Sicherheit - Sollbruchstelle - Henning GmbH

Gewichtsausgleichketten 

– 

Dimensionierung, Montage und Sicherheit 

Lothar Sieber, Dr. Wolfram Vogel 

PM und TCC, Pfeifer DRAKO, Germany 

Schwelmer Symposium 2013 

13.06.2013 Seite 1


Ausgleichsketten vwo/ls 

PFEIFER DRAKO 

ElevatorRopeSolutions 

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Unsere Produkte 

Bergbau 

Aufzugseile 

Teufen 

Gewichtsausgleich 

Forschung 

Zubehör 

Industrie- 

Anwendungen 

Systemlösungen 

GBereich Industrie 

GBereich Aufzugseile 

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– 

Dimensionierung, Montage und Sicherheit 

Lothar Sieber, Dr. Wolfram Vogel 

PM und TCC, Pfeifer DRAKO, Germany 


13.06.2013 Seite 4



Inhalt 

Proper Wirklich nur eine Kette? 

• Wirklich nur eine Kette oder doch ein bisschen mehr Komplexität? 

• Dimensionierung von Gewichtsausgleichketten 

 

 

 

 

• Montage 

 

 

 

• Sicherheit 

 

 

 

 

Nutzen und Anwendung 

Typen 

Auswahl 

• Geschwindigkeiten 

• Laufruhe 

• Massen 

Buchtradius 

Anbringungsort 

Führungen 

Ausrichtung 

Prüfbarkeit 

Aufhängung/Sollbruchstellen 

Schwingungen 

Zusätzliche Maßnahmen 

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Wirklich nur eine Kette? 

• Komplexität aus 

der Anwendung mit unterschiedlichen Einflußparametern, 

Wunsch nach Zusatznutzen 

Suche nach Alleinstellungsmerkrmalen 

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Komplexität? 

Führungen 

Buchtradius 

Installation 

Umgebungseinflüsse 

Sensoren 


Prüfung 

Halogenfrei 

Datenleitung 

Antistatische 

Ausrüstung 

Schwingungen 

Sollbruchstelle 

Normen 

7

Gewichtsausgleich 


13.06.2013 Seite 9



Normen – Hintergründe - Nutzen 

• Normen 

EN 81 

• Hintergründe 

• > 3,5 m/s gespannte Seile 

• ≤ 3,5 m/s ungespanntes System d.h. 


Lastausgleich Tragseil, Hängekabel – Deutschland, Europa 

Große Kabinen (Krankenhaus) 

Darstellung Seil und Kette 

• Nutzen 

Energieeffizienz 

Verschleissreduzierung 

10



Seilkräfte an der Treibscheibe 

11



Gewichtsausgleichsysteme 

Seile 

Gewichtsausgleichseile 180 B und 200 B von DRAKO 

Vorteile: 

Hohe Flexibilität aufgrund der Verarbeitung von dünnen Drähten, 

Durchmesserverhältnis 30 D/d, 

Wegen Verdrehstabilität in Kreuzschlag hergestellt, 

Durch Kunstfasereinlage bessere Längenstabilität, 

Geringere Feuchtigkeitsaufnahme und 

Spezielle Fettung. 

12




DRAKO ecoBalance / DRAKO comfortBalance 

DRAKO ecoBalance 

DRAKO comfortBalance 

14





Kette 

Kette aus kohlenstoffarmen 

Stahl, elektrisch geschweißt. 

Hülle 

aus schwarzem PVC, bis 60°C 

Flammbeständig, UV Bestrahlung 

Verwitterung und viele Cemikalien 

15





16




DRAKO ecoBalance / DRAKO comfortBalance Aufhängesätze 

17





DR-L für 1,2 - 1,75 m/s 

Gewichtsausgleichkette 

DR-H für 1,75 - 3,0 m/s 

18 

Anordnung der Führungsrollen - Einsatz von Führungsrollen empfohlen ab 1,75 m/s

WLC 

Wider loop chain 


13.06.2013 Seite 19



DRAKO WiderLoopChain = WLC 

• Eine spezielle Mixtur des 

Außenmantels ermöglicht einen 

größeren Außenmantel 

Ziel 

 

Reduzierung des Verschleißes an 

Führungsrollen und 

Führungsschienen 

Verbesserte Schachtausnutzung 

DRAKO 

DRAKO CB 

WLC 

Bucht max. 680 1000 -1600 

Lösung 

 

 

 

WLC, die eine zentrische 

Aufhängung erlaubt 

Sehr gut für weite Schächte und 

große Kabinen 

Reduziert die Folge- und 

Gesamtkosten 

20



Erhöhte Schachteffizienz durch 

reduzierte Kräfte an den Rollenführungen 

• Das Modell 

21

9/2007 





• 1700 mm Kabinenmaß 

• GGW links 

22

9/2007 



force [N] 

force [N] 



• Vergleich Bucht CB / WLC 

350,0 

300,0 

CB600 

250,0 

200,0 

150,0 

CB300 

100,0 

50,0 

CB110 

0,0 

WLC110 WLC300 WLC600 

car position 30 m 


1800 

1600 

CB600 

Dank der reduzierten Schrägzugkräfte 

an Rollenführungen/ Führungsschienen 

wird der Verschleiß deutlich reduziert 

und Energie eingespart. 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

CB110 

CB300 

200 

0 

WLC110 WLC300 WLC600 

23 


car position 150 m

Sicherheit und Prüfbarkeit 


13.06.2013 Seite 24



Sicherheit - Prüfbarkeit 

• Beispiel für eine Qualität sichernde Maßnahme – Messung der ShoreA-Härte 

• Zerstörungsfreie Kettenprüfung im Betrieb 

• Gewollte Sollbruchstelle 

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• Beispiel für eine Qualität sichernde Maßnahme 

– 

Messung der ShoreA-Härte 

26




• Messung der ShoreA-Härte als Kontrollmaß für den Wareneingang 

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• Zerstörungsfreie Prüfung einer ummantelten Rundstahlgliederkette 

Anlass 

• Riss einer Kompensationskette des Wettbewerbs bei einer Gebäudehöhe von 

ca. 150m mit nur Sachschaden, ohne Treibfähigkeitsverlust und ohne 

unkontrollierte Fahrbewegung 

• Ursache: Verschleiß in den Kettengliedern 

Inspektion einer Kompensationskette 

• Herkömmlich: Visuell nur auf grobe Schäden, z.B. Auflösung der Extrusion 

• Neu: Magnetisch zur Detektion innerer Fehlstellen 

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Prüfung Kompensationskette CB 300 

• Kette 

Kettengliederlänge l=50mm 

Drahtstärke d=7,9mm 

Außendurchmesser d A =38mm 

Masse m=3,0 kg/m 

• Präparation einer Kompensationskette DRAKO CB300 

Fehlstelle 1 - ein Kettensteg vollständig durchtrennt 

Fehlstelle 2 – Verjüngung der Kettenbögen beidseitige Glieder um je 50% 

Fehlstelle 3 - ein Kettensteg hälftig durchtrennt 

Fehlstelle 4 – eingelegte Mutter 

Fehlstelle 5 – Verjüngung eines Kettengliedes um 25% 

29




• Präparation einer Kompensationskette 


30






31





Fehlstelle 3 - ein Kettensteg hälftig durchtrennt 


32




• Messungen 

33




• Messungen 


34




• Messung 


35




• Messung 


36



Sicherheit - Sollbruchstelle 

• Gewollte Sollbruchstelle im 

System der Aufhängung der 

Kompensationskette 

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• Ziele 

Bruch bevor die Kette bricht und 

kein Bruch bei der größtmöglichen Kraft 

• aus dem Betrieb und/oder 

• unter der Wirkung der Sicherheitseinrichtungen 

Bestimmung der maximalen Belastungen 

Suche nach einem sicheren Zuschlagfaktor 

Varianten für die Sollbruchstelle 

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• Definition der Sollbruchsstelle im Gewichtsausgleichsystem Kette mit 

Bruchkraft dieser Sollbruchstelle ist 

F B = Förderhöhe H x Metermasse m* x Zuschlagfaktor f 

• Der Zuschlagfaktor hängt ab von den Zusatzbeanspruchungen aus 

dem Betrieb (z.B. Schwingung der Kette) und unter Wirkung der 

Sicherheitseinrichtungen. 

• Zusatzbeanspruchungen aus translatorisch bewegter Kettenmasse 

Im Betrieb klein 

Bei der Pufferfahrt des Fahrkorbs ist die freie Kettenlänge unter dem 

Fahrkorb klein und damit auch die zusätzlichen Trägheitskräfte. 

Kritisch: Fang der leeren Kabine oben (Abwärtsfahrt) 

• maximale Bremsverzögerung und 

• kleiner Bremsweg. 

39




• Berechnung der maximalen Kräfte auf die Kettenaufhängung 

• Annahme 

Kette = starre Masse, 

Sollbruchstelle = Feder 

Worst case = unmittelbar stillstehender Fahrkorb 

• Energiesatz 

1 

m 

2 

Kette 

v 

2 

Kette 

 

1 

2 

c 

Feder 

s 

2 

Feder 

• Federkraft 

F 

Feder 

c 

Feder 

s 

Feder 

40




• Maximale Federkrafterhöhung durch Umwandlung der 

kinetischen Energie 

F 

max, erhöht 

 

v 

Kette 

 

m 

Kette 

c 

Feder 

• Gesamtkraft in der Sollbruchstelle 

F 

max 

F 

max erhöht 

 

m 

Kette 

g 

41




• Variante Seilschlinge und Ermittlung der Federrate 

42




• Variante Seilschlinge und Ermittlung der Federrate 

Federrate c=1200….1500N/mm 

43




• Maximale Kräfte F max in der vorgespannten Seilschlaufe beim 

Fang DRAKO ecoBalance 

Kettentyp 

DRAKO 

EB090 

DRAKO 

EB130 

DRAKO 

EB150 

DRAKO 

EB200 

DRAKO 

EB240 

DRAKO 

EB300 

DRAKO 

EB330 

DRAKO 

EB380 

Metermasse 

m Kette 

[kg/m] 

Maximal 

zulässige 

Hängeläng 

e H 

[m] 

Maximal 

zulässige 

Geschwindig 

keit v [m/s] 

Maximale 

Kraft in der 

vorgespann 

ten 

Seilschlaufe 

F max 

[kN] 

Erhöhungsfaktor 

F 

f 

Hm 

0,9 180 1,75 2,4-2,6 1,54 

1,3 185 3,3-3,4 1,45 

1,5 190 3,8-4,0 1,41 

2,0 190 4,9-5,1 1,35 

2,4 230 6,8-7,0 1,29 

3,0 240 8,7-8,9 1,26 

3,3 240 9,4-9,8 1,25 

3,8 240 10,7-10,9 1,23 

max 

Kette 

g 

44




• Maximale Kräfte F max in der vorgespannten Seilschlaufe beim 

Fang DRAKO comfortBalance 

45 

Kettentyp 

DRAKO 

EB090 

DRAKO 

EB130 

DRAKO 

EB150 

DRAKO 

EB200 

DRAKO 

EB240 

DRAKO 

EB300 

DRAKO 

EB330 

DRAKO 

EB380 

Metermasse 

m Kette 

[kg/m] 

Maximal 

zulässige 

Hängeläng 

e H 

[m] 

Maximal 

zulässige 

Geschwindig 

keit v [m/s] 

Maximale 

Kraft in der 

vorgespann 

ten 

Seilschlaufe 

F max 

[kN] 

Erhöhungsfaktor 

F 

f 

Hm 

0,9 180 1,75 2,4-2,6 1,54 

1,3 185 3,3-3,4 1,45 

1,5 190 3,8-4,0 1,41 

2,0 190 4,9-5,1 1,35 

2,4 230 6,8-7,0 1,29 

3,0 240 8,7-8,9 1,26 

3,3 240 9,4-9,8 1,25 

3,8 240 10,7-10,9 1,23 

max 

Kette 

g




• Fazit 

Für den scharf gebremsten Fahrkorb bei Stellung oben ist die 

Kraft in der Kettenaufhängung mittels des Energiesatzes und der 

Federkennlinie – hier innerhalb eines Toleranzbereiches - einer 

verpressten Seilschlaufe berechnet worden. 

Kenndaten für DRAKO ecoBalance und DRAKO comfortBalance 

mit Auslegungsgeschwindigkeiten 1,75m/s bzw. 3,5m/s 

Die Kräfte steigen mit 

• steigender Kettenmasse, 

• Steigender Hängelänge und 

• steigender Federrate an. 

Mit zunehmender Metermasse nimmt der dynamische Koeffizient 

ab. 

Bruchkraft der verpressten Seilschlaufe dem Kettentyp und 

seinem jeweiligen Erhöhungsfaktor anzupassen z.B. durch einen 

Sicherheitsfaktor f=1,2. 

Bruchkraft der verpressten Seilschlaufe kleiner als die der 

sonstigen Elemente der Kettenaufhängung. 

46

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 

sieber.lothar@drako.de 

vogel.wolfram@drako.de 

Wir bringen Technik in Anwendung... 

13.06.2013 Seite 48

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