Der Maschinist für Seilwinden

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1 Niederösterreichischer Landesfeuerwehrverband Abschnittsfeuerwehrkommando Groß-Enzersdorf LERNUNTERLAGE MASCHINISTENAUSBILDUNG Der Maschinist für Seilwinden Inhalt 1 GRUNDLAGEN DER WINDENTECHNIK FUNKTIONSPRINZIP VON SEILWINDEN TROMMELWINDE TREIBSCHEIBENWINDE BETRIEB VON SEILWINDEN GRUNDSÄTZLICHE HINWEISE FÜR DEN WINDENBETRIEB BEFESTIGEN DER LAST UMLENKROLLEN SICHERN DES FAHRZEUGES: BERGEN MIT DER SEILWINDE ANSCHLAGMITTEL SCHÄKEL ANSCHLAGSEILE ANSCHLAGKETTEN POLYESTER RUNDSCHLINGEN PERIODISCHE WARTUNGEN UND ÜBERPRÜFUNGEN PFLEGE VON DRAHTSEILEN ABLEGEREIFE VON DRAHTSEILEN PRÜFUNG VON ANSCHLAGKETTEN QUELLENVERZEICHNIS...14

2 1Grundlagen der Windentechnik Seilwinden können das Drehmoment eines Antriebsmotors in eine Zugkraft umsetzen. Diese Zugkraft wirkt der Reibungskraft der Last entgegen. Ist die Zugkraft größer als die Reibungskraft kommt es zur Bewegung der Last. Die Höhe der Reibungskraft ist vom Gewicht der Last und der Beschaffenheit des Untergrund abhängig. Die benötigte Zugkraft ist daher nicht gleichzusetzen mit der Gewichtskraft der Last am Boden. Daher ist es durchaus möglich mit einer Winde mit 80kN (8t) Zugkraft ein Fahrzeug mit einem Gesamtgewicht von 30t zu bergen. Seilwinden sind nicht dafür gebaut frei schwebende Lasten zu heben, hier müsste tatsächlich die volle Gewichtskraft als Zugkraft aufgewendet werden. Abschlepparbeiten mit der Seilwinde sind grundsätzlich verboten. 2Funktionsprinzip von Seilwinden Seilwinden wandeln ein Drehmoment in eine Kraft längs der Zugrichtung eines Seiles um. Die Trommelwinde ist die klassische Bauform, die Treibscheibenwinde eine modernere Ausführung von Seilwinden. 2.1 Trommelwinde Die Trommelwinde ist einfach im Aufbau und mit bewährter Technik gut eingeführt. Durch ihren einfachen Aufbau ist sie kostengünstig herzustellen Aufbau Die Trommelwinde ist die klassische Variante einer Seilwinde. Das Seil wird Lage um Lage auf einer Seiltrommel aufgespult. Damit das Seil zur Seiltrommel ausreichend Kraftschluss hat, muss eine Seillage auf der Seiltrommel verbleiben. F 2.1.2Zugkraft Die Drehbewegung der Seiltrommel erfolgt mit einem konstanten Drehmoment. Das Seil überträgt die Zugkraft der Last auf die Seiltrommel und bewirkt so ein Lastmoment das dem Antriebsmoment entgegenwirkt. Das Lastmoment steigt mit jeder Seillage an, da sich das Seilpaket auf der Trommel vergrößert. Solange das Antriebsmoment größer ist als das Seite 2/14

3 Lastmoment kann die Last bewegt werden. Daher hat eine Trommelwinde die meiste Zugkraft wenn das Seil zur Gänze abgespult ist, beim Aufspulen nimmt die Zugkraft Lage um Lage ab Vorgänge beim Aufspulen einer Trommelwinde Bedingt durch den Aufbau der Trommelwinde wird die Zugkraft der Last von einer Seillage zur Nächsten weitergegeben. Die vom Funktionsprinzip her notwendige Seilreibung verursacht eine mechanische Beanspruchung des Zugseiles die eine Alterung hervorruft. Insbesondere bei gealterten Seilen und solchen Seilen mit Gebrauchsspuren tritt der Effekt der Seilquetschung auf. Dabei bricht das Seil von einer oberen Lage in eine Untere ein und verursacht damit eine Quetschung. Seildrehung verhindert das sich das Seil ordnungsgemäß aufspult, was wiederum die Möglichkeit einer Seilquetschung begünstigt. Seildrehung Seilreibung Seilquetschung Das Seil darf nicht ohne Last aufgespult werden. Es wird eine minimale Zugkraft benötigt, damit sich die Lagen ordnungsgemäß ausbilden. Als Last kann ein Fahrzeug dienen an dem die Seilwinde angeschlagen wird Einbau in Fahrzeugen Seite 3/14

4 Die Trommelwinde benötigt bedingt durch ihre Bauart relativ viel Raum für den Einbau. Damit die Lagen auf die Trommel direkt aufgespult werden ist ein Winkel von 3 zwischen Seileinlauf (Zugmaul) und der äußeren Begrenzung der Seiltrommel notwendig. Die Seiltrommel ist so beschaffen, das bei gegebenen Aufspulwinkel das Seil beim Aufspulen von selbst zwischen den beiden Trommelbegrenzungen hin- und herwandert. 2.2Treibscheibenwinde Die Treibscheibenwinde ist eine Bauart der Seilwinde die in letzter Zeit häufig ausgeführt wird. Sie ist komplizierter im Aufbau, bietet aber im Betrieb einige Vorteile. Durch den erhöhten Aufwand in der Bauweise werden auch an die Wartung höhere Ansprüche gestellt Spillprinzip Beim Spillprinzip erfolgt die Kraftübertragung zunächst ähnlich wie bei der Trommelwinde, allerdings wird das Seil auf der Trommel welche die Kraft überträgt die Spilltrommel - nicht aufgespult. Das Seil wird auf der entgegengesetzten Seite wieder herausgeführt. Auf der Spilltrommel befindet sich daher immer nur eine Lage. Das Seil wird beim Aufspulen in einer separaten Seiltrommel, der sogenannten Speichertrommel verstaut. Seite 4/14

5 2.2.2Aufbau der Treibscheibenwinde Die Abbildung zeigt den zweiteiligen Aufbau mit Spilltrommel und Speichertrommel. F = konstant Die Speichertrommel selbst ist im Windenbetrieb leichtgängig, im Stillstand muss sie abgesehen von einem leichten Spiel blockieren. Die Spilltrommel kann je nach Bewegungsrichtung entweder Seil aus der Speichertrommel entnehmen oder in diese zurückfördern. Die Speichertrommel ist dazu im Nahbereich der Spilltrommel angebracht. Zudem muss das Seil gut geführt sein. Für den Austausch des Zugseiles werden meist Zubehörteile benötigt die in den entsprechenden Tauschprozeduren der Hersteller vorgesehen sind. Auch die Spillwinde soll nur mit Belastung aufgespult werden Zugkraft der Treibscheibenwinde Dadurch bedingt das immer nur eine Seillage auf der Spillwinde vorhanden ist bleibt die Zugkraft über die gesamte verfügbare Seillänge konstant. Seite 5/14

6 2.2.4Einbau von Treibscheibenwinden Das etwas aufwendiger wirkende Funktionsprinzip ermöglicht einen kompakten Einbau, da die Anforderung der 3 Spulung wegfällt. Es können auch Umlenkrollen im unmittelbaren Bereich der Spilltrommel gesetzt werden, da sich die Einlaufposition des Seiles auf die Trommel nicht verändert. 3Betrieb von Seilwinden 3.1Grundsätzliche Hinweise für den Windenbetrieb 1. Fahrzeug zur erwartenden Zugrichtung aufstellen (max.45 Schrägzug vorne, max 25 Schrägzug hinten oder laut Herstellerangabe) 2. Fahrzeug sichern (Unterlegkeile, Feststellbremse) 3. Keine Personen im Gefahrenbereich 4. Nebenabtrieb einschalten 5. Winde auskuppeln / Steuerstrom einschalten (bei Treibscheibenwinde) 6. Seil abziehen / Seil in Stellung ohne Last abspulen 7. Mit Last verbinden: Anschlagpunkte sorgfältig wählen, 8. geeignete und geprüfte Anschlagmittel verwenden 9. Winde einkuppeln / in Stellung mit Last Last bewegen 10. Bergevorgang ständig beobachten 11. Drahtseil nicht über Kanten ziehen 12. Bergevorgang bei einer möglichen Gefährdung unverzüglich abbrechen 13. Drahtseil und Anschlagmittel nach jedem Einsatz kontrollieren 3.2Befestigen der Last Die Last ist mittels Anschlagmittel mit dem Zugseil zu verbinden (siehe Kapitel 4). Seite 6/14

7 Als Verbindungsglied zwischen Anschlagmittel und dem Zugseil kann ein Schäkel oder eine Lose Rolle verwendet werden. Verbotene Hilfsmittel: Drehwirbel und drehbare Lasthaken dürfen nicht verwendet werden, da die Gefahr besteht das sich das Seil gegen seine Schlagrichtung ausdreht. 3.3Umlenkrollen Feste Rollen dienen zur Umlenkung der Zugrichtung bei gleich bleibender Zugkraft und Geschwindigkeit. Lose Rollen können eingesetzt werden um die Zugkraft zu erhöhen, wodurch die Geschwindigkeit in gleichem Maße verringert wird. Der Festpunkt kann extern gewählt werden... Seite 7/14

8 oder am Fahrzeug gesetzt werden, allerdings wird der Fahrzeugrahmen in diesem Fall auch mit der doppelten Zugkraft beansprucht. Eine Rolle kann auch dazu verwendet werden die Zugrichtung umzulenken ohne die Zugkraft zu verändern. Der Festpunkt muss allerdings die Kräfte beider Zugrichtungen aufnehmen. Durch mehrfaches Einscheren kann das Verhältnis zwischen Zugkraft und Lastkraft weiter verringert werden, für den Festpunkt gilt allerdings das gleiche wie beim Umlenken. Seite 8/14

9 3.4Sichern des Fahrzeuges: Das Fahrzeug ist mittels Feststellbremse und Unterlegkeilen gegen Verrutschen zu sichern. Die Unterlegkeile sind je nach Zugrichtung so anzubringen das möglichst die ganze Fahrzeugmasse dagegen wirken kann. Es sind nur die speziell für den Windenbetrieb vorgesehenen Sicherungskeile zu verwenden. Sie sind an der Schrägverzahnung an der Auflagefläche erkennbar. Keile die zum Sichern gegen Wegrollen vorgesehen sind dürfen nicht verwendet werden, da sie den im Windenbetrieb möglichen Zugkräften nicht standhalten können. 3.5Bergen mit der Seilwinde Während des Bergevorganges sollten sämtliche nicht dafür unbedingt erforderliche Personen den Gefahrenbereich verlassen. Der einzige sichere Platz innerhalb der Gefahrenzone ist das Fahrzeuginnere. Ist es nicht möglich das Fahrzeuginnere aufzusuchen sollte der nächst geringere Gefahrenbereich gewählt werden, z.b. neben der Fahrertüre. Seite 9/14

10 Aufenthaltsbereich beim Bergen Aufenthaltsbereich beim Selbstbergen Der Aufenthaltsbereich sollte außerhalb des dreidimensionalen Gefahrenbereich gewählt werden. 4Anschlagmittel Die Hilfsmittel zur Befestigung des Zugseiles an der Last werden als Anschlagmittel bezeichnet. Seite 10/14

11 4.1Schäkel Schäkel können universell eingesetzt werden um weitere Anschlagmittel und das Zugseil zu verbinden. Sie werden in unterschiedlichen Bauformen hergestellt. Zu Beachten ist die maximale Tragfähigkeit. Seite 11/14

12 4.2Anschlagseile Anschlagseile werden verwendet, um die Last anzuschlagen und mit dem Windenseil zu verbinden. Die Tragkraft der Anschlagseile ist auf einer Kennzeichnungsmarke oder in der Verpressung eingeprägt. 4.3Anschlagketten Anschlagketten sind besonders geeignet bei Einsätzen wo rauhe Oberflächen, scharfe Kanten oder hohe Temperaturen erwartet werden. Die Tragfähigkeit der Kette ist auf einer Kennzeichnungsplakette angegeben. Beim Einsatz mehrsträngiger Ketten sind die zulässigen Spreizwinkel zu beachten. Seite 12/14

13 4.4Polyester Rundschlingen Für alle Einsätze bei denen leichte und schonende Anschlagmittel erwünscht sind. Trockene Rundschlingen sind nicht elektrisch leitend und rutschhemmend. Durch die breite und flexible Auflagefläche ist ein schonender Einsatz möglich. Der Temperaturbereich in dem Rundschlingen eingesetzt werden können beträgt meist -40 bis +100 C. Die Tragkraftangabe ist durch ein Kennzeichnungsetikett oder den Tragfähigkeitsstreifen sowie durch den Farbcode ersichtlich. 5Periodische Wartungen und Überprüfungen Die periodischen Überprüfungen sind nach den Prüfkarteiblättern des ÖBFV auszuführen 5.1Pflege von Drahtseilen Nach jedem Einsatz ist das Drahtseil auf starke Verformungen (Knick),Abnutzung Beschädigungen und Sauberkeit zu überprüfen. Bei Einwirken von Salzwasser und oder Löschmittel mit chemischen Zusätzen ist das Gerät mit klarem Wasser und einer Bürste zu reinigen. Anschließend soll das Seil mit dem vom Hersteller empfohlenen Seilpflegemittel behandelt werden. Das Seilpflegemittel sollte außerdem einmal jährlich aufgebracht werden. Zur Reinigung von Drahtseilen dürfen keinesfalls Hochdruckreiniger eingesetzt werden, da dadurch die im Seil eingebrachten Schmierfette verloren gehen. Das Seil erreicht dadurch in sehr kurzer Zeit die Ablegereife. An dieser Stelle wird nochmals auf das Prüfkarteiblatt Stahlseil des ÖBFV für die jährliche Sichtprüfung verwiesen. 5.2Ablegereife von Drahtseilen Es gelten die folgenden Kriterien für die Ablegereife von Drahtseilen: Anzahl an Drahtbrüchen auf einer Länge die 30 mal dem Seildurchmesser entspricht: Seildurchmesser 13mm (50kN) 16mm (80kN) Trommelwinde 11 - Treibscheibenwinde Außerdem wenn - der Seildurchmesser um mehr als 10% des Nenndurchmesser verringert ist - das Seil gequetscht ist - starker Rostansatz festgestellt wird - nach starker Hitzeeinwirkung, erkennbar durch Anlassfarben Seite 13/14

14 Drahtseile, die wie in nachstehender Abbildung vorgefunden werden sind jedenfalls auszuscheiden: Seilwinden 5.3Prüfung von Anschlagketten Ketten sind einer jährlichen Sichtprüfung laut Prüfblatt Ketten des ÖBFV zu unterziehen. Dabei wird die Kette auf verschiedene Kriterien geprüft: augenscheinliche Unversehrtheit: Anrisse, Kerben, Quetschungen mechanischer Verformung irgendeiner Art: Prüfung durch Längenmessung unzulässige Erwärmung: erkennbar an Anlassfarben Schweiß oder Funkenspuren: Spritzer größer als ein Stecknadelkopf nicht abbürstbar verursachen eine metallurgische Kerbe Im gewerblichen Bereich ist eine Belastungsprüfung alle 2 Jahre durchzuführen. Bei dieser wird die Kette mittels Prüfvorrichtung auf die 1,5fache Tragfähigkeit überprüft. 6 Quellenverzeichnis NÖ Landesfeuerwehrverband: Ausbilderleitfaden Maschinistenausbildung FF Groß-Enzersdorf: Seilwindenvortrag 2007 ON Regel ONR Seilwinden - Verwendung von Seilwinden für Rettungs- und Bergeeinsätze von Personen im Feuerwehrdienst Fa. Rotzler, Seminarunterlagen Windenseminar, Fortbildung der ASB und BSB Fahrzeug und Gerätedienst 2008 Fa. Pewag, Mitschrift aus der Fortbildung der ASB und BSB Fahrzeug und Gerätedienst 2009 Prüfkarteiblätter des Österreichischen Bundesfeuerwehrverband Textzusammenstellung und Layout: ASB BI Dipl.-Ing.[FH] Heinrich Reinolt Seite 14/14