Federzüge und Balancer

Grundsätzlich ist festzuhalten, dass sowohl Federzüge als auch Balancer nicht zu der Familie der Hebezeuge gehören. Dies bedeutet, dass Lastwechsel bspw. durch Aus- und Einhängen von Lasten nicht gestattet sind.

Federzüge

Federzüge werden hauptsächlich zur Werkzeugaufnahme wie bspw. von Elektroschraubern an gewerblichen Arbeitsplätzen sowie zur Führung von Leitungspaketen an vollautomatischen Fertigungsstationen wie bspw. Roboterarbeitsplätzen genutzt. Die Geräte dienen der Arbeitserleichterung, der Erhöhung der Arbeitsplatzsicherheit und Produktivität. Aus Gründen der aufzubringenden Zugkräfte weist der Federzug geräteabhängig Tragfähigkeiten von bis zu 14 kg auf. Mit Hilfe spiralig wickelnder Seiltrommeln und Spiralfedern wird die Seilführung realisiert und die notwendige Zugkraft durch das Spannen der Spiralfeder aufgebaut. Durch die Seiltrommelform in Verbindung mit der Spiralfeder nimmt die Rückzugskraft mit zunehmendem Seilauszug zu. Diese Bauform sorgt beim Lösen der Last für das Aufwickeln des Seiles, sofern die Tragfähigkeitsangaben der jeweiligen Geräte gemäß Bedienungsanleitungen umgesetzt werden.
Gerätetypabhängig ist es optional möglich, Federzüge mit Arretier-Funktion zu erhalten. Durch Nutzung von Geräten mit Arretier-Funktion besteht die Möglichkeit, die eingehängte Last auf der gewünschten Höhe zu positionieren. Federzüge ohne Arretier-Funktionen zieht die eingehängte Last nach dem Gebrauch wieder automatisch in die Ausgangsposition zurück. Die Einsatzmöglichkeiten von Federzug und Balancer sind sehr ähnlich. Beide Gerätearten werden zur Aufnahme von Werkzeugen genutzt. Im Gegensatz zum Federzug mit Tragfähigkeiten bis zu 14 kg, können Balancer, je nach Ausführung, Traglastbereiche bis zu 200 kg realisieren. Der entscheidende konstruktive Unterschied zwischen Federzug und Balancer besteht in der Ausführung der Seiltrommel.
Während beim Federzug die Seiltrommeln für spiraliges Wickeln vorgesehen sind und somit das Seil auf der Trommel Lage für Lage übereinander gelegt wird, sind die Seiltrommeln von Balancern konisch geformt. Das Seil wird auf einer gerillten Trommel nebeneinander mit zunehmendem Durchmesser aufgewickelt, was zu einem optimalen Gewichtsausgleich führt.

Funktionsweise Federzug

Das resultierende Drehmoment erhöht sich mit zunehmender Spannung der Spiralfeder, was auf den Grad des Seilauszuges und der das resultierenden Kraft zurückzuführen ist. Die Rückzugskraft steigt in dem Maße, wie das Seil ausgezogen ist und die Federkraft zeitgleich erhöht wird. Der Seilradius auf der Seiltrommel bleibt theoretisch konstant wobei zu berücksichtigen ist, dass typenabhängig die Seile spiralig gewickelt werden und somit eine geringfügige Änderung der Radien möglich ist. Wird das Seil gelöst, wird der Aufwickelvorgang durch die Federkraft eingeleitet, wobei die Gewichtskraft G entfällt.

Balancer

Wie der Federzug ist auch der Balancer bei höheren Lasten für die Gestaltung von Arbeitsplätzen unverzichtbar. Balancer erhöhen ähnlich wie Federzüge die Arbeitssicherheit, erleichtern Arbeitsabläufe und tragen zur Erhöhung der Produktivität bei. Sie sorgen für eine erhebliche körperliche Entlastung Ihrer Kollegen und Mitarbeiter und sind z.T. für die Umsetzung von Arbeitsprozessen unentbehrlich. Während Federzüge Tragfähigkeiten von bis zu 14 kg abdecken, können Balancer je nach Ausführung Lasten bis zu 200 kg aufnehmen. Umgangssprachlich werden Balancer zum Teil auch als Gewichtsausgleicher oder Seilbalancer bezeichnet. Der Begriff „Gewichtsausgleicher“ weist neben dem Begriff „Balancer“ auf die wichtigste Eigenschaft dieser Geräteart hin. Die Balance-Funktion bzw. Gewichtsausgleichs-Funktion wird durch die konisch geformten, gerillten Seiltrommeln in Verbindung einer Spiralfeder oder eines Spiralfederpaketes umgesetzt. Die Kombination der konischen Trommelform im Zusammenspiel mit der Spiralfeder sorgt für eine nahezu konstante Zugkraft. Balancer bzw. Gewichtsausgleicher werden immer mit einem Stahlseil ausgeführt. Die Seillängen können Gerätetypabhängig variieren. Der Gewichtsbereich der Balancer kann mittels einer Stellschraube auf die gewünschte Last eingestellt werden, wobei zu beachten ist, dass die Balancer-Tragfähigkeit durch eine minimale und maximale Gewichtsangabe definiert ist. Jedes Gerät verfügt über einen Einstellbereich von mehreren Kilogramm. Die richtige Einstellung ist dann erreicht, wenn die eingehängte Last, unabhängig von der Länge des Seilauszuges, im Schwebezustand gehalten werden kann.

Funktionsweise Balancer

Wie beim Federzug ist auch beim Balancer die Feder vorgespannt, womit sowohl ein Anfangsdrehmoment und eine Rückzugskraft zu berücksichtigen ist. Sowohl die Federspannung und somit auch das Drehmoment erhöhen mit der Zunahme des Seilauszuges. Um bei einem Balancer einen Gewichtsausgleich realisieren zu können wird die Seiltrommel konisch ausgeführt (variabler Lasthebel), was bedeutet, dass der Anstieg des Drehmomentes und die sich daraus ergebende Erhöhung der Rückzugskraft ausgeglichen wird.
Beispiel:
Ãœberschreiten von Traglastbereichen:
Das Gewicht der eingehängten Last ist größer als der Traglastbereich des Federzuges oder Balancers. Die Last sackt ab, der Balancer oder Federzug kann entgegen seiner Funktion die Last nicht ausgleichen oder zurückziehen.

Unterschreiten von Traglastbereichen:
Wird der Traglastbereich bei einemFederzug unterschritten, so muss der Anwender erheblich mehr Kraft aufwenden, um die im Federzug eingehängte Last nach unten zu ziehen. Des Weiteren besteht erhöhte Verletzungsgefahr beim sehr schnellen Aufwickeln des Seiles. Wird der Traglastbereich bei einem Balancer unterschritten, kann zum einen der gewünschte Effekt des Gewichtsausgleiches nicht realisiert werden. Wie beim Federzug besteht auch beim Balancer bei Unterschreiten des Traglastbereiches eine erhöhte Verletzungsgefahr für den Anwender in Folge eines unkontrollierten Aufwickelns des Seiles. Des Weiteren kann die Unterschreitung des zulässigen Traglastbereiches zu erheblichen Beschädigungen des Balancers führen, z.B. durch das Überspringen von Rillen des Seiles auf der konisch gerillten Seiltrommmel.