Elektroseilzug Endschalter Verdrahtung: Anschlussplan für LXD/DXT
Verdrahtung des Elektroseilzug-Endschalters – Doppelter Schutz durch Stromabschalt-Endschalter und Endschalter. Der Stromabschalt-Endschalter arbeitet mit einem Öffnerkontakt (NC), der im Hauptstromkreis liegt und die Stromversorgung direkt unterbricht – bei Auslösung fällt das Hauptschütz KM ab und der Motor stoppt. Bei Auslösung der oberen Grenze beträgt der Abstand zwischen der Oberkante der Hakenflasche und der Trommel ≥ 200 mm (gemäß Norm DIN 15018); bei Auslösung der unteren Grenze verbleiben mindestens 3 Windungen Drahtseil auf der Trommel. Die Endschalter (SQ1/SQ2) sind im Steuerstromkreis in Reihe geschaltet und bilden zusammen mit dem Stromabschalt-Endschalter einen doppelten Schutz.
Der Elektroseilzug-Endschalter ist eine Sicherheitsschutzeinrichtung, die das Hubwerk vor Überhub schützt und als Sicherheitszubehör für Spezialausrüstung gilt. Stromabschalt-Endschalter und Endschalter erfüllen zwar eine ähnliche Funktion – sie unterbrechen die Stromversorgung und stoppen den Motor bei Erreichen der Endposition – unterscheiden sich jedoch in Einbauposition, Schaltungsart und Schutzniveau. Der Stromabschalt-Endschalter ist direkt in den Hauptstromkreis des Motors geschaltet. Wenn der Haken die obere Grenze erreicht, drückt er die Stößelstange des Endschalters, wodurch die Kontakte im Hauptstromkreis physisch getrennt werden und der Motor vollständig stromlos wird und abbremst. Die Endschalter (SQ1/SQ2) sind seitlich am Trommelgehäuse montiert und erfassen die Position des Drahtseils über eine Zahnstange oder ein Getriebe. Ihre Kontakte sind in den Steuerstromkreis der Schützspule geschaltet. Im Folgenden werden die Verdrahtung und Inbetriebnahme der Endschalter gemäß der Norm DIN 15018 (Krandimensionierungsnorm) und der TSG Q7016-2016 (Überwachungsprüfregeln für Montage, Umbau und Generalüberholung von Hebezeugen) erläutert.
1. Verdrahtung des Stromabschalt-Endschalters
Der Stromabschalt-Endschalter (auch als Not-Aus-Schalter oder Hauptstrom-Trennschalter bezeichnet) ist eine der wichtigsten Sicherheitseinrichtungen des Elektrohebezeugs. Er ist am Trommelende des Elektrohebezeugs montiert; die Stößelstange ist über das Drahtseil mit der Hakenflasche gekoppelt. Wenn der Haken die obere Grenze erreicht, drückt die Hakenflasche die Stößelstange nach oben, die wiederum den Mikroschalter im Stromabschalt-Endschalter betätigt und den Öffnerkontakt trennt. Da der Stromabschalt-Endschalter direkt in der Spannungsversorgung der Spule des Hauptschützes KM liegt, fällt KM bei Kontaktunterbrechung ab und die dreiphasige Stromversorgung des Motors wird vollständig unterbrochen – dies ist der wesentliche Unterschied zum Endschalter.
Verdrahtungsschritte für den Stromabschalt-Endschalter: Der Stromabschalt-Endschalter verfügt in der Regel über 3 Anschlussleitungen (rot oder weiß): zwei Öffnerkontakte (NO mit COM verbunden) und einen gemeinsamen Anschluss. Bei der Verdrahtung wird der gemeinsame Anschluss des Stromabschalt-Endschalters in Reihe nach dem Not-Aus-Taster und vor der Spule des Schützes KM geschaltet. Konkret: Leistungsschalter → Not-Aus-Taster SB (Öffnerkontakt) → Stromabschalt-Endschalter SQ1 (Öffnerkontakt) → Endschalter SQ2 (Öffnerkontakt) → Spule des Schützes KM → Nullleiter N. Wenn einer dieser Kontakte in dieser Reihenschaltung öffnet (Not-Aus betätigt, obere Grenze ausgelöst, untere Grenze ausgelöst), wird die Spannungsversorgung der KM-Spule unterbrochen. Hinweis: Im Stromabschalt-Endschalter befinden sich zwei unabhängige Öffnerkontakte (einer für die obere und einer für die untere Grenze). Bei der Verdrahtung muss geprüft werden, welcher Anschluss welcher Richtung zugeordnet ist.
2. Verdrahtung der Endschalter
Die Endschalter (SQ1 für obere Grenze, SQ2 für untere Grenze) sind seitlich am Trommelgehäuse montiert und erfassen die Anzahl der Drahtseilwindungen auf der Trommel über eine Zahnstange oder eine Spindelmechanik. Wenn der Haken angehoben wird und die vorgegebene Windungszahl auf der Trommel erreicht ist, wird der Endschalter ausgelöst. Die Kontakte der Endschalter sind als Schließer (NO) und Öffner (NC) ausgeführt – für den Endschutz wird der Öffnerkontakt verwendet, der in Reihe im Steuerstromkreis der jeweiligen Richtung geschaltet ist.
Wichtige Hinweise zur Verdrahtung der Endschalter: Der Öffnerkontakt des oberen Endschalters SQ1 ist in Reihe in der Spule des Hubschützes KM1 geschaltet – bei Auslösung der oberen Grenze öffnet der Öffnerkontakt von SQ1, die KM1-Spule fällt ab und das Heben stoppt. Analog dazu ist der Öffnerkontakt des unteren Endschalters SQ2 in Reihe in der Spule des Senkschützes KM2 geschaltet und unterbricht bei Auslösung die Senkrichtung. Der Vorteil dieser Schaltungsart besteht darin, dass der Endschalter nur die jeweilige Richtung unterbricht – nach Auslösung der oberen Grenze bleibt die Senkrichtung weiterhin bedienbar (der Haken kann die Grenzzone nach unten verlassen). Der Stromabschalt-Endschalter hingegen unterbricht alle Richtungen; nach einer Auslösung ist ein manuelles Zurücksetzen erforderlich, bevor der Betrieb fortgesetzt werden kann.
3. Inbetriebnahme und Fehlersuche bei Endschaltern
Inbetriebnahme-Richtwerte (Norm DIN 15018): Bei Auslösung der oberen Grenze muss der Mindestabstand zwischen der Oberkante der Hakenflasche und der Trommel 200 mm betragen. Bei Auslösung der unteren Grenze müssen mindestens 3 Windungen Drahtseil auf der Trommel verbleiben (um ein Herausrutschen des Seilendes aus der Klemmplatte zu verhindern). Vorgehen bei der Inbetriebnahme: Zuerst den Haken ohne Last anheben und sich langsam der oberen Grenze nähern. Mit einem Stahlmaßband den Abstand zwischen der Oberkante des Hakens und der Trommelunterkante messen und die Position des Anschlags so justieren, dass der Endschalter bei exakt 200 mm auslöst. Analog wird die untere Grenze eingestellt – den Haken bis zur untersten Position absenken und den Endschalter bei ca. 3,5 verbleibenden Windungen auf der Trommel auslösen lassen.
Häufige Störungen: ① Obere Grenze spricht nicht an, der Haken fährt über die obere Grenze hinaus – gefährlichste Störung, kann zum Reißen des Drahtseils führen. Stößelstange des Stromabschalt-Endschalters auf Verklemmen prüfen (reinigen und mit Schmierfett behandeln), Kontakte auf Oxidation prüfen (mit feinem Schleifpapier nacharbeiten). ② Endschalter löst zu früh aus – der Haken stoppt, obwohl er sich noch im sicheren Bereich befindet. Ursache ist in der Regel eine verschobene Anschlagposition; den Anschlag auf der Stößelstange neu justieren. ③ Untere Grenze funktioniert nicht – das Drahtseil wird vollständig abgespult und das Seilende rutscht aus der Klemmplatte der Trommel. Sofort einen neuen Endschalter einbauen und die Auslöseposition verifizieren. ④ Kontaktverschweißung am Endschalter – zu hoher Kontaktstrom führt zum Verschweißen der Kontakte (prüfen, ob der Strom der KM-Spule zum Nennstrom der Endschalterkontakte passt; überschreitet der Spulenstrom die Nennbelastbarkeit der Endschalterkontakte (in der Regel 3–5 A), ist ein Zwischenrelais zur Entlastung vorzusehen).
4. Schlüsselparameter der Endschalter-Verdrahtung
| Parameter | Stromabschalt-Endschalter | Endschalter (SQ1/SQ2) |
|---|---|---|
| Einbauposition | Am Trommelende des Elektrohebezeugs | Seitlich am Trommelgehäuse |
| Erfassungsmechanismus | Stößelstange, mit Hakenflasche gekoppelt | Zahnstange oder Spindelmechanik (Windungszahl des Drahtseils) |
| Schaltungsart | In Reihe im Hauptstromkreis (direkte Unterbrechung der Stromversorgung) | In Reihe im Steuerstromkreis (Unterbrechung der Schützspule) |
| Kontakttyp | Öffnerkontakt (NC) | Öffnerkontakt (NC) |
| Wirkung bei Auslösung | Unterbricht alle Richtungen; manuelles Zurücksetzen erforderlich | Unterbricht nur die jeweilige Richtung; Gegenrichtung bleibt bedienbar |
| Schutzfunktion | Primärer Schutz (direkte Stromunterbrechung) | Sekundärer Schutz (Steuerkreis-Unterbrechung) |
| ParameterProjekt | Stromabschalt-Endschalter | Endschalter(MaschinenBauart) | Näherungsschalter(elektronisch) |
|---|---|---|---|
| KontaktTyp | RuhestromprinzipNC×2 | 1 Schließer / 1 Öffner×2 | NPN/PNPDreileiter |
| Einbauposition | TrommelEndstangenkopplung | TrommelseitlichZahnradAntrieb | Trommelberührungslos von oben |
| KontaktNennstrom | 3~5A | 5~10A | 0.2~0.5A(erforderlichZwischenrelais) |
| Abschaltkreistyp | Hauptstromkreis(SchützSpule) | Steuerstromkreis(RichtungSchütz) | SPS/Steuerstromkreis |
| Rückstellung nach Auslösung | Manuell(Rückstellung über Zugstange) | automatisch(Ausklinken bei Gegenlauf) | automatisch(außerhalb des Sensorbereichs) |
| Schutzart (IP) | IP54 | IP65~IP67 | IP67~IP69 |
| Lebensdauer(mechanische Lebensdauer) | 1010.000 Zyklen | 5010.000 Zyklen | 50010.000 Zyklen(ohneKontakt) |
| Referenzpreis | 30~80EUR | 50~150EUR | 150~500EUR |
5. Verdrahtung des Endschalters – Datenkarte
| ≥200mm oben Endschalter Sicherheitsabstand Hakenflasche Abstand Oberkante Trommel Minimum Abstand, Norm DIN 15018zwingende Vorgabe | ≥3Windung Trommelvorbehalten Drahtseil untere Grenzebei Auslösung Trommelverbleibend oben Drahtseilnicht weniger als3Windungen gegen Seilaustritt | 3~5A Phasenausfallschutz Endschalter Kontakt Strom Kontakt Nennkapazität, Überschreitung nur nach Zwischenrelais Erweiterung gegen Kontaktverschweißung |
| 0.5s Endschalter Reaktionszeit Endschaltervon Auslösung bis Schützvollständige Abschaltzeit, Überschreitung erfordert Inspektion Kontakt Status | 1010.000 Zyklen mechanische Lebensdauer Anzahl Stromabschalt-Endschaltermechanische Lebensdauer, bei Annäherung an Lebensdauerende Wiederkehrende Prüfung Kontakt Schalten | monatlich Endschalter Testen Zyklus monatlich Manuell Testen Endschalterfunktionund Auslöseposition dokumentieren, aufnehmen Spezialausrüstung Tägliche Prüfung |
Die oben genannten Daten fassen die Schlüsselparameter des Elektroseilzug-Endschalters zusammen. Bei Kelude Schwerindustrie wird jeder Elektrohebezeug vor Auslieferung einem Funktionstest des Endschalters sowie einer Positionskalibrierung unterzogen. Eine Einstellungs-Protokollkarte für den Endschalter liegt zur Überprüfung nach der Montage bei. Weitere Informationen zur Konfiguration von Sicherheitsschutzeinrichtungen für Brückenkrane finden Sie im Artikel Motorverdrahtung des Elektroseilzugs, der detailliert auf die Steuerstromkreise der Schütze und das Bremssystem eingeht.
Technische Hinweise zur Verdrahtung des Endschalters
„Der Endschalter ist die letzte Sicherheitsbarriere des Elektrohebezeugs, wird aber von vielen Betreibern als reine Formsache betrachtet. Eine von uns durchgeführte Vor-Ort-Untersuchung ergab, dass bei fast 20 % der im Einsatz befindlichen Brückenkrane der Endschalter bereits ausgefallen war (Kontaktkorrosion oder Anschlagverschiebung), ohne dass das Bedienpersonal davon wusste. Schwerwiegender ist, dass einige Wartungstechniker nach einem Endschalterfehler die Verdrahtung direkt überbrücken – ein äußerst riskanter Eingriff, da bei einem Aufprall des Hakens das Drahtseil reißen und die Last ungebremst abstürzen kann. Die Norm DIN 15018 legt eindeutig fest, dass der Endschalter eine nicht überbrückbare Sicherheitseinrichtung darstellt und keinesfalls ein Parallelschalten eines Schalters an den Endschalterklemmen zulässig ist. Kelude Schwerindustrie verlangt bei der Übergabe der Anlage zwingend die Unterzeichnung einer Funktionsbestätigung für den Endschalter durch den Betreiber und schult das Bedienpersonal darin, die Endschalterfunktion monatlich manuell zu testen.“
6. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F: Der Endschalter des Elektrohebezeugs reagiert nicht – wie lässt sich das beheben?
A: Wenn der Endschalter nicht auslöst, gehen Sie die Ursachen der Reihe nach durch: ① Kontaktkorrosion oder -abbrand – messen Sie mit dem Multimeter im Widerstandsbereich die Durchgängigkeit an den Endschalterklemmen. Im nicht ausgelösten Zustand sollte der Kontakt durchgängig sein (0 Ω), nach der Auslösung unterbrochen (∞). Ist der Kontakt in keinem Zustand durchgängig, öffnen Sie das Gehäuse und prüfen Sie die Kontakte. Korrosion lässt sich mit Schleifpapier der Körnung 400 entfernen, bei Abbrand ist ein Austausch erforderlich. ② Anschlagposition verschoben – wenn die Endschalterstange bei maximaler Hakenhöhe nicht betätigt wird, muss die Befestigungsposition des Anschlags neu justiert werden. ③ Lose Verdrahtung – die Anschlussleitungen des Endschalters an der Klemmenleiste sind locker; ziehen Sie die Schrauben nach. ④ Mechanische Blockierung des Endschalters – Stange oder Schubstange schwergängig; reinigen und leicht mit Fett schmieren. Wichtig: Nach der Reparatur muss der Endschalter manuell auf einwandfreie Funktion geprüft werden, bevor er wieder in Betrieb genommen wird.
F: Wie wird die Abschalthöhe des Endschalters am Elektrohebezeug eingestellt?
A: Einstellen der oberen Grenze: Heben Sie den leeren Haken bis auf ca. 250 mm Abstand zur Trommel an und stoppen Sie. Markieren Sie einen Referenzpunkt am Drahtseil. Betätigen Sie dann manuell die Endschalterstange bis zum Auslösepunkt und markieren Sie die Position des Hakens. Vergleichen Sie die beiden Markierungen: Liegt der Auslösepunkt höher als die Zielposition (Abstand zur Trommel < 200 mm), verschieben Sie den Anschlag in Richtung der Stange (nach oben). Löst der Endschalter zu früh aus (> 250 mm), verschieben Sie den Anschlag von der Stange weg (nach unten). Testen Sie nach jeder Einstellung erneut, bis der Endschalter bei einem Abstand von 200–220 mm zur Trommel auslöst. Die Einstellung der unteren Grenze erfolgt analog: Senken Sie den Haken, bis noch ca. 3,5 Seillagen auf der Trommel verbleiben, und justieren Sie die Anschlagposition. Die Einstellung erfolgt im Leerlauf; nach der Einstellung ist ein Funktionstest unter schwerer Last durchzuführen, um ein zuverlässiges Auslösen im Sicherheitsbereich zu bestätigen.
F: Ist es zulässig, nur einen Stromabschalt-Endschalter oder nur einen Endschalter zu installieren?
A: Gemäß den Prüfregeln für die Überwachungsprüfung von Montage, Umbau und Generalüberholung von Hebezeugen (TSG Q7016-2016) muss ein Elektrohebezeug sowohl mit einem Begrenzer für die obere als auch für die untere Hubgrenze ausgestattet sein; beide Funktionen sind redundant auszulegen. Der Stromabschalt-Endschalter dient als Hauptschutz (trennt die Stromversorgung), der Endschalter als zusätzlicher Schutz (trennt den Steuerstromkreis der jeweiligen Bewegungsrichtung). Ist nur eine Einrichtung vorhanden, gibt es bei deren Versagen keine Rückfallebene. In dokumentierten Unfallfällen konnte der Stromabschalt-Endschalter nach einem Kontaktdefekt des Endschalters die Hauptstromversorgung trennen und so einen Aufprall des Hakens verhindern. Daher wird dringend empfohlen, beide Endschaltertypen zu installieren und im Rahmen der Täglichen Prüfung separat auf ihre Funktion zu testen.
F: Wie wird der Näherungsschalter (elektronischer Endschalter) am Elektrohebezeug verdrahtet?
A: Elektronische Näherungsschalter (induktiv oder optisch) sind Dreileiter-Sensoren: braunes Kabel (Stromversorgung +24 V DC), blaues Kabel (Stromversorgung 0 V), schwarzes Kabel (Signalausgang). Ein NPN-Näherungsschalter schaltet den Signalausgang bei Erkennung des Ziels auf Low-Pegel (0 V), ein PNP-Typ auf High-Pegel (+24 V). Schaltungsart: braunes Kabel an den Pluspol der DC-24-V-Stromversorgung, blaues Kabel an den Minuspol, schwarzes Kabel an einen Digitaleingang der SPS oder an die Spule eines Zwischenrelais. Da der Nennstrom der Näherungsschalterkontakte in der Regel nur 0,2–0,5 A beträgt, dürfen sie nicht direkt die Schützspule ansteuern; eine Umschaltung über ein Zwischenrelais (KA) ist erforderlich, bevor der Steuerstromkreis des Schützes geschaltet wird. Vorteile der elektronischen Endschalter sind der verschleißfreie Kontakt und die lange Lebensdauer; Nachteile sind die Notwendigkeit einer externen Stromversorgung und die im Vergleich zu mechanischen Kontakten geringere Störfestigkeit.
Weitere Informationen zur elektrischen Sicherheit von Brückenkranen finden Sie im Artikel Verdrahtung der Fernbedienung des Elektrohebezeugs mit der Konfigurationslösung für das Not-Halt-Relais und den Sicherheitskreis.
