Leitfaden für Windenbremsen: Wie Schiffswindenbremsen halten, leisten und sicher bleiben

Eine Windenbremse ist das Gerät, das eine Windentrommel hält, steuert, wie schnell die Leine ausläuft, und die Leine nur dann freigibt, wenn die Spannung einen voreingestellten Grenzwert überschreitet. Es handelt sich nicht um eine Parksperre. Bei einer beladenen Schiffswinde ist die Bremse der Unterschied zwischen kontrolliertem Festmachen und einem unkontrollierten Auslaufen von Draht oder Seil.

Die meisten Schiffswinden verwenden zwei Bremssysteme: eine Eingangsbremse am Motor oder der Antriebswelle und eine Primärbremse an der Trommel. Jeder hat einen anderen Job, eine andere Einstellung und einen anderen Fehlermodus. In den folgenden Abschnitten wird erläutert, wie sie zusammenarbeiten, wie ihre Einstellungen ausgewählt werden und was vor der Abfahrt eines Schiffes überprüft werden muss.

Was die Windenbremse unter Last bewirkt

Die Windenbremse erfüllt drei Aufgaben: Sie hält die Trommel, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, sorgt für eine kontrollierte Spannung des Seils und absorbiert Energie, ohne den Antriebsstrang durch Stöße zu belasten. Eine Bremse, die nur hält, reicht zum Festmachen oder Ankern nicht aus, da die Leinenspannung schnell ansteigen kann, wenn sich ein Schiff gegen seine Liegeplätze bewegt.

Beim Einholen einer Winde wird die Bremse gelöst und der Antrieb steuert die Last. Wenn der Steuerhebel in die Neutralstellung zurückkehrt, muss die Bremse automatisch wieder betätigt werden. Wenn die Trommel eingekuppelt bleibt und das Bremsband zu fest eingestellt ist, kann die Winde nicht mit der vorgesehenen Last arbeiten. Bei zu lockerer Einstellung kann die Trommel kriechen und das Schiff driften. Die richtige Einstellung ist daher ein schmales Fenster und keine Frage des Anziehens, bis sich die Trommel nicht mehr bewegt.

Eingangsbremse vs. Primärbremse

Die Eingangsbremse und die Primärbremse sind nicht austauschbar. Sie wirken auf unterschiedliche Teile des Antriebsstrangs und sind auf unterschiedliche Belastungsgrenzen eingestellt.

Eine Eingangsbremse ist ausfallsicher, da sie bei ausgeschaltetem Strom durch Federn betätigt wird. Zum Lösen ist Strom erforderlich, sodass bei einem Stromausfall die Bremse betätigt bleibt. Allerdings sollte eine Eingangsbremse nicht als einzige Haltebremse für eine Festmacherwinde verwendet werden. Wenn die Trommel eingekuppelt bleibt und die Hauptbremse aktiviert ist, können beide Bremsen zusammenarbeiten und verhindern, dass die Winde ihre vorgesehene Linienlast erreicht.

Die Hauptbremse schützt die Festmacherleine. Es ist darauf ausgelegt, zu rendern, bevor die Linienlasten zu groß werden. Bei einer Festmacherwinde ist die primäre Bremshaltelast üblicherweise auf 60 % der minimalen Bruchlast des Schiffs (MBL) eingestellt. Eine zu lange haltende Bremse kann die Linie trennen; Eine zu frühe Bremswirkung lässt das Schiff zu weit fahren.

So werden Bremseinstellungen ermittelt

Die Bremseinstellungen richten sich nach der Windenleistung und der Auslegungslast des Schiffes, nicht nach der maximalen Stärke der Leine. Ein häufiger Fehler besteht darin, die Bremse so einzustellen, dass sie die Bruchfestigkeit des Seils aufrechterhält, wodurch der Putzschutz aufgehoben wird und das Windenfundament überlastet werden kann.

Festmacherwinden

Bei Festmacherwinden ist die Primärbremse so eingestellt, dass sie etwa 60 % des MBL-Werts des Schiffsentwurfs beträgt. Dadurch bleibt die normale Festmacherspannung unterhalb des Bremsfreigabepunkts, während die Bremse gleichzeitig entlastet werden kann, bevor die Leine eine gefährliche Spannung erreicht. Der Renderbereich sollte klein sein. Eine Bremse, die mehrere Tonnen unter ihrem Sollwert liegt, sorgt dafür, dass sich das Schiff bei Böen oder vorbeiziehenden Schiffswellen mehr als nötig bewegen kann.

Ankerhandhabungs- und Schleppwinden

Ankerhandhabungs- und Schleppwinden verwenden Hochleistungsbremsen, häufig Scheiben- oder Mehrscheibenbremsen, da sie hohe dynamische Lasten und häufige Renderereignisse bewältigen müssen. Ihre Einstellungen basieren auf der Nennzugkraft der Winde, dem Seildurchmesser und dem Betriebswetterfenster. Diese Winden verfügen normalerweise über eine Primärbremse an jeder Trommel, und die Eingangsbremse bleibt eine Haltebremse und keine Wiedergabebremse.

Anforderungen an den Elektroantrieb

Nach ISO 3730 müssen alle elektrischen Antriebsmotoren über ein automatisches Bremssystem mit einer Haltekapazität von mindestens dem 1,5-fachen der Trommellast verfügen. Diese Eingangsbremse dient zusätzlich zur primären Windenbremse. Es verhindert, dass der Motor freiläuft, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, und dass die Leitung unter ihrem Eigengewicht ausläuft.

Bremstypen: Band-, Scheiben- und Mehrscheibenbremsen

Bandbremsen bleiben die Standard-Primärbremse für Festmacherwinden, während Scheibenbremsen bei Eingangsbremsen und Hochleistungs-Ankerwinden dominieren. Die Wahl hängt von der Einschaltdauer, der erforderlichen Präzision und dem verfügbaren Einbauraum ab.

Bei einer Bandbremse wird ein Reibbelag außen um eine Trommel oder ein Bremsrad gewickelt. Es bietet eine große Reibungsfläche, bewältigt hohe Drehmomente und kann über Feder- und Gestängeeinstellungen angepasst werden. Es ist einfach und robust, kann jedoch empfindlich gegenüber Verschmutzung und Abnutzung sein. Eine Bandbremse, die verglast oder mit Öl durchtränkt ist, kann schlecht halten oder bei falscher Belastung brechen.

Kategorie- und Modellliste für hydraulische Schiffswinden Kategorielisten „Hydraulikwinde 01–09“ mit Anfragelinks, die hydraulische Schiffswinden zum Beladen, Ankern, Festmachen, Heben und Offshore-Einsatz von Schiffen abdecken. Produkt anzeigen →

Scheibenbremsen verwenden einen Bremssattel, der Reibung auf eine Scheibe ausübt. Sie werden häufig als Eingangsbremsen verwendet, da sie kompakt sind und elektrisch gelöst werden können. Sie werden auch als Hauptbremsen bei hochbeanspruchten Ankerhandhabungs- und Schleppwinden eingesetzt, bei denen es auf präzise Einstellung und Wärmeableitung ankommt. Scheibenbremsen funktionieren in beide Richtungen gleich gut und werden weniger vom Trommeldurchmesser beeinflusst als Bandbremsen. Lamellenbremsen stapeln mehrere Reibscheiben in einem kompakten Gehäuse und werden häufig dort eingesetzt, wo ein hohes Drehmoment auf kleinem Raum benötigt wird.

Abstimmung der Bremse auf den Antrieb

Hydraulik-, Elektro- und Dieselantriebe stellen unterschiedliche Anforderungen an das Bremssystem. Der Bremsentyp, die Lösemethode und der Einstellbereich sollten zusammen mit dem Antrieb ausgewählt und nicht erst nachträglich hinzugefügt werden.

Hydraulische Antriebe

Hydraulische Antriebe können eine Last über den Motor und das Steuerventil halten, benötigen aber dennoch eine primäre Trommelbremse zum Rendern und Nothalten. Ein Hydraulikmotor kann intern kriechen, daher muss die Primärbremse in der Lage sein, die Trommel zu halten, wenn das Steuerventil zentriert ist. Das Lösen hydraulischer Bremsen erfolgt häufig über denselben Hydraulikkreis, was bedeutet, dass ein Druckverlust die Bremse betätigen kann, wenn das System als ausfallsicher ausgelegt ist.

Elektrische Antriebe

Elektrische Antriebe erfordern eine Eingangsbremse, da ein Wechselstrommotor freilaufen kann, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Die Eingangsbremse ist federbetätigt und wird durch einen Elektromagneten gelöst. Wenn sich der Steuerhebel in Hebe- oder Render-Stellung befindet, löst die Kraft die Bremse. Wenn der Hebel in die Neutralstellung zurückkehrt oder die Stromversorgung ausfällt, wird die Bremse betätigt. Aus diesem Grund werden elektrische Winden häufig für Anwendungen ausgewählt, bei denen automatisches Halten und einfache Steuerung wichtig sind.

Kategorie- und Produktlisten für elektrische Schiffswinden Kategorielisten: Elektrische Winden 01–09 für Schiffe und Boote, die das Ankern, Festmachen, Schleppen und den Frachtumschlag mit Motorsteuerung für einen sicheren Betrieb abdecken. Produkt anzeigen →

Dieselantriebe

Dieselantriebe können eine mechanische oder hydraulische Bremse an der Abtriebswelle verwenden, wobei der Motor oder die Kupplung die Haltefunktion übernimmt. Eine separate Primärbremse an der Trommel ist weiterhin erforderlich, wenn die Winde bei kontrollierter Last arbeiten muss. Dieselwinden sind dort üblich, wo keine externe Stromversorgung verfügbar ist, der Bremseinstell- und Lösemechanismus jedoch zur Inspektion zugänglich sein muss.

Häufige Fehlerquellen und Wartungsprüfungen

Die meisten Ausfälle von Windenbremsen sind auf verunreinigte Reibflächen, falsche Einstellungen oder verschlissene Verbindungen zurückzuführen und nicht auf einen plötzlichen Materialausfall. Eine Bremse, die jahrelang funktioniert hat, kann einen Belastungstest dennoch nicht bestehen, weil sich der Reibungskoeffizient geändert hat.

Die Verunreinigung der Reibbeläge ist die häufigste Ursache für schlechten Halt. Öl, Fett, Salz und Rost können den Reibungskoeffizienten verringern. Eine dick erscheinende Auskleidung ist möglicherweise immer noch glasiert und kann ihre Nennlast nicht halten. Bandbremsen sind besonders anfällig, da der Belag der Trommeloberfläche und der umgebenden Deckumgebung ausgesetzt ist.

Eine falsche Einstellung ist die zweite häufige Ursache. Eine nach Gefühl eingestellte Bremse hält möglicherweise zu fest und verhindert ein Rendern, oder sie hält zu locker und lässt ein Kriechen zu. Die Einstellung sollte mit einer gemessenen Last oder einer kalibrierten Federwaage gemäß den Anweisungen des Windenbauers überprüft werden. Bei hydraulischen Ankerwindenbremsen sollte eine regelmäßige Inspektionsroutine die Prüfung des Hydraulikdrucks, des Bandverschleißes und des freien Gestängespiels umfassen. Felderfahrung mit Wartung der hydraulischen Ankerwinde zeigt, dass kleine Anpassungen vor einer Reise günstiger sind als ein Bremsversagen auf See.

• Reibbelagdicke, Verglasung und Ölverschmutzung prüfen.
• Überprüfen Sie das Lösen und Betätigen der Bremse mit dem Steuerhebel in jeder Position.
• Untersuchen Sie Federn, Gestänge, Stifte und Gabelköpfe auf Verschleiß oder Korrosion.
• Testen Sie die Putzbelastung mit einer kalibrierten Wägezelle oder einem Prüfstand.
• Stellen Sie sicher, dass die Eingangsbremse nur gelöst wird, wenn sich der Steuerhebel in der Hebe- oder Renderstellung befindet.
• Notieren Sie das Testergebnis und vergleichen Sie es mit dem vorherigen Messwert, um eine Abweichung festzustellen.

Auch der Verschleiß des Bremsgestänges kann die wirksame Federkraft verändern. Ein oval abgenutzter Stift kann die aufgebrachte Kraft verringern und zum Durchrutschen der Bremse führen. Bei Bandbremsen sollten Bandanker und Einstellstange auf Risse überprüft werden. Bei Scheibenbremsen sollten die Gleitführungen des Bremssattels und der Belagverschleiß im gleichen Zeitraum wie der Reibbelag überprüft werden.

Hydraulische Antriebsbaugruppen, die das Lösen der Bremse antreiben, sollten auf Druckverlust und interne Leckagen überprüft werden. Bei zu niedrigem Lösedruck kann die Bremse schleifen und überhitzen. Wenn der Wert zu hoch ist, kann es sein, dass die Bremse auf Befehl nicht vollständig betätigt wird. Der Lösedruck sollte am Bremsanschluss gemessen werden, nicht nur am Pumpenausgang.

FAQ

Kann eine Windenbremse eine Last ohne Strom halten?

Ja, wenn es federbetätigt oder mechanisch betätigt wird. Die Eingangsbremsen elektrischer Winden werden von Federn gehalten und von einem Elektromagneten gelöst, sodass bei einem Stromausfall die Bremse betätigt bleibt. Primäre Bandbremsen werden ebenfalls durch Federkraft oder Eigengewicht betätigt und erfordern zum Lösen mechanische Kraft. Dieses ausfallsichere Verhalten ist der Grund dafür, dass die Bremse aktiviert bleibt, wenn die Winde nicht in Betrieb ist.

Warum gibt eine Windenbremse nach, statt vollständig zu halten?

Beim Rendern handelt es sich um eine entworfene Sicherheitsfunktion, nicht um einen Fehler. Bei einer Festmacherwinde ist die Primärbremse so eingestellt, dass sie die Leine bei etwa 60 % des Schiffskonstruktions-MBL freigibt. Wenn die Bremse vollständig gehalten wird, könnte eine steigende Last durch Wind, Strömung oder vorbeifahrende Schiffswellen die Leine brechen oder die Winde beschädigen. Durch das Rendern wird gerade so viel Linien verloren, dass die Spannung wieder auf ein sicheres Niveau gebracht wird.

Wie oft sollte eine Windenbremse geprüft werden?

Die Bremse sollte vor jeder größeren Reise und in den von der Schiffsklassifikationsgesellschaft und dem Windenhersteller festgelegten Abständen getestet werden. Ein Funktionstest der Freigabe und Anwendung kann häufiger durchgeführt werden, zur Bestätigung der Rendereinstellung ist jedoch ein Belastungstest mit einem kalibrierten Gerät erforderlich. Jede Änderung des Halteverhaltens, ungewöhnliche Geräusche oder Gerüche sollten eine sofortige Inspektion auslösen.

Kann eine Bremse ohne Belastungstest eingestellt werden?

Nein. Eine visuelle oder gefühlsbasierte Anpassung kann die Renderlast nicht bestätigen. Da sich der Reibungskoeffizient mit der Verschmutzung, der Temperatur und dem Verschleiß ändert, ist ein gemessener Belastungstest die einzig zuverlässige Methode. Die Einstellung nach Gefühl kann dazu führen, dass die Bremse zu fest zum Bremsen oder zu locker zum Halten ist, und beide Bedingungen sind unsicher.

Kategorie der hydraulischen kombinierten Ankerwinde und Festmacherwinde Kategorielisten: Hydraulische kombinierte Ankerwinde und Festmacherwinde 01–09 für größere Schiffe, einschließlich unabhängiger Trommeln und hydraulischer Bremse; Die Bremseinstellung bleibt für eine kontrollierte Belastung wichtig. Produkt anzeigen →