Wie funktioniert ein Elektrokettenzug?

An Elektrokettenzug ist eine kompakte Hebemaschine, die aus vier aufeinander wirkenden Arbeitssystemen besteht: dem Motor, dem Untersetzungsgetriebe, der Lastkette und dem Kettenrad sowie der Bremse. Wenn man versteht, wie diese vier Systeme zusammenarbeiten, erklärt sich fast alles darüber, wie das Hebezeug eine Last hebt, hält und senkt.

1. Der Motor liefert Rotationskraft

Wenn der Bediener die Aufwärtstaste an der Hängesteuerung drückt, fließt Strom zu einem einphasigen oder dreiphasigen Wechselstrommotor, der im Inneren des Hebezeugkörpers montiert ist. Der Motor dreht sich mit relativ hoher Drehzahl, typischerweise im Bereich von 1400 bis 2800 Umdrehungen pro Minute, je nach Spannung und Polzahl, aber bei dieser Drehzahl ist das Drehmoment viel zu gering, um eine schwere Last direkt anzuheben. Die Aufgabe des Motors besteht lediglich darin, eine Rotation zu erzeugen. Die Aufgabe des Getriebes besteht darin, diese Drehung in nutzbare Hubkraft umzuwandeln.

2. Das Untersetzungsgetriebe wandelt Geschwindigkeit in Drehmoment um

Die Motorwelle ist mit einem mehrstufigen Untersetzungsgetriebe verbunden, normalerweise einem Planeten- oder Stirnradgetriebe, mit einem Untersetzungsverhältnis, das bei größeren Hebezeugen von etwa 20 zu 1 bis zu mehr als 100 zu 1 reichen kann. Jede Getriebestufe tauscht Drehzahl gegen Drehmoment. Bis die Drehung die Abtriebswelle erreicht, ist die Geschwindigkeit drastisch gesunken, aber das Drehmoment hat sich ausreichend vervielfacht, um die Nennkapazität des Hebezeugs anzuheben. Dabei handelt es sich um das gleiche Prinzip, das auch bei Getrieben von Autos und Fahrrädern zum Einsatz kommt, jedoch beim vertikalen Heben statt bei der Vorwärtsbewegung.

3. Das Lastkettenrad treibt die Kette an

Die Abtriebswelle des Getriebes dreht ein Taschenrad, das sogenannte Lastkettenrad. Das Lastkettenrad verfügt über eingearbeitete Taschen, die genau dem Gliederabstand der Lastkette entsprechen, sodass die Kette ohne Verrutschen im Kettenrad sitzt. Wenn sich das Kettenrad dreht, zieht es die Kette Glied für Glied durch das Hebezeuggehäuse. Bei einsträngigen Hebezeugen verläuft die Kette vom Kettenrad direkt nach unten zum Haken. Bei zweisträngigen Hebezeugen oder Hebezeugen mit höherer Tragfähigkeit läuft die Kette durch eine untere Hakenflasche nach unten und wieder nach oben zu einem festen Punkt, wodurch sich die Anzahl der Kettenstränge, die die Last tragen, verdoppelt und die Tragfähigkeit bei gleichem Motor und Getriebe effektiv verdoppelt wird.

4. Die Bremse hält die Last

Fast jeder Elektrokettenzug verwendet eine normalerweise betätigte mechanische Bremse, meist eine auf der Motorwelle montierte Scheibenreibungsbremse. Der Federdruck hält die Bremsscheibe jederzeit festgeklemmt. Wenn der Motor mit Strom versorgt wird, öffnet eine elektromagnetische Spule die Bremsscheibe gegen die Feder und ermöglicht so eine freie Drehung der Welle. Wenn der Strom sofort unterbrochen wird, unabhängig davon, ob der Bediener den Knopf loslässt oder die Stromversorgung ausfällt, spannt die Feder die Bremse sofort wieder und stoppt die Welle innerhalb eines Sekundenbruchteils. Diese ausfallsichere Konstruktion bedeutet, dass das Hebezeug auch bei einem Stromausfall nicht frei fallen kann, was das wichtigste Sicherheitsmerkmal der gesamten Maschine darstellt.

5. Endschalter verhindern Überlauf

Im Inneren des Hebezeugs überwacht eine Endschalterbaugruppe, wie weit sich der Haken nach oben oder unten bewegt hat. Wenn sich der Hakenblock dem oberen Ende seines Hubwegs nähert, unterbricht der obere Endschalter automatisch die Stromversorgung des Aufwärtsstromkreises und verhindert so, dass der Haken in das Hebezeuggehäuse eingewickelt wird. Ein unterer Endschalter verhindert ebenfalls, dass die Kette vollständig ausläuft und die Kettentasche oder der Kettenbehälter blockiert oder beschädigt wird.

Der Begriff Elektrohebezeug umfasst eine breitere Maschinenfamilie, zu der Elektrokettenzüge und Elektroseilzüge gehören. Beide Typen basieren auf der gleichen oben beschriebenen Grundidee: Ein Elektromotor treibt ein Untersetzungsgetriebe an, das ein Hebemedium antreibt, das durch eine Bremse gestoppt wird. Sie unterscheiden sich jedoch darin, um welches Hebemedium es sich handelt und wie es gespeichert wird.

Ein Elektrokettenzug verwendet eine Gliederkette, die über ein Kettenrad mit Taschen läuft. Es ist kompakt, hat eine relativ niedrige Geschwindigkeit und eignet sich gut für niedrige und mittlere Traglasten, im Allgemeinen von einigen hundert Kilogramm bis zu etwa 20 Tonnen, wobei die Bauhöhe einer seiner größten Vorteile ist, da Kette und Haken sehr kompakt unter dem Hebezeugkörper gestapelt sind.

Bei einem Elektroseilzug wird anstelle einer über ein Kettenrad laufenden Kette ein auf eine Rillentrommel gewickeltes Stahldrahtseil verwendet. Seilzüge können viel höhere Traglasten, oft von 1 Tonne bis weit über 100 Tonnen, und höhere Hubgeschwindigkeiten erreichen, weshalb sie bei schweren Industriekranen, Werften und Stahlwerken dominieren. Der Nachteil ist ein größerer Hebekörper und ein größerer Bauhöhenverlust im Vergleich zu einem Kettenzug mit ähnlicher Kapazität.

Beide Typen nutzen die gleiche elektrische Steuerlogik. Eine hängende Steuerstation oder in moderneren Installationen eine drahtlose Fernbedienung sendet Niederspannungssignale an eine Schalttafel innerhalb der Endkappe des Hebezeugs oder an einen separaten Steuerkasten. Das Schützfeld schaltet den Motorstromkreis mit höherer Spannung in der richtigen Richtung ein und aus, sodass der Bediener nie direkt mit Hochspannung zu tun hat, sondern nur mit einem sicheren 24-Volt- oder 48-Volt-Steuerstromkreis am Steuergerät.

Die Auswahl der Kapazität ist die wichtigste Entscheidung bei der Auswahl eines Elektrokettenzugs, da bei einem zu kleinen Hebezeug die Überlastkupplung ständig auslöst und bei einem übergroßen Hebezeug Geld für Struktur, Leistung und Bauhöhe verschwendet wird. Der 1-Tonnen-Elektrokettenzug und der 2-Tonnen-Elektrokettenzug sind die beiden am häufigsten bestellten Größen für die allgemeine Industrie, da sie den Großteil der manuellen Materialhandhabungsaufgaben abdecken, vom Bewegen von Motoren und Formen bis hin zur Positionierung von Vorrichtungen am Fließband.

1-Tonnen-Elektrokettenzug

Ein 1-Tonnen-Elektrokettenzug ist für das sichere Heben von 1000 Kilogramm ausgelegt und ist in der Regel mit einer einsträngigen Ketteneinscherung ausgestattet, was bedeutet, dass ein Kettenstrang direkt vom Kettenrad zum Haken verläuft. Dadurch bleibt der Hebekörper kompakt und die Hubgeschwindigkeit relativ hoch, oft etwa 8 Meter pro Minute bei 400-V-Dreiphasenstrom. Eine 1-Tonnen-Einheit ist eine häufige Wahl für leichte Montagearbeiten, Kfz-Reparaturhallen, den Umgang mit Kleinteilen und Werkstattkräne mit einer Einträger-Einschienenbahn.

2 Tonnen Elektrokettenzug

Ein 2-Tonnen-Elektrokettenzug ist für 2000 Kilogramm ausgelegt und verwendet üblicherweise eine doppelte Ketteneinscherung mit einer unteren Hakenflasche, wodurch die Kettenstränge, die die Last tragen, verdoppelt werden. Dadurch wird die Hubgeschwindigkeit auf etwa die Hälfte der eines vergleichbaren einsträngigen Hebezeugs reduziert, typischerweise etwa 4 Meter pro Minute, aber es ermöglicht der gleichen Motor- und Getriebeplattform, ihre Kapazität sicher zu verdoppeln. Ein 2-Tonnen-Hebezeug eignet sich für schwerere Vorrichtungen, Formenwechsel, Maschineninstallation und allgemeine Arbeiten in der Fertigungswerkstatt.

Ein Laufkran, egal ob Einträger-Brückenkran oder Zweiträger-System, ist nur so leistungsfähig wie das darauf montierte Hebezeug. Bei der Auswahl des richtigen elektrischen Hebezeugs für einen Laufkran müssen mehrere Faktoren aufeinander abgestimmt werden und nicht nur die Kapazität.

Praktische Checkliste für die Auswahl von Laufkranaufzügen

1. Bestätigen Sie das maximale Lastgewicht, einschließlich des Gewichts etwaiger Hebevorrichtungen wie einer Traverse oder eines Magneten.
2. Überprüfen Sie die strukturelle Bewertung des Krans, um sicherzustellen, dass er die Kombination aus Hebezeug und Last sicher tragen kann.
3. Passen Sie die Spannung und Phase des Hebezeugs an die Stromversorgung der Anlage an.
4. Entscheiden Sie sich für das Heben mit einer oder zwei Geschwindigkeiten, je nachdem, ob eine präzise Positionierung erforderlich ist.
5. Stellen Sie sicher, dass die Breite des Trägerflansches mit dem Abstand der Laufkatzenräder übereinstimmt, damit der Träger richtig sitzt.
6. Bestätigen Sie die Anforderungen an die Hubhöhe, damit die Ketten- oder Drahtseillänge ausreicht, ohne dass sich übermäßig viel Kette ansammelt.

Kleine Fertigungsbetriebe haben andere Prioritäten als große Industriebetriebe. Budget, Stellfläche, Deckenhöhe und einfache Installation sind in der Regel wichtiger als die reine Hubgeschwindigkeit. Hier erfahren Sie, wie Sie die Entscheidung für eine kleinere Anlage treffen.

Beginnen Sie mit echten Ladungsgewichten

Listen Sie alle Gegenstände auf, die in der Werkstatt gehoben werden müssen, von Rohmaterialrollen bis hin zu Fertigteilen und Maschinenkomponenten, und identifizieren Sie den schwersten Gegenstand. Die meisten kleinen Werkstätten sind der Meinung, dass ein 1-Tonnen- oder 2-Tonnen-Elektrokettenzug ihren Bedarf bequem und ohne Überdimensionierung abdeckt.

Überprüfen Sie Deckenhöhe und -struktur

Eine kleine Werkstatt hat oft eine begrenzte Deckenhöhe, daher ist ein kompakter Elektrokettenzug in der Regel einem Seilzug vorzuziehen. Überprüfen Sie außerdem, ob die vorhandene Dachkonstruktion oder der Stahlträger ein Hebezeug und eine Einschienenbahn tragen kann oder ob ein freistehender Portalkran eine sicherere und einfachere Alternative wäre.

Denken Sie an die Stromversorgung

Viele kleine Werkstätten verfügen nur über einphasigen Strom. Kleinere Elektrokettenzüge, im Allgemeinen bis etwa 1 Tonne, sind üblicherweise in einphasigen 220-V-Versionen erhältlich, während größere Hebezeuge normalerweise dreiphasigen Strom von 380 bis 400 V benötigen. Bestätigen Sie vor der Bestellung, was verfügbar ist.

Entscheiden Sie sich zwischen einem Festpunkt-Hebezeug und einem Laufkatzensystem

Wenn das Heben nur an einer Stelle erfolgt, ist ein fester Hebezeug auf einer Halterung die einfachste und kostengünstigste Option. Wenn Lasten über die Produktionshalle bewegt werden müssen, bietet ein Hebezeug auf einer Einschienenbahn oder ein leichter Portalkran mit Laufkatze viel mehr Flexibilität.

Die korrekte Installation eines elektrischen Hebezeugs schützt sowohl die Ausrüstung als auch die Personen, die in der Nähe arbeiten. Während die Details zwischen Kettenzügen und Seilzügen variieren, ist die allgemeine Installationsreihenfolge ähnlich.

1. Bestätigen Sie, dass die Tragkonstruktion, sei es ein Stahlträger, eine Einschienenbahn oder ein Portalkran, dafür ausgelegt ist, die Nennkapazität des Hebezeugs plus das Gewicht des Hebezeugs und der Laufkatze selbst zu tragen, mit einem angemessenen Sicherheitsfaktor.
2. Wählen Sie den richtigen Wagen für die Breite des Trägerflansches aus und montieren Sie die Räder des Wagens am Träger. Stellen Sie dabei sicher, dass sich der Wagen über seine gesamte Verfahrlänge frei bewegen kann.
3. Befestigen Sie das Hebezeug mit den Montageteilen des Herstellers an der Laufkatze und stellen Sie sicher, dass alle Schrauben mit dem angegebenen Drehmoment angezogen sind.
4. Schließen Sie die Stromversorgung gemäß dem mit dem Hebezeug gelieferten Schaltplan an und passen Sie Spannung, Phase und Frequenz an das Typenschild des Hebezeugs an.
5. Installieren Sie vor dem Hebezeug einen ordnungsgemäß bemessenen Schutzschalter oder Trennschalter, damit die Stromversorgung für Wartungsarbeiten unterbrochen werden kann.
6. Schließen Sie die Hängesteuerstation an und vergewissern Sie sich, dass die Auf- und Ab-Tasten der richtigen Fahrtrichtung entsprechen, bevor eine Last aufgebracht wird.
7. Lassen Sie das Hebezeug ohne Last auf und ab fahren, um den reibungslosen Betrieb, den korrekten Bremseingriff und die korrekte Endschalterfunktion sowohl am oberen als auch am unteren Ende des Hubs zu überprüfen.
8. Führen Sie einen Belastungstest mit einem bekannten Testgewicht durch, normalerweise mit oder leicht über der Nennkapazität gemäß den örtlichen Vorschriften, bevor Sie das Hebezeug für den regulären Gebrauch freigeben.
9. Beschriften Sie das Hebezeug mit seiner Nennkapazität und dem Inspektionsdatum und tragen Sie die Installation im Hebezeugregister der Anlage ein.

Der Einbau eines elektrischen Hebezeugs in einer Garage ist eine der häufigsten Kleininstallationen, meist zum Heben von Motoren, Getrieben oder zur allgemeinen Lagerung. Der Prozess folgt den gleichen Kernschritten wie eine Industrieanlage, jedoch in kleinerem Maßstab.

Überprüfen Sie zuerst die Deckenstruktur

Die meisten Garagendecken für Privathaushalte und kleine gewerbliche Garagen sind nicht für die Aufnahme einer abgehängten Punktlast ausgelegt. Bevor Sie etwas montieren, identifizieren Sie die Deckenbalken oder Dachbinder und überprüfen Sie deren Spannweite, Abstand und Material. In vielen Fällen besteht der sicherste Ansatz darin, einen speziellen I-Stahlträger oder einen Abschnitt aus Stahlkasten zwischen zwei Strukturpunkten hinzuzufügen, anstatt den Aufzug direkt am vorhandenen Deckenrahmen aufzuhängen.

Wählen Sie die richtige Kapazität für die Garagennutzung

Für typische Arbeiten im Automobilbereich deckt ein 0,5-Tonnen- bis 1-Tonnen-Elektrokettenzug die meisten Anforderungen an das Heben von Motoren und Getrieben ab. Überprüfen Sie das tatsächliche Gewicht der schwersten Komponente, die Sie heben möchten, und wählen Sie ein Hebezeug aus, das deutlich über diesem Wert liegt.

Montagemöglichkeiten

• Ein festes I-Träger-Laufkatzensystem, das mit einem neuen Stahlträger verschraubt ist, der sich über die gesamte Garagenbreite erstreckt und eine seitliche Bewegung des Hebezeugs ermöglicht.
• Ein einzelner fester Montagepunkt direkt über dem Arbeitsbereich, wenn keine seitliche Bewegung erforderlich ist.
• Ein freistehender Portalkran, der keinerlei Änderungen an der Garagenstruktur erfordert und bei Bedarf versetzt werden kann.

Elektrische Überlegungen

In den meisten Werkstätten steht nur einphasiger 220-V-Strom zur Verfügung. Stellen Sie sicher, dass das Hebezeug für den Einphasenbetrieb ausgelegt ist, und installieren Sie einen eigenen Stromkreis mit eigenem Schutzschalter, anstatt einen Stromkreis mit anderen Werkzeugen mit hohem Stromverbrauch zu teilen, da der Motor beim Start einen erheblichen Einschaltstrom verbraucht.

1. Bestätigen oder installieren Sie einen strukturell geeigneten Träger, der das Hebezeug, die Laufkatze und die maximale Last mit einem Sicherheitsspielraum tragen kann.
2. Montieren Sie die Laufkatze und das Hebezeug gemäß den Anweisungen des Herstellers und ziehen Sie alle Befestigungselemente korrekt an.
3. Schließen Sie das Hebezeug an einen speziellen einphasigen Stromkreis mit einem ordnungsgemäß dimensionierten Leistungsschalter an.
4. Testen Sie das Hebezeug ohne Last und prüfen Sie dabei die Richtung, das Festhalten der Bremse und die Funktion des Endschalters.
5. Testen Sie das Heben eines bekannten Gewichts, bevor Sie das Hebezeug für den tatsächlichen Ausbau eines Motors oder einer Komponente verwenden.

Eine elektrische Winde mit einer Nennspannung von 120 V, die üblicherweise bei der Bergung von Fahrzeugen, Bootsanhängern und leichten Zugaufgaben verwendet wird, wird oft mit einem elektrischen Kettenzug verwechselt, aber die beiden Maschinen sind für unterschiedliche Aufgaben konzipiert.

Eine elektrische 120-V-Winde spult normalerweise ein synthetisches Seil oder Stahlkabel auf eine rotierende Trommel und ist in erster Linie für horizontales oder abgewinkeltes Ziehen konzipiert, beispielsweise zum Bergen eines Fahrzeugs aus Schlamm oder zum Laden eines Bootes auf einen Anhänger. Die meisten Winden sind nicht für das dauerhafte Heben einer schwebenden Last über Kopf ausgelegt, und viele Hersteller warnen ausdrücklich davor, eine Winde zum Heben und Halten einer Last über Personen oder Gegenständen zu verwenden.

Im Gegensatz dazu ist ein Elektrokettenzug speziell für das vertikale Heben und Halten einer schwebenden Last konzipiert und verfügt über eine ausfallsichere Bremse, einen Überlastschutz und eine Einschaltdauer, die speziell für wiederholte Hebevorgänge ausgelegt ist.

Ein elektrischer Seilzug, auch Elektroseilzug genannt, ist eng mit dem Elektrokettenzug verwandt, verwendet jedoch eine Drahtseiltrommel anstelle einer Kette und eines Kettenrads. Bei der Wahl zwischen beiden kommt es in der Regel auf Kapazität, Geschwindigkeit und Headroom an.

• Bei Tragfähigkeiten bis etwa 5 Tonnen ist ein Elektrokettenzug typischerweise kompakter und oft günstiger.
• Für höhere Tragfähigkeiten und schnellere Hubgeschwindigkeiten bietet ein elektrischer Seilzug im Allgemeinen die bessere Leistung und ist in der Schwerindustrie die Standardwahl.
• Ein Elektrokettenzug hat bei gleicher Hubhöhe einen kürzeren Gesamtkörper, da sich die Kette in einen Container zusammenfalten lässt, was in Gebäuden mit geringer Bauhöhe von Vorteil ist.
• Ein elektrischer Seilaufzug erfordert mehr Aufmerksamkeit bei der Wartung des Drahtseils, indem es auf gebrochene Drähte und Knicke überprüft und auf das korrekte Aufwickeln auf der Trommel überprüft wird.

Bei einem elektrischen Hebezeug kommt es fast immer zu einem Ölleck im Getriebe, da dieses der einzige Teil des Hebezeugs ist, der normalerweise Schmieröl oder -fett in irgendeiner Menge enthält. Um ein Ölleck richtig zu beheben, müssen Sie die eigentliche Ursache finden, anstatt es einfach wegzuwischen, da ein Leck, das nicht behoben wird, dem Getriebe letztendlich die Schmierung entzieht und zu vorzeitigem Verschleiß oder Ausfall des Getriebes führt.

Schritt 1: Trennen Sie die Stromversorgung und reinigen Sie den Bereich

Bevor Sie etwas inspizieren, sperren Sie die Stromversorgung des Hebezeugs. Reinigen Sie das Getriebegehäuse und den umliegenden Bereich mit einem fusselfreien Tuch und einem geeigneten Entfetter, damit Sie deutlich erkennen können, wo frisches Öl austritt, und nicht anhand alter Rückstände vermuten können.

Schritt 2: Identifizieren Sie die Quelle des Lecks

• Überprüfen Sie die Abtriebswellendichtung dort, wo die Getriebewelle aus dem Gehäuse austritt, um das Kettenrad anzutreiben, da diese rotierende Dichtung aufgrund normaler Abnutzung im Laufe der Zeit die häufigste Leckstelle darstellt.
• Überprüfen Sie die Getriebegehäusedichtung oder die Dichtmittelleitung zwischen den beiden Getriebegehäusehälften auf Risse oder beschädigte Dichtungen.
• Überprüfen Sie den Öleinfüllstopfen und die Entlüftungsöffnung, da eine verstopfte Entlüftung das Getriebe unter Druck setzen und Öl an Dichtungen vorbeidrücken kann, die sonst gut halten würden.
• Suchen Sie nach einem rissigen oder porösen Gehäusegussteil, was seltener vorkommt, aber nach einem Aufprall oder bei älteren Geräten möglich ist.

Schritt 3: Reparatur basierend auf der Quelle

1. Wenn die Abtriebswellendichtung abgenutzt oder verhärtet ist, entfernen Sie das Kettenrad und die Haltekomponenten, entfernen Sie die alte Dichtung und drücken Sie eine neue Dichtung mit der richtigen Größe und Ausrichtung ein. Schmieren Sie die neue Dichtungslippe vor dem Einbau leicht ein.
2. Wenn die Gehäusedichtung beschädigt ist, trennen Sie das Getriebegehäuse gemäß der Wartungsanleitung des Herstellers, reinigen Sie beide Passflächen gründlich und installieren Sie eine neue Dichtung oder tragen Sie vor dem Zusammenbau das vorgeschriebene Dichtmittel auf und achten Sie auf das richtige Schraubendrehmoment.
3. Wenn die Entlüftung verstopft ist, reinigen oder ersetzen Sie sie, damit das Getriebe während des Betriebs und bei Temperaturänderungen einen normalen Druckausgleich durchführen kann.
4. Wenn das Gehäuse selbst Risse aufweist, muss das Gehäuse in der Regel ersetzt und nicht repariert werden, da ein gerissener Guss bei normaler Betriebsvibration und Hitze nicht zuverlässig abgedichtet werden kann.

Schritt 4: Nachfüllen und testen

Füllen Sie nach Abschluss der Reparatur das Getriebe mit der Ölsorte und -menge auf, die auf dem Typenschild oder im Wartungshandbuch des Hebezeugs angegeben sind, da die Verwendung einer falschen Viskosität oder eines falschen Füllstands selbst zu Dichtungslecks oder Getriebeverschleiß führen kann. Führen Sie das Hebezeug unbelastet durch mehrere vollständige Auf- und Abwärtszyklen und überprüfen Sie dann den reparierten Bereich erneut, nachdem sich das Getriebe auf normale Betriebstemperatur erwärmt hat, da einige Dichtungen nur dann ein geringfügiges Leck erkennen lassen, wenn das Öl durch die Hitze leicht verdünnt wurde.

Die meisten Ausfälle elektrischer Hebezeuge, einschließlich Öllecks, können durch eine einfache wiederkehrende Inspektionsroutine und nicht durch reaktive Reparaturen nach einem Defekt verhindert werden.