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Schnelle Containerbewegung

Bild 1. Im Rheinhafen Germersheim sorgt ein Portalkran der Firma Tobies (links) für verlässlichen Containerumschlag

Bild 2. Das Maschinenhaus ruht auf einem Drehkranz, der durch zwei 7,5-kW-Kegelradgetriebemotoren angetrieben wird

Bild 3. Vier 37-kW-Getriebemotoren ermöglichen die Katzfahrt von Maschinenhaus und E-Container auf dem Portalkran. Die Farbgebung in blau erfolgte auf Wunsch des Endkunden

Bild 4. Um eine optimale Sicht auf die Container zu haben kann der Kranführer seine Kabine mithilfe eines dezent¬ralen Getriebemotors mit integriertem Frequenzumrichter vor- und zurückfahren

Im Rheinhafen Germersheim sorgt ein Portalkran von Tobies für einen verlässlichen Containerumschlag. Durch seine stabile Konstruktion ist er in der Lage tonnenschwere Lasten zu heben. Dafür, dass sich der schwere Kran bewegen kann, sorgen Getriebemotoren von SEW-Eurodrive .

Die Firma Tobies Förder- und Krananlagen fertigt seit mehr als zehn Jahren für deutsche Hafenbetreiber sowie für den Export Portalkräne für den Containerumschlag. Ein Beispiel dafür ist ein im Rheinhafen von Germersheim arbeitender 126 m langer Portalkran, der ein Eigengewicht von 680 t hat und eine Last von 65 t befördern kann (Bild 1). Solch eine solide Maschinenbautechnik benötigt ebenso solide und kraftvolle Antriebe für das Hubwerk. Die Antriebseinheit und damit quasi die Muskeln des Krans bilden zwei 690-V-Drehstrommotoren mit zwei nachgeschalteten Industriegetrieben X3FS250/B von SEW-Eurodrive. Sie verleihen dem Hubwerk eine Geschwindigkeit bis 80 m/min. Beide Hubantriebe sind über eine elektrische Welle synchronisiert.
Das gesamte Maschinenhaus des Krans ist auf einem Drehkranz beweglich gelagert und lässt sich um 280° drehen (Bild 2). Auch bei den beiden Antrieben des Drehkranzes entschied sich der Kranbauer aus Speyer für Motoren aus Bruchsal. Dabei handelt es sich um zwei Kegelradgetriebemotoren des Typs K107 mit 7,5 kW Nennleistung. Sie werden zweifach überwacht, sind verstärkt isoliert und haben Heizbänder, Temperaturfühler und Bremse.

Die elektrische Ausrüstung
Die Energieversorgung mit 690 V erfolgt über eine Schleppleitung. Diese hohe Spannungsebene wurde gewählt, damit die Ströme nicht so hoch sind und die Leitung nicht zu dick wird. Die Leitungen wurden in den von innen begehbaren Traversen des Krans auf Kabelpritschen verlegt und sind somit jederzeit zugänglich. Das Fahrwerk des Portalkrans verläuft entlang der Bahngleise und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 100 m/min. Für die Fahrantriebe verbaute Tobies 24 Kegelradgetriebemotoren des Typs KT127 mit einer Leistung von jeweils 22 kW. Vier der Antriebe haben einen Geber EV1C, der den Weg bzw. den Winkel der Portalfahrt misst. Die Messwerte der Geber verarbeitet anschließend die Umrichtersteuerung.
Leitungen übertragen die Energie auf die Katzenbrücke und dann über Hängekabel in den E-Container – oberhalb des Maschinenraums. Hier befinden sich die Schaltschränke für die Versorgung der Kabine und der Katze. Weitere notwendige Komponenten für den Betrieb der Motoren sind die Bremsgleichrichter, die Statorheizung sowie die Beschleuniger- und die Haltespule. Sobald die Außentemperatur auf 5 °C oder tiefer sinkt, werden die Maschinen von innen beheizt. Die Planung der elektrotechnischen Anlage erfolgte durch PBI Steuerungstechnik.

Weitere Antriebe von SEW-Eurodrive ermöglichen die Katzfahrt vom Maschinenhaus und der E-Container auf dem Portalkran – in Richtung Wasser bzw. Land (Bild 3). Hier kommen vier Kegelradgetriebemotoren KT127 mit einer Leistung von 37 kW zum Einsatz, auch davon haben zwei Einheiten einen EV1C-Geber. Die Fahr- und Katzantriebe weisen eine Hohlwelle mit der patentierten Torqloc-Klemmverbindung auf. Diese kraftschlüssige Verbindung hat günstige Toleranzfelder und lässt sich gut demontieren. Somit ist sie eine servicefreundliche Alternative zu den herkömmlichen Verbindungstechniken wie Passfeder oder Schrumpfscheibe.
Das Katzfahrwerk erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 150 m/min. Dabei werden die Elektroenergieleitungen als Schleppkabel am Kranausleger entlanggeführt. Sämtliche Leitungen laufen über Kunststoffrollen, die einen leisen Betrieb ermöglichen. Für gleichmäßigen Abstand zwischen den Befestigungspunkten sorgen Gummi-Expander. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass die Expander reißen würden, verhindern Notreißleinen aus Stahl, dass die Leitungen beeinträchtigt werden.

Anspruchsvolles Positionieren
Von seiner Kabine unterhalb des Maschinenraums aus hat der Kranführer einen guten Überblick über das Geschehen am Boden. Nachts wird der Verladeplatz gut ausgeleuchtet. Wenn die Containerstapel bei Be- und Entladen wachsen, verdecken sie teilweise die Sicht auf benachbarte Container. Deshalb kann der Kranführer seine Kabine für eine bessere Sicht vor- und zurückfahren. Ein dezentraler Getriebemotor mit integriertem Frequenzumrichter der Baureihe Movimot dient dabei als Fahrantrieb der Kabine (Bild 4). Eine Klimaanlage auf dem Kabinendach sorgt auch im Sommer für angenehme Temperaturen an diesem Arbeitsplatz.
Verglichen mit dem Fahrbetrieb des Portalkrans erfordert das Positionieren der Container relativ viel Zeit. Zudem stellt es für die Antriebsmotoren eine besondere Beanspruchung dar, da hierbei jeweils kurze, aber hohe Spannungspulse bis 2,5 kV auftreten können. Deshalb waren besondere Schutzmaßnahmen mit Umrichter-Ausgangsfiltern (Voltage Peak Limiter) erforderlich, um die Überspannungen auf den Motorleitungen zuverlässig zu verhindern.

Fruchtbare Zusammenarbeit
Seit vier Jahren arbeitet Tobies Förder- und Krananlagen mit SEW-Eurodrive zusammen. Nach dem Umrüsten der Fahrantriebe für Krananlagen bei den Containerterminals im Duisburger Hafen und dem aktuellen Projekt in Germersheim sind weitere Portalkräne mit Antriebstechnik aus Bruchsal in Auftrag. Tobies-Geschäftsführer Andreas Tobies ist mit seinem Antriebslieferanten zufrieden: „SEW reagiert sehr flexibel auf unsere Wünsche. Falls mal etwas Unvorhergesehenes passiert, gibt es keine bürokratischen Hindernisse: zuerst wird das Problem behoben und dann alles Weitere geregelt.“

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Autor: Gunthart Mau ist Referent Fachpresse bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co KG in Bruchsal.