Die Norm GB/T 10051.4-2010 ist der vierte Teil der Normenreihe für Lasthaken und legt die Anforderungen an die redundante Sicherheitsauslegung sowie die Prüfverfahren für Lamellenhaken fest. Lamellenhaken bestehen aus mehreren übereinanderliegenden Stahlblechen und bieten dadurch eine mehrstufige Sicherheitsredundanz. Dieser Beitrag erläutert die zentralen technischen Anforderungen der Norm im Detail.

Normative Einordnung und Merkmale von Lamellenhaken

Die Norm GB/T 10051.4-2010 ist der vierte Teil der Reihe GB/T 10051 und definiert die technischen Anforderungen an Lamellenhaken. Im Gegensatz zu geschmiedeten Haken (Teil 3) besteht ein Lamellenhaken aus mehreren Stahlblechen (in der Regel 5 bis 15 Lamellen), die durch Nieten oder Schrauben miteinander verbunden sind. Die wesentlichen Vorteile des Lamellenhakens: hohe Sicherheitsredundanz – der Bruch einer einzelnen Blechlamelle beeinträchtigt die Tragfähigkeit nicht (die übrigen Lamellen tragen die Last weiterhin zuverlässig); einfache Inspektion – ein Riss in einer Lamelle kann durch die Veränderung des Spaltmaßes zwischen den Blechen erkannt werden; Hochtemperaturbeständigkeit und Resistenz gegen Wärmestrahlung – die Spalte zwischen den Blechen ermöglichen eine effektive Wärmeableitung, was den Einsatz in Stahlwerken und Gießereien begünstigt. Nachteile des Lamellenhakens: höheres Eigengewicht (30 % bis 50 % schwerer als ein geschmiedeter Haken gleicher Tragfähigkeit) sowie die eingeschränkte Eignung für Anwendungen mit häufigen, schnellen Hubvorgängen (aufgrund der größeren Massenträgheit).

Bauart und Materialanforderungen

Die Norm legt den Grundaufbau des Lamellenhakens fest: Hakenschaft – besteht aus mehreren Blechlamellen mit trapezförmigem oder T-förmigem Querschnitt; die Dicke jeder Lamelle beträgt 4 bis 16 mm (abhängig von der Tragfähigkeit). Die Lamellen bilden im Biegebereich des Hakens eine glatte Hakenkontur auf der Innen- und Außenseite. Die einzelnen Bleche werden mit Nieten (Durchmesser ≥ 16 mm) oder hochfesten Schrauben (Festigkeitsklasse 8.8 und darüber) verbunden; der Abstand der Verbindungsmittel darf das 6-fache der Blechdicke nicht überschreiten. Hals des Hakens – die Lamellen laufen im Halsbereich zu einer Einzel- oder Doppelblechkonstruktion zusammen und werden über die Hakenmutter am Hakenquerträger befestigt. Hakensicherung – an der Hakenspitze ist eine federnde Sicherungsklappe oder ein Zungenverschluss als Absturzsicherung vorzusehen. Material – die Lamellenbleche bestehen aus Q355B oder Q420B (gute Kaltumformbarkeit und Schweißeignung); die Blechoberfläche muss frei von Rissen, Dopplungen und starker Korrosion sein. Die Walzrichtung der Bleche muss der Belastungsrichtung des Hakens entsprechen (entlang der Hakenlängsachse); eine Verwendung quer zur Walzrichtung ist nicht zulässig.

Fertigungsverfahren und Anforderungen

Die Norm stellt folgende Anforderungen an den Fertigungsprozess von Lamellenhaken: Zuschnitt der Stahlbleche – die Bleche werden entsprechend der Hakenkontur zugeschnitten; die Schnittflächen müssen glatt und gratfrei sein, die Schnittkanten sind zu brechen (Fase ≥ 1 mm). Biegen der Bleche – das schrittweise Biegen erfolgt auf der Abkantpresse; der Biegeradius darf das 8-fache der Blechdicke (Kaltbiegen) bzw. das 5-fache (Warmbiegen) nicht unterschreiten. Beim Warmbiegen beträgt die Erwärmungstemperatur 900 bis 1.050 °C, die Endbiegetemperatur darf 700 °C nicht unterschreiten. Nach dem Biegen ist jede Lamelle einzeln zu überprüfen – mithilfe einer Schablone wird die Anlagefläche geprüft (Spaltmaß nicht mehr als 1 mm). Montage – beim Zusammenbau werden die Lamellen ausgerichtet, die Bohrungen gemäß Konstruktionsvorgabe gesetzt (Passbohrungen, um die Übereinstimmung aller Bohrungen sicherzustellen), anschließend werden Nieten oder Schrauben eingebracht und gleichmäßig angezogen. Beim Nieten sind die Nieten auf 800 bis 1.000 °C zu erwärmen und dann zu setzen; die Nietköpfe müssen vollständig ausgebildet und rissfrei sein.

Prüfung und Inspektion

Die Norm schreibt für Lamellenhaken folgende Prüfungen und Inspektionen vor: Prüfung des Ausgangsmaterials – für jede Blechcharge sind die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften (Zug-, Biege- und Kerbschlagversuch) nachzuweisen. Statische Belastungsprüfung – jeder fertige Haken wird einer statischen Belastungsprüfung unterzogen; die Prüflast beträgt das 2-fache der Nenntragfähigkeit (Standardhaken) bzw. das 2,5-fache (für Gefahrgutumschlag), die Haltezeit ≥ 5 min. Vor und nach der Prüfung wird die Hakenöffnung gemessen; die bleibende Restverformung der Öffnungsgröße darf 0,5 % der ursprünglichen Öffnung nicht überschreiten (großzügiger als die 0,25 % bei geschmiedeten Haken, da die Lamellenkonstruktion mehr elastische Einstellmöglichkeiten bietet). Kontrolle der Lamellenspalte – nach der statischen Belastungsprüfung sind die Spalte zwischen den Lamellen zu prüfen; das maximale Spaltmaß darf 0,5 mm nicht überschreiten.

Zerstörungsfreie Prüfung – vor der Montage wird jede Blechlamelle einzeln einer Magnetpulverprüfung (MT) unterzogen, um Oberflächenrisse und Dopplungen zu erkennen. Nach der Montage sind die Nietköpfe/Schraubenköpfe sowie der Halsbereich stichprobenartig mittels MT zu prüfen (Stichprobenumfang ≥ 20 %). Härteprüfung – an der Innen- und Außenseite des Hakenschafts ist jeweils eine Härtemessung nach Brinell (HB) durchzuführen; der Härtewert muss im Bereich von 140 bis 220 HB (Q355B) bzw. 170 bis 270 HB (Q420B) liegen.