Kommunale Ladungssicherung. Zurrkraftmessungen. Ermittlung der tatsächlichen Sicherungskräfte beim Niederzurren

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1 Kommunale Ladungssicherung Zurrkraftmessungen Ermittlung der tatsächlichen Sicherungskräfte beim Niederzurren Klaus Grundmann Regionaldirektion Westfalen-Lippe

2 Zurrkraftmessungen Ziele Erkenntnisse über die auftretenden Kräfte vermitteln Ableitung von Verhaltensweisen beim Niederzurren von Ladungen Mit den Zurrkraftmessungen werden die Kräfteverhältnisse beim Niederzurren nur für die behandelten Beispiele dargestellt. Sie dienen der Information und können als Hinweise für die betriebliche Ladungssicherung genutzt werden.

3 Zurrkraftmessungen - Hinweise F Gurtseite F Ratschenseite Kräfteermittlung Steinpalette mit Kantenschonern Steinpalette mit Holzpaletten Steinpalette ohne weitere Hilfsmittel Vorspannkraft des Zurrgurtes S TF = 300 dan Zurrwinkel mit Holzpaletten = 65 Zurrwinkel ohne Holzpaletten = 60 Die unterschiedlichen Zurrwinkel sind dem Platzbedarf des Messgerätes auf der Ratschenseite geschuldet. Die Zurrwinkel sind bei der Messung ohne Belang. Die vorhandenen Kräfte werden nur in den gekennzeichneten Bereichen der Zurrgurte ermittelt. Deshalb ist auf der Ratschenseite, unabhängig von der Materialbeschaffenheit (Kantenschoner, Holz; Stein), nur eine Messung erforderlich. Um die Messergebnisse vergleichen zu können, werden die Berechnungen an späterer Stelle mit einem einheitlichen Zurrwinkel von 65 durchgeführt.

4 Messung auf der Ratschenseite Mit der Messung wird nur die tatsächlich vorhandene Kraft in dem gekennzeichneten Bereich des Zurrgurtes ermittelt. Der Bediener stand auf dem Boden und spannte den Zurrgurt mit der zur Verfügung stehenden Kraft durch Drücken des Ratschenhebels nach oben. Zurrgurt-Etikett S TF 300 dan gemessene Kraft 332 dan auf der Ratschenseite Die gemessene Kraft auf der Ratschenseite lag 10 % über der vom Hersteller angegebenen Vorspannkraft.

5 Anmerkungen zur Normalen Handkraft - S HF Herstellerangaben normale Betätigung Zugversuch 100 % 110 % 130 % S HF S TF 50 dan 300 dan S HF S TF? dan 332 dan S HF S TF 50 dan 394 dan S HF angegeben = 50 dan Die Kraft, mit der die Ratsche betätigt werden muss, damit die angegebene Vorspannkraft (S TF ) erreicht wird. S HF tatsächlich =? normale Betätigung auf dem Boden stehend drücken der Ratsche nach oben S HF gemessen = 50 dan beidarmiger Zug Beinunterstützung Wurde bei normaler Betätigung nicht erreicht!

6 Messungen auf der Gurtseite Kantenschoner Holzkante Steinkante 276 dan 218 dan 192 dan Mit der Messung wird nur die Kraft in dem gekennzeichneten Bereich des Zurrgurtes ermittelt. Die Zurrkraftverluste gegenüber der Ratschenseite (332 dan) ergeben sich durch die Abwinklungen des Zurrgurtes über dem Steinpaket und den damit verbundenen Reibungsverlusten.

7 Zurrkraftverluste F Ratschenseite F Gurtseite F Gurtseite F Gurtseite 332 dan 276 dan 218 dan 192 dan Zurrkraftverluste gegenüber der Ratschenseite - 17 % - 34 % - 42 %

8 Ermittlung der Kräfte beim Niederzurren Beim Niederzurren wird die Ladung kraftschlüssig auf die Ladefläche gepresst. Dies führt zu einer Erhöhung der Reibungskraft. F RS (Ratschenseite) Die tatsächlich auftretenden Kräfte auf der Ratschenseite und auf der Gurtseite werden durch Messungen ermittelt. F wirksam F wirksam gesamt F GS (Gurtseite) Die Ermittlung der wirksamen Kräfte (F wirksam ) geschieht mit Hilfe der Winkelfunktion sin. = 65 sin 65 = 0,9063 F wirksam RS = F RS X sin 65 F wirksam gesamt = F wirksam RS + F wirksam GS F wirksam GS = F GS X sin 65 Aufgrund der unterschiedlichen Kräfte auf der Ratschenseite und auf der Gurtseite, wird die Last an den Seiten auch mit unterschiedlichen Kräften auf die Ladefläche gedrückt. Addiert ergeben diese beiden Kräfte die wirksame Gesamtkraft (F wirksam gesamt ), mit der die Last rechnerisch auf die Ladefläche gedrückt wird.

9 Niederzurren Kantenschoner Ratschenseite (RS) = 65 sin 65 = 0,9063 Gurtseite (GS) F wirksam F RS F GS Messung F wirksam gesamt Messung F RS = 332 dan F GS = 276 dan F wirksam RS = F RS X sin 65 F wirksam gesamt = F wirksam GS = F RS X sin 65 F wirksam RS = 332 dan X 0,9063 F wirksam RS = 301 dan F wirksam RS + F wirksam GS 301 dan dan 551 dan F wirksam GS = 276 dan X 0,9063 F wirksam GS = 250 dan

10 Niederzurren Holzpaletten Ratschenseite (RS) = 65 sin 65 = 0,9063 Gurtseite (GS) F wirksam F RS F GS Messung F wirksam gesamt Messung F RS = 332 dan F GS = 218 dan F wirksam RS = F RS X sin 65 F wirksam gesamt = F wirksam GS = F RS X sin 65 F wirksam RS = 332 dan X 0,9063 F wirksam RS = 301 dan F wirksam RS + F wirksam GS 301 dan dan 499 dan F wirksam GS = 218 dan X 0,9063 F wirksam GS = 198 dan

11 Niederzurren Steinkanten Ratschenseite (RS) = 65 sin 65 = 0,9063 Gurtseite (GS) F wirksam F RS F GS Messung F wirksam gesamt Messung F RS = 332 dan F GS = 192 dan F wirksam RS = F RS X sin 65 F wirksam gesamt = F wirksam GS = F RS X sin 65 F wirksam RS = 332 dan X 0,9063 F wirksam RS = 301 dan F wirksam RS + F wirksam GS 301 dan dan 475 dan F wirksam GS = 192 dan X 0,9063 F wirksam GS = 174 dan

12 Verteilung der Sicherungskräfte F wirksam = F RS;GS x sin 301 dan 250 dan 198 dan 174 dan 551 dan F wirksam gesamt 499 dan 475 dan Zurrkraftverteilung Ratschenseite/Gurtseite 55/45 % 60/40 % 63/37 %

13 Bewertung des tatsächlichen k-wertes Die Messungen haben ergeben, wie groß die Kraft F wirksam gesamt ist, mit der das Steinpaket durch den Zurrgurt auf die Ladefläche gepresst wird. F wirksam gesamt 551 dan 499 dan 475 dan Bei der rechnerischen Ermittlung der Sicherungskraft eines Zurrgurtes fließt der k-wert (1,5) in die Berechnung ein (F = S TF x sin x 1,5). Der k-wert berücksichtigt die unterschiedlichen Vorspannkräfte auf der Ratschenseite und auf der Gurtseite, hervorgerufen durch die Reibungsverluste des Zurrgurtes über der Ladung. Höhere Werte als 1,5 müssen durch Messung nachgewiesen werden. S F wirksamgesamt TFangegeben( 300daN ) = 1,84 1,67 1,59 Der tatsächliche k-wert lag bei allen Messungen über dem rechnerischen k-wert. Die Ermittlung des tatsächlichen k-wertes bezieht sich nur auf die durchgeführte Messreihe. Sie ist nicht allgemeingültig.

14 Fazit Auf der Ratschenseite wurde bei normaler Betätigung der Ratsche die angegebene Vorspannkraft des Herstellers deutlich überschritten. Die normale Betätigung ist allerdings personenabhängig. Die angegebene Vorspannkraft kann auch von weniger kräftigen Personen erreicht werden. Innerbetrieblich sollten sich die Mitarbeiter gegenseitig kameradschaftlich überprüfen, wie stark eine Ratsche im Niederzurrverfahren betätigt werden kann. Der für diesen Fall geeignete Mitarbeiter sollte dann die Ratsche betätigen. Auf die Verwendung von Kantenschonern sollte aufgrund der hohen Zurrkraftverlust auf der Gurtseite nach Möglichkeit nicht verzichtet werden! Dies erhöht die Niederzurrkräfte und schützt den Zurrgurt vor Beschädigungen. Auf der Ratschenseite sind die wirkenden Kräfte deutlich höher als auf der Gurtseite. Bei der Verwendung von mehr als einem Zurrgurt sollten die Ratschen wechselseitig positioniert werden.

15 Nachtrag Kraftmessung Diagonalzurren Beim Diagonalzurren werden die Kräfte direkt durch das Zurrmittel aufgenommen. Deshalb muss hierbei die Zurrkette auch nur handfest gespannt werden. Gerechnet wird dabei mit der zulässigen Zugkraft (LC- Wert). Das übermäßige Spannen der Zurrkette ist nicht erforderlich. Zurrkraftmessungen haben gezeigt, dass z.b. beim übermäßigen Spannen einer Zurrkette Nenngröße 8 mm; LC 4000 dan; S TF 1000 dan eine Vorspannkraft S TF von 2090 dan erreicht wurde. Das ist eine Überschreitung der angegebenen Vorspannkraft von über 100 %. Im vorliegenden Beispiel konnten diese Kräfte vom Bagger und vom Anhänger aufgenommen werden. Bei anderen Anhängern, mit geringerer Zugkraft der Zurrpunkte, können durch das übermäßige Spannen der Zurrkette die Zurrpunkte herausgerissen werden!