Elektrokettenzug Auswahl: CD1, MD1 und HC Hubgeschwindigkeit

Der Elektroseilzug ist das zentrale Hubwerk eines Krans. Die von Kelude Schwerindustrie gefertigten Elektroseilzüge der Baureihen CD1, MD1 und HC decken den Lastbereich von 1 bis 20 t ab. Alle Produkte durchlaufen vor Auslieferung eine Lastprüfung sowie einen Isolationstest. Die Baureihen CD1 (Einzeldrehzahl), MD1 (Zweidrehzahl) und HC (Kastenhubwerk) sind für M3~M6 verschiedene Triebwerksgruppen ausgelegt. Eine fundierte technische Auswahl erfordert die gleichzeitige Abstimmung von Hubgeschwindigkeit, Triebwerksgruppe und Lastvielfaches – alle drei Dimensionen sind gleichermaßen entscheidend. Dieser Artikel erläutert die Parametrierung der gesamten Elektroseilzug-Baureihe aus konstruktiver Sicht und liefert den vollständigen Berechnungsablauf.

Preisreferenzen und grundlegende Auswahlhinweise zu den einzelnen Traglasten finden Sie im Leitfaden zu technischen Parametern und Auswahl des 5-t-Elektroseilzugs sowie in den FAQ zu Elektroseilzug-Preisen. Detaillierte konstruktive Berechnungen des Hubwerks (Drahtseil, Trommel, Motor) sind im Beitrag zur Hubwerksberechnung des Elektroseilzugs beschrieben.

Strukturdiagramm des Elektroseilzugs CD1/MD1

Parametervergleich der Elektroseilzüge CD1 / MD1 / HC

Hubgeschwindigkeit berechnen und richtig auslegen

Die Hubgeschwindigkeit v eines Elektroseilzugs ergibt sich aus Motordrehzahl n, Getriebeübersetzung i, Trommeldurchmesser D₀ und Lastvielfaches m: v=π×D₀×n/(i×m×60). Dabei ist D₀ der Nenndurchmesser der Trommel (m), n die Nenndrehzahl des Motors (rpm), i die Getriebeübersetzung (CD1 mit dreistufiger Zahnradübersetzung ca. 100–120) und m das Lastvielfaches des Rollenblocks. Mit demselben Motor lassen sich durch unterschiedliche Getriebeübersetzungen und Lastvielfache Geschwindigkeiten von 3,5 m/min (Schwerlast, niedrige Geschwindigkeit) bis 8 m/min (leichte Last, hohe Geschwindigkeit) abdecken.

Standardgeschwindigkeiten der einzelnen Baureihen: CD1 Einzeldrehzahl 8 m/min (1–5 t), MD1 Zweigang 8/0,8 m/min (5 t) bzw. 7/0,7 m/min (10 t), HC Zweigang 3,5/0,35 m/min (16–20 t). Die HC-Baureihe kann optional mit Frequenzumrichtermotor für eine stufenlose Drehzahlregelung von 0,5–8 m/min ausgestattet werden. Auswahlgrundsatz: Bei häufigen Hubvorgängen mit hoher Umschlagleistung ist die hohe Geschwindigkeit von 8 m/min zu bevorzugen; bei schweren Lasten und präziser Montage steht die Sicherheit im Vordergrund, daher 3,5 m/min; wer beides benötigt, wählt den MD1 mit Zweigang.

Triebwerksgruppe und Einschaltdauer richtig wählen

Die Triebwerksgruppe bestimmt die Einschaltdauer JC des Motors, also den Anteil der Einschaltzeit innerhalb eines Arbeitszyklus. Für M3 (leichte Last, niedrige Frequenz) gilt JC=25 %, wobei die Stillstandszeit nach jedem Hubvorgang mindestens das Dreifache der Betriebszeit beträgt; M4 (mittlere Last, mittlere Frequenz) ebenfalls JC=25 %; M5 (mittelschwere Last) JC=40 %; M6 (schwere Last, hohe Frequenz) JC=60 %. Die Baureihe CD1 ist standardmäßig mit JC=25 % ausgelegt (geeignet für M3~M4), MD1 mit JC=25 %/40 % (für M4~M5) und HC mit JC=40 %/60 % (für M5~M6).

Bei gleicher Motorleistung liegt die Nennabgabe bei JC=40 % etwa 15–20 % unter der bei JC=25 %, da eine höhere Einschaltdauer eine größere Wärmekapazität zur Ableitung der Verlustwärme erfordert. Ein für JC=25 % ausgelegter Motor darf keinesfalls für Betriebsbedingungen oberhalb von M5 eingesetzt werden – Dauerbetrieb führt zur Überhitzung und zum Durchbrennen des Motors. Ist eine höhere Triebwerksgruppe gefordert, ist ein Motor mit größerer Leistung oder ein Kastenhubwerk der HC-Baureihe zu wählen.

Lastvielfaches und Seilzugkraft im Zusammenspiel

Das Lastvielfaches m bestimmt das Verhältnis zwischen Seilzugkraft und Hubgeschwindigkeit. Bei m=2 (zwei Seilstränge) beträgt die Seilzugkraft F≈(Q+q)/(2×η) und die Hubgeschwindigkeit v=2v₀ (v₀ = Trommelumfangsgeschwindigkeit); bei m=4 (vier Seilstränge) gilt F≈(Q+q)/(4×η) und v=v₀/2. Für kleine Traglasten von 1–10 t wird üblicherweise m=2 verwendet – einfache Konstruktion, geringe Kosten, hohe Geschwindigkeit. Bei großen Traglasten von 10–20 t kommt m=4 zum Einsatz: Die halbierte Seilzugkraft erlaubt eine Reduzierung des Drahtseildurchmessers um etwa 1–2 Spezifikationen; Rollenblock und Trommel werden zwar größer, die Ermüdungslebensdauer des Drahtseils bei Biegewechselbeanspruchung steigt jedoch um 30–50 %.

Einfluss des Lastvielfaches auf den Preis: m=4 erfordert 2–4 zusätzliche Rollen, was die Herstellungskosten des Rollenblocks um 10–15 % erhöht. Die Durchmesserreduzierung des Drahtseils senkt jedoch die späteren Austauschkosten. Der Drahtseildurchmesser wird nach dem Kriterium Bruchkraft ≥ F×n dimensioniert (M5: n=5). Den vollständigen Berechnungsablauf finden Sie im Beitrag zur Hubwerksberechnung des Elektroseilzugs.

Parametervergleich der Baureihen CD1, MD1 und HC

Bei der Auswahl ist zu beachten: Die Geschwindigkeitswerte in der obigen Tabelle entsprechen der Standardausführung. Kundenspezifische Geschwindigkeiten können durch Anpassung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes realisiert werden. Kelude bietet kundenspezifische Geschwindigkeitslösungen an – bei allen Sonderkonfigurationen werden der Sicherheitsfaktor des Drahtseils und die thermische Belastbarkeit des Motors neu berechnet (z. B. Reduzierung der Hubgeschwindigkeit von 8 m/min auf 5 m/min bei 5 t zur Erhöhung der Hubkapazität). Das HC-Kastenhubwerk kann optional mit einer frequenzgesteuerten Drehzahlregelung ausgestattet werden (zusätzlich erforderlich: Frequenzumrichter und Encoder, Aufpreis ca. 20 %–40 %). Für jede kundenspezifische Geschwindigkeitsauslegung werden der Sicherheitsfaktor des Drahtseils und die Motorwärmekapazität neu berechnet.

Häufige Fragen zur Elektroseilzug-Auswahl