Hallo zusammen,
in den letzten 2 Monaten habe ich einen Kletterkäfig entwickelt. Dieser ermöglicht es dem Kran im Original, selbstständig weitere Turmstücke einzusetzen und so mit dem wachsenden Gebäude mitzuklettern.
Hier eine Animation, in der man das von Liebherr entwickelte System sehr gut erkennt (ab 1:56):
Nachdem die Grundkonstruktion mit den Verstrebungen stand, bestand die erste große Herausforderung darin, eine Führung zu bauen, mit der der Käfig spielfrei am Turm entlang gleitet und die gleichzeitig alle auftretenden Kräfte aufnehmen kann. Die Führung besteht aus Plates, die an der Außenseite des Turms entlanggleiten. Ich habe nach langem Tüfteln eine Anordnung gefunden, bei der der Käfig spielfrei und doch leichtgängig am Turm anliegt. Wie stabil das Ganze ist musste sich bei späteren Tests zeigen, denn alle Kräfte, die durch ein Ungleichgewicht des Kranoberteils oder auch schon durch den einseitigen Hub des Zylinders auf die Konstruktion wirken, müssen vom Kletterkäfig aufgenommen werden, ohne dass dieser sich verkantet oder schwergängig wird.
Die nächste und größte Herausforderung war der Hubzylinder. Im Original übernimmt ein Hydraulikzylinder die Aufgabe, das komplette Kranoberteil (also den Kletterkäfig, je nach Kran bis zu 80m Ausleger, bis zu 25m Gegenausleger, Ballast und ggf. Turmspitze) anzuheben. Das ist eine wahre Meisterleistung, wenn man sich das einmal vor Augen hält.
Da ein Kletterschritt 10 Noppen Hub erfordert, war mein erster Gedanke ein seilbetriebener Linearzylinder – beziehungsweise 2 nebeneinander.
Dieses Modell eines Liebherr LTM 1750 verwendet 2 seilbetriebene LAs, welche sehr schlank wirken und in der Länge flexibel sind:
https://www.flickr.com/photos/63874326@N03/sets/72157655047082800/
Ich habe ihren Aufbau übernommen und in der Länge angepasst. Den Antrieb übernimmt ein XL-Motor mit Schneckengetriebe (Untersetzung 1:24). Jedoch ergibt sich bei diesem Antriebssystem ein Problem: Der Zylinder kann ohne Druck nicht selbstständig einfahren. Als Lösung ist ein langes Lego-Gummiband verbaut, welches beim Ausfahren eine Gegenspannung erzeugt und so beim Abwickeln des Seils den Zylinder wieder einfährt.
Als die Hubeinheit und der untere Stützschuh fertig waren, war es Zeit für die ersten Hubtests, erst einmal ohne Last. Der Käfig wog zu dem Zeitpunkt schon 900 Gramm.
Und siehe da: der Käfig hebt sich mühelos – ein guter Anfang.
Dann begannen die „echten“ Hubtests. Mit 2 Kilo Auflast (also 2,9 Kilo Gesamthublast) begann der Motor etwas zu stöhnen, aber die Belastung war noch im Rahmen – bis es auf einmal knallte und der ganze Käfig runterstürzte. Warum das? Die Klettertraverse, mit der sich der Zylinder auf dem Turm abstützt und den Kran anhebt, hat sich durch das Gewicht und den außermittigen Angriffspunkt nach oben gebogen, Lego hat eben Spiel. Weil die Klettertraverse nun schräg auf dem K-Verband des Turmstücks lag, rutschte sie nach außen weg. Um dieses Problem zu lösen, habe ich einen Kreuzachs-Pin als Widerhaken verwendet. Dieser greift von innen hinter den K-Verband des Turms und fixiert die Klettertraverse in dieser Position. Nachteil: Der Zylinder benötigt jetzt eine Noppe mehr Hub, die er nicht hat. Also musste ich den Zylinder um 4 Noppen verlängern, was einen kompletten Neubau bedeutete.
Der neue Zylinder hob die bisher getesteten 2 Kilo (2,9 Kilo mit Käfig) ohne Probleme. Bei einem Kilo mehr riss dann aber ein Hubseil. An dem Punkt begann die Suche nach einem geeigneten Seil, normaler Zwirn hält der Beanspruchung nicht stand. Auf dem örtlichen Flohmarkt bin ich dann über 0,15 mm Angelschnur gestolpert. Sie ist sehr dünn, flexibel wie der Zwirn und trägt 35 Kilo – Problem gelöst.
Da stellte sich die Frage: Welches Gewicht muss der Käfig überhaupt heben? Dieser kommt mit Anbauten und Details inzwischen auf 1,8 Kilo Gewicht. Das Kranoberteil wiegt mit kurzem 150 cm Ausleger 4,2 Kilo, dazu kommt ein weiteres Turmstück, das während des Klettervorgangs vorne am Käfig hängt und nach dem Klettern direkt eingeschoben wird – dieses wiegt nochmal 430 Gramm. Somit kommt das Kranoberteil bei kleinster Aufbauvariante auf ein Gewicht von 6,5 Kilo. Mit 180cm Ausleger sind es schon 7,1 Kilo, aber das werde ich voraussichtlich nicht testen.
Samstag kam
@SchipperAlex zu Besuch, bei der Gelegenheit haben wir kurzerhand 4,8 Kilo aufgelegt (also incl. Käfig 6,7 Kilo), die der Käfig tatsächlich gehoben hat. Das war der entscheidende Meilenstein - der Beweis, dass der Käfig genug Hubkraft hat.
Hier der inzwischen fertige Kletterkäfig, oben ist ein kurzes Turmstück angebracht, auf welches der Krankopf montiert wird. So kommt der Käfig auf eine Gesamthöhe von 80 cm. Der Galgen verfügt über eine Laufkatze, in die die Aufnahme mit dem Turmstück eingehängt wird. Die Laufkatze wird von 2 Micromotoren angetrieben.
Hubtest mit den 6,7 Kilo Gesamtgewicht:
das Turmstück mit der Aufnahme für die Laufkatze des Kletterkäfigs:
Hier nochmal die Aufnahme für das Turmstück:
