Elektrohebezeug Sicherheitseinrichtungen: Überlast & Endschalter

Sicherheitseinrichtungen des Elektrokettenzugs im Überblick Zu den vorgeschriebenen Sicherheitseinrichtungen eines Elektrokettenzugs gehören: Überlastsicherung (Ansprechwert ≤ 110 % der Nenntragfähigkeit), Hubendschalter (zweistufige Schutzeinrichtung bestehend aus Endschalter und Stromabschalt-Endschalter), Hakensicherung (Feder-Bord) sowie Not-Aus-Taster (roter Pilzkopf, selbsthaltend, Öffnerkontakt). Darüber hinaus sind Puffer, Endanschlag am Schienenende, Unterspannungsschutz, Nullstellungsschutz, Phasenfolgeschutz und Erdungsschutz erforderlich. Gemäß DIN FEM 1.001 gilt: Versagt eine Sicherheitseinrichtung, muss der Kran sofort außer Betrieb genommen werden.

Die gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitseinrichtungen umfassen: Überlastsicherung (Begrenzung auf ≤ 110 % der Nenntragfähigkeit), Hubendschalter (Endschalter in Kombination mit Stromabschalt-Endschalter als zweistufige Absicherung), Hakensicherung (Feder-Bord gegen Lastabsturz), Not-Aus-Taster (roter Pilzkopf, selbsthaltend, Öffnerkontakt). Zusätzlich müssen Puffer, Endanschlag am Schienenende, Unterspannungsschutz, Nullstellungsschutz, Phasenfolgeschutz und Erdungsschutz installiert sein.

Die Überlastsicherung wird werkseitig auf einen Ansprechwert von ≤ 110 % der Nenntragfähigkeit eingestellt. Die Einstellung erfolgt über eine mechanische oder elektronische Begrenzung, die bei Überschreitung des Grenzwerts das Heben automatisch unterbricht. Die regelmäßige Inspektion umfasst einen Funktionstest mit einer definierten Prüflast sowie die Kontrolle der Ansprechgenauigkeit. Die Prüfung ist mindestens einmal jährlich durch eine befähigte Person durchzuführen.

Der Hubendschalter begrenzt den maximalen Hubweg des Lastaufnahmemittels und verhindert ein Überfahren der oberen Endstellung. Er besteht aus einem Endschalter, der direkt auf den Hubmechanismus wirkt, sowie einem Stromabschalt-Endschalter als redundante Absicherung. Die Justierung erfolgt durch Verschieben der Schaltnocken entlang der Hubschiene; der Schaltpunkt muss so eingestellt sein, dass das Lastaufnahmemittel vor Erreichen des Endanschlags sicher zum Stillstand kommt.

Die Verdrahtung der Sicherheitseinrichtungen erfolgt in der Regel als Reihenschaltung im Steuerstromkreis. Der Not-Aus-Taster, die Endschalter und die Überlastsicherung sind so verschaltet, dass bei Auslösung eines einzelnen Elements die gesamte Hebezeugsteuerung unterbrochen wird. Zusätzlich sind Phasenfolgeschutz und Nullstellungsschutz in die Schaltung zu integrieren, um einen sicheren Anlauf nach Spannungsunterbrechung zu gewährleisten. Die Schaltungsart muss der Dokumentation des Herstellers entsprechen und ist bei der regelmäßigen Inspektion zu überprüfen.

Die regelmäßige Inspektion der Sicherheitseinrichtungen ist mindestens einmal jährlich durch eine befähigte Person durchzuführen. Bei intensiver Nutzung oder besonderen Einsatzbedingungen sind kürzere Prüfintervalle empfehlenswert. Zusätzlich ist vor jeder Inbetriebnahme eine Sicht- und Funktionsprüfung der sicherheitsrelevanten Bauteile erforderlich. Wird eine Sicherheitseinrichtung als defekt oder funktionsuntüchtig festgestellt, muss der Kran unverzüglich außer Betrieb genommen werden.

Einstellschritte für die Überlastsicherung (Drehmomentsensor-Typ / elektronisch):

① Vorbereitung: Standardgewichte bereitstellen (drei Gruppen: 100 %, 110 % und 125 % der Nenntragfähigkeit). Sicherstellen, dass das Hebezeug im Leerlauf ist und die Stromversorgung ordnungsgemäß funktioniert.

② Nullpunkt-Kalibrierung im Leerlauf: Überlastsicherung einschalten, Kalibriertaste gedrückt halten, um in die Parametereinstellung zu gelangen. Im Leerlauf die Taste „Null“ drücken, um das aktuelle Gewicht auf 0 zu setzen.

③ Kalibrierung unter Last: Prüfgewicht mit 100 % der Nennlast anheben. Nach dem Stabilisieren die Taste „Kalibrieren“ drücken und bestätigen, dass der Anzeigewert mit dem Gewicht des Prüfgewichts übereinstimmt. Bei einer Abweichung von mehr als ±5 % den Verstärkungsfaktor (Gain) anpassen.

④ Alarmwerte einstellen: Frühwarnwert auf 100 % (akustischer und optischer Alarm), Auslösewert auf 110 % (Unterbrechung des Hebekreises, nur Senken erlaubt) und sofortigen Auslösewert auf 125 % (Notabschaltung) setzen.

⑤ Verifizierung: Prüfgewicht mit 110 % der Nennlast anheben und bestätigen, dass die Überlastsicherung auslöst, der Hubvorgang stoppt und nur das Senken möglich ist. Mit 125 % der Nennlast die Notabschaltung auslösen und prüfen.

⑥ Plombierung: Nach erfolgreicher Einstellung die Abdeckplatte der Überlastsicherung plombieren. Eigenmächtige Änderungen sind untersagt. Jede Einstellung dokumentieren und archivieren.

Einstellschritte für den Hubendschalter (Zweistufige Begrenzung):

Stufe 1: Einstellung des Endschalters

① Befestigungsschrauben des Endschalters (SQ1/SQ2) lösen. ② Den Haken manuell bis zur gewünschten oberen Endposition anheben (Abstand Hakenoberkante zur Trommel ≥ 200 mm). ③ Die Position des Anschlags von SQ1 so einstellen, dass er gerade die Rolle des Endschalters berührt und ein hörbares „Klicken“ auslöst. ④ Schrauben festziehen und manuell verifizieren – beim Betätigen des Anschlags gegen die Rolle muss das Schütz KM1 (Heben) abfallen (Hub stoppt), während KM2 (Senken) weiterhin betätigbar sein muss. ⑤ Analog die untere Grenze mit SQ2 einstellen (mindestens 3 Windungen Drahtseil müssen auf der Trommel verbleiben).

Stufe 2: Einstellung des Stromabschalt-Endschalters

① Die Betätigungsstange des Stromabschalt-Endschalters wird durch die Hakenmutter oder einen Gegengewichtsblock bewegt. Den Abstand zwischen Betätigungsstange und Hakenmutter einstellen: Im Normalbetrieb muss die Hakenmutter beim Erreichen der höchsten Position die Betätigungsstange so weit drücken, dass der interne Öffnerkontakt unterbrochen wird. ② Erfolgt die Auslösung zu früh (Stopp trotz großem verbleibendem Hubweg), die Betätigungsstange näher zum Haken hin verschieben. Erfolgt die Auslösung zu spät (Haken berührt die Trommel, kein Stopp), die Betätigungsstange weiter vom Haken weg verschieben. ③ Nach der Einstellung drei vollständige Testzyklen im Leerlauf durchführen, um die korrekte Funktion der oberen und unteren Grenze zu bestätigen. ④ Bei CD1-Typen muss der Stromabschalt-Endschalter nach der Auslösung manuell über den Reset-Hebel zurückgesetzt werden – vorher sicherstellen, dass sich die Hakenspitze außerhalb des Grenzbereichs befindet.

Montageschritte für die Hakensicherung (Schutzbügel):

① Haken prüfen: Sicherstellen, dass an der Hakenöffnung die vorgesehenen Bohrungen für die Montage des Schutzbügels vorhanden sind (in der Regel 2 Gewindebohrungen M4~M6). Sind keine Bohrungen vorhanden, können diese an der Rückseite der Hakenspitze mit einem Bohrer (Durchmesser φ5~φ6) nachgearbeitet und anschließend ein Gewinde geschnitten werden.

② Auswahl: Es gibt Hakensicherungen in Federausführung (Standard) und mit Schraubbefestigung. Die Federausführung wird aus Federstahl gefertigt und kehrt durch die Federkraft selbstständig in die Schließposition zurück. Die Materialstärke muss ≥ 3 mm betragen und die Breite des Bügels muss mindestens 80 % der Breite der Hakenöffnung abdecken.

③ Montage: Die Montagebohrungen des Schutzbügels mit den vorhandenen Bohrungen am Haken ausrichten. Schrauben M5 oder M6 mit Federring und Unterlegscheibe durchstecken und mit Mutter sichern (Anzugsdrehmoment ca. 8 N·m). Nach dem Festziehen muss sich der Bügel frei um die Schraube drehen lassen und durch die Federkraft automatisch schließen.

④ Verifizierung: Den Schutzbügel manuell aufschieben – er muss selbstständig in die Schließposition zurückfedern. Mit einem Drahtseilgehänge testen: Beim Einhängen muss der Bügel aufgeschoben werden und nach dem Einhängen selbstständig einrasten, um ein Lösen zu verhindern. Das Anschlagmittel sollte von unten in den Haken eingeführt werden, um zu vermeiden, dass der Bügel durch das Anschlagmittel gegen die Hakenwand gedrückt wird und seine Schutzfunktion verliert.

⑤ Inspektion: Der Spalt zwischen geschlossenem Schutzbügel und Hakenspitze muss ≤ 3 mm betragen (gemäß FEM 1.001). Vor jedem Einsatz den Bügel auf Verformung, die Feder auf Versagen und die Schrauben auf festen Sitz prüfen. Bei nachlassender Elastizität der Feder ist der Bügel umgehend auszutauschen.

Anschlussmethode für den Not-Aus-Taster:

① Auswahl: Der Not-Aus-Taster muss als roter Pilzkopf mit Selbstverriegelung ausgeführt sein (Entriegelung durch Drehen oder Ziehen), gemäß EN 60204-32, Abschnitt 9.2.5.4. Die Kontaktbestückung ist 1Ö (1 Öffner) + 1S (1 Schließer), wobei die 1Ö-Variante zu bevorzugen ist.

② Anschlussposition: Der Öffnerkontakt des Not-Aus-Tasters wird in die gemeinsame Leitung des Steuerstromkreises eingeschleift (gemäß EN 60204-32). Elektrische Reihenfolge: Sekundärseite des Steuertransformators TC → Öffnerkontakt Not-Aus-Taster SB0 → Öffnerkontakt Stromabschalt-Endschalter → Handsteuerkabel-/Funkempfängertaster → KM-Spule → anderes Ende der TC-Sekundärseite.

③ Not-Aus im Handsteuerkabel: Die Not-Aus-Leitung im Handsteuerkabel (in der Regel schwarz) wird am NC-Anschluss des Not-Aus-Tasters im Handgerät angeschlossen. Das andere Ende des Handsteuerkabels wird am entsprechenden Klemmenpunkt im Schaltschrank aufgelegt. Empfohlener Leiterquerschnitt: 0,75 mm², empfohlene Verwendung von Aderendhülsen.

④ Not-Aus im Schaltschrank: Zusätzlich zum Not-Aus am Handgerät ist an der Schaltschranktür ein weiterer Not-Aus-Taster (roter Pilzkopf) zu montieren. Dessen NC-Kontakt ist in Reihe zum Steuerstromkreis geschaltet. Beide Not-Aus-Taster sind elektrisch in Reihe geschaltet – das Betätigen eines beliebigen Tasters unterbricht den gesamten Stromkreis und alle Schütze fallen ab.

⑤ Not-Aus über Fernsteuerung: Das Not-Halt-Relais K5 im Funkempfänger verwendet einen stromlos geöffneten (Ruhestromprinzip) Öffnerkontakt, der ebenfalls in die gemeinsame Leitung des Steuerstromkreises eingeschleift ist. Beim Betätigen des Not-Aus an der Fernsteuerung fällt das Relais K5 im Empfänger ab, der Öffnerkontakt öffnet und der Steuerstromkreis wird unterbrochen.

⑥ Verifizierung: Nach dem Anschluss einen Funktionstest unter Spannung durchführen – beim Betätigen des Not-Aus-Tasters müssen alle Mechanismen sofort stillstehen. Nach dem Entriegeln (Drehen/Ziehen) und Betätigen der Taste am Handgerät muss der Mechanismus wieder anlaufen. Es gilt das Prinzip „Stopp-Vorrang“: Nach einer Not-Aus-Auslösung ist eine manuelle Rückstellung erforderlich, bevor ein Neustart möglich ist, unabhängig von weiteren Bedienhandlungen.

Vergleichstabelle der Aderfarben für den Not-Aus-Anschluss

F: Dürfen Sicherheitseinrichtungen des Elektrokettenzugs demontiert werden?

A: Absolut nicht. Gemäß GB 6067.1-2010, Abschnitt 3.2, müssen Krane, deren Sicherheitseinrichtung versagt oder demontiert wurde, sofort außer Betrieb genommen werden. Überlastsicherung, Endschalter, Hakensicherung und Not-Aus-Taster sind verpflichtend vorgeschriebene Sicherheitseinrichtungen. Ihr Entfernen oder Überbrücken stellt einen schwerwiegenden Verstoß dar – bei der Prüfung von Sonderausrüstung führt dies zur Beurteilung als nicht konform und zur Anordnung der Außerbetriebnahme bis zur Korrekturmaßnahme. Das Bedienpersonal ist berechtigt, die Arbeit zu verweigern, wenn Sicherheitseinrichtungen fehlen.

F: In welchen Prüfintervallen müssen die Sicherheitseinrichtungen des Elektrokettenzugs geprüft werden?

A: Die Prüfintervalle richten sich nach TSG Q0002-2008: Täglich vor Inbetriebnahme – Endschalter, Not-Aus-Taster, Hakensicherung, Drahtseil. Monatlich – Puffer, Endanschlag am Schienenende, Erdungsleiter. Halbjährlich – Kalibrierung der Überlastsicherung, Testen des Unterspannungsschutzes, Testen des Phasenfolgeschutzes. Jährlich – Messung des Erdungswiderstands (≤ 4 Ω), Isolationsprüfung (≥ 1 MΩ), vollständige Sicherheitsprüfung der Maschine. Jede Inspektion ist zu dokumentieren und die Aufzeichnungen sind mindestens 5 Jahre aufzubewahren.

F: Welche Konsequenzen drohen, wenn fehlende Sicherheitseinrichtungen festgestellt werden?

A: Gemäß § 84 des Gesetzes über die Sicherheit von Sonderausrüstung (Spezialausrüstung) wird die Nutzung von Spezialausrüstung ohne die erforderliche Sicherheitsschutzeinrichtung untersagt; es drohen Geldbußen zwischen 30.000 und 300.000 CNY (ca. 3.800 bis 38.100 EUR). Bei schwerwiegenden Fällen kann die Nutzungsregistrierung widerrufen werden. Darüber hinaus können verantwortliche Personen des Unternehmens strafrechtlich belangt werden, wenn es aufgrund fehlender Sicherheitseinrichtungen zu Personenschäden kommt. Es wird empfohlen, regelmäßige Selbstkontrollen durchzuführen, um die Vollständigkeit und Funktionsfähigkeit der Sicherheitsausstattung sicherzustellen.

F: Wie viele Sicherheitseinrichtungen sind für einen Elektrokettenzug vorgeschrieben?

A: Nach GB 6067.1-2010 und TSG Q0002-2008 muss ein Elektrokettenzug mindestens über folgende Einrichtungen verfügen: Überlastsicherung, oberer Endschalter, unterer Endschalter, Hakensicherung, Not-Aus-Taster (auch am Schaltschrank), Unterspannungsschutz, Nullstellungsschutz, Erdungsschutz, Endanschlag am Schienenende und Puffer. Das sind insgesamt 10 Positionen, von denen keine fehlen darf. In Hochrisikobereichen wie der Metallurgie oder in explosionsgeschützten Umgebungen gelten zusätzliche Anforderungen an die Sicherheitsausstattung.

F: Was tun, wenn der Not-Aus-Taster nach dem Betätigen nicht mehr entriegelt?

A: Der Not-Aus-Taster ist ein selbstverriegelnder Pilzkopf-Taster. Das Verriegeln nach dem Drücken ist konstruktionsbedingt und kein Defekt. Zum Entriegeln muss der Pilzkopf entweder im Uhrzeigersinn gedreht (Dreh-Entriegelung) oder herausgezogen werden (Zieh-Entriegelung). Lässt sich der Taster nach dem Drehen oder Ziehen nicht entriegeln, ist die interne Selbstverriegelung möglicherweise blockiert: Prüfen Sie, ob Fremdkörper zwischen Pilzkopf und Gehäuse klemmen, und entfernen Sie diese ggf. mit Druckluft. Falls das Problem weiterhin besteht, demontieren Sie die Tasterfrontplatte und prüfen Sie, ob der Verriegelungsschieber verformt oder die Feder gebrochen ist. Ersetzen Sie den Taster in diesem Fall durch ein baugleiches Modell. Wichtig: Verwenden Sie niemals Zangen oder Schraubendreher, um den Pilzkopf gewaltsam zu lösen – dies kann den internen Mechanismus beschädigen und die Not-Halt-Funktion dauerhaft außer Funktion setzen. Nach dem Austausch ist die Funktion erneut zu testen: Betätigen – Kontakt muss öffnen; Entriegeln – Kontakt muss wieder schließen.