Technik / Ladungssicherungstechnik |
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1. Auswahl
von Ladungsträgern
2. Verantwortung
für die Ladungssicherung
3. Anforderungen
an das geeignete Fahrzeug
4. Ladungssicherungsmethoden
5. Lastverteilungsplan
6. Definition
der Kräfte
7. Ermittlung
der notwendigen Sicherungskräfte
8. Aufbau
eines Zurrgurtes
9. Hinweise
zur Benutzung und Pflege
10. Ladungssicherungshilfsmittel
Prospekt Sicher zurren:
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1.
Auswahl des geeigneten Ladungsträgers
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Bei den abgebildeten Ladungsträgern LKW, Bahn und Schiff wirken
unterschiedliche Kräfte auf die Ladung. Für die Berechnung der
Ladungssicherung sind die jeweiligen Beschleunigungsfaktoren
anzusetzen. Sollten unterschiedliche Ladungsträger eingesetzt werden,
sind die dort geltenden Bedingungen zu berücksichtigen. |
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2. Verantwortung für
die Ladungssicherung
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In zahlreichen Gesetzen, Vorschriften und Richtlinien sowie in
diversen Gerichtsurteilen wird die Verantwortung für die
Ladungssicherung angesprochen. Für die unterschiedlichsten
Ladungsträger und Ladungen muss die jeweilige Rechts-/Vertragslage
beachtet werden. Es wird zwischen Zivil- und Strafrecht
unterschieden. Insbesondere im gewerblichen Straßengüterverkehr
stehen Verlader, Fahrzeughalter und
Fahrzeugführer sowie Absender in der Verpflichtung, eine
ordnungsgemäße Ladungssicherung durchzuführen. |
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3. Anforderungen an das geeignete Fahrzeug
Grundvoraussetzung für den sicheren Transport ist ein geeignetes
Fahrzeug, das die auf Ausrüstung und Aufbau wirkenden Kräfte der Ladung
sicher aufnehmen kann. In der BGV D 29 «Fahrzeuge» sind die
Voraussetzungen beschrieben. Zusätzlich sind zu beachten:
- Belastbarkeit der
Ladefläche (Beachtung der Flächenbelastbarkeit kg/m2 oder t/m2).
- Ausreichende
Dimensionierung der Bordwände bzw. der Stirnwände.
- Gesicherte Rungen mit
ausreichender Festigkeit.
- Zurrpunkte nach DIN EN
12640 (Forderung der BGV D 29) für Neufahrzeuge ab 01.10.1993.
- Sicherung von Türen,
Bordwänden usw. gegen unbeabsichtigtes Öffnen.
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4. Ladungssicherungsmethoden
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Gleichgültig für welche Ladungssicherungsmethode man sich
entscheidet, grundsätzlich sind Sie verantwortlich dafür, dass die
Ladung gegen Verrutschen, Umfallen oder Herabfallen bei
verkehrsüblichen Fahrzuständen, auch bei Ausweichmanövern oder
Vollbremsungen, gesichert ist.
Grundsätzlich unterscheiden wir zwei Sicherungsmethoden: Die
formschlüssige und die kraftschlüssige Sicherung.
Formschlüssige Ladungssicherung ist das Abstützen der Ladung gegen
die Stirn- und Bordwände oder gegen die Rungen. Die Ladung kann auch
gegen Begrenzungsgestelle abgestützt werden. Grundvoraussetzung ist
jedoch in allen Fällen, dass die Abstützungen die erforderlichen
Rückhaltekräfte aufnehmen können.
Eine weitere formschlüssige Sicherung ist durch Keile, Sperrbalken
oder Festlegehölzer möglich. Bei den Keilen sind Abmaße, Anzahl und
Stärke sowie die Eindringtiefe der Nägel von entscheidender
Bedeutung. Die VDI-Richtlinie 2700 sowie die Verladevorschriften der
DB Cargo geben Ihnen dazu nähere Informationen.
Die kraftschlüssige Ladungssicherung wird in den meisten Fällen durch
Zurrmittel bewirkt. Bei der Anwendung von kraftschlüssigen Methoden
wird unterschieden zwischen:
Niederzurren
Schräg-/Diagonalverzurren
Hinweis:
Ein im Grunde formschlüssiges Verfahren
Bündeln
Hinweis:
Auch Bündellagen müssen verzurrt werden |
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5. Lastverteilungsplan
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Beim Beladen eines Fahrzeuges sind Fahrzeugeigenschaften wie
zulässiges Gesamtgewicht, Achslasten und Abmessungen zu beachten.
Zulässiges Gesamtgewicht und zulässige Achslasten dürfen nicht
überschritten werden.
In jedem Fall muss der Schwerpunkt der Ladung so niedrig wie möglich
gehalten werden und in der Längsmitte des Fahrzeuges liegen. Damit
die Ladung korrekt plaziert wird, sollte
nach dem Lastverteilungsplan gearbeitet werden (gilt auch für
Teilbeladungen), siehe auch VDI 2700 Blatt 4 Lastverteilungsplan.
Achslasten, zulässiges Gesamtgewicht und Ladeflächenlänge sind im
Lastverteilungsplan ausgewiesen und müssen berücksichtigt werden, um
die Stabilität und Lenkbarkeit des Fahrzeuges durch die Beladung
nicht zu gefährden.
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6.
Definition der Kräfte
Beim Anfahren und Bremsen, in Kurvenfahrten und auf schlechten
Wegstrecken wirken, durch Bewegungsänderungen
bedingt, verschiedene Kräfte auf die Ladung ein. Aufgabe der
Ladungssicherung ist es, die Ladung gegen diese Kräfte zu sichern, d.
h. ein Verrutschen, Umfallen oder Herunterfallen zu verhindern. Zur
richtigen Dimensionierung der Ladungssicherung müssen die auftretenden
Kräfte bekannt sein. Eine Begriffsbestimmung dieser Kräfte
(Gewichtskraft, Trägheitskraft und Reibungskraft) wird nachfolgend
erklärt.
Gewichtskraft G
Die Gewichtskraft ist die Kraft, mit der ein Körper von der Erde
angezogen wird. Sie wirkt, unabhängig von der Lage des Körpers, immer
senkrecht nach unten. Die Gewichtskraft ergibt sich aus der Masse m des
Körpers (in kg) und der Erdbeschleunigung g (= 9,81 m/s2).
G = m * g
Massenkraft F
Die Massenkraft ist im physikalischen Sinn eine Trägheitskraft bei
geradlinigen Bewegungen. Sie entsteht, weil sich jede Masse, z. B.
Ladung, einer Bewegungsänderung widersetzen
will. Trägheitskräfte wirken den Bewegungsänderungen
entgegengesetzt, z. B. beim Anfahren nach hinten oder beim Bremsen nach
vorne. Die Größe der Trägheitskraft, bei einer geradlinigen Bewegungsänderung (vergleiche Fliehkraft Fw), bildet sich aus der Masse m, der Ladung und
der Stärke der Bewegungsänderung, sprich
Beschleunigung a (hier z. B. Anfahr-, Brems- oder
Vertikalbeschleunigung).
F = m * a
Hinweis:
In der Berechnung zur Ladungssicherung wird meist die Trägheitskraft
durch den Begriff Massenkraft veranschaulicht und zur Berechnung
eingeführt, die man, mit dem Beschleunigungsfaktor, auf die
Gewichtskraft bezieht, z. B. 0,5 G.
Reibungskraft Fw
Die Reibungskraft wirkt zwischen der Ladung und der Ladefläche und
hemmt die Bewegung der Ladung. Man unterscheidet zwischen Haftreibung,
mit der Haftreibungszahl µ, Haft und Gleitreibung, mit der
Gleitreibungszahl µ, auch Reibbeiwerte genannt. Die Haftreibung tritt
auf, wenn z. B. die Ladung zur Ladefläche verschoben werden soll. Die
Gleitreibung tritt bei einer bereits bestehenden Bewegung auf, z. B.
zwischen Ladung und Ladefläche. Sie ist kleiner als die Haftreibung.
Bei der Berechnung zur Ladungssicherung wird ausschließlich nur die
Gleitreibung berücksichtigt. Die Größe der Reibungskraft ist von der
Gewichtskraft G der Ladung und des Gleitreibbeiwertes µ abhängig.
Fw = µ * G
Der Gleitreibbeiwert ist ausschließlich von den Materialien und dem
Oberflächenzustand zwischen Ladung und Ladefläche abhängig. Ein hoher
Gleitreibbeiwert erhöht die Reibungskraft und hemmt die Bewegung
zwischen Ladung und Ladefläche stärker. Die Höhe der berechneten und
erforderlichen Sicherungskräfte vermindert sich. Das
Ladungssicherungssystem kann, bei gleicher Sicherheit, geringer
dimensioniert werden. Die Verwendung von SpanSet-Anti-Rutschmatten,
auch RH-Matten genannt, sichert einen
garantierten Gleitreibbeiwert von µ = 0,6.
Bitte achten Sie darauf, dass nur Original-Anti-Rutsch-Matten
eingesetzt werden . Nicht jedes beliebige
Stück Gummi besitzt einen hohen Reibwert.
Fliehkraft Fz
Die Fliehkraft, auch Zentrifugalkraft genannt, ist eine radial nach
außen wirkende Trägheitskraft, die bei kurvigen Bewegungen auftritt,
und sie entsteht, weil sich jede Masse, z. B. Ladung, einer Bewegungsänderung widersetzen will (vergleiche
Massenkraft F). Sie ist der Bewegungsänderung,
z. B. einer reinen Kurvenbewegung oder einer Ausweichbewegung,
entgegengerichtet, d. h. immer nach außen. Bei einem Einschwenken des
Fahrzeuges in eine Kurve oder bei einem Ausweichmanöver versucht die
Ladung aufgrund ihrer Trägheit, die ursprüngliche, meist vorher
geradlinige Bewegungsrichtung beizubehalten.
Die Fliehkraft entsteht, wenn die Ladung gezwungen wird, die kurvige
Bewegung mitzumachen. Ihre Größe ist abhängig von der Masse der Ladung,
der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Kurvenradius.
Fz = m * v2/r
Je größer die Masse und die Geschwindigkeit und je kleiner der Radius,
desto größer die Fliehkraft. |
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7.
Ermittlung der notwendigen Sicherungskräfte
Das Niederzurren, ein kraftschlüssiges Verfahren, ist die beim
Straßengütertransport am häufigsten angewandte
Ladungssicherungsmethode. Ein gesicherter Kraftschluss ist dann
gewährleistet, wenn Vorspannkraft Fv,
zusammen mit der Reibungskraft Fw, so
ausreichend bemessen ist, dass die auf die Ladung einwirkenden Kräfte
ausgeglichen werden.
Das Niederzurren erfolgt in der Regel durch Zurrgurte, die über die
Ladung gespannt sind. Mit der Vorspannkraft wirken die Zurrgurte und
ihre Kräfte senkrecht auf die Ladung und zur Ladefläche. Die
Vorspannkräfte addieren sich zur vorliegenden Gewichtskraft der Ladung
und schaffen ausreichenden Anpressdruck, so dass einwirkende Kräfte die
Ladung nicht verschieben können. Die aufgebrachte Vorspannkraft sollte
mit Hilfe eines Vorspannkraftindikators ablesbar sein, denn die VDI
2702 empfiehlt max. 50 % der zulässigen Zugkraft als Vorspannkraft. Die
DIN EN 12195-2 für Zurrgurte fordert die Angabe der STF ( Standard Tension Force) Vorspannkraft auf dem
Etikett eines Zurrgurtes. Nur diese Zurrgurte dürfen zum Niederzurren
eingesetzt werden. Die Berechnung der Vorspannkraft erfolgt mit der
vereinfachten Formel:
Fv = m * ((0.8-µ) : µ)
Beispiel: Bei einem Gewicht von 4.000 kg und einem Gleitreibbeiwert von
µ = 0,4 (Holz auf Holz) ergibt sich folgende Berechnung:
Fv = 4000 * ((0.8-0,4) : 0,4) = 4.000 daN
Die erforderliche Gesamt-Vorspannkraft beträgt in diesem Beispiel 4.000
daN. Da es unterschiedlichste Spannelemente
gibt, ist für den Bediener entscheidend zu wissen, welche Vorspannkraft
er mit seinen Zurrgurten aufbringt (siehe Etikett). Besonders hohe
Vorspannkräfte können mit der ErgoABS-Zugratsche
aufgebracht werden. Bei der ErgoABS-Zugratsche
wird die Vorspannkraft durch Ziehen statt durch Drücken des
Ratschenhebels aufgebracht (Nach Normprüfverfahren 500 daN in der Praxis 750 daN
einfach direkt). Dabei unterstützt der patentierte SpanSet-Doppelschieber
und der verlängerte Zughebel diese Wirkung zusätzlich.
Befindet sich nur auf einer Seite des Zurrgurtes ein Spannelement, so
ist davon auszugehen, dass auf der dem Spannelement gegenüberliegenden
Seite nur 50 % der aufgebrachten Vorspannkraft ankommen, es sei denn,
durch die Beschaffenheit der Ladung oder geeignete Maßnahmen wie
Kantengleiter wird sichergestellt, dass die Vorspannkräfte sich gleichmäßig
verteilen.
Bitte beachten:
Alle Zurrgurte gleichmäßig anspannen und nach einer kurzen Fahrstrecke
die Vorspannkraft überprüfen! Die Summe der einzelnen Vorspannkräfte
pro Zurrgurt muss mindestens der berechneten Gesamt-Vorspannkraft zur
Sicherung der Ladung beim Niederzurren entsprechen.
Zurrpunkt ein Winkel im Zurrstrang, muss dieser bei der Berechnung der
Vorspannkräfte berücksichtigt werden.
Das Schräg- oder Diagonalzurren unterscheidet sich grundsätzlich vom
Niederzurren, denn hier ist die LC (zulässige Zugkraft) als
Rückhaltekraft entscheidend, nicht die Vorspannkraft. Die Zurrgurte
müssen deshalb so ausgelegt werden, dass die Last in Richtung der
auftretenden Kräfte gleichmäßig gesichert ist. Die Zurrpunkte am
Ladungsträger bzw. an der Last müssen diese eingeleiteten Kräfte
aufnehmen können.
Zurrmittel immer gleichmäßig anspannen! Eine hohe Vorspannkraft ist
nicht erforderlich. Bei der Auswahl und Berechnung der Zurrmittel sind
beim Schräg-/Diagonalverzurren die Winkel a und b mit in die Berechnung
einzubeziehen. Zurrmittel sind dann optimal genutzt, wenn der Winkel b
zwischen 20° bis 45° liegt. Beim Neigungswinkel a liegt die optimale
Nutzung zwischen 0° bis 60°. Zur Berechnung der lashing
capacity (LC) für die Anzahl notwendiger
Zurrmittel empfiehlt sich folgende Formel:
LC = (G *(0.8-µ)) : (nw * (µ * sin a + cos a * cos b))
Eine besondere Form der kraftschlüssigen Sicherung ist das Bündeln zur
Ladeeinheit. Rohre, Holzbalken und Spanplatten z.B. werden durch
einteilige Zurrgurte umreift und zu einer Ladeeinheit gebündelt. Diese
Einheit muss dann nach der bekannten Methode gesichert werden.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen aus Form- und Kraftschluss
möglich. So könnte z. B. eine Ladung mit Hilfe der Stirnwand in
Fahrtrichtung durch einen Formschluss und gegen seitlichen Verschub durch Kraftschluss gesichert werden.
Es muss jedoch immer sicher gestellt sein, dass die Ladung nach allen
Richtungen gesichert ist. Eine Kombination von Form- und Kraftschluss
ist in jedem Fall sehr ökonomisch, wenn der Fahrzeugaufbau so
konstruiert ist, dass Stirnwände, Bordwände oder Rungen zur
formschlüssigen Ladungssicherung genutzt werden können. |
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8. Aufbau eines
textilen Zurrmittels
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Textile Zurrmittel, auch Zurrgurte genannt, sind in Deutschland und
allen anderen CEN-Mitgliedsstaaten ab 05/2001 nach DIN EN 12195-2
herzustellen. Man unterscheidet einteilige und zweiteilige Zurrgurte.
Ein einteiliger Zurrgurt wird zur Umreifung der Ladung eingesetzt und
benötigt deshalb keine Verbindungselemente.
Ein zweiteiliger Zurrgurt besteht aus dem Festende FE (Verbindungselement VE, Band und
Spannelement SE) und dem Losende LE (Band und Verbindungselement VE).
Beim zweiteiligen Zurrgurt sind Fest- und Losende jeweils mit einem
Etikett gekennzeichnet, während der einteilige Zurrgurt nur einfach
etikettiert ist.
Inhalt und Farbe des Etiketts sind dem Hersteller durch die Normen
vorgegeben. In allen Normen ist die Farbe des Etiketts gleich
geregelt. Polyester (PES)-Zurrgurte haben ein blaues, rechteckiges
Etikett. SpanSet stellt alle normgerechten
Zurrgurte aus PES her. Das Etikett nach DIN EN 12195-2 unterscheidet
sich zur bis Mai 2001 gültigen DIN 60060 sowie zur VDI 2701. Bisher
wurde von Fzul, zulässiger Zugkraft,
gesprochen. LC, lashing capacity,
definiert die max. Belastbarkeit (bisher Fzul)
des Zurrgurtes neu. Neu wird die Vorspannkraft STF auf dem Etikett
ausgewiesen. Die DIN EN beschreibt den Prüfaufbau zur Ermittlung der
STF (Standard tension force). Werden 50 daN Handkraft (SHF = Standard Hand Force) am
Spannhebel eingeleitet, müssen mind. 10 % der LC an STF erreicht
werden. Wir haben zusätzlich einen Praxiswert (siehe SpanSet-ABC) für Sie ermittelt. Beide Werte
sollten in der Anwendung durch Vorspannmessanzeigen, wie z. B. Delog, überprüft werden. Einzig in der Ergo-ABS Ratsche von SpanSet
ist bereits ein Vorspannmeßgerät
integriert, der sogenannte Tension Force Indicator (TFI).
Für den Anwender wird ein Rückverfolgbarkeitscode mit auf dem Etikett
stehen. Sollte das Etikett abreißen, werden die wesentlichen
Informationen unverlierbar eingenäht verbleiben. Die DIN EN (12195-2)
definiert neben der mind. zu erreichenden Vorspannkraft auch die
Spannhebelfestigkeit der Ratsche. |
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9. Hinweise zur
Benutzung und Pflege
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Bei Verwendung von Zurrgurten muss die Gebrauchsanleitung beachtet
werden. Grundsätzlich ist folgendes zu prüfen:
Je nach Ladung ist die Verwendungsart und Auswahl von Zurrgurten zu
berücksichtigen. Die Geometrie und das Gewicht der Ladung bestimmen
die richtige Auswahl des Zurrmittels. Beachten Sie beim Niederzurren
die erforderliche Gesamtvorspannkraft und nehmen Sie bei frei
stehender Ladung aus Stabilitätsgründen mind. zwei Zurrgurte. Nach
DIN EN dürfen künftig nur Zurrsysteme, die zum Niederzurren mit
Vorspannkraft STF gekennzeichnet sind, eingesetzt werden. Beim
Schräg- und Diagonalzurren kommt es auf die zulässige Zugkraft (LC)
an. Denken Sie daran, dass Sie durch die Verzurrung die Ladung in
alle Richtungen absichern. Nach kurzer Fahrtstrecke ist die
Ladungssicherung zu überprüfen.
Aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens von Zurrketten oder
Drahtseilen zu Zurrgurten sollten nur gleiche Systeme zur Anwendung
kommen.
Zurrgurte dürfen nicht geknotet werden. Bei scharfen Kanten oder
rauen Oberflächen ist ein geeigneter Kantenschutz zu verwenden. |
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Zurrgurte müssen mit ihrer ganzen Breite
tragen und sollten nicht verdreht sein.
Spann- und Verbindungselemente dürfen nicht an Kanten aufliegen.
Haken nicht auf der Spitze belasten und gegen unbeabsichtigtes
Aushängen sichern. Bei Spannelementen dürfen zum Erreichen einer
höheren Vorspannkraft keine zusätzlichen Verlängerungen aufgesetzt
werden.
Bei Spannelementen, die nach dem Windenprinzip arbeiten, sollten
nicht weniger als 2 und nicht mehr als 3 Gurtbandlagen auf die
Schlitzwelle aufgewickelt werden.
Vor dem Öffnen eines Zurrgurtes ist unbedingt darauf zu achten, dass
die Ladung auch ohne Verzurrung noch sicher steht und nicht kippen
kann. Eine Gefährdung des Bedieners muss ausgeschlossen sein.
Mit der ErgoABS und der ABS sind Sie in der
Lage, die Vorspannkraft kontrolliert in kleinen Schritten abzubauen.
Beim Einsatz von Zurrgurten in Temperaturen von -40°C bis + 100°C
bestehen keine Bedenken. Sollten Zurrgurte in Chemikalien verwendet
werden, überprüfen Sie bitte über den Hersteller die Eignung.
Zurrgurte sind vor jedem Gebrauch auf augenfällige Mängel zu prüfen.
Mangelhafte Zurrgurte sind der weiteren Benutzung zu entziehen.
Mindestens einmal jährlich müssen Zurrgurte durch einen Sachkundigen
überprüft werden. Die Prüfungen sind zu dokumentieren. ACHTUNG:
Reparaturen dürfen nur vom Hersteller oder von ihm beauftragten
Personen durchgeführt werden. Nach der Reparatur muss die
ursprüngliche LC wieder hergestellt sein. Zurrgurte, an denen Angaben
über Hersteller, LC und Werkstoff nicht mehr feststellbar sind,
gelten als nicht instandsetzbar.
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10.
Ladungssicherungshilfsmittel
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Nicht alle Ladungen lassen sich durch Zurrmittel sichern. In solchen
Fällen müssen alternative Sicherungsmethoden eingesetzt werden. Ein
Entwurf der VDI 2703 (Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen
Ladungssicherungshilfsmittel) beschreibt eine Aufzählung
verschiedener Arten. Beispielhaft möchten wir drei Produkte
herausgreifen.
Insbesondere in Containern und geschlossenen Kofferaufbauten fehlen
häufig geeignete Zurrpunkte, um eine Ladung zu sichern. Wir empfehlen
in diesen Fällen die Anwendung von Staupolstern. Sie verhindern durch
das Ausfüllen der Freiräume ein Verrutschen der Ladung durch
Formschluss. Unterschiedliche Größen und Stärken passen sich den
Transportbeanspruchungen an.
Gurte und Gurtbandnetze werden mehr und mehr zur Ladungssicherung
eingesetzt. Netzkonstruktionen bieten dem Anwender die Gewähr, kleine
Teile wie auch Stückgut durch ein Netz form- und kraftschlüssig zu
sichern.
Wir empfehlen Ihnen, die Netzform und die Befestigungsmöglichkeiten
auf das Ladegut und die Zurrpunkte im Fahrzeug abzustimmen.
Einweg-Verzurrungen sind preiswerte Zurrsysteme in der Kombination
von Gurtband und Verschlussschnalle, die mit einem externen
Spanngerät verzurrt werden. Das Anwendungsgebiet ist vielfältig und
findet häufigste Anwendung, wo keine Rückführung der
Ladungssicherungsmittel möglich ist.
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