Montagetoleranzen für Kranräder und Schienen nach GB/T 10183-2005

Die Norm DIN 15018 (entspricht inhaltlich ISO 8306:1985) definiert die zulässigen Montagetoleranzen für Räder und Schienen von Brücken- und Portalkranen. Die Montagegenauigkeit von Rädern und Schienen beeinflusst direkt die Laufruhe des Krans, den gleichmäßigen Verschleiß der Räder und die Lebensdauer der Schiene – übermäßige Montageabweichungen sind die häufigste Ursache für Spurkranzreiben, einseitigen Radverschleiß und Laufunruhe. Die Norm gilt für die Abnahme neu installierter Kranräder und Kranschienen sowie für Inspektion und Einstellung im Rahmen einer Generalüberholung.

Montagetoleranzen für Kranräder

Die Norm legt verbindliche Grenzwerte für die Radmontage fest. Die Vertikalschrägstellung des Rades (Winkel zwischen Radlauffläche und senkrechter Ebene zur Schienenoberkante) darf L/400 nicht überschreiten (L = Raddurchmesser); bei einem Raddurchmesser von 500 mm entspricht dies maximal 1,25 mm. Die Horizontalschrägstellung (Winkel zwischen Radlauffläche und Schienenflanke) ist auf L/500 begrenzt. Die Radachsen benachbarter Räder derselben Schiene müssen fluchten; die zulässige Abweichung beträgt ±1,5 mm. Die Fluchtungsabweichung der Räder gegenüberliegender Seiten (Längsversatz eines Rades relativ zum gegenüberliegenden Rad) darf ±2 mm nicht überschreiten. Die Diagonaldifferenz (Differenz der Diagonalen zwischen den Mittelpunkten der vier Räder) ist auf ±3 mm begrenzt. Diese Toleranzen gewährleisten einen spurkranzfreien, geraden Lauf des Krans.

Auch die Spannweitenabweichung der Räder ist ein zentraler Montageparameter. Die Norm legt fest: Bei Spannweiten bis 16,5 m beträgt die zulässige Abweichung des Achsabstands der Räder auf beiden Schienensträngen ±3 mm, bei größeren Spannweiten ±5 mm. Die Radlauffläche muss gleichmäßig auf der Schienenoberkante aufliegen; die Kontaktlänge darf 80 % der Radbreite nicht unterschreiten. Wird dieser Wert nicht erreicht, ist die Auflagefläche durch Unterlegplatten oder Nachbearbeitung der Lagergehäuse-Anschlussflächen anzupassen. Nach der Montage ist der Achsabstand nach der Diagonalmethode zu prüfen, d. h. die Differenz der Diagonalen zwischen den Radmittelpunkten wird gemessen und muss innerhalb von ±3 mm liegen. Kelude Schwerindustrie prüft die Radmontagegenauigkeit vor Auslieferung stückweise an jedem Kran, um die Normanforderungen zu erfüllen.

Montagetoleranzen für Kranschienen

Die Norm definiert die zulässigen Abweichungen für die Schienenmontage. Spannweitenabweichung: Die Abweichung des Achsabstands der beiden Schienenstränge darf ±5 mm nicht überschreiten; die relative Höhendifferenz ist auf ±3 mm begrenzt (bei großen Spannweiten ±5 mm). Geradheit der Schiene: In horizontaler Richtung darf die Geradheitsabweichung innerhalb von 10 m Länge ±2 mm und über die gesamte Schienenlänge ±10 mm nicht überschreiten. Schienenhöhe: Die Höhenkote beider Schienen im selben Querschnitt darf um höchstens ±3 mm abweichen; das Längsgefälle der Schiene ist auf 1/1000 begrenzt. Am Schienenstoß darf der Höhenversatz 1 mm und das Spaltmaß 3 mm nicht überschreiten. Schienenstöße derselben Schiene müssen um mindestens 500 mm versetzt angeordnet werden, um eine gleichzeitige Überfahrt zweier Stöße durch ein Rad und die daraus resultierende Stoßüberlagerung zu vermeiden.

Ebenso wichtig ist die fachgerechte Befestigung der Schienen. Der Abstand der Klemmplatten beträgt in der Regel 500–600 mm; die Klemmplatten sind gleichmäßig mit dem in der Konstruktion vorgegebenen Drehmoment anzuziehen. Zwischen Schienenunterkante und Kranbahnträger ist eine elastische Unterlage von 5–8 mm Dicke über die gesamte Schienenlänge zu verlegen; an den Stößen muss die Unterlage mindestens 50 mm überlappen. Befestigungswinkel und Schrauben sind durch vollständige oder beidseitig unterbrochene Schweißnähte zu verbinden; die Nahtdicke muss mindestens 6 mm betragen. Nach der Montage ist die Geradheit der Schiene mit der Stahldraht-Methode zu prüfen (0,5 mm Stahldraht, Spannung 100 N); die Abweichung wird abschnittsweise gemessen. Überschreitet die Abweichung die zulässigen Werte, ist die Schiene durch Anpassung der Unterlegplattendicke oder der Schienenposition zu korrigieren. Dehnungsfugen im Freien werden im Abstand von 50–100 m angeordnet; die Fugenbreite richtet sich nach der örtlichen Temperaturdifferenz.

Messverfahren und Prüfwerkzeuge

Die Norm empfiehlt für jede Toleranz ein geeignetes Messverfahren. Die Vertikalschrägstellung der Laufräder wird mit einer Rahmenwasserwaage oder einem Winkelmesser geprüft: Die Wasserwaage wird bündig an die Stirnfläche des Rades angelegt, der vertikale Winkel abgelesen und in eine lineare Abweichung umgerechnet. Die horizontale Schrägstellung der Räder wird mit der Schnurmethode ermittelt: Eine Referenzlinie wird beidseitig des Rades gespannt (ausgerichtet auf die Bezugspunkte der Radbohrungen im Kopfträger) und der horizontale Abstand zwischen Radkante und Referenzlinie gemessen. Die Spannweite wird mit einem Stahlbandmaß geprüft: In einer Höhe von 100–200 mm über der Schienenoberkante wird der Achsabstand der beiden Laufräder gemessen, wobei die Messung im selben Schienenquerschnitt erfolgen muss. Die Diagonalabweichung wird mit einem Stahlbandmaß und einer Federwaage (Zugkraft ca. 100 N) ermittelt, indem die Differenz der beiden Diagonalenlängen gebildet wird. Die Geradheit der Schiene wird mit der Stahldrahtmethode geprüft: An einem Schienenende wird ein 0,5-mm-Stahldraht befestigt, am anderen Ende mit einer 100-N-Feder gespannt; alle 2–5 m wird der Abstand vom Draht zur Schienenseitenfläche gemessen.

Die Umgebungsbedingungen während der Messung beeinflussen das Messergebnis direkt. Die Norm empfiehlt, Messungen bei windstillem oder leichtem Wind und Temperaturen zwischen 15 und 30 °C durchzuführen. Das Stahlbandmaß muss temperaturkorrigiert werden – bei jeder Abweichung von 5 °C gegenüber der Normtemperatur (20 °C) beträgt die Korrektur ca. 0,6 mm pro 10 m Länge. Bei der Spannweitenmessung sind mindestens drei Querschnitte zu erfassen: an beiden Schienenenden und in der Mitte der Spannweite; der Mittelwert ergibt den tatsächlichen Spannweitenwert. Alle Messergebnisse sind in dafür vorgesehene Formulare einzutragen und dienen als Grundlage für die Montageabnahme. Die Messwerkzeuge müssen kalibriert sein und sich innerhalb der Gültigkeitsdauer befinden. Stellen, an denen die Abweichung die Toleranz überschreitet, sind nach der Einstellung erneut zu messen, bis alle Normanforderungen erfüllt sind. Erst dann dürfen Lastprüfung und Endabnahme durchgeführt werden.

Montagetoleranzen für Laufräder und Schienen – Vergleichstabelle

Die folgende Vergleichstabelle fasst die Kernparameter der in der Norm festgelegten Montagetoleranzen für Laufräder und Schienen zusammen und dient dem Montage- und Abnahmepersonal als praktische Referenz für die Prüfung vor Ort.

Montageabweichungen korrigieren – So gehen Sie vor

Überschreitet die Montageabweichung die zulässigen Normanforderungen, ist ein Korrekturplan auf Basis der Erkennungsergebnisse zu erstellen. Bei Überschreitung der Spannweitenabweichung der Laufräder können zwischen Lagergehäuse und Kopfträger-Montagefläche Unterlegscheiben aus Edelstahl (Dicke 0,5–2,0 mm) eingebracht werden. Diese müssen die gesamte Montagefläche abdecken und dürfen aus maximal drei Lagen bestehen. Bei Überschreitung der zulässigen Vertikalschrägstellung der Laufräder sind passende Unterlegscheiben an der oberen und unteren Montagefläche des Lagergehäuses einzulegen; nach der Einstellung ist erneut zu messen, bis die Werte innerhalb der Toleranz liegen. Bei Überschreitung der horizontalen Schrägstellung kann eine dünne Unterlegscheibe an der Seitenfläche des Lagergehäuses angebracht oder die Montagefläche nachbearbeitet werden. Überschreiten Geradheit der Schiene oder Spannweitenabweichung die zulässigen Werte, erfolgt die Korrektur über die Einstellung der Unterlegplattendicke der Klemmplatten oder durch Verschieben der Schiene. Bei Überschreitung der Höhendifferenz der Schienen im selben Querschnitt sind ebene Unterlegplatten unter der Schiene einzubringen; diese müssen die gesamte Schienenlänge abdecken und durchgehend verlegt werden.

Nach Abschluss der Einstellarbeiten ist eine Nachmessung zur Bestätigung erforderlich. Sämtliche Einstellprotokolle und Nachmessdaten sind zu dokumentieren und aufzubewahren. Bei im Betrieb auftretenden Abweichungen – etwa durch Fundamentsetzung verursachte Höhenänderungen der Schiene – ist eine zeitnahe Korrektur und Wiederherstellung erforderlich. Nach einer Generalüberholung des Krans ist die Montagetoleranz erneut zu prüfen, um sicherzustellen, dass die Genauigkeit dem Standard einer Neuinstallation entspricht. Kelude stattet seine Geräte im Rahmen der Montage und des Generalüberholungsservice mit einem vollständigen Satz an Prüfwerkzeugen und Einstellkonzepten aus, um sicherzustellen, dass die Montagegenauigkeit der Radlaufbahn den Normanforderungen entspricht.

Häufige Fragen zu Montagetoleranzen