Dipl.-Ing. (FH) Petra Liebsch
Leitern müssen ausreichend tragfähig und standsicher sein. Mit Blick darauf, dass sie tragbare Arbeitsmittel sind, darf ihr Gewicht nicht zu groß sein. Diese Rahmenbedingungen legen vom Grundsatz her die Konstruktion einer Leiter fest. Sie haben Niederschlag gefunden in mehreren Normen, insbesondere der mehrteiligen EN 131.
Diese Normen enthalten Angaben über:
- geeignete Werkstoffe,
- Maße und Abmessungen,
- geeignete Verbindungsmittel,
- Lastannahmen einschließlich Sicherheitszahlen für Festigkeitsberechnungen,
- Prüfverfahren,
- Leiterklasse (gewerblicher bzw. privater/nicht-gewerblicher Einsatz),
- die Erstellung von Gebrauchsanleitungen für Leitern.
Die Standsicherheit einer Leiter wird im Wesentlichen durch die Außenabmessungen festgelegt. Ihre Tragfähigkeit ergibt sich aufgrund der Dimensionierung der Leiterbauteile und deren Verbindungen untereinander. Der verwendete Werkstoff ist ausschlaggebend für das Gewicht einer Leiter.
Das Gewicht wiederum wirkt sich auf die Standsicherheit der Leiter selbst aus. Schwere Leitern sind i. d. R. standsicherer und tragfähiger als leichte Leitern. In Tab. 2 sind die wichtigsten Konstruktionsmerkmale der Leiterregelbauarten (Leitern nach EN 131) zusammengestellt.
| Merkmal |
Regelung in EN 131 |
| Werkstoffe für Leitern |
Holz, Stahl, Aluminium, Kunststoff (insbesondere GFK) |
| Werkstoff für Abrutschsicherungen (Füße/Kappen) |
Gummi, Kunststoffe, z. B. PVC |
| Mindestwanddicken für Teile aus Metall |
Stahl: 1,0 mm Aluminium: 1,2 mm Kunststoff: 2,0 mm |
| Last für Festigkeitsberechnungen |
1,5 kN |
| Sicherheitszahl für Metall und Holz |
1,75 |
| Zulässige Biegespannung für Holz |
- 17,0 N/mm2 Fichte, Western Hemlock
- 18,5 N/mm2 europäische Kiefer, Oregon Pine, Pitch Pine
- 15,0 N/mm2 andere Holzarten
|
| Bruchkraft für das Zugseil an Seilzugleiter |
4,0 kN |
| Sprossenabstand (zwischen allen Sprossen) |
250 bis 300 mm gleich |
| Stufenabstand (zwischen allen Stufen) |
230 bis 300 mm gleich |
| Sprossentiefe |
≥ 20 mm |
| Stufentiefe |
≥ 80 mm |
| Sprossendurchmesser |
in EN 131 nicht festgelegt, da Rundsprossen nicht zulässig sind |
| Lichter Holmabstand |
b1 ≥ 280 mm |
| Leiterbreite am Fußende: |
|
- Anlegeleiter (ein Schenkel)
- Stehleiter (beide Schenkel)
- 2-teilige Mehrzweckleiter (nur ein Schenkel)
- 3-teilige Mehrzweckleiter (nur ein Schenkel)
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b2 ≥ 340 mm bis zu einer Länge von 3 m; sonst: siehe Stehleiter, max. 1,2 m |
| b2 ≥ b1 + 0,1 L + 2 t |
| b2 ≥ b1 + 0,15 L + 2 t |
| b2 ≥ b1 + 0,175 L + 2 t |
Tab. 2: Wesentliche Konstruktionsmerkmale für Leitern nach EN 131 (t = Holmdicke; L = Abstand vom Fuß bis zur obersten Sprosse; b1 = lichte Weite an der obersten Sprosse/Stufe)
Stark beanspruchte Leiterteile sind die Holme, die Sprossen bzw. Stufen und die Verbindungen dieser Leiterteile untereinander. Als Holm-, Stufen- und Sprossenprofile haben sich volle, geschlossene und offene Profilquerschnitte im Leiterbau bewährt.
Die Vollprofile beschränken sich i. d. R. auf den Werkstoff Holz. Am weitesten verbreitet sind für Holme und Sprossen aus Aluminium geschlossene und für Stufen offene Profile. In Abb. 7 und 8 sind die gebräuchlichen Profilquerschnitte dargestellt.
Abb. 7: Holmprofile
Abb. 8: Stufen- und Sprossenprofile
Volle und geschlossene Holmprofile (Kastenprofile) bieten gegenüber offenen Holmprofilen Vorteile. Sie besitzen einen höheren Widerstand gegen Verwinden (Verdrehen) und günstigere Anschlussmöglichkeiten für Sprossen und Stufen. Im vollen Holmquerschnitt ist z. B. das Sprossenanschlussende über die gesamte Holmdicke und in geschlossenen Holmprofilen in 2 gegenüberliegenden Wänden geführt. Offene Holmprofile sind deutlich weniger verwindungssteif. Dieser Nachteil bewirkt weniger biegefeste Anschlüsse besonders von Sprossen am Holm und insgesamt eine weniger verwindungssteife Leiter mit größerem seitlichen Durchbiegeverhalten. Die aufgezeigten Eigenschaften von offenen Profilen sind wegen der begrenzten Länge einer Stufe dort von untergeordneter Bedeutung.
Verbindungen von Sprossen und Stufen mit den Holmen müssen fest und dauerhaft sein. Bewährt haben sich bei Holz verzapfte, verkeilte und verleimte bzw. verklebte Verbindungen und bei Metall Bördel-, Schweiß-, Niet- und Schraubverbindungen. Die Bördelverbindung ist eine formschlüssige Verbindung zwischen Sprosse (bzw. Stufe mit Sprossenkern) und 2 gegenüberliegenden Holmwänden. Durch ein spezielles Werkzeug wird dabei die Sprosse an der Holminnenseite aufgeweitet und nach Durchdringen des Holms an dessen Außenseite umgewulstet. Sie ist daher besonders stabil und weist eine hohe Dauerhaltbarkeit auf. Nietverbindungen sind kraftschlüssige Verbindungen, die v. a. bei preiswerteren Stufenleitern ("Haushaltsleitern") angewendet werden, wobei sich der Blindniet durchgesetzt hat.
Der Blindniet bietet den fertigungstechnischen Vorteil, von außen durch die Stufe und Holmwand gesetzt werden zu können, ohne ein Nietgegenlager im Holminnern zu benötigen. Dieser Vorteil gegenüber einem Vollniet macht die Herstellung von Blindnietverbindungen besonders wirtschaftlich.
Zu erheblichen Nachteilen für die Festigkeit und die Dauerhaltbarkeit und somit f...