Sicherheitsmutter als Absturzsicherung

1. Wie funktioniert eine Sicherheitsfangmutter

Die Mutter ist im Normalbetrieb lastfrei. Sie wird über Mitnehmerkrallen in einem definierten Abstand zur tragenden Mutter oder zum tragenden Schneckenrad montiert und ist damit keinem Verschleiß im Gewinde ausgesetzt. Sicherheitsfangmuttern können ihre Funktion nur erfüllen, wenn sie die verschlissene Tragmutter bzw. die Spindel „auffangen“ können. Wird die Sicherheitsmutter in der falschen Lastrichtung montiert, findet kein Auffangen der Last statt und die Tragmutter bzw. die Spindel fallen in Richtung Boden.

2. Aufbau einer Sicherheitsfangmutter

Bei Trapezgewindespindeln gibt es mehrere Möglichkeiten eine Fangmutter einzusetzen:

Die Verbindung zwischen Tragmutter und Sicherheitsfangmutter wird durch angearbeitete Krallen hergestellt. Die Mutterkombination wird immer nur als Set hergestellt. Ein Austausch von lediglich einer Mutter führt zu Veränderung des ursprünglichen Abstandsmaßes.

3. Verschleißmessung durch Abstandsmaß

Da die tragende Mutter und die Sicherheitsmutter immer in einem fest definierten Abstand zueinander ausgeliefert werden, kann über die Veränderung dieses Abstands auch der vorliegende Verschleiß gemessen werden. Der Abstand beträgt üblicherweise ein Viertel des Spindelprofils. Durch den Einsatz eines induktiven Endschalters kann dieser Abstand auch elektrisch überwacht werden. Der Schalter löst aus, sobald ein definiertes Maß unterschritten wird. Diese elektrische Überwachung wird bei Hubbühnen mit Personentransport und Hubhöhen von über 400 mm gefordert.

Hinweis: Sind ein Viertel des Abstands unterschritten, sollte die Mutterkombination erneuert werden.

4. Arten von Sicherheitsmuttern

1. Sicherheitsfangmuttern haben die gleiche Länge der Hauptmutter und sind in der Lage die zu verstellende Last vollständig zu tragen. Bei verschlissener Tragmutter sollte trotzdem nur noch eine Hubbewegung zur Stilllegung der Anlage durchgeführt werden.

1. Referenzmuttern sind kürzer und ähneln einem Gewindering. Sie werden lediglich dazu verwendet, um den Verschleiß zu messen – also eine Veränderung des Spaltes zwischen Tragmutter und Referenzmutter. Auch hier kann es optisch/händisch oder automatisiert über Sensoren überwacht werden.

5. Was eine Sicherheitsfangmutter NICHT kann

Die Verwendung einer entsprechenden Mutter ermöglicht kein selbstsicherndes Getriebe. Die Selbsthemmung wird ausschließlich durch die unter Last reibende Elemente generiert, also der Tragmutter eines Trapezgewindetriebes.

Der Einsatz einer Sicherheitsfangmutter kann nicht Druck- und Zugbelastung absichern. Müssen beide Richtungen abgesichert werden, dann lohnt sich der Einsatz einer weiteren Sicherheitsfanmutter. Auch wenn diese Version als unüblich gilt, gibt es dafür keine technische Einschränkung.

6. Sicherheitsfangmuttern bei Kugelgewindetrieben

Zusätzliche Fangmuttern im Bereich von Kugelgewinden werden nicht mit Kugeln ausgestattet sondern bilden das Gegenstück zum Kugelgewindeprofil. Sicherheitsfanmuttern in diesem Bereich sind eher unüblich, weil sie einerseits kaum Mehrwert liefern (verschlissene Kugeln blockieren das System und verhindern so den Absturz) und andererseits keine Verschleißüberwachung zulassen (Mutter und Sicherheitsmutter werden am Stück gefertigt ohne veränderlichen Sichtspalt).

7. Wann wird eine Sicherheitsfangmutter eingesetzt?

Diese Frage wird wesentlich durch die Risikobeurteilung in der Planung beantwortet. Abhängig von Wartungszyklus, Folgeschäden der Maschine bei Absturz oder Lebensgefahr kann eine Fangmutter Risiko vermindern. Gewisse Anwendungen, wie bspw. Bühnenbau, fordern nach DIN explizit eine Sicherheitsfangmutter. Denken Sie frühzeitig über eine solche Lösung nach. Ein Nachrüsten ist zwar bei Laufmuttervarianten möglich, die Verlängerung der Mutter wirkt aber dann hublängenmindernd.