Traglastbegrenzer Brückenkran: Kalibrierintervall & 3-Punkt
Die Kalibrierung des Traglastbegrenzers bei Brückenkranen erfolgt alle 6 Monate nach dem Drei-Punkt-Kalibrierverfahren mit Standardgewichten (Nullpunkt, 50 %, 100 % des Messbereichs). Die Alarmschwelle liegt bei 105 % der Nennlast, die automatische Abschaltung bei 110 %. Die Genauigkeit muss innerhalb von ±5 % liegen, Kalibrieraufzeichnungen sind mindestens 3 Jahre aufzubewahren.
Der Traglastbegrenzer ist die zentrale Sicherheitskomponente eines Brückenkrans. Gemäß den verbindlichen Anforderungen der Norm DIN 15018 (Krane – Grundsätze für Stahltragwerke) und FEM 1.001 (Krane – Fahrzeugkrane) müssen alle Brückenkrane mit einem funktionsfähigen Traglastbegrenzer ausgestattet sein. Kalibrierintervall, Kalibrierverfahren und Genauigkeitsprüfung sind unmittelbar für die Sicherheit des Kranbetriebs verantwortlich. Dieser Beitrag erläutert die fünf Kernaspekte: normative Grundlagen, Kalibrierintervall, Drei-Punkt-Kalibrierung, Fehlerbewertung und Wartung.
Kalibrierintervall und normative Grundlagen
Das Kalibrierintervall des Traglastbegrenzers ist in den einschlägigen Branchennormen festgelegt. Gemäß den technischen Anforderungen von GB/T 28264 – Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem für Hebezeuge sowie ISO 10245-5:2008 (Krane – Begrenzer und Anzeigen – Teil 5: Brücken- und Portalkrane) ist eine regelmäßige Kalibrierung alle 6 Monate vorgeschrieben. Eine sofortige Nachkalibrierung ist in folgenden Sonderfällen erforderlich: nach Austausch von Sensor oder Anzeigegerät, nach einem schweren Überlastereignis (über 110 % der Nennlast) sowie nach einer Generalüberholung oder einem wesentlichen strukturellen Umbau des Krans.
Die Kalibrieraufzeichnungen sind vollständig und normgerecht zu führen. Sie müssen Kalibrierdatum, Kalibrierpersonal, Identifikationsnummer und Masse der verwendeten Prüfgewichte, Sensorausgangswerte und Anzeigewerte an jedem Kalibrierpunkt, die berechneten Abweichungen sowie die Bewertungsergebnisse enthalten. Nach DIN 15018 sind die Aufzeichnungen mindestens 3 Jahre aufzubewahren, um sie der jährlichen Inspektion durch die zuständige Prüfstelle vorlegen zu können. Für schwere Krane der Triebwerksgruppe A6 bis A8 empfiehlt Kelude, das Kalibrierintervall auf 3 bis 4 Monate zu verkürzen, um dem erhöhten Sensordrift-Risiko bei hoher Einsatzfrequenz entgegenzuwirken.
Drei-Punkt-Kalibrierung Schritt für Schritt
Die Drei-Punkt-Kalibrierung ist das standardisierte Verfahren zur Kalibrierung von Traglastbegrenzern. Durch Belastungstests an drei entscheidenden Punkten – Nullpunkt, mittlerer Messbereich und Vollausschlag – werden Linearität, Wiederholbarkeit und Genauigkeit des Sensors umfassend bewertet. Der Ablauf im Detail:
Schritt 1: Nullpunkt-Kalibrierung – Im unbelasteten Zustand (Anschlagmittel liegt auf, Drahtseil ist entspannt) wird der Anzeigewert des Begrenzers geprüft und auf Null gestellt. Die Nullpunktabweichung darf ±1 % der Nenntragfähigkeit nicht überschreiten. Bei größerer Drift ist der Nullpunkt über das interne Potentiometer oder die Softwareparameter des Anzeigegeräts zu korrigieren. Nach der Korrektur 2 Minuten warten und die Anzeige erneut auf Stabilität prüfen.
Schritt 2: Kalibrierung bei 50 % des Messbereichs – Mit Standardgewichten wird der Kran auf 50 % der Nenntragfähigkeit belastet. Während der schrittweisen Belastung wird bei jeder Erhöhung um 10 % des Messbereichs der Sensorausgangswert (mV-Signal oder 4–20-mA-Signal) sowie der Anzeigewert dokumentiert. Die Linearitätsabweichung an diesem Punkt wird berechnet: Abweichung (%) = (Anzeigewert – tatsächliche Last) / Nenntragfähigkeit × 100 %. Die Abweichung muss ≤ ±5 % betragen.
Schritt 3: Kalibrierung bei 100 % des Messbereichs – Belastung auf Nenntragfähigkeit, nach 10 Sekunden Stabilisierungszeit wird der Anzeigewert erfasst; die Abweichung muss ≤ ±5 % betragen. Anschließend wird die Last langsam auf 105 % der Nennlast erhöht, um die Auslösung des akustischen und optischen Alarms zu verifizieren (Vorwarnfunktion). Danach wird die Last auf 110 % der Nennlast gesteigert, um die automatische Abschaltung des Hubwerks zu prüfen (Schutzabschaltung). Nach der Abschaltung darf kein erneutes Heben möglich sein; der Kran kann erst nach manuellem Reset wieder in Betrieb genommen werden.
Schritt 4: Rücklaufprüfung – Von 100 % des Messbereichs wird die Last schrittweise auf Null reduziert, wobei alle 20 % des Messbereichs ein Messwert erfasst wird. Die Differenz zwischen Belastungs- und Entlastungskurve (Hysterese) darf ±3 % nicht überschreiten. Bei Überschreitung sind die Restverformung des elastischen Elements im Sensor sowie ein erhöhter Kontaktwiderstand in der Signalleitung zu prüfen.
Fehlerbewertung und Sensordiagnose
Nach Abschluss der Kalibrierung wird anhand der Abweichungen an den einzelnen Kalibrierpunkten die Bewertung „bestanden/nicht bestanden" getroffen. Die Gesamtabweichung des Sensors muss gleichzeitig drei Kennwerte erfüllen: Linearitätsabweichung ≤ ±5 % FS (vom Messbereich), Wiederholbarkeitsabweichung ≤ ±3 % FS und Hystereseabweichung ≤ ±3 % FS. Wird einer dieser Werte nicht eingehalten, ist zunächst die Signalleitung zu prüfen: Erdungswiderstand der Sensorabschirmung (sollte < 4 Ω betragen), Oxidation oder lose Verbindungen an der Klemmenleiste sowie Feuchtigkeit oder Wassereintritt in der Anschlussdose.
Bleibt die Abweichung nach der Leitungsprüfung weiterhin außerhalb der Toleranz, ist der Sensor einzeln zu testen. Mit einem Multimeter wird der Brückenwiderstand des Sensors gemessen (Normalwerte: 350 Ω ± 5 Ω oder 700 Ω ± 10 Ω, je nach Typ). Bei einer Speisespannung von 5–12 V DC wird das Ausgangssignal bei Vollausschlag geprüft (typischer Wert 1–2 mV/V). Ein Sensor ist auszutauschen, wenn die Nullpunktdrift ±2 % FS pro Jahr überschreitet oder das Ausgangssignal um mehr als 10 % abfällt. Die Brückenkrane von Kelude sind serienmäßig mit dem Panel-Begrenzer QCX-M oder dem Digital-Begrenzer SY-2 ausgestattet. Die Sensoren haben die Schutzart IP65 und einen Arbeitstemperaturbereich von –20 °C bis +60 °C.
Kalibrierparameter nach Tragfähigkeit
Bei der Kalibrierung von Brückenkranen unterschiedlicher Nenntragfähigkeit sind die Prüfgewichtskonfiguration und die Messbereichszuordnung zu beachten. Die folgende Tabelle zeigt die Kalibrierparameter für gängige Tragfähigkeitsklassen:
| Nenntragfähigkeit (t) | Prüfgewicht 50 % (t) | Prüfgewicht 100 % (t) | Prüfgewicht 105 % (t) | Prüfgewicht 110 % (t) |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 2,5 | 5 | 5,25 | 5,5 |
| 10 | 5 | 10 | 10,5 | 11 |
| 16 | 8 | 16 | 16,8 | 17,6 |
| 20 | 10 | 20 | 21 | 22 |
| 32 | 16 | 32 | 33,6 | 35,2 |
| 50 | 25 | 50 | 52,5 | 55 |
Die Prüfgewichte müssen regelmäßig selbst kalibriert werden, um ihre Massengenauigkeit sicherzustellen. Die zulässige Abweichung der Prüfgewichte darf ±0,5 % der Nennmasse nicht überschreiten. Bei der Kalibrierung ist außerdem darauf zu achten, dass die Lastposition und die Aufhängungspunkte während des gesamten Vorgangs unverändert bleiben, um Messfehler durch Lastverlagerung zu vermeiden.
Wartung und Funktionsprüfung im Alltag
Neben der regelmäßigen Kalibrierung sind tägliche Sicht- und Funktionsprüfungen des Traglastbegrenzers unerlässlich. Der Bediener muss vor Arbeitsbeginn prüfen, ob die Anzeige bei Null steht, ob die Alarm- und Abschaltfunktionen bei der vorgeschriebenen Last auslösen und ob die Signalleitungen sowie die Anschlussdose sichtbare Schäden aufweisen. Bei Kranen mit hoher Einsatzfrequenz empfiehlt Kelude zusätzlich eine monatliche Überprüfung der Sensorhalterung und der Kabeldurchführungen auf mechanische Beschädigung oder Korrosion.
Wird während des Betriebs eine ungewöhnliche Anzeige oder ein Ausfall der Alarmfunktion festgestellt, ist der Kran sofort außer Betrieb zu nehmen und eine außerplanmäßige Kalibrierung durchzuführen. Der Weiterbetrieb ohne funktionsfähigen Traglastbegrenzer ist unzulässig. Nach Abschluss der Kalibrierung ist eine Funktionsprüfung unter realen Lastbedingungen durchzuführen, bevor der Kran wieder in den regulären Betrieb geht.
Häufige Fragen zur Kalibrierung
F: Wie oft muss der Traglastbegrenzer eines Brückenkrans kalibriert werden?
A: Die regelmäßige Kalibrierung ist alle 6 Monate vorgeschrieben. Bei schweren Kranen der Triebwerksgruppe A6 bis A8 oder nach besonderen Ereignissen (z. B. Überlast, Sensorwechsel, Umbau) ist eine kürzere Frist bzw. eine sofortige Nachkalibrierung erforderlich.
F: Welche Fehlertoleranzen gelten bei der Kalibrierung?
A: Die Linearitätsabweichung muss ≤ ±5 % FS, die Wiederholbarkeitsabweichung ≤ ±3 % FS und die Hystereseabweichung ≤ ±3 % FS betragen. Die Nullpunktabweichung darf ±1 % der Nenntragfähigkeit nicht überschreiten.
F: Was ist zu tun, wenn die Kalibrierung nicht bestanden wird?
A: Zuerst sind die Signalleitung, der Erdungswiderstand und die Klemmenleiste zu prüfen. Bleibt die Abweichung bestehen, ist der Sensor einzeln zu testen (Brückenwiderstand, Ausgangssignal). Bei Überschreitung der zulässigen Drift oder Signalabschwächung ist der Sensor auszutauschen.
F: Wie lange müssen Kalibrieraufzeichnungen aufbewahrt werden?
A: Die Aufzeichnungen sind mindestens 3 Jahre aufzubewahren und der zuständigen Prüfstelle bei der jährlichen Inspektion vorzulegen.
| Nenntragfähigkeit | PrüfgewichtMinimumQualität | 105%Alarmschwelle | 110%Abschaltpunkt | zulässiger Toleranzbereich |
|---|---|---|---|---|
| 5t | ≥3t | 5.25t | 5.50t | ±0.25t |
| 10t | ≥6t | 10.50t | 11.00t | ±0.50t |
| 16t | ≥9.6t | 16.80t | 17.60t | ±0.80t |
| 20t | ≥12t | 21.00t | 22.00t | ±1.00t |
| 32t | ≥19.2t | 33.60t | 35.20t | ±1.60t |
| 50t | ≥30t | 52.50t | 55.00t | ±2.50t |
Kalibrierwerkzeuge und Anforderungen an die Prüfgewicht-Ausstattung
Die Kalibrierung von Traglastbegrenzern stellt klare Anforderungen an Anzahl und Genauigkeit der Prüfgewichte. Die Gesamtmasse der Standardgewichte sollte mindestens 60 % des maximalen Messbereichs des Begrenzers betragen, die Genauigkeitsklasse der Gewichte mindestens M1 (gemäß OIML R111). Für einen 5-t-Kran sind mindestens 3 t Standardgewichte erforderlich (z. B. 30 Stück × 100 kg oder 15 Stück × 200 kg); für einen 32-t-Kran sind mindestens 19,2 t Prüfgewichte notwendig. Die Gewichte sind regelmäßig zur Prüfung einzusenden, der Kalibrierzyklus darf 12 Monate nicht überschreiten.
Zu den Kalibrierhilfsmitteln gehören ein hochauflösendes Digitalmultimeter (Auflösung 0,01 mV, zur Messung der Brückenausgangsspannung des Sensors), eine Normsignalquelle (zur Simulation des 4–20-mA-Stromregelkreises für die Anzeigeprüfung) sowie ein Isolationsmessgerät (500-V-Isolationsmessgerät, Prüfung des Isolationswiderstands des Sensors gegen Erde ≥ 20 MΩ). Bei Begrenzersystemen mit drahtloser Übertragung sind zusätzlich die Funkfeldstärke (RSSI ≥ −75 dBm) und die Datenverlustrate (≤ 1 %) zu prüfen. Im Kalibrierservice wird ein FLUKE 754 Prozesskalibrator zur Simulation und Aufzeichnung der Sensorsignale eingesetzt, um die Rückverfolgbarkeit der Kalibrierdaten sicherzustellen.
Häufige Kalibrierprobleme und Fehlerbehebung
Bei der Kalibrierung treten häufig die folgenden drei Problemkategorien auf, die gezielt untersucht und behoben werden müssen:
Springende oder instabile Anzeigewerte – Die Hauptursache ist eine unzureichende Erdung des Schirms der Sensorsignalleitung. Messen Sie den Erdungswiderstand des Schirms mit einem Isolationsmessgerät; dieser sollte < 4 Ω betragen. Prüfen Sie außerdem, ob die Zwischen-Anschlussdose Feuchtigkeit ausgesetzt war. Öffnen Sie die Anschlussdose, trocknen Sie sie mit einem Heißluftgebläse und erneuern Sie das Trockenmittel. Besteht die Störung weiterhin, prüfen Sie das Sensorausgangssignal mit einem Oszilloskop, um Störeinflüsse durch den Frequenzumrichter auszuschließen (ggf. Magnetfilter an der Sensorsignalleitung anbringen).
Große Abweichung der Alarmschaltpunkte – Der Begrenzer löst bei 105 % nicht aus oder bereits bei 98 % zu früh aus. Vergewissern Sie sich zunächst, ob die tatsächliche Masse der Prüfgewichte stimmt (durch langen Einsatz kann es zu Verschleiß und Gewichtsverlust kommen). Prüfen Sie anschließend die Parameter für die Alarmschwellen im Begrenzer. Bei analogen Begrenzern ist der entsprechende Potentiometer einzustellen und zu arretieren; bei digitalen Begrenzern korrigieren Sie den Schwellwert im Parametermenü, speichern und starten Sie das Gerät neu.
Ausfall der Überlast-Abschaltfunktion – Dies stellt das schwerwiegendste Sicherheitsrisiko dar. Wird das Hubwerk bei Belastung mit 110 % der Nennlast nicht abgeschaltet, muss die Kalibrierung sofort abgebrochen und der Schütz- bzw. Relaissteuerungskreis geprüft werden. Häufige Ursachen: klebende Kontakte des Steuerrelais oder Drahtbruch in der Relaisspule. Prüfen Sie mit dem Durchgangsprüfer des Multimeters nacheinander die Öffnerkontakte der Relais im Steuerkreis und stellen Sie sicher, dass das Abschaltsignal korrekt an die Spule des Hauptschützes des Hubwerks übertragen wird.
| Fehlerbild | mögliche Ursache | Erkennungsmethode | Behandlungsmaßnahme |
|---|---|---|---|
| Anzeigewert springt dauerhaft | SchirmleitungErdungmangelhaft | Isolationsmessgerätgegen Erde messenWiderstand | sicherstellen<4Ω,Ferritkern anbringenFilter |
| Nullpunktdrift>2%FS | SensorElastizitätKriechen | JahresvergleichKalibrierungDaten | Nullpunktdrift>±2%FS/jährlicher AustauschSensor |
| Linearitätsfehler>5% | SensorÜberlastschaden | MessbrückeWiderstandWert | Brückenunterbrechung oder WiderstandswertAbweichung>5ΩErneuerung |
| überschreiten110%ohne Spannungsunterbrechung | SteuerungRelaisKontaktverschweißung | MultimeterDurchgangsmessung | jährlicher AustauschRelais,TestenVerriegelungskreis |
| AnzeigeErr/OL | SensorsignalleitungLeitungsbruch | Durchgangsmessung4~20mAVerriegelungskreisStrom | FehlersucheAnschlussdoseKlemme,neu vercrimpen |
Häufige Fragen zum Traglastbegrenzer
F: Kann das Kalibrierintervall des Traglastbegrenzers auf ein Jahr verlängert werden?
A: Davon wird abgeraten. Gemäß den technischen Anforderungen von GB/T 28264-2017 und ISO 10245-5:2008 beträgt das Kalibrierintervall für Traglastbegrenzer 6 Monate. Der Elastomerkörper des Sensors ist unter langfristiger Wechsellast einem Kriechen und einer Nullpunktdrift ausgesetzt. Innerhalb eines Jahres kann die Nullpunktdrift auf 3 % bis 5 % FS ansteigen, was zu einer Verschiebung der Alarmschwelle bei 105 % und der Abschaltschwelle bei 110 % führt. Für schwere Brückenkrane der Klassen A6 bis A8 empfiehlt Kelude Schwerindustrie, das Kalibrierintervall auf 3 bis 4 Monate zu verkürzen.
F: Wie kann eine Kalibrierung ohne ausreichende Prüfgewichte (z. B. bei einem 50-t-Kran) durchgeführt werden?
A: Bei Kränen großer Tragfähigkeit kann ein alternatives Lastaufbringungsverfahren angewendet werden: Eine hydraulische Lasteinrichtung in Verbindung mit einem Kraftnormal (Genauigkeitsklasse 0,1) dient als Referenzstandard. Die Kalibrierkraft wird stufenweise aufgebracht und die Anzeige des Begrenzers dokumentiert. Die Messunsicherheit der Ersatzlastvorrichtung sollte ≤ ±2 % betragen; die Vorrichtung ist jährlich von einem akkreditierten Messlabor zu prüfen. Alternativ kann die Methode der segmentierten Prüfgewichte eingesetzt werden: Zunächst werden mehrere Laststücke auf einer geeichten Brückenwaage als provisorische Prüfgewichte bestimmt und anschließend stufenweise für die Drei-Punkt-Kalibrierung verwendet.
F: Worin unterscheiden sich Einzelsensor- und Doppelsensor-Installation beim Traglastbegrenzer eines Brückenkrans?
A: Die Einzelsensor-Variante eignet sich für Anwendungen mit einer einzelnen tragenden Seilführung oder bei symmetrischer Lastaufnahme über das Anschlagmittel. Der Sensor wird auf der Seilrollenachse oder der Ausgleichsrolle montiert. Die Doppelsensor-Variante ist für unsymmetrische Lastverteilung bei Zwei- oder Vierseilaufhängung ausgelegt; zwei Sensoren erfassen die Spannung der jeweiligen Drahtseite und die Werte werden summiert. Bei der Doppelsensor-Kalibrierung muss jeder Kanal separat abgeglichen werden, anschließend wird die Gesamtabweichung der Summenbildung verifiziert. Bei der Verdrahtung sind die Speisespannung des Sensors (5–12 V DC) und die Signalpolarität zu beachten; eine verpolte Verbindung führt zu negativen Anzeigewerten.
F: Ist der Begrenzer bei der Auslieferung eines Brückenkrans von Kelude Schwerindustrie bereits kalibriert? Wie erfolgt die regelmäßige Überprüfung?
A: Vor Auslieferung wird der Traglastbegrenzer bei Kelude Schwerindustrie einer Drei-Punkt-Kalibrierung sowie einer Funktionsprüfung der Alarm- und Abschaltfunktion unterzogen. Dem Kran liegen ein Kalibrierzertifikat und die ursprünglichen Kalibrieraufzeichnungen bei. Nach Abschluss der Montage & Inbetriebnahme vor Ort wird eine erneute Anpassungskalibrierung durchgeführt, um eine eventuelle Nullpunktverschiebung durch den Transport zu kompensieren. Die anschließende regelmäßige Überprüfung im 6-Monats-Rhythmus kann entweder durch das Serviceteam von Kelude Schwerindustrie oder durch eine zugelassene unabhängige Prüforganisation (z. B. TÜV) erfolgen. Nach der Kalibrierung ist ein Kalibrieraufkleber (mit Datum der Kalibrierung und nächstem Kalibriertermin) gut sichtbar am Anzeigegerät des Begrenzers anzubringen.
Weiterführende Informationen: Erläuterung zu GB/T 28264-2017 – Sicherheitsüberwachungs- und Managementsystem für Hebezeuge · Erläuterung zu ISO 10245-5:2008 – Begrenzer und Anzeigen für Brücken- und Portalkrane
Kelude Schwerindustrie verfügt über eine vollständige Ausstattung zur Kalibrierung von Traglastbegrenzern sowie über zertifiziertes Prüfpersonal. Wir bieten Kalibrierservices für Begrenzer an Brückenkranen, Portalkranen, Hüttenkranen sowie explosionsgeschützten Kranen an. Alle Kalibrierdaten sind auf nationale Messnormale rückführbar; die Kalibrierzertifikate erfüllen die Anforderungen der jährlichen Inspektion durch die technischen Prüfstellen.
