GB/T 24810.1-2009 Kranbremsen Anforderungen
DIN EN 60204-32 – Bremsen für Hebezeuge: Die Grundnorm für Konstruktion und Auswahl von Kranbremsen. Die Norm entspricht ISO 15513:2000 (MOD) und legt Klassifizierung, Leistungsanforderungen, Überprüfung des Bremsmoments sowie Sicherheitsfaktoren für Kranbremsen fest. Sie gilt für die Auslegung und Auswahl von Bremsen aller Triebwerke von Brücken-, Portalkranen, Turmdrehkranen, Mobilkranen und Auslegerkranen.
DIN EN 60204-32 ist die Grundnorm für die Konstruktion und Auswahl von Kranbremsen. Sie definiert die Klassifizierung, die Sicherheitsfaktoren für das Bremsmoment sowie die Anforderungen an die Betriebsbedingungen. Die Bremse ist das wichtigste Sicherheitsbauteil im Hubwerk eines Krans – ihre Zuverlässigkeit ist unmittelbar entscheidend für die Sicherheit von Hubevorgängen.
Bremsenbauarten und Anwendungsbereich
DIN EN 60204-32 klassifiziert Bremsen nach ihrer Bauart: Backenbremsen (erzeugen das Bremsmoment durch symmetrisches Spannen der Bremsbacken auf die Bremsscheibe; einfacher Aufbau, wartungsfreundlich, weit verbreitet in allen Triebwerken von Brücken- und Portalkranen), Scheibenbremsen (spannen den Reibbelag axial auf die Bremsscheibe; hohes Bremsmoment und gute Wärmeableitung, geeignet für hohe Drehzahlen und häufige Bremsungen) sowie Bandbremsen (erzeugen das Reibungsbremsmoment durch Umschlingen der Bremsscheibe mit einem Stahlband; kompakte Bauweise, jedoch radiale Krafteinwirkung beim Bremsen; geeignet für ältere Turmdrehkrane und bestimmte Mobilkrane). Nach der Steuerungsart wird unterschieden zwischen Ruhestrombremsen (Schließen durch Federkraft, Öffnen durch elektromagnetische oder hydraulische Kraft – die sicherste und am häufigsten verwendete Bauart bei Kranen) und offenen Bremsen (Schließen durch Betätigungskraft – nur für spezielle Betriebsbedingungen).
Die Norm schreibt vor, dass Hubwerke von Kranen zwingend mit Ruhestrombremsen ausgestattet sein müssen – bei Ausfall jeglicher Energiequelle muss die Bremse automatisch einfallen und die Last sicher halten.
Bremsmoment und Sicherheitsfaktor
Die Norm legt die Mindest-Sicherheitsfaktoren für das Bremsmoment eindeutig fest: Hubwerk – das maximale Betriebsbremsmoment muss mindestens das 1,5-fache des Nenn-Hubmoments (Moment aus Nennlast) betragen. Bei Doppelbremsen muss jede Bremse mindestens das 1,25-fache des Nenn-Hubmoments aufbringen (Gesamtkapazität der Doppelbremse ≥ 2,5-facher Nennwert).
Fahrwerk – das Bremsmoment muss mindestens das 1,25-fache des Fahrwiderstandsmoments (einschließlich Reibungs- und Steigungswiderstand) betragen; zusätzlich ist die Einhaltung des Bremswegs nachzuweisen.
Drehwerk – das Bremsmoment muss mindestens das 1,5-fache des Drehwiderstandsmoments betragen.
Wippwerk – das Bremsmoment muss mindestens das 1,5-fache des Wippwiderstandsmoments betragen. Für Hubwerke, die flüssiges Metall transportieren, fordert die Norm einen erhöhten Sicherheitsfaktor von 2,0 sowie die Ausstattung mit zwei unabhängigen Bremsen (Doppelbremse). Darüber hinaus legt die Norm die Anzahl der Arbeitszyklen fest: Die zuverlässige Betätigungsanzahl der Bremse über die Auslegungslebensdauer muss mindestens 1.000.000 Zyklen (bei Elektromagnetbremsen) bzw. 500.000 Zyklen (bei Hydraulik-Stoßbremsen) betragen.
Betriebsbedingungen für Bremsen
Die Norm definiert klare Anforderungen an die Arbeitsumgebung von Bremsen: Umgebungstemperatur – die Bremse muss im Bereich von -20 °C bis +40 °C einwandfrei funktionieren (außerhalb dieses Bereichs sind Sondermaßnahmen erforderlich, z. B. Heizung bei Kälte oder Wärmeisolierung bei Hitze). Relative Luftfeuchtigkeit – max. 90 % (ohne Kondensation). Schutzart – die Schutzart von Bremsmagneten oder Hydrostoßantrieben muss mindestens IP54 (Staubschutz und Spritzwasserschutz) betragen. Die Einbauposition der Bremse muss Wartungs- und Einstellarbeiten erleichtern; der Bremsbelag muss ohne Demontage der gesamten Bremse austauschbar sein. Rotierende Teile der Bremsscheibe sind mit einer Schutzhaube abzudecken – zum Schutz vor Fremdkörpereintritt und versehentlichem Berühren. Die Norm betont besonders die Wärmeableitung der Bremse: Bei häufigen Bremsungen darf die Oberflächentemperatur der Bremsscheibe 200 °C (bei harzgebundenen Reibbelägen) bzw. 250 °C (bei metallkeramischen Reibbelägen) nicht überschreiten. Überhöhte Temperaturen können zu einem starken Abfall des Reibungskoeffizienten führen (Fading-Effekt).
Kelude Kran-Hubwerke sind serienmäßig mit Doppelbremsen ausgestattet und erfüllen damit die Sicherheitsanforderungen für den Transport von flüssigem Metall.
Bremseneinstellung und Wartung
Die Norm stellt systematische Anforderungen an die tägliche Einstellung der Bremse: Bremsspiel – der Spalt zwischen Bremsbacke und Bremsscheibe (im geöffneten Zustand) muss gleichmäßig sein; der Spaltwert pro Seite richtet sich nach dem Bremsscheibendurchmesser: bei ≤ 200 mm: 0,5–0,8 mm; bei 200–500 mm: 0,8–1,2 mm; bei ≥ 500 mm: 1,2–1,5 mm. Die Differenz der Spaltwerte auf allen vier Seiten darf 0,1 mm nicht überschreiten (ungleichmäßige Spalte führen zu einseitigem Belagverschleiß). Federeinstellung – das Bremsmoment wird über die Einstellung des Federwegs der Schließfeder realisiert. Der Federweg ist nach der vom Hersteller vorgegebenen Markierungsskala einzustellen. Ein übermäßiges Zusammendrücken der Feder, um ein über dem Nennwert liegendes Bremsmoment zu erzielen, ist unzulässig (Überkompression führt zu vorzeitigem Ermüdungsbruch der Feder und Bremsruck).
Rückstellweg der Bremsbacke – nach dem Lösen der Bremse ist der Rückstellweg der Bremsbacke auf den minimalen Wert einzustellen, bei dem die Backe gerade noch die Bremsscheibe freigibt. Ein zu großer Rückstellweg verlängert die Leerwegzeit der Bremse (Latenz der Bremsung); ein zu kleiner Rückstellweg kann zu Schleifkontakt und übermäßiger Erwärmung führen.
Inspektion und Fehlerbehebung
Die in der Norm festgelegten Prüfpositionen für Bremsen umfassen: Bremsmomentprüfung – vor Auslieferung ist bei jeder Bremse eine Stichprobenprüfung des Bremsmoments durchzuführen (mindestens 10 % der Stückzahl einer Charge); bei Nichtbestehen ist jede einzelne Bremse zu prüfen. Ermüdungsprüfung der Bremsfeder – nach 300.000 Druckzyklen unter maximaler Arbeitslast darf die bleibende Verformung der Feder 1 % der freien Höhe nicht überschreiten. Lebensdauer des Bremsbelags – unter Nennbedingungen muss die Verschleißlebensdauer des Bremsbelags mindestens 200.000 Bremsbetätigungen betragen.
Häufige Störungen und deren Behebung: Bremse schleift nach (Bremsbacke löst sich nicht vollständig von der Bremsscheibe) – Ursache ist eine zu geringe Lüftungseinstellung oder ein unzureichender Hub des Elektromagneten bzw. Hydrostoßantriebs. Die Lüftung und der Öffnungshub sind neu einzustellen. Bremsmoment unzureichend (Last rutscht ab) – die Federspannung ist zu gering oder der Verschleiß der Reibbeläge hat das zulässige Maß überschritten. Die Feder ist nachzustellen bzw. die Beläge sind zu erneuern. Bremsgeräusch – die Reibflächen sind ölverschmutzt oder der Belag liegt ungleichmäßig an der Bremsscheibe an. Die Flächen sind zu reinigen bzw. die Beläge neu einzuschleifen.
Übertemperatur der Bremse – zu häufige Bremsung über die konstruktiv zulässige Schalthäufigkeit hinaus oder unzureichende Wärmeableitung. Die Bremsfrequenz ist zu prüfen bzw. sind zusätzliche Kühlmaßnahmen vorzusehen.
| Parameter | Backenbremse | Scheibenbremse | Bandbremse |
|---|---|---|---|
| Bremsmoment Bereich | mittel(~5000Nm) | groß(~50000Nm) | mittel(~3000Nm) |
| Wärmeabfuhr | durchschnittlich | gut | schlecht |
| Bremsspieleinstellung | regelmäßig erforderlich Einstellung | automatischer Ausgleich | regelmäßig erforderlich Einstellung |
| Radialkraft | ohne(symmetrisches Spannen) | ohne(axiales Spannen) | mit(Beeinflussung Lager) |
| Wartungsfreundlichkeit | gut(leicht austauschbare Beläge) | mittel(Demontage erforderlich) | mittel |
| Einsatzbereiche | Brücken- und Portalkran Einzelantriebe | hohe Schalthäufigkeit Bremsung | Alt-Turmdrehkran / Mobilkran |
Häufige Fragen
F: Warum muss das Hubwerk mit einer Ruhestrombremse ausgestattet sein?
A: Die Ruhestrombremse ist eine Federkraftbremse, die im stromlosen Zustand schließt und erst beim Bestromen lüftet. Bei jedem Stromausfall wird die Last automatisch sicher abgebremst und gehalten. Eine offene Bremse hingegen würde bei Stromausfall die Last unkontrolliert fallen lassen. Dies ist ein Kernprinzip der Kransicherheitskonstruktion.
F: Welche Inspektionsintervalle gelten für die tägliche Prüfung der Bremse?
A: Tägliche Inspektion: Funktion und ungewöhnliches Geräusch sowie Schleifen der Bremsbacke prüfen. Wöchentlich: Bremsbackenspiel messen und mit dem Normwert abgleichen. Monatlich: Bremsmoment und Verschleißbetrag der Beläge verifizieren. Kelude stellt Prüfaufzeichnungen für Bremsen zur Verfügung.
F: Wie wählt man den Bremstyp je nach Betriebsbedingungen aus?
A: Backenbremsen gelten für Brücken- und Portalkrane der Klassen A1 bis A5 in allen Hubwerken. Scheibenbremsen sind für höhere Klassen ab A5 geeignet, insbesondere bei hohen Schalthäufigkeiten und dynamischer Last (z. B. in der Metallurgie). Bandbremsen findet man vorwiegend bei älteren Turmdrehkranen. Beim Heben und Transportieren von flüssigem Metall sind zwei unabhängige Bremsen mit einem Sicherheitsfaktor ≥ 2,0 vorgeschrieben.
F: Welche Gefahren birgt eine übermäßig hohe Bremsscheibentemperatur?
A: Oberhalb von 200 °C (Harzgebundene Beläge) bzw. 250 °C (Metallkeramik) sinkt der Reibungskoeffizient von 0,35 auf unter 0,15 – das Bremsmoment reduziert sich um mehr als 50 %. Ursachen sind eine Überschreitung der Bemessungswerte durch zu häufige Bremsungen oder Schleifkontakt mit Wärmeentwicklung. Kelude führt bei der Auswahl eine Überprüfung der Wärmekapazität durch.
