Wie wählt man das richtige Hauptglied für Kettengehänge aus?

Master-Links und Master-Link-Baugruppen sind wichtige Komponenten für die BildungMehrbeinige HebeschlingenDieObwohl sie hauptsächlich als Komponente für Kettengehänge hergestellt werden, werden sie für alle Arten von Gehängen verwendet, einschließlich Drahtseilgehängen und Hebebändern.

Die Auswahl der richtigen und kompatiblen Hauptglieder ist jedoch nicht einfach. Es gibt eine Vielzahl von Kettengehängen, die wir verbinden möchten, und die Normen und Vorgehensweisen variieren stark – daher ist es hilfreich, einige der Probleme und Hinweise zu besprechen.

Was ist ein Master-Link?

Hauptglieder und Hauptgliederbaugruppen sind auch unter anderen Bezeichnungen bekannt, darunter Langglieder, Kopfringe, Mehrfach-Hauptgliederbaugruppen usw. Sie gehören zu den ältesten Arten von geschmiedeten Hebezeugen und befinden sich am oberen Ende von Mehrstrang-Hebeschlingen.

Mehrsträngige Hebebänder können unschätzbare Dienste leisten, um Hebekräfte zu verteilen und Stabilität und Kontrolle über die zu hebende Last zu gewährleisten. Das grundlegende Problem ist jedoch, dassSchlingenDie Komponenten von Hebebändern sind in der Regel so konstruiert, dass ein einzelner Anschlagpunkt die Last trägt. Besteht ein Hebeband aus zwei, drei oder vier Strängen, benötigt jeder dieser Stränge eine Anpassung am Anschlagpunkt (z. B. einen Kranhaken) oder ein anderes Verbindungsstück, das jeweils nur einen Strang aufnimmt.

Verbindungen

Die Art und Weise, wie Masterlinks Verbindungen herstellen, ist wichtig.

Bei einer zweisträngigen Schlinge ist dies recht einfach, das Master Link ist an seinem unteren Ende für bis zu zwei Schlingenverbindungen ausgelegt:

Bei einer viersträngigen Schlinge ist dies ebenfalls recht einfach. Das Verbinden von vier belasteten Strängen mit dem Ende des Hauptglieds ist verboten, aber mithilfe einer Hauptgliedbaugruppe (Mehrfach-Hauptglied) können wir zwei mit zwei multiplizieren, um vier Stränge zu erhalten:

Dreibeinige Konstruktionen sind etwas kniffliger. Ältere Dokumentationen zeigen mitunter drei Beine in einem einzigen Glied, dies ist jedoch heutzutage generell verboten. Korrekterweise verwendet man dieselbe Methode wie bei der vierbeinigen Konstruktion und setzt nur eine Schlinge an einem der Zwischenglieder ein.

Zweibeinige Hebeschlingen

Zweibeinige Hebeschlingen

Vierbeinige Hebegurte

Vierbeinige Hebegurte

Dreibeinige Hebebänder

Dreibeinige Hebebänder

Arbeitslastgrenze

Beim Anblick der obigen Bilder könnte man meinen, das Leben sei einfach – aber so einfach ist es nicht!

Auf welche zulässige Arbeitslast (WLL) müssen wir achten?
Dies ist vielleicht die erste von vielen Komplikationen, mit denen wir konfrontiert werden.

Bei mehrsträngigen Hebebändern muss sichergestellt werden, dass alle Stränge und das Hauptglied für die jeweilige Aufgabe ausreichend tragfähig sind. Die Komponenten können auf zwei Arten ausgewählt werden: Entweder man wählt zuerst die benötigten Stränge und anschließend das passende Hauptglied aus, oder man wählt zuerst das Hauptglied und sucht dann Stränge mit ausreichender Tragfähigkeit.
Um diese Berechnung durchführen zu können, müssen wir zunächst den Schlingenwinkel kennen.

In Australien entspricht dies dem eingeschlossenen Winkel zwischen den Schlingenbeinen, und die maximal zulässige Tragfähigkeit (WLL), die wir zuweisen können, wird mit 60 Grad berechnet.

Australischer Standard-Schlingenwinkel
Australischer Standard-Anschlagwinkel zur Berechnung der maximalen Arbeitslast.

Australischer Standard-Anschlagwinkel zur Berechnung der maximalen Arbeitslast.

Die Verfügbarkeit einer 60°-Bewertung kann sich als sehr nützlich erweisen, da sie dazu beiträgt, die potenzielle Kapazität und den Nutzen unserer Hebebänder zu maximieren.
Es gibt allerdings einen Haken – und zwar den weit verbreiteten europäischen Standard (EN-Norm).

Europäische Norm für Kettenanhängewinkel zur Berechnung der maximalen Tragfähigkeit.

Europäische Norm für Kettenanhängewinkel zur Berechnung der maximalen Tragfähigkeit.

Hier wird der Winkel von der Vertikalen aus gemessen, was an sich kein Problem darstellt. Die maximale zulässige Tragfähigkeit (WLL) wird jedoch bei 45° berechnet, was dem in Australien geltenden zulässigen Winkelbereich von 90° entspricht. Kurz gesagt bedeutet dies, dass bei gleicher Kettengröße die maximale zulässige Tragfähigkeit der Hebeschlinge und des kompatiblen Hauptglieds geringer ist.

Bei einem Einschlusswinkel der Schlinge von 60° muss die zulässige Tragfähigkeit des Hauptglieds mindestens das 1,73-fache der zulässigen Tragfähigkeit der einzelnen Glieder betragen.

Bei einem Einschlusswinkel der Schlinge von 45° muss die zulässige Tragfähigkeit des Hauptglieds mindestens das 1,41-fache der zulässigen Tragfähigkeit der einzelnen Glieder betragen.

Dies bedeutet auch, dass die in Europa aufgeführten Produktauswahlen und Kompatibilitäten nicht unbedingt auch für Australien gelten.

Lastverteilung

Vierbeinige Hebebänder bilden eine Pyramide. Das ist praktisch, da viele Lasten rechteckig sind – birgt aber ein inhärentes Problem: die statische Unbestimmtheit. Vereinfacht gesagt, verteilt sich die Last nicht gleichmäßig auf die einzelnen Beine.

Tatsächlich gibt es nur eine sichere Methode, wenn es um die Lastverteilung geht, und zwar die Dimensionierung der Bauteile so, als ob sie die Last nur auf zwei Beine verteilen würden… genau das machen die australischen Normen – und wir können Tests durchführen, die zeigen, dass dies eine sinnvolle Vorgehensweise ist.

Für unsere Master-Link-Baugruppe bedeutet dies jedoch, dass sowohl der obere Master-Link als auch die unteren Zwischenlinks die Mindest-WLL für die Baugruppe erfüllen müssen, wenn diese auf zwei Beinen betrachtet wird.

Gemäß AS3775 bedeutet dies:

Australische Anforderungen an die Master-Link-Baugruppe.

Australische Anforderungen an die Master-Link-Baugruppe.

Die europäischen Regeln weichen davon ab. Sie erlauben die Bewertung von Vierbeinschlingen auf drei Beinen. Natürlich kann eine Vierbeinschlinge nicht von selbst auf drei Beinen stehen – es handelt sich um eine rein auf Zahlen basierende Vorgehensweise.

Das ist so eine Sache, die mal funktioniert und mal nicht. Bei starren Lasten und wenn die Abmessungen des Anschlagmittels annähernd einer Pyramidenform entsprechen, kann die Lastverteilung zwischen den Strängen sehr ungünstig sein, und das Anschlagmittel sollte entsprechend der dadurch entstehenden lockeren Stränge reduziert werden.

Für die Auswahl von Master-Link-Baugruppen bedeutet dies jedoch, dass, wenn die Tragfähigkeit (WLL) eines Master-Links im Ausland als Einzelwert angegeben wird, dies bedeuten könnte, dass die Zwischenglieder nicht stark genug sind.

Eine europäische Masterverbindung funktioniert folgendermaßen:

Europäischer Masterlink

Dies funktioniert zwar mit EN-Anschlagmittelnormen, ist aber nicht ohne Weiteres mit den australischen Normen kompatibel. Vor allem ist es für den Anwender nicht so narrensicher – es sei denn, die Produktauswahl erfolgte sorgfältig gemäß den Anschlagmittelvorschriften AS3775.

Bei nach europäischem Standard gefertigten Master-Link-Baugruppen muss die Belastbarkeit gegebenenfalls reduziert werden, damit die Zwischenglieder ausreichend stabil sind.

Montage des Kranhakens

Viele Anwender von Hebebändern stehen vor dem Problem, Hebebänder mit Kranhaken zu verwenden. Entweder ist der Kranhaken zu klein für das Hebezeug – oder das Hebezeug zu klein für den Kranhaken.

Beim Anbringen eines Kettenschlosses an einen Kranhaken ist besondere Vorsicht bei eng anliegenden Kombinationen geboten.

Alle Kranhaken sind so konstruiert, dass sie in einer Ebene eine hohe Biegefestigkeit aufweisen. Um die Festigkeitseffizienz zu maximieren, verwenden sie einen Querschnitt, der tiefer als breit und innen dicker als außen ist.

Überprüfung des Sitzes eines Kettenglieds und eines Hakens.

Überprüfung des Sitzes eines Kettenglieds und eines Hakens.

Überfüllung

Unsere Verbindungsstücke müssen lang genug sein, um oben Kranhaken und unten Beschläge aufnehmen zu können – aber wie wir oben sehen, müssen sie oft auch breit genug sein.

Dies ist nicht nur eine Anforderung an einen Kranhaken, sondern auch an die Schnittstellen der Anschlagmittel.

Wenn die zusammenpassenden Teile nicht natürlich im Verbindungsglied sitzen und die Lasten korrekt aufnehmen können, ist das Verbindungsglied überbeansprucht. Dies führt zu ungewöhnlichen Belastungen der Teile und ist nicht zulässig.

Überbelegung kann ein echtes Problem darstellen, insbesondere wenn ein Masterlink mit Drahtseilschlingen verwendet wird.

Überbelegung kann ein echtes Problem darstellen, insbesondere wenn ein Masterlink mit Drahtseilschlingen verwendet wird.

Bei kleineren Schlingen ist es möglicherweise einfach, ein passendes Verbindungsglied zu finden, aber wenn die Verbindungsglieder in größeren Größen vorliegen und es zu einer Überbelegung kommen kann, funktioniert das nicht.

Im abgebildeten Beispiel stören sich die robusten, gefertigten Kauschen (rechtes Bild) gegenseitig und können einfach nicht richtig sitzen.

Durchmesser

Klingt einfach – wir machen die Verbindungsglieder einfach etwas größer. Breitere Verbindungsglieder haben jedoch ihren Preis. Sie müssen weiterhin ausreichend stabil sein. Innerhalb der Grenzen der verfügbaren Stahlfestigkeit bedeutet dies zwangsläufig dickere Verbindungsglieder mit größerem Materialdurchmesser. Dadurch kann die Montage von Verbindern erschwert werden.

Viele Kettenglieder haben eine abgeflachte Kante, die das Einrasten eines Kettenverbinders erleichtert. Es ist wichtig, sowohl die Öffnungsmaße als auch den Innendurchmesser des Verbinders zu überprüfen, wenn man feststellen möchte, ob er zu einem Kettenschloss oder Schäkel passt.

Verwendung eines Verbindungsstücks mit gepresster, flacher Oberfläche zur Verbesserung der Kompatibilität.

Verwendung eines Verbindungsstücks mit gepresster, flacher Oberfläche zur Verbesserung der Kompatibilität.

Stärke

Doch wie stark muss ein Hauptglied sein? Nach australischen Normen für Hebebänder muss das Hauptglied jedes Hebebandes* einen Bruchlastfaktor von 4:1 aufweisen – genau wie bei Kettengehängen.

Dies gilt unabhängig vom Bruchlastfaktor der verschiedenen Anschlagmitteltypen: Kette, Drahtseil, Rundschlinge, Hebeband usw. Die erforderlichen Bruchlastfaktoren der Anschlagmittel, ob 5, 7 oder höher, bleiben erhalten, um die unterschiedlichen Materialempfindlichkeiten zu berücksichtigen. Diese haben keinen direkten Einfluss auf die mitgelieferten Kettenbeschläge, sodass deren Bruchlastfaktor dem einer Kettenschlinge entspricht.

Dies ist jedoch nicht unbedingt in anderen Ländern der Fall, und die jeweiligen lokalen Bestimmungen sollten beachtet werden.

* Es gibt jedoch einige Ausnahmen: Der Bruchlastfaktor eines gesamten Anschlagmittels für einen Personentransport-Kranarbeitskasten verdoppelt sich, sodass das Glied, das normalerweise 4:1 beträgt, bei Konfiguration für einen Arbeitskasten 8:1 beträgt.

Natürlich gehört noch mehr dazu. Jedes Hauptglied muss duktil sein, der normalen Nutzungsdauer der Hebeschlinge standhalten und Belastungstests bestehen.

Kettengehänge mit Hauptglied im Prüfstand

Kettengehänge mit Hauptglied im Prüfstand

Wichtig: Die Masterglieder werden erst einzeln einer Belastungsprüfung unterzogen, nachdem sie zu einem Hebeband zusammengefügt und anschließend geprüft wurden. Auf Komponentenebene werden die Masterglieder lediglich stichprobenartig über Dornen geprüft.

Die Belastungsprüfung ist ein wichtiger Bestandteil der Herstellung zuverlässiger Hebebänder. Da so viele Einzelteile zusammenpassen, liefert die Prüfung die notwendige Gewissheit, dass alle Teile die angegebene zulässige Tragfähigkeit (WLL) aufweisen und den Belastungen im Gebrauch standhalten, ohne sich zu verformen.

Durch Tests wird auch vor Bauteilfehlern geschützt.

Masterlink mit Herstellungsfehler bei Prüflast festgestellt.

Masterlink mit Herstellungsfehler bei Prüflast festgestellt.

Grundlagen

Grundlagen
Hauptglieder sind ein wesentlicher Bestandteil beim Aufbau einer Hebebühne, da sie den Verbindungspunkt für Kettengehänge und die Anwendung anderer Anschlagmittelarten darstellen.
Über Masterlinks könnte man ganze Bücher schreiben, und wir können hier nur einige der Grundlagen anreißen:
• Die Hauptglieder für mehrsträngige Hebebänder müssen korrekt konfiguriert sein.
• Unterschiede in Normen und Bewertungen müssen bei der Auswahl der Komponenten berücksichtigt werden.
• Sie müssen über die korrekten Verbindungen zu Hebebändern und Haken verfügen.
• Sie müssen ausreichend stark sein.
…und nicht zuletzt sollten wir nach einem passenden Etikett und einem Prüfzertifikat für die als Teil einer Hebebandkonstruktion gelieferten Masterlinks suchen.
Masterlinks sind nur so gut wie ihre Herstellung, ihre Verwendung und die laufende Überprüfung.
Sie müssen stets von einer sachkundigen Person ausgewählt und beurteilt werden.
(mit freundlicher Genehmigung von Nobles)


Veröffentlichungsdatum: 20. Juni 2022

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