Hakenflaschen werden abhängig vom geplanten Kraneinsatz ausgewählt und beim Straßentransport häufig am Kran mitgeführt oder getrennt transportiert. | Foto: Silvia Florentine Rybka
Die Hakenflasche ist der untere, bewegliche Teil des Hubsystems eines Krans. Sie hängt am Hubseil und trägt den Kranhaken, an dem über Anschlagmittel die zu hebende Last befestigt wird.
Anders als es auf den ersten Blick wirken kann, besteht die Hakenflasche nicht nur aus einem großen Haken. Sie ist eine technische Baugruppe, die – je nach Ausführung – aus dem Kranhaken, einer oder mehreren Seilrollen, deren Lagerungen sowie einem tragenden Gehäuse besteht.
Über die Seilrollen der Hakenflasche kann das Hubseil mehrfach zwischen der Hakenflasche und dem Auslegerkopf des Krans geführt werden. Diese Seilführung wird als Einscherung bezeichnet.
Kurz erklärt
Wer vor einem Kran steht, sieht meist zuerst den großen Haken, der unterhalb des Auslegers hängt. Der Haken ist jedoch nur ein Teil der gesamten Hakenflasche.
Die Hakenflasche verbindet das Hubwerk des Krans mit der Last. Das Hubseil läuft von der Seilwinde über die Rollen am Auslegerkopf und – abhängig von der benötigten Tragfähigkeit – zusätzlich durch die Seilrollen der Hakenflasche.
Wird das Seil von der Hubwinde eingezogen, bewegt sich die Hakenflasche nach oben. Wird das Seil abgelassen, bewegt sie sich nach unten. An den Kranhaken werden die Anschlagmittel angeschlagen. Das können beispielsweise Anschlagketten, Rundschlingen, Hebebänder, Schäkel oder eine Traverse sein. Erst über diese Anschlagmittel wird die Verbindung zur eigentlichen Last hergestellt.
Wie ist eine Hakenflasche aufgebaut?
Der genaue Aufbau hängt von der Größe, der Tragfähigkeit und der vorgesehenen Verwendung ab. Zu den wesentlichen Bestandteilen gehören in der Regel:
- der Kranhaken,
- das tragende Gehäuse,
- eine oder mehrere Seilrollen,
- Achsen und Lagerungen der Seilrollen,
- eine drehbare Lagerung des Hakens,
- eine Hakenmaulsicherung,
- Kennzeichnungen zur zulässigen Tragfähigkeit.
Kleinere Hakenflaschen können kompakt gebaut sein und nur eine geringe Zahl von Seilrollen besitzen. Schwerlasthakenflaschen großer Mobil- oder Raupenkrane können dagegen mehrere Tonnen wiegen und zahlreiche Rollen aufnehmen.
Die Größe einer Hakenflasche sagt deshalb bereits einiges darüber aus, für welchen Lastbereich und für welche Einscherung sie vorgesehen ist.
Was bedeutet Einscherung?
Die Einscherung beschreibt, wie oft das Hubseil zwischen dem Auslegerkopf und der Hakenflasche hin- und hergeführt wird.
Das Grundprinzip ähnelt einem Flaschenzug: Mehrere Seilabschnitte tragen gemeinsam die Hakenflasche und die daran angeschlagene Last. Diese tragenden Seilabschnitte werden als Seilparten bezeichnet.
Bei einer zweifachen Einscherung tragen zwei Seilparten. Bei einer vierfachen Einscherung sind es vier, bei einer achtfachen Einscherung acht Seilparten. Je mehr tragende Seilparten vorhanden sind, desto besser kann die Last auf das Hubseil und das Hubwerk verteilt werden. Eine schwere Last benötigt daher in der Regel eine höhere Einscherung als eine leichte Last.
Die erforderliche Einscherung richtet sich unter anderem nach:
- dem Gewicht der Last,
- der Tragfähigkeit der Hakenflasche,
- der zulässigen Zugkraft des Hubseils,
- der Leistung der Hubwinde,
- der jeweiligen Krankonfiguration,
- der benötigten Hubhöhe,
- den Vorgaben des Kranherstellers.
Die Einscherung kann deshalb nicht beliebig gewählt werden. Sie muss zur Hakenflasche, zum Hubseil, zum Auslegerkopf und zur geplanten Last passen.
Warum können mit mehreren Seilparten schwerere Lasten gehoben werden?
Hängt eine Last nur an einem einzelnen Seilstrang, muss dieser im Wesentlichen die gesamte Last aufnehmen.
Wird das Seil dagegen mehrfach zwischen Auslegerkopf und Hakenflasche geführt, verteilt sich die Belastung auf mehrere tragende Seilparten. Dadurch kann das Hubsystem eine höhere Hakenlast aufnehmen, ohne dass ein einzelner Seilstrang entsprechend stark belastet wird.
Vereinfacht kann man sich vorstellen, dass mehrere Seilparten gemeinsam an der Hakenflasche ziehen. Eine achtfache Einscherung verteilt die Last dabei auf mehr tragende Seilabschnitte als eine zweifache Einscherung.
Diese vereinfachte Erklärung darf jedoch nicht mit einer Berechnung für den tatsächlichen Kraneinsatz verwechselt werden. In der Praxis müssen unter anderem Reibung, Seilführung, Eigengewichte und die technischen Grenzen der einzelnen Bauteile berücksichtigt werden. Maßgeblich sind immer die Traglasttabellen, Einscherpläne und Herstellervorgaben des eingesetzten Krans.
Wichtig: Eine höhere Einscherung erhöht nicht automatisch die grundsätzliche Tragfähigkeit des Krans. Sie sorgt lediglich dafür, dass das Hubsystem die vorgesehene Last technisch aufnehmen kann. Die maximal zulässige Last wird weiterhin durch die Traglasttabelle des Krans bestimmt.
Welche Auswirkungen hat die Einscherung auf die Hubgeschwindigkeit?
Eine höhere Einscherung ermöglicht zwar die Aufnahme größerer Hakenlasten, sie macht den Hubvorgang aber langsamer.
Der Grund ist einfach: Je häufiger das Seil zwischen Auslegerkopf und Hakenflasche geführt wird, desto mehr Seil muss die Hubwinde einziehen, damit sich die Hakenflasche um einen bestimmten Weg nach oben bewegt.
Bei einer vierfachen Einscherung müssen – stark vereinfacht – etwa vier Meter Seil eingezogen werden, damit die Hakenflasche ungefähr einen Meter steigt. Bei einer achtfachen Einscherung ist dafür ungefähr die doppelte Seillänge erforderlich.
Für den Kraneinsatz bedeutet das:
- Wenige Seilparten ermöglichen eine höhere Hubgeschwindigkeit.
- Viele Seilparten ermöglichen eine höhere Hakenlast.
- Die Hakenflasche bewegt sich bei hoher Einscherung langsamer.
Deshalb wird nicht grundsätzlich mit möglichst vielen Seilparten gearbeitet. Die Einscherung wird so gewählt, wie sie für die vorgesehene Last erforderlich ist.
Welche Auswirkungen hat die Einscherung auf die Hubhöhe?
Eine hohe Einscherung benötigt viel Hubseil. Das kann insbesondere bei langen Auslegern und großen Hubhöhen eine wichtige Rolle spielen.
Je häufiger das Seil zwischen Hakenflasche und Auslegerkopf geführt wird, desto mehr Seil befindet sich im eigentlichen Flaschenzugsystem. Die auf der Hubwinde vorhandene Seillänge muss deshalb nicht nur für die gewünschte Hubhöhe, sondern auch für die Zahl der Seilparten ausreichen.
Bei der Planung eines Kranhubes müssen daher unter anderem die Auslegerlänge, die Hakenhöhe, die benötigte Einscherung und die verfügbare Seillänge gemeinsam betrachtet werden.
Warum gibt es verschiedene Hakenflaschen?
Viele größere Krane können mit unterschiedlichen Hakenflaschen betrieben werden.
Eine kleine Hakenflasche ist vergleichsweise leicht und eignet sich für geringere Hakenlasten sowie wenige Seilparten. Eine große Schwerlasthakenflasche besitzt mehr Seilrollen und ist für höhere Lasten und umfangreichere Einscherungen ausgelegt.
Welche Hakenflasche eingesetzt wird, hängt vor allem von der geplanten Last und der erforderlichen Einscherung ab.
Eine große Schwerlasthakenflasche wäre bei einem leichten Hub nicht automatisch die beste Wahl. Sie bringt ein hohes Eigengewicht mit und reduziert dadurch die Last, die für das eigentliche Bauteil zur Verfügung steht. Außerdem ist das Einscheren aufwendiger und die Hubgeschwindigkeit geringer.
Die Auswahl der Hakenflasche ist daher Teil der Einsatzplanung.
Das Eigengewicht der Hakenflasche
Die Hakenflasche gehört zur sogenannten Hakenlast. Ihr Eigengewicht belastet den Kran ebenso wie die eigentliche Last.
Bei der Ermittlung der verfügbaren Tragfähigkeit müssen – abhängig von der Darstellung in der Traglasttabelle – unter anderem berücksichtigt werden:
- das Gewicht der Hakenflasche,
- das Gewicht der Anschlagmittel,
- das Gewicht von Schäkeln,
- das Gewicht einer Traverse,
- das Gewicht weiterer Lastaufnahmemittel.
Ein vereinfachtes Beispiel: Der Kran darf in der vorgesehenen Konfiguration eine Hakenlast von 100 Tonnen aufnehmen. Die Hakenflasche wiegt fünf Tonnen. Traverse, Schäkel und Anschlagmittel bringen zusammen weitere drei Tonnen auf die Waage. Damit verbleiben rechnerisch höchstens 92 Tonnen für das eigentliche Bauteil.
Das Beispiel dient nur dem grundsätzlichen Verständnis. Welche Gewichte bei einem konkreten Kran von der angegebenen Tragfähigkeit abzuziehen sind, ergibt sich aus der jeweiligen Traglasttabelle und den Angaben des Herstellers.
Merksatz: Nicht nur das Bauteil hängt am Kran. Auch Hakenflasche, Traverse, Schäkel und Anschlagmittel gehören zur Last, die der Kran aufnehmen muss.
Warum ist eine Hakenflasche selbst so schwer?
Das Eigengewicht der Hakenflasche ist nicht nur eine unerwünschte Zusatzlast. Es erfüllt auch eine technische Funktion.
Die Hakenflasche muss schwer genug sein, um das Hubseil beim Ablassen nach unten zu ziehen und unter einer gewissen Spannung zu halten. Das ist insbesondere bei langen Seilen und vielen Seilparten wichtig.
Gleichzeitig soll die Hakenflasche nicht schwerer sein als notwendig, da jedes zusätzliche Kilogramm die verbleibende Nutzlast des Krans verringert.
Die Konstruktion muss deshalb mehrere Anforderungen miteinander verbinden:
- ausreichende Tragfähigkeit,
- genügend Eigengewicht für eine sichere Seilführung,
- möglichst geringe Totlast,
- Platz für die erforderlichen Seilrollen,
- eine stabile und verschleißfeste Bauweise.
Einfachhaken und Doppelhaken
Foto: Silvia Florentine Rybka
Hakenflaschen können mit unterschiedlichen Hakenformen ausgestattet sein.
Ein Einfachhaken besitzt ein Hakenmaul. Er wird häufig bei kleineren und mittleren Hakenlasten eingesetzt.
Ein Doppelhaken, häufig auch Zwillingshaken genannt, besitzt zwei gegenüberliegende Hakenmäuler. Er kommt insbesondere bei großen Hakenflaschen und hohen Lasten zum Einsatz.
Die beiden Seiten des Doppelhakens ermöglichen eine symmetrische Anordnung der Anschlagmittel. Dadurch können die Kräfte gleichmäßiger in den Haken eingeleitet werden.
Unabhängig von der Hakenform müssen die Anschlagmittel im dafür vorgesehenen Bereich des Hakens liegen. Eine Belastung an der Hakenspitze oder eine unzulässige seitliche Beanspruchung muss vermieden werden.
Welche Aufgabe hat die Hakenmaulsicherung?
Viele Kranhaken besitzen eine bewegliche Hakenmaulsicherung. Sie verschließt die Öffnung des Hakens und soll verhindern, dass ein locker werdendes Anschlagmittel unbeabsichtigt aus dem Haken rutscht.
Die Hakenmaulsicherung ist jedoch kein tragendes Bauteil. Sie trägt die Last nicht und ersetzt weder ein richtig ausgewähltes Anschlagmittel noch ein fachgerechtes Anschlagen.
Die Last muss stets im vorgesehenen Hakengrund aufgenommen werden. Sie darf nicht auf der Hakenmaulsicherung oder an der Hakenspitze liegen.
Kann sich die Hakenflasche drehen?
Der Kranhaken ist häufig drehbar in der Hakenflasche gelagert. Dadurch lässt er sich vor dem Anschlagen der Last in die benötigte Position bringen.
Diese Drehbarkeit bedeutet jedoch nicht, dass der Haken unter Last beliebig gedreht werden darf. Ob eine Drehbewegung zulässig ist, hängt von der Bauart und den Angaben des Herstellers ab.
Auch die Hakenflasche selbst kann sich durch die Bewegung der Last oder durch Verdrehungen im Hubseil drehen. Besonders bei einer hohen Einscherung muss darauf geachtet werden, dass die einzelnen Seilparten sauber und parallel verlaufen.
Kreuzen oder verdrehen sich die Seilparten, kann die Hakenflasche schief hängen oder sich unkontrolliert drehen.
Warum muss die Hakenflasche möglichst lotrecht über der Last stehen?
Ein Kran ist grundsätzlich dafür ausgelegt, eine Last senkrecht zu heben. Die Hakenflasche sollte sich deshalb möglichst lotrecht über dem Schwerpunkt der Last befinden.
Steht der Kranhaken seitlich versetzt, entsteht beim Anheben ein seitlicher Zug. Die Last kann über den Boden rutschen, plötzlich ausschwingen oder sich unkontrolliert bewegen.
Gleichzeitig werden Bauteile wie Ausleger, Rollenkopf, Hubseil und Hakenflasche seitlich beansprucht. Diese Belastungsrichtung ist im normalen Hubbetrieb nicht vorgesehen.
Das seitliche Ziehen einer Last mit dem Kran ist deshalb grundsätzlich zu vermeiden.
Abstand zwischen Hakenflasche und Auslegerkopf
Beim Hochziehen der Hakenflasche muss ein ausreichender Abstand zum Auslegerkopf beziehungsweise zum Rollenkopf verbleiben.
Wird die Hakenflasche bis an den Rollenkopf gezogen und die Hubwinde zieht weiterhin Seil ein, können sehr hohe Kräfte im Hubseil und in den beteiligten Bauteilen entstehen.
Krane besitzen deshalb eine Hubbegrenzung, die eine solche Situation verhindern soll. Der Kranführer muss den Bewegungsraum der Hakenflasche dennoch beobachten und den verbleibenden Abstand zum Auslegerkopf berücksichtigen.
Besondere Aufmerksamkeit ist notwendig, wenn gleichzeitig der Teleskopausleger ausgefahren, der Ausleger angehoben oder die Hakenflasche hochgezogen wird. Jede dieser Bewegungen kann den Abstand zwischen Hakenflasche und Rollenkopf verändern.
Hakenflasche und Unterflasche
Die Begriffe Hakenflasche und Unterflasche bezeichnen häufig dieselbe Baugruppe.
Der Begriff Unterflasche beschreibt ihre Position im Flaschenzugsystem: Sie bildet den unteren, beweglichen Rollenblock. Die feststehenden Rollen befinden sich oben am Auslegerkopf.
Der Begriff Hakenflasche hebt dagegen hervor, dass dieser untere Rollenblock den Kranhaken trägt.
In der Mobil- und Raupenkranbranche ist der Begriff Hakenflasche besonders gebräuchlich.
Unterschied zwischen Hakenflasche und Hakengewicht
Bei kleineren Lasten und einer einsträngigen Seilführung kann anstelle einer mehrrolligen Hakenflasche ein Hakengewicht eingesetzt werden. Es wird auch als Kopfschwerpunktkugel oder im Englischen als Overhaul Ball bezeichnet.
Das Hakengewicht besteht vereinfacht aus einem schweren Gewicht mit einem darunter angeordneten Lasthaken. Sein Eigengewicht sorgt dafür, dass das Hubseil beim Ablassen gespannt bleibt.
Da es keine umfangreiche Rollenbaugruppe für eine mehrfache Einscherung besitzt, eignet es sich vor allem für kleinere Lasten. Dafür ermöglicht der einsträngige Betrieb eine vergleichsweise hohe Hubgeschwindigkeit.
Transport und Montage
Foto: Krandienst Schulz
Große Hakenflaschen werden beim Straßentransport eines Mobil- oder Raupenkrans häufig getrennt mitgeführt.
Ihr Eigengewicht würde andernfalls die Achslasten des Krans erhöhen. Darüber hinaus können Größe und Form der Hakenflasche die Transportabmessungen beeinflussen.
Auf der Baustelle wird die für den geplanten Einsatz erforderliche Hakenflasche montiert. Anschließend muss das Hubseil entsprechend dem vorgegebenen Einscherplan durch die Rollen am Auslegerkopf und an der Hakenflasche geführt werden.
Bei vielen Seilparten kann dieser Vorgang zeitaufwendig sein. Das korrekte Einscheren ist jedoch sicherheitsrelevant. Das Seil muss in den vorgesehenen Rollen liegen und darf nicht gekreuzt, verdreht oder falsch geführt werden.
Prüfung und Verschleiß
Hakenflaschen sind im Betrieb hohen Kräften und wiederkehrenden Bewegungen ausgesetzt. Sie müssen daher regelmäßig kontrolliert und geprüft werden.
Zu beachten sind insbesondere:
- Verformungen oder Risse am Kranhaken,
- eine vergrößerte Hakenmaulweite,
- Verschleiß im Hakengrund,
- die Funktion der Hakenmaulsicherung,
- der Zustand der Seilrollen,
- beschädigte oder eingelaufene Rollenrillen,
- der Zustand von Achsen und Lagerungen,
- beschädigte Seitenplatten oder Gehäuseteile,
- lose oder fehlende Sicherungselemente,
- die korrekte Lage des Hubseils,
- die Lesbarkeit der Kennzeichnungen.
Eine beschädigte Seilrolle kann nicht nur die Hakenflasche beeinträchtigen, sondern auch das Hubseil schädigen. Auffälligkeiten dürfen deshalb nicht als rein optischer Mangel behandelt werden.
Bedeutung in der Praxis
Die Hakenflasche beeinflusst mehrere wesentliche Größen eines Kraneinsatzes:
- die mögliche Hakenlast,
- die erforderliche Einscherung,
- die Hubgeschwindigkeit,
- die verfügbare Hubhöhe,
- das zu berücksichtigende Eigengewicht,
- den Aufwand für Transport und Rüstung.
Sie ist damit ein wichtiger Bestandteil der technischen Einsatzplanung.
Für Außenstehende wirkt die Hakenflasche häufig wie ein passives Bauteil, das lediglich unter dem Kran hängt. Tatsächlich bestimmt ihre Ausführung gemeinsam mit Hubseil, Hubwinde und Seilführung wesentlich, wie eine Last gehoben werden kann.
Verknüpfte Begriffe
Anschlagmittel, Anschläger, Ausleger, Ballast, Hakenlast, Hubseil, Kranhaken, Kranführer, Lastaufnahmemittel, Mobilkran, Raupenkran, Rollenkopf, Seilrolle, Tragfähigkeit, Traglasttabelle, Traverse