Hefboom, takel en rollen

Waarom dit telt

Zonder kraan en brandweer moet je zelf balken tillen, auto's verschuiven en mensen onder puin vandaan halen. Met een hefboom, een takel of een paar rollen verplaats je honderden kilo's met twee of drie mensen. Een last die valt of wegrolt verplettert, dus werk altijd met blokken eronder.

Eerst doen

1. Kijk tien tellen: wat weegt het, waar rust het op, waar valt het heen als het schuift.
2. Haal iedereen weg uit de zone waar de last kan vallen of rollen.
3. Verzamel eerst blokken, wiggen en planken, pas daarna de hefboom of krik.
4. Wijs één persoon aan die alle commando's geeft.
5. Til in stappen van een paar centimeter en zet na elke stap blokken bij.
6. Steek nooit een hand, voet of hoofd onder een last die niet op blokken rust.

Wat je nodig hebt

• Een hefboom: koevoet, stalen buis of hardhouten balk zonder grote kwasten.
• Een draaipunt: een plat hardhouten blok of een stapel balkjes.
• Minstens tien balkjes van 10 x 10 cm en 40 tot 60 cm lang wordt getoetst, en vier wiggen van ongeveer 30 cm.
• Rollen: stalen of dikke pvc buizen of ronde palen van gelijke dikte, 5 tot 15 cm.
• Touw, katrollen en lussen van touw of band.
• Een autokrik met een stevige plank eronder.
• Werkhandschoenen en stevige schoenen.

Werkwijze

Gewicht schatten

Meet de maten, reken het volume uit in kubieke meter en vermenigvuldig met het gewicht per kubieke meter: water 1.000 kg, droog vurenhout ongeveer 450 kg, droog eiken ongeveer 700 kg, vers hout tot anderhalf keer zo zwaar, metselwerk ongeveer 1.800 kg, beton 2.400 kg, staal 7.850 kg wordt getoetst. Een personenauto weegt 1.000 tot 1.600 kg. Een vuren balk van 10 bij 20 cm en 4 m lang is 0,08 kubieke meter, dus ongeveer 36 kg. Een betonplaat van 1 bij 1 m en 10 cm dik weegt 240 kg.

Mechanisch voordeel

Je ruilt afstand voor kracht. Met een voordeel van 4 trek je een kwart van het gewicht, maar trek je 4 meter touw voor 1 meter hoogte. Het voordeel is het gewicht van de last gedeeld door de kracht die je zet.

Hefboomklassen

Bij elke hefboom geldt: last keer lastarm is kracht keer krachtarm. De lastarm is de afstand van draaipunt tot last, de krachtarm van draaipunt tot je handen.

Rekenvoorbeeld klasse 1: een balk van 2 m met het draaipunt 20 cm van de last. Lastarm 0,2 m, krachtarm 1,8 m, voordeel 9. Een rand van 450 kg til je met 50 kg kracht. Bij klasse 2, met het eind op de grond en de last op 20 cm, is de krachtarm 2,0 m en het voordeel 10. Test de hefboom eerst met weinig kracht: een houten balk buigt en breekt, en een draaipunt dat wegzakt kost al je voordeel.

Takels

Een takel is touw dat heen en weer loopt tussen een vast blok aan het ankerpunt en een los blok aan de last. Tel de touwparten die het losse blok dragen: dat is het voordeel in theorie. Zit het touweind vast aan het vaste blok, dan is het getal even; zit het aan het losse blok, dan oneven.

De Z takel (VK.L01) geeft een voordeel van 3 met één touw, twee katrollen en een prusikknoop. Het ankerpunt draagt de last plus je eigen trekkracht. Kies een boom, balk of paal die dat ruim houdt.

Wrijving en echte winst

Elke schijf kost kracht: een goede katrol met kogellager ongeveer 10 procent, een karabiner of gladde ring 30 tot 50 procent, touw over een ronde balk nog meer wordt getoetst. Die verliezen stapelen zich op. De tabel geldt als je onderaan staat en over een laatste vaste schijf omlaag trekt.

Met karabiners in plaats van katrollen heeft een grote takel dus bijna geen zin. Haal goede katrollen uit garages, zeilboten, zonneschermen en rolluiken. Twee takels achter elkaar vermenigvuldigen: 2 keer 3 is 6.

Rollen en sleden

Op rollen over een harde vloer trek je grofweg 5 procent van het gewicht, op een houten slee over hout 30 tot 50 procent, over natte of ingevette planken 10 tot 20 procent wordt getoetst. Een blok van 1.000 kg vraagt op rollen dus ongeveer 50 kg trekkracht. Gebruik minstens drie rollen van gelijke dikte, leg op zachte grond een baan van planken, en zet op een helling een remtouw met een rondtorn om een boom (VK.L03). Een slee bouw je uit twee glijders onder een plateau, met de voorkant schuin afgezaagd.

Blokken stapelen onder een last

Een kribbe (box crib) is een stapel balkjes in blokhutvorm. Je bouwt hem op naarmate de last stijgt, en hout kraakt voordat het bezwijkt.

1. Leg twee balkjes evenwijdig op een harde, vlakke ondergrond, onder de rand van de last.
2. Leg twee balkjes dwars erover. Laat elk eind een balkbreedte, ongeveer 10 cm, voorbij het kruispunt uitsteken wordt getoetst.
3. Wissel elke laag van richting.
4. Leg de bovenste laag vol, alle balkjes tegen elkaar, als de last op een klein punt drukt.
5. Vul de laatste ruimte op met twee wiggen die je van tegenovergestelde kanten over elkaar schuift. Houd de stapel niet hoger dan twee keer de breedte van de voet wordt getoetst. Een kruispunt van twee balkjes van 10 x 10 cm draagt grofweg 2.000 tot 2.700 kg, afhankelijk van de houtsoort wordt getoetst; een kribbe van twee bij twee heeft vier kruispunten per laag. Gebruik geen holle bouwstenen, gasbeton, bakstenen of spaanplaat: die breken zonder waarschuwing. Leg op zachte grond eerst een brede plaat.

Veilig werken onder een last

• Til een vinger, blok een vinger: na elke paar centimeter gaan de blokken mee omhoog.
• Eén persoon roept de commando's: klaar, heffen, stop, zakken. Iedereen stopt bij stop, wie het ook roept.
• Sta naast de last en naast de hefboom, nooit in de valrichting of boven het eind van een hefboom.
• Laat de last na het werk op de blokken rusten, niet op de krik.

Voorbeeld: een auto opzij zetten

1. Zet de versnelling in neutraal, haal de handrem los en duw met drie of vier mensen. Op vlakke klinkers rolt een auto met 20 tot 40 kg duwkracht wordt getoetst.
2. Zitten de wielen vast door parkeerstand of stuurslot, krik dan de achterkant op (VK.L06).
3. Leg onder elk achterwiel een plank met twee of drie buizen eronder, in de lengterichting van de auto.
4. Laat zakken en duw de achterkant zijwaarts. De buizen rollen opzij en de auto draait om zijn voorwielen.
5. Krik op, haal planken en buizen weg en laat zakken. Herhaal met de voorkant als het nodig is.

Voorbeeld: een balk omhoog wentelen

Zo krijg je een zware balk op een zolder of steiger zonder katrol (parbuckle).

1. Zet twee ladders of planken schuin tegen de muur als glijbaan, elk op een kwart van de balklengte vanaf een eind.
2. Maak boven twee touwen vast aan een dakbalk of boom met een rondtorn met twee halve steken (VK.A05).
3. Laat elk touw langs de glijbaan omlaag lopen, onder de balk door, om de onderkant heen en over de bovenkant terug omhoog naar een trekker.
4. Trek boven met twee mensen tegelijk. De balk rolt in de lussen omhoog met een voordeel van 2.
5. Houd de balk recht door gelijk te trekken. De persoon beneden stuurt bij met roepen en staat naast de glijbaan, nooit eronder.

Voorbeeld: een gewonde onder puin vandaan halen

1. Praat met de gewonde en vraag wat er pijn doet en wat er op hem ligt.
2. Bepaal welke rand je optilt. Til nooit iets op dat zelf een andere last draagt.
3. Bouw aan beide kanten van het heffpunt een kribbe, zo dicht mogelijk bij de gewonde.
4. Hef met hefboom of krik in stappen van 2 cm en blok steeds bij.
5. Til niet hoger dan een paar centimeter boven het lichaam.
6. Trek de gewonde zijwaarts en vlak weg over een deken of plank, en blijf zelf buiten de valzone. Zat iemand langer dan een uur bekneld, lees dan eerst 07.16 Acute noodgevallen: plotseling bevrijden kan dan levensgevaarlijk zijn wordt getoetst.

Zo weet je dat het werkt

• De last komt langzaam en recht omhoog, zonder te kantelen.
• Je haalt de krik of hefboom weg zonder dat er iets zakt.
• Je trekkracht klopt ongeveer met wat je uitrekende.
• Niemand hoeft onder de last te reiken.

Zo weet je dat het misgaat

• De last kantelt of schuift: stop, laat zakken op de blokken en zet hefboom of krik dichter bij het midden, met kribbes aan beide kanten.
• Het draaipunt of de kribbe zakt weg: laat zakken en leg een bredere plaat eronder.
• Hout kraakt of de hefboom buigt sterk door: laat direct zakken en gebruik een dikkere hefboom of een takel.
• De takel trekt veel zwaarder dan berekend: zoek waar het touw schuurt, of een karabiner als schijf dient, of parten om elkaar gedraaid zijn.
• Rollen lopen scheef weg: leg de voorste rol haaks terug en ga langzamer.

Als je iets mist

Achtergrond

Hefboom, takel, wig en rol werken volgens hetzelfde principe: arbeid is kracht keer afstand en blijft gelijk. Beweegt de last over een kortere afstand dan je handen, dan win je kracht. Dat is sinds Archimedes bekend en natuurkundig zeker (bewijs A). In de praktijk verlies je door wrijving, doorbuigen en wegzakken; daarom zijn de wrijvingsgetallen schattingen en de theoretische voordelen exact. Rollen werken omdat rollende wrijving veel kleiner is dan glijdende. Een kribbe werkt omdat de last recht door de kruispunten naar beneden gaat, en een brede voet maakt de stapel stabiel.

Volgende niveau

• Bouw een driepoot (VK.A13) en hang er een takel in als hijsbok.
• Maak een lier: een rechtopstaande paal met dwarsstokken, waar het touw zich omheen windt.
• Bouw karren en sleden voor vast vervoer (14.13 Karren en lastdieren).
• Sloop en ruim veilig met deze technieken (10.01 Veilig slopen, 12.11).

Controlelijst

• Je schat het gewicht voordat je begint.
• Je rekent het voordeel van een hefboom en een takel uit.
• Je weet hoeveel wrijving daarvan afhaalt.
• Je hebt tien balkjes en vier wiggen klaarliggen.
• Je bouwt een kribbe die niet hoger is dan twee keer zijn voet.
• Je tilt in kleine stappen en blokt na elke stap bij.
• Niemand komt onder een last die niet op blokken rust.

Verantwoording

Gebaseerd op de klassieke mechanica van hefboom en takel, opleidingsmateriaal over technische hulpverlening en stutten van brandweer en reddingsteams (onder meer Amerikaanse richtlijnen voor reddingswerk in ingestorte gebouwen, met hun getallen voor kribbes), handboeken voor riggers en pionieren, en opgaven van fabrikanten van katrollen. De wrijvingsgetallen zijn schattingen. Getoetst door: nog niet.