungen sorgt die Software beispielsweise auch für ruckfreies Anheben der Last, um mechanische Belastungen zu minimieren.

«Aus meiner Sicht ist der ACS880 mit dieser Software für die drei Antriebe im Kran ein absoluter Alleskönner», hält Berg abschliessend fest. Mit dieser Meinung steht er nicht alleine. Inzwischen setzt auch der Hauptlieferant der Kaufmann Turmkrane AG in der Produktion seiner neuen Krane voll auf diesen ABB-Frequenzumrichter.

Ein Kaufmann-Kran in Baden, dem Hauptsitz von ABB Schweiz.