Faktoren, die bei der Auswahl eines Hebezeugs zu berücksichtigen sind

Der Kauf oder die Spezifikation von Hebezeugen zum Heben schwerer Gegenstände in unmittelbarer Nähe von Geräten und/oder Personal ist eine Entscheidung, die eine sorgfältige Überlegung verdient. In diesem Artikel werden wir einige wichtige Punkte identifizieren, die Sie in Ihren Entscheidungsprozess einbeziehen sollten.

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Ermittlung der erforderlichen Kapazität

Bei der Auswahl eines manuellen Handkettenzugs sollte die Nennkapazität mindestens so hoch sein wie das Gewicht der schwersten zu hebenden Last und nicht höher als die Nennkapazität des Polsterauges, der Einschienenbahn oder einer anderen Überkopfkonstruktion, an der das Hebezeug aufgehängt wird.

Zusätzlich zu den oben für manuelle Hebezeuge aufgeführten Faktoren müssen wir bei der Bestimmung des Kapazitätsbedarfs  für ein elektrisches oder pneumatisches Hebezeug nicht nur das Gewicht der schwersten zu hebenden Last berücksichtigen, sondern auch die mittlere effektive Last (MEL) bestimmen und den MEL-Faktor von 0,65 anwenden.

Weitere Informationen finden Sie in ASME HST-1, Performance Standard for Electric Chain Huists, Abschnitt 1-1.1 bis Abschnitt 1-2.4.2

Auswählen eines Federungstyps

Kettenzüge können an einem festen Ort aufgehängt oder mit Hilfe eines oberen Hakens oder einer Befestigungsöse auf einer Laufkatze montiert werden. Wagen können starr oder beweglich sein. Die Wagentraverse kann glatt (Push-Typ), handgetrieben oder motorisch sein. Nachfolgend finden Sie Beispiele für typische Aufhängungstypen von Kettenzügen.

Die Wahl von Hub, Reichweite und Stehhöhe

Es ist angebracht, diese drei Parameter zu gruppieren, da sie eng miteinander verbunden sind. Einfach ausgedrückt ist die Länge des Hubs die Entfernung, die der Lasthaken zwischen seiner vollständig abgesenkten und vollständig angehobenen Position zurücklegen kann.

Die Reichweite entspricht dem Höhenunterschied zwischen dem Aufhängepunkt des Hubwerks (Lauffläche des Pad-Auges oder des Laufkatzenträgers) und dem Hakensattel in seiner niedrigsten Position.

Die Stehhöhe ist der Abstand zum Aufhängepunkt des Hubwerks und dem vollständig angehobenen Hakensattel. Bei einem Hebezeug mit Top-Hook-Aufhängung ist das Kopffreiheitsmaß der Abstand zwischen dem Sattel des Top-Hakens und dem Sattel des vollständig angehobenen Lower Hooks.

Grundlegendes zum Vorgangstyp, der für Ihre Anwendung erforderlich ist

Die Betriebsart bezieht sich auf die Energiequelle, die zum Antrieb der Hubbewegung verwendet wird. Zu den Betriebsarten gehören manuelle, elektrische oder pneumatische (Druckluft-)Energie. Zu den Kriterien für die Bestimmung, welcher dieser Typen für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, gehören die Anschaffungskosten, die Verfügbarkeit von Versorgungseinrichtungen, der Arbeitszyklus, die Anforderungen an die Hubgeschwindigkeit, die Betriebsumgebung und vieles mehr. 

Manuelle Handkettenzüge haben den niedrigsten Anschaffungspreis und sind daher ideal für Anwendungen mit vorübergehendem oder seltenem Einsatz, geringen Kapazitäten, kurzer Hubhöhe und wenn keine Stromquellen verfügbar sind.

Elektrische und pneumatische Hebezeuge bieten höhere Hubgeschwindigkeiten, sind ergonomischer und eignen sich besser als manuelle Hebezeuge für schwere Zyklen, hohe Kapazitäten und lange Hübevorgänge.

Drucklufthebezeuge benötigen für den Betrieb ein erhebliches Volumen an Druckluft und werden häufig für Anwendungen mit langen Hüben oder hohen Arbeitszyklen sowie in Bereichen eingesetzt, in denen elektrische Energie nicht praktikabel oder nicht verfügbar ist. Druckluftmotoren sind in der Regel selbstkühlend und bieten eine nahezu unbegrenzte Laufzeit. Und da keine Gefahr von Lichtbögen besteht, werden Drucklufthebezeuge auch in einigen explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt, in denen brennbare Gase oder Stäube vorhanden sein können. Ein Nachteil ist, dass Drucklufthebezeuge in der Regel deutlich lauter zu bedienen sind als elektrische oder manuelle Hebezeuge.     

Elektrische Hebezeuge können einen niedrigeren Anschaffungspreis haben als pneumatische Hebezeuge. Sie erfordern nicht den Kauf und die Installation eines Luftkompressors und sind in der Regel leiser als Drucklufthebezeuge. Wenn geeignete elektrische Energie verfügbar ist, werden für die meisten allgemeinen Hebeanwendungen häufiger elektrische Hebezeuge als pneumatische Hebezeuge gewählt. Elektrische Hebezeuge können auch mit speziellen Motoren und Steuerungen ausgestattet werden, um sie für den Einsatz in ausgewiesenen Gefahrenbereichen geeignet zu machen.

Ermittlung der erforderlichen Betriebsklasse

Die American Society of Engineers (ASME) und das Hoist Manufacturer's Institute (HMI) haben Normen für Hebezeuge entwickelt und veröffentlicht, einschließlich der Betriebsarten von Hebezeugen. Diese Dienstklassifizierungen basieren auf zahlreichen Faktoren, darunter die Anzahl der pro Stunde über einen bestimmten Arbeitszeitraum durchgeführten Hübevorgänge, die durchschnittliche und maximale Last, die angehoben wird, die Häufigkeit, mit der die maximale Last angehoben wird, die durchschnittliche Entfernung, über die die Last angehoben und abgesenkt wird, und die maximale Anzahl von Stopps und Starts pro Stunde. Die unten gezeigte Tabelle dient als Referenz, um Ihnen zu helfen, die Bedeutung der vom Hebezeughersteller für seine Produkte bereitgestellten Betriebsklassenbewertungen zu verstehen.

Wählen Sie Ihre Hubgeschwindigkeit

Die Hubgeschwindigkeiten von Hebezeugen variieren stark und sollten sorgfältig abgewogen werden, bevor Sie eine Auswahl treffen. Generell werden höhere Hubgeschwindigkeiten für lange Hubvorgänge oder für kürzere Hubanwendungen bevorzugt, bei denen eine hohe Anzahl von Hub-/Senkzyklen in relativ kurzer Zeit absolviert werden muss.

Das Gewicht der zu hebenden Last bestimmt zusammen mit der erforderlichen Hubgeschwindigkeit und dem Übersetzungsverhältnis des Hubwerks den Drehmomentbedarf, der wiederum die Motorleistung bestimmt, die für die Bereitstellung dieses Drehmoments erforderlich ist.  Motoren mit höherer Leistung können die Größe, das Gewicht und den Stromverbrauch eines Hebezeugs sowie seine Kosten erhöhen.       

Die gebräuchlichsten Hubgeschwindigkeiten liegen zwischen 8 und 32 FPM. CMCO bietet angetriebene Hebezeuge mit Geschwindigkeiten von nur 3 FPM bis zu 64 FPM an.

Bestimmung einer Stromversorgung

Einige elektrische Hebezeuge sind für den Betrieb mit 120 oder 230 VAC mit einphasigem Strom ausgelegt. Diese Hebezeuge haben in der Regel eine Kapazität von 1/4 bis 2 Tonnen und werden am häufigsten in Heimwerkstätten, Garagen und einigen leichten Fertigungsstätten eingesetzt. Die meisten Industrieanlagen in Nordamerika sind für 208,  230, 460 oder 575 V, 3-phasig, 60 Hz verkabelt. Am gebräuchlichsten sind Spannungen von 240 V und 480 V, obwohl 575 V auch in Kanada häufig verwendet werden. Es ist wichtig, dass Sie Ihre verfügbare Stromversorgung überprüfen, bevor Sie versuchen, ein elektrisches Hebezeug zu kaufen oder zu spezifizieren.  

Auswahl eines Steuerungstyps für Ihr elektrisches Hebezeug

Um das Risiko schwerer Verletzungen durch Stromschlag zu verringern, laufen die meisten elektrischen Hebezeugsteuerungen nicht mit der vollen Netzspannung, die den Hubwerksmotoren zugeführt wird. Stattdessen verwenden sie Transformatoren, um die Steuerspannung auf 120 V oder 24 V abzusenken. Die meisten Hebezeuge in den USA verfügen über eine 120-V-Steuerung.

Hebezeuge können mit einer Vielzahl unterschiedlicher Steuerungsarten ausgestattet werden. Am gebräuchlichsten sind einstufige oder zweistufige Schützsteuerungen. Für die zweistufige Schützsteuerung ist auch ein spezieller Motor mit zweistufigen Wicklungen erforderlich.

Eine weitere verfügbare Steuerungsart ist der Frequenzumrichter (VFD), der manchmal auch als Frequenzumrichter (AFD) bezeichnet wird. Dieses Halbleiter-Steuerungssystem passt die Drehzahl und das Drehmoment des Wechselstrommotors an, indem es die Eingangsfrequenz und -spannung des Motors variiert. Zum Beispiel würde ein Hebezeug mit variabler Drehzahl, das mit 20 FPM bei einer Leistung von 60 Hz läuft, mit etwa 10 FPM arbeiten, wenn die Frequenz durch eine VFD-Steuerung auf 30 Hz reduziert wird.      

Closed-Loop-Frequenzumrichter-Antriebssysteme, die auch als Flussvektorantriebe bezeichnet werden, heben die VFD-Steuerung auf eine neue Ebene, indem sie einen Encoder an rotierenden Komponenten wie der Welle des Hubwerksmotors oder der Abtriebswelle des Getriebes verwenden, um eine Rückmeldung an das Steuermodul zu senden. Diese Art von Regelungssystem bietet eine äußerst genaue Geschwindigkeitsregelung und Lasterfassung und kann in Verbindung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verwendet werden, um die Hub- und Senkfunktionen auf der Grundlage voreingestellter Parameter zu automatisieren.  Ein weiterer wesentlicher Vorteil eines Flussvektor-Hubantriebs ist das dynamische Bremsen, das weichere Stopps ermöglicht und die Lebensdauer der Motorbremse erheblich verlängern kann.

Auswählen eines Bedienpults

Die meisten Elektrokettenzüge sind mit einem fest verdrahteten Steuerpult ausgestattet, das an das Hebezeug, die Laufkatze oder den Kran (falls zutreffend) aufgehängt wird. In einigen Fällen können fest verdrahtete Hängestationen auch an der Wand montiert werden. Es sind auch drahtlose Funkfernsteuerungssysteme erhältlich, die es dem Bediener ermöglichen, die Hebezeugfunktionen von überall in der Umgebung des Hebezeugs aus zu steuern. Funkbedienpulte können auch kleiner, leichter und ergonomischer sein als ein fest verdrahteter Anhänger.

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Grundlegendes zu Bemaßungsabhängigkeiten

Vor der Auswahl eines Hebezeugs ist es wichtig, alle Maßbeschränkungen zu berücksichtigen, die in dem Bereich bestehen, in dem das Hebezeug verwendet werden kann. Aspekte wie die Durchfahrtshöhe, der seitliche Abstand entlang der Länge der Einschienenbahn oder des Kranträgers und die Endannäherung sind besonders kritische Abstände.

Der Begriff "Endannäherung" (siehe Maß "A" rechts) kann definiert werden als der Abstand zwischen der Mittellinie des Lasthakens und dem Ende eines Einschienenbahnträgers, eines Brückenbalkens oder einer Landebahn, auf der das Hebezeug betrieben wird.

Dies ist wichtig, da es sich auf die Fähigkeit bezieht, das Hebezeug über der zu hebenden Last zu zentrieren, um ein seitliches Ziehen zu vermeiden. Erfahren Sie mehr über die Gefahren des Seitziehens.

Ermittlung des Bedarfs für spezielle Umgebungen

Standard-Kettenzüge sind für "normale Betriebsbedingungen" ausgelegt. Bedingungen wie extreme Temperaturen, ungeschützte Außenbereiche, salzhaltige Meeresumgebungen, korrosive Atmosphären, klassifizierte Gefahrenbereiche, Reinräume und Waschbereiche können Hebezeuge mit speziellen Modifikationen oder optionalen Funktionen erfordern, die für diese Standorte ausgelegt sind.   

Wir hoffen, dass die Informationen in diesem Artikel einen Einblick in einige der Überlegungen geben, die vor dem Kauf oder der Spezifikation eines Hebezeugs angestellt werden sollten. Die Auswahl des richtigen Hebezeugs für die Anwendung kann der erste Schritt zu einer sicheren, effizienten und ergonomischen Bewegung von Materialien sein. Für weitere Unterstützung bei Ihren Anforderungen an das Heben von Überkopfheben wenden Sie sich bitte an unsere Anwendungsexperten.