Kelude präsentiert intelligentes Lasthebemagnetsystem LXD

Kelude Schwerindustrie – Intelligentes Lasthebemagnetsystem

Das intelligente Lasthebemagnetsystem der Baureihe KL-EM, gesteuert über eine SPS S7-1200, arbeitet mit einer Nennspannung von DC 220 V und einer Tragfähigkeit von 1–20 t pro Einheit. Mehrere Einheiten können parallel geschaltet werden, um höhere Lasten zu heben. Das System bietet drei Betriebsmodi: Magnetisieren, Entmagnetisieren und Halten. Eine integrierte Notstromversorgung (Batteriepufferung) gewährleistet die Magnetkraft bei Stromausfall für mindestens 20 Minuten. Die automatische Erkennung der Stahlblechlagenzahl erfolgt über das Impedanzverfahren der Erregerwicklung. Drei Parameter – Temperatur, Isolation und Strom – werden online überwacht. Ausgestattet mit Isolationsklasse H (Temperaturbeständigkeit 180 °C) und Schutzart IP65. Die Restmagnetisierung nach dem Entmagnetisieren beträgt ≤ 5 mT. Das System ist bereits bei 13 Unternehmen in China auf 45 Brückenkranen im Einsatz und hat über 600.000 Betriebsstunden angesammelt.

Kelude Schwerindustrie gibt die Markteinführung seines intelligenten Lasthebemagnetsystems bekannt. Das System wurde für den Transport von Stahlplatten, Profilen und Stahlblöcken in der Stahl-, Schiffsbau- und Stahlbauindustrie entwickelt. Es integriert vier Kernfunktionen in den konventionellen Lasthebemagneten: intelligente SPS-Steuerung, Notstromversorgung (Halten bei Stromausfall), Erkennung der Blechlagenzahl und Online-Überwachung. Damit wird der Schritt vom einfachen „Anziehen bei Stromfluss“ hin zur intelligenten, gesteuerten Magnetkraft realisiert.

Die folgenden Daten basieren auf JB/T 10733-2017 „Hebemagnete“ (herausgegeben vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, in Kraft seit September 2017), EN 60204-32 „Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 1: Allgemeine technische Bedingungen“ (entspricht EN 60204-32), dem Siemens S7-1200 Systemhandbuch (A5E02486680-AQ, Ausgabe 2024), dem Datenblatt der wartungsfreien Blei-Säure-Batterie Panasonic LC-R127R2PG (Panasonic, Rev.4, 2023) sowie der Betriebsdatenbank von 13 bei Kelude Schwerindustrie realisierten Projekten (September 2023 bis Juni 2026, Projektnummern KL-EM-2023-001 bis 013).

Kelude Schwerindustrie präsentiert intelligentes Lasthebemagnetsystem – Automatisierungslösung für den Transport von Stahlplatten und Profilen

Systemkomponenten im Überblick

Das intelligente Lasthebemagnetsystem besteht aus vier Hauptkomponenten:

① Lasthebemagnet KL-EM-Serie
Runde oder rechteckige Bauform · DC 220 V / 5–50 A · Tragfähigkeit 1–20 t einzeln · Parallelschaltung von 2–8 Magneten bis 100 t · Isolationsklasse H / IP65
② Intelligenter Schaltschrank
Siemens S7-1200 CPU 1212C · Gleichrichter für DC 220 V · Batterielademodul · IGBT-Platine für Magnetisieren/Entmagnetisieren · PROFINET-Schnittstelle
③ Bedienterminal
7-Zoll-HMI-Touchscreen · Ein-Tasten-Betrieb für die Modi Magnetisieren/Entmagnetisieren/Halten · Echtzeitanzeige von Strom, Übertemperatur und Restmagnetismus · Integration der Fernsteuerung
④ Befestigungsart
Aufhängung am Kranhaken mittels Drahtseil oder starrer Tragvorrichtung · Kompatibel mit Brückenkranen der Typen LD, LH und QD · Stromversorgung über Schleifleitung (AC 380 V) · Umbauzeit ca. 1 Tag


Kernfunktion: Sicheres Halten bei Stromausfall

Die Notstromversorgung bzw. das Halten der Magnetkraft bei Stromausfall ist die wichtigste Sicherheitsfunktion des Lasthebemagneten. Das System ist mit einem wartungsfreien Blei-Säure-Batteriepaket ausgestattet (Panasonic LC-R127R2PG, 12 V / 7,2 Ah, 4 Stück in Reihe geschaltet = 48 V / 28,8 Ah, erweiterbar auf 40 Ah;Referenz Panasonic-Datenblatt S.3, Entladecharakteristik, Nennkapazität 7,2 Ah bei 25 °C für 10 h Entladezeit). Bei einem Stromausfall oder Kabelbruch schaltet die Steuerung innerhalb von 50 ms automatisch auf Batteriebetrieb um und hält den Erregerstrom des Magneten aufrecht, wodurch ein Absturz der Last verhindert wird. Die Batteriekapazität sichert die Magnetkraft für mindestens 20 Minuten (Standard-Betriebsbedingungen, berechnet mit einem Erregerstrom von 8 A für das Modell KL-EM-5T). Diese Zeit reicht aus, um die Last sicher auf den Boden abzusenken.

Das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht in Echtzeit die Batteriespannung (Alarmschwelle 42 V, gemäß Panasonic-Spezifikation S.5 Entladeschlussspannung 1,75 V/Zelle × 4 × 6 = 42 V), den Lade- und Entladestrom sowie die Umgebungstemperatur. Die Batterielebensdauer beträgt ≥ 3 Jahre oder 500 Lade-/Entladezyklen (gemäß Panasonic-Spezifikation S.8 Float-Ladung-Lebensdauerkurve @ 25 °C). Die KL-EM-Serie verfügt über eine Doppelspulen-Redundanzauslegung: Fällt die Hauptspule aus, übernimmt die Reserve-Spule automatisch und hält 50 % der Nennmagnetkraft aufrecht, um Zeit für Notfallmaßnahmen zu gewinnen.


Kernkompetenz: Stahlblech-Lagen-Erkennung

Ein häufiges Problem beim Heben und Transportieren von Stahlblechen ist das gleichzeitige Anheben mehrerer Bleche durch den Lasthebemagneten, was zu Überlast oder herabfallenden Blechen führen kann. Das System verwendet die Erregerimpedanzmethode zur Erkennung der Blechlagenzahl: Während des Magnetisierungsvorgangs erfasst die SPS die transienten Strom- und Spannungsantwortkurven (Abtastfrequenz 10 kHz). Der KL-EM-LI-Erkennungsalgorithmus (basierend auf Support Vector Machine SVM, RBF-Kernfunktion γ = 0,1, Strafkoeffizient C = 10, trainiert mit 3.200 Datensätzen × 5-facher Kreuzvalidierung, Klassifikationsgenauigkeit 98,5 % bewertet nach GB/T 29859-2013 „Spezifikation zur Bewertung von Machine-Learning-Modellen“) ermittelt automatisch die Anzahl der angezogenen Bleche. Der Bediener stellt am HMI die Ziel-Lagenzahl ein (z. B. „einzeln“ oder „2 Bleche“). Das System regelt den Erregerstrom automatisch nach; bei Überschreitung der Ziel-Lagenzahl wird das Heben gesperrt und ein Alarm ausgelöst.

In bereits installierten Projekten (Statistikbasis N = 8.600 Magnetisierungsvorgänge) wurden folgende Erkennungsgenauigkeiten erzielt: Einzelblech-Erkennung 99,2 % (95 %-Konfidenzintervall ± 0,3 %), 2-Blech-Erkennung 97,8 % (± 0,6 %), 3-Blech-Erkennung 95,1 % (± 1,1 %).


Kernkompetenz: Intelligente Entmagnetisierung

Eine unvollständige Entmagnetisierung herkömmlicher Lasthebemagnete führt zum Anhaften der Stahlbleche (Remanenz bis zu 50–100 mT), was Entladevorgänge erschwert und ein Sicherheitsrisiko darstellt. Die intelligente Entmagnetisierung der KL-EM-Serie nutzt das Verfahren der abklingenden Wechselmagnetisierung: Die SPS erzeugt über einen IGBT-Wechselrichter einen sinusförmigen Strom, der von 50 Hz kontinuierlich auf 0 Hz abfällt (Anfangsstrom 100 % des Nennerregerstroms, Abnahme um 5 % pro Zyklus, insgesamt 20 Zyklen, Gesamtentmagnetisierungszeit ca. 1,5 Sekunden). Nach Abschluss der Entmagnetisierung beträgt die Remanenz ≤ 5 mT (gemessen mit Gaußmeter), sodass sich die Stahlbleche mühelos lösen lassen. Das System bietet außerdem einen Null-Remanenz-Modus für Nichteisenmetalle wie Aluminium und Kupfer (Remanenz ≤ 1 mT). Die Entmagnetisierungswirkung wird online verifiziert: Ein Hall-Sensor erfasst die Remanenz an der Magnetoberfläche; bei unzureichender Entmagnetisierung wird der Vorgang automatisch einmal wiederholt.


Wirtschaftlichkeit im Überblick

Betrachtet wird eine Stahlblech-Vorbehandlungslinie in einer Werft mit 4 Brückenkranen, ausgestattet mit 8 KL-EM-5T-Lasthebemagneten:

Gesamtinvestition
ca. 39.700 € (4 Krane × ca. 9.900 €/Kran, inkl. Saugnapf + Schaltschrank + Montage & Inbetriebnahme)
Jährliche Personalkostenersparnis
ca. 18.300 €/Kran (Reduzierung um 2 Personen × ca. 760 €/Monat × 12)
Produktionssteigerung (Effizienzgewinn)
ca. 23.100 €/Kran (tägliche Hubvorgänge von 280 auf 380, +36 %)
Jährliche Gesamtersparnis
ca. 41.400 €/Kran · Amortisationszeit ca. 11,5 Monate

Vor dem Umbau: 45 Sekunden Positionierzeit pro Hub, 280 Hubvorgänge täglich, 2 Hilfskräfte. Nach dem Umbau: 12 Sekunden Positionierzeit (−73 %), 380 Hubvorgänge täglich (+36 %), 0 Hilfskräfte.


Technische Parameter im Vergleich

Kelude Schwerindustrie – Ihr Partner für industrielle Hebe- und Fördertechnik

Als Spezialist für hochwertige Krane und Hebezeuge liefert Kelude maßgeschneiderte Lösungen für anspruchsvolle Industrieanwendungen. Unsere Systeme sind auf Langlebigkeit, Effizienz und Sicherheit im Dauerbetrieb ausgelegt.

Engineering-Kompetenz nach DIN-Normen

Die Konstruktion unserer Krane erfolgt konsequent nach den relevanten DIN-Normen und europäischen Richtlinien. Dies gewährleistet nicht nur eine hohe Betriebssicherheit, sondern auch eine reibungslose Integration in bestehende Anlagen und Prozesse. Von der Lastaufnahme bis zur präzisen Positionierung – jedes System wird exakt auf Ihre Anforderungen abgestimmt.

Dabei setzen wir auf modernste Fertigungsverfahren und qualitätsgeprüfte Komponenten, die auch unter extremen Bedingungen zuverlässig ihren Dienst verrichten. Das Ergebnis sind Hebezeuge, die Maßstäbe in puncto Performance und Wirtschaftlichkeit setzen.

Individuelle Kranlösungen für jede Branche

Ob in der Automobilfertigung, im Anlagenbau oder in der Logistik – unsere Kransysteme finden überall dort Einsatz, wo schwere Lasten präzise und sicher bewegt werden müssen. Wir bieten ein breites Spektrum an Standard- und Sonderlösungen, die sich flexibel an Ihre räumlichen Gegebenheiten und betrieblichen Abläufe anpassen lassen.

Dank modularer Bauweisen und intelligenter Steuerungstechnik sind unsere Anlagen zukunftssicher und können bei wachsenden Anforderungen problemlos erweitert oder nachgerüstet werden. So investieren Sie in eine nachhaltige Technologie, die mit Ihrem Unternehmen wächst.

Service und Wartung für maximale Verfügbarkeit

Ein Kran ist nur so gut wie sein Service. Deshalb bieten wir ein umfassendes Dienstleistungspaket, das von der regelmäßigen Wartung über Inspektionen bis hin zur schnellen Störungsbehebung reicht. Unsere qualifizierten Techniker sorgen dafür, dass Ihre Anlage stets in einem optimalen Betriebszustand ist.

Mit vorbeugenden Wartungsplänen und der Verfügbarkeit von Original-Ersatzteilen minimieren wir Stillstandszeiten und erhöhen die Lebensdauer Ihrer Investition. So bleibt Ihre Produktion zuverlässig in Bewegung.

Häufige Fragen zu unseren Krananlagen

F: Welche Traglasten können Ihre Krane abdecken?

A: A: Unser Programm umfasst Standardkrane bis zu einer Tragfähigkeit von 50 Tonnen. Für spezielle Anforderungen entwickeln wir kundenspezifische Lösungen, die deutlich darüber hinausgehen können.

F: Bieten Sie auch Krananlagen für explosionsgefährdete Bereiche an?

A: A: Ja, wir liefern spezielle Ausführungen gemäß der ATEX-Richtlinie für den Einsatz in explosionsgefährdeten Zonen. Diese Systeme sind mit entsprechend zertifizierten Komponenten ausgestattet und erfüllen alle geltenden Sicherheitsanforderungen.

F: Wie lange ist die Lieferzeit für einen Standardkran?

A: A: Für unsere standardisierten Modelle beträgt die Lieferzeit in der Regel 8 bis 12 Wochen nach Auftragsbestätigung. Individuelle Sonderanfertigungen können je nach Komplexität eine längere Planungs- und Fertigungszeit in Anspruch nehmen.

Benötigen Sie eine maßgeschneiderte Lösung für Ihre Hebeaufgaben? Kontaktieren Sie uns für eine unverbindliche Beratung.

Technische ParameterKennwert
LasthebemagnetTypKL-EM-1T / 3T / 5T / 10T / 20T
NennspannungDC220V
Nennstrom5~50A(gemäßTyp)
EinzelgerätTragfähigkeit1t / 3t / 5t / 10t / 20t
Parallelschaltung2~8Einzelgerät(Erweiterungsplatinensteuerung)
IsolationsklasseHStufe(Temperaturbeständigkeit180°C)
Schutzart (IP)IP65
Magnetresthaltezeit bei Stromausfall≥20Minuten(Akkumulator)
Entmagnetisierungsremanenz≤5mT
StahlblechLagenzahlErkennungSVMAlgorithmus,Einzelblatt99.2%
NormengrundlageJB/T 10733-2017
Anzahl der installierten Einheiten13Unternehmen / 45Einzelgerät

Weitere Informationen: Kelude Schwerindustrie präsentiert intelligentes Lastaufnahmemittel-System – integrierte Lösung mit automatischer Wellenausrichtung, Pendeldämpfung und Wiegefunktion, Kelude Schwerindustrie präsentiert intelligente Zentralschmierung für Krane – SPS-gesteuerte Dosierung + KI-basierte Schmierungsprognose

Häufige Fragen zu Lasthebemagneten

F: Welche Materialien können mit einem Lasthebemagneten transportiert werden?

A: Geeignet für magnetisierbare Werkstoffe wie Kohlenstoffstahl, niedriglegierten Stahl und Edelstahl (ferritisch/martensitisch), darunter Stahlblech, Stahlcoil, Stahlbarren, Profile, Stahlrohre und Schrott. Nicht geeignet für austenitischen Edelstahl (304/316), Buntmetalle wie Aluminium und Kupfer sowie nichtmetallische Werkstoffe. Für warme Brammen mit Temperaturen über 200°C ist eine hochtemperaturbeständige Ausführung erforderlich (Serie KL-EM-HT, temperaturbeständig bis 600°C, Spezialspule + hochtemperaturbeständiger Magnetpol).

F: Muss die Notstrom-Batterie für den Magnetbetrieb regelmäßig ausgetauscht werden?

A: Ja. Die Auslegungslebensdauer der Batterie beträgt mindestens 3 Jahre oder 500 Lade-/Entladezyklen (maßgeblich ist der zuerst erreichte Wert). Eine Kapazitätsprüfung wird alle 2 Jahre empfohlen (mit FLUKE BT510 Batterie-Innenwiderstandstester). Bei Unterschreitung von 80% der Anfangskapazität ist die Batterie zu ersetzen. Das HMI-System erfasst automatisch die Anzahl der Lade-/Entladezyklen und den aktuellen Kapazitätsprozentsatz; bei Fälligkeit erscheint ein Erinnerungshinweis. Die Kosten für den Batteriewechsel betragen ca. 229 € pro Satz (48V/40Ah wartungsfreie Blei-Säure-Batterie).

F: Ist beim Umbau auf einen Lasthebemagneten ein Austausch des Hubwerks erforderlich?

A: Nein. Der Lasthebemagnet wird über eine Hebekette oder ein starres Traggestell am Haken des Brückenkrans aufgehängt; die Befestigungsart entspricht der eines Standard-Lastaufnahmemittels. Elektrisch sind lediglich eine AC380V-Stromversorgung über die Schleifleitung des Krans sowie die Führung der Signalleitung vom Schaltschrank zum HMI oder zur Fernsteuerung erforderlich. Die Umbauarbeiten dauern ca. 1 Tag (ohne Kranstillstand). Verfügt der Kran über keine Reserve-Adern in der Schleifleitung, müssen zusätzliche Adern installiert oder eine Funkfernsteuerung verwendet werden.

F: Wie erfolgt die Synchronsteuerung bei mehreren parallel geschalteten Lasthebemagneten?

A: Bei Parallelschaltung mehrerer Magnete (z. B. 4 Magnete für große Stahlbleche) übernimmt ein System die Master-Funktion, die übrigen arbeiten als Slave. Die Master-SPS sendet die Befehle für Magnetisieren, Entmagnetisieren und Halten über PROFINET IRT; die Reaktionszeit der Slave-Geräte beträgt ≤1 ms. Jeder Magnet verfügt über eine separate Stromüberwachung. Bei einer Stromabweichung von mehr als ±10% an einem Magneten wird ein Alarm ausgelöst und das Heben gestoppt. Maximal 8 Magnete können parallel betrieben werden; die Gesamttragfähigkeit beträgt bis zu 100 t.

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