Kranhaken

Kranhaken an einer Hakenflasche: Über ihn wird das Anschlag- oder Lastaufnahmemittel mit dem Kran verbunden. | Foto: Tobias Grosser

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Der Kranhaken ist das Bauteil eines Krans, an dem das Anschlagmittel oder ein Lastaufnahmemittel eingehängt wird. Er bildet damit die tragende Verbindung zwischen dem Kran und der zu hebenden Last.

Vereinfacht gesagt: Das Hubwerk bewegt das Hubseil. Am unteren Ende des Hubseils befindet sich die Hakenflasche mit dem Kranhaken. In diesen werden beispielsweise ein Kettengehänge, eine Rundschlinge, ein Schäkel oder eine Traverse eingehängt.

Obwohl seine Form einfach erscheint, ist der Kranhaken ein hoch beanspruchtes Sicherheitsbauteil. Seine Zuverlässigkeit hängt nicht nur von seiner Größe und Tragfähigkeit ab, sondern ebenso vom verwendeten Stahl, von der Herstellung, der Wärmebehandlung und den durchgeführten Prüfungen.

Welche Aufgabe hat der Kranhaken?

Über den Kranhaken werden die beim Heben entstehenden Kräfte vom Kran auf das Anschlag- oder Lastaufnahmemittel und von dort auf die Last übertragen.

Eine mögliche Verbindung sieht beispielsweise so aus:

Kran · Hubseil · Hakenflasche · Kranhaken · Kettengehänge · Last

Der Kranhaken muss dabei zur verwendeten Hakenflasche, zum Anschlagmittel und zur vorgesehenen Belastung passen.

Die Tragfähigkeit des gesamten Hebesystems richtet sich stets nach dem schwächsten zulässigen Bestandteil. Ein großer Kranhaken bedeutet deshalb nicht automatisch, dass der Kran in jeder Stellung eine entsprechend große Last heben darf. Entscheidend bleiben der konkrete Rüstzustand und die Traglasttabelle des Krans.

Kranhaken und Hakenflasche

Kranhaken und Hakenflasche werden im allgemeinen Sprachgebrauch häufig gleichgesetzt. Technisch sind sie jedoch nicht dasselbe.

Die Hakenflasche ist die vollständige untere Baugruppe des Hubseils. Sie kann unter anderem bestehen aus:

• einer oder mehreren Seilrollen,
• Rollenachsen und Lagern,
• Seitenplatten oder einem Gehäuse,
• der Hakenaufhängung und
• dem eigentlichen Kranhaken.

Durch die Seilrollen der Hakenflasche kann das Hubseil mehrfach eingeschert werden. Die Last verteilt sich dadurch auf mehrere tragende Seilstränge.

Der Kranhaken ist somit ein Bestandteil der Hakenflasche.

Wie ist ein Kranhaken aufgebaut?

Der gebogene Hakenkörper nimmt die beim Heben entstehenden Kräfte auf und leitet sie über den Hakenschaft beziehungsweise die Hakenaufhängung in die Hakenflasche weiter.

Der tiefste Bereich des Hakenmauls wird als Hakengrund bezeichnet. Dort soll das Anschlagmittel oder Verbindungselement aufliegen. Die Kraft wird an dieser Stelle so in den Haken eingeleitet, wie es bei seiner Konstruktion vorgesehen wurde.

Die Hakenspitze bildet das offene Ende des Hakens. Sie ist nicht als Auflagefläche für die Last vorgesehen.

Viele Kranhaken besitzen außerdem eine Hakenmaulsicherung. Dabei handelt es sich meist um eine federbelastete Klappe, die das unbeabsichtigte Herausrutschen eines lose werdenden Anschlagmittels erschwert.

Die Hakenmaulsicherung trägt jedoch keine Last. Das Anschlagmittel muss vollständig im Hakengrund liegen.

Einfachhaken und Doppelhaken

Ein Einfachhaken besitzt ein einzelnes Hakenmaul. Er wird bei zahlreichen Mobilkranen, Turmdrehkranen, Hallenkranen und anderen Hebezeugen eingesetzt.

Ein Doppelhaken besitzt zwei gegenüberliegende Hakenmäuler. Diese Bauform findet sich häufig an großen Hakenflaschen für hohe Traglasten.

Durch die symmetrische Form können geeignete Anschlagmittel auf beiden Seiten des Hakens aufgenommen werden. Die Anschlagart muss jedoch zur Konstruktion des Hakens und zur vorgesehenen Lastverteilung passen.

Ein Doppelhaken ist nicht ohne Weiteres dafür bestimmt, zwei voneinander unabhängige Lasten an seinen beiden Seiten zu heben.

Wie wird ein Kranhaken hergestellt?

Große und hoch beanspruchte Kranhaken werden häufig aus geeignetem Stahl geschmiedet.

Dabei wird ein erwärmter Stahlrohling unter hohen Kräften schrittweise in die vorgesehene Form gebracht. Das Schmieden formt nicht nur den Haken, sondern beeinflusst auch das Gefüge und den Faserverlauf des Werkstoffs.

Nach dem Schmieden folgen je nach Ausführung weitere Arbeitsschritte, beispielsweise:

• Wärmebehandlung,
• mechanische Bearbeitung von Schaft, Gewinde und Lagerflächen,
• Maß- und Oberflächenkontrollen,
• zerstörungsfreie Werkstoffprüfungen,
• gegebenenfalls eine Belastungsprüfung und
• die eindeutige Kennzeichnung des Hakens.

Die DIN EN 13001-3-5 behandelt die Sicherheitsnachweise geschmiedeter und gegossener Kranhaken.

Warum sind Werkstoff und Wärmebehandlung wichtig?

Ein Kranhaken wird bei jedem Hub erneut belastet. Neben dem Gewicht der Last wirken auch wechselnde und dynamische Kräfte, etwa beim Anheben, Abbremsen, Schwingen oder Absetzen.

Der verwendete Stahl muss deshalb eine hohe Festigkeit besitzen, zugleich aber ausreichend zäh sein. Ein Kranhaken soll nicht spröde und ohne erkennbare Vorwarnung brechen.

Die erforderlichen Werkstoffeigenschaften entstehen durch das Zusammenspiel aus:

Stahlsorte · Schmiedevorgang · Wärmebehandlung · Bearbeitung · Prüfung

Fehler im Werkstoff, unzulässige Einschlüsse, Risse oder eine ungeeignete Wärmebehandlung können die Belastbarkeit des Hakens erheblich beeinträchtigen.

Wie wird ein Kranhaken geprüft?

Nicht jeder Fehler ist von außen sichtbar. Deshalb können während und nach der Herstellung verschiedene Prüfverfahren eingesetzt werden.

Dazu gehören beispielsweise:

• Sicht- und Maßprüfungen,
• Ultraschallprüfungen zum Erkennen innerer Fehlstellen,
• Magnetpulverprüfungen für oberflächennahe Risse und
• Belastungsprüfungen nach den jeweiligen Vorgaben.

Hinzu kommt eine Fertigungsdokumentation. Sie kann unter anderem Werkstoffzeugnisse, Chargennummern, Angaben zur Wärmebehandlung und die Ergebnisse der Prüfungen enthalten.

Dadurch bleibt nachvollziehbar, aus welchem Material der einzelne Haken hergestellt wurde und welche Fertigungs- und Prüfschritte er durchlaufen hat.

Besondere Abnahme bei Schiffs- und Offshorekranen

Für Kranhaken, die in Schiffs-, Hafen- oder Offshorekranen eingesetzt werden, können besonders umfangreiche Abnahme- und Zertifizierungsanforderungen gelten.

Je nach Auftrag und Regelwerk begleitet ein Sachverständiger der zuständigen Klassifikationsgesellschaft die Fertigung beim Hersteller. Dabei können Werkstoffnachweise geprüft, vorgeschriebene Untersuchungen beaufsichtigt und Zertifikate für das fertige Bauteil ausgestellt werden.

Die unabhängige Prüfung beginnt damit nicht zwingend erst am fertigen Haken. Sie kann bereits die Kontrolle des Ausgangsmaterials und wesentlicher Fertigungsschritte umfassen.

Der früher eigenständige Germanische Lloyd gehört heute zu DNV. Im betrieblichen Sprachgebrauch wird dennoch teilweise weiterhin von einer Abnahme durch den Germanischen Lloyd gesprochen.

Wie wird der Kranhaken richtig belastet?

Das Anschlagmittel oder Verbindungselement muss im Hakengrund liegen und sich dort in der vorgesehenen Zugrichtung ausrichten können.

Zu vermeiden sind insbesondere:

• eine Belastung auf der Hakenspitze,
• ein seitliches Verkanten,
• eine Querbelastung des Hakens,
• zu große Verbindungselemente,
• mehrere im Hakenmaul zusammengedrängte Anschlagmittel und
• eine Auflage auf der Hakenmaulsicherung.

Passt ein Schäkel, ein Aufhängeglied oder ein anderes Verbindungselement nicht vollständig in den Haken, darf es nicht gewaltsam eingesetzt werden. Stattdessen ist eine geeignete Zwischenverbindung zu verwenden.

Der Kranhaken darf außerdem nicht zum seitlichen Ziehen, Drücken, Richten oder Aufbrechen von Bauteilen benutzt werden.

Kontrolle vor dem Hub

Vor dem Anheben wird die Verbindung zunächst langsam gespannt.

Dabei ist zu prüfen, ob:

• das Anschlagmittel vollständig im Hakengrund liegt,
• die Hakenmaulsicherung geschlossen ist,
• die Verbindungselemente richtig ausgerichtet sind,
• keine Anschlagmittel verdreht oder verknotet sind und
• alle Stränge wie vorgesehen tragen.

Kranführer und Anschläger müssen hierbei zusammenarbeiten. Der Anschläger kontrolliert die Verbindung an der Last. Der Kranführer hebt erst an, wenn der Anschlagvorgang abgeschlossen und der Gefahrenbereich frei ist.

Kontrolle und Ablegereife

Ein Kranhaken muss regelmäßig auf erkennbare Schäden kontrolliert werden.

Zu achten ist insbesondere auf:

• Risse,
• bleibende Verformungen,
• eine Aufweitung des Hakenmauls,
• starke Abnutzung,
• Kerben und Quetschungen,
• Korrosion,
• Schäden an Schaft oder Aufhängung und
• eine nicht funktionierende Hakenmaulsicherung.

Ein auffälliger Kranhaken darf nicht weiterverwendet werden, bis sein Zustand fachgerecht beurteilt wurde.

Eigenmächtiges Richten, Erwärmen, Schweißen oder Ausschleifen ist nicht zulässig. Durch solche Eingriffe können sich das Werkstoffgefüge und die ursprünglichen Eigenschaften des Hakens verändern.

Bedeutung in der Praxis

Der Kranhaken gehört zu den Bauteilen, an denen sämtliche Kräfte eines Hubvorgangs zusammenlaufen.

Seine Sicherheit beginnt deshalb nicht erst beim Einhängen der Last. Sie beginnt bereits bei der Werkstoffauswahl, dem Schmieden, der Wärmebehandlung und der Prüfung.

Im späteren Betrieb kommen die richtige Verwendung, die Kontrolle vor dem Hub und die regelmäßigen Prüfungen hinzu.

Ein Kranhaken ist damit ein vergleichsweise einfach aussehendes, aber technisch anspruchsvolles Sicherheitsbauteil. Versagt er, geht die tragende Verbindung zwischen Kran und Last verloren.

Kurz erklärt

Der Kranhaken verbindet den Kran mit dem Anschlag- oder Lastaufnahmemittel.

Das Anschlagmittel muss im Hakengrund liegen. Hakenspitze und Hakenmaulsicherung dürfen keine Last tragen.

Für die Sicherheit des Hakens sind nicht nur seine Form und Tragfähigkeit entscheidend, sondern auch der verwendete Werkstoff, die Schmiedung, die Wärmebehandlung und die Prüfung.

Verknüpfte Begriffe

Hakenflasche · Anschlagmittel · Anschläger · Rigger · Schäkel · Traverse · Rundschlinge · Kettengehänge · Lastaufnahmemittel · Hubseil · Seileinscherung · Traglast · Traglasttabelle · Kranführer