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Bergseil
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Bergseil, das durch seine besondere Konstruktion und durch die verwendeten Rohstoffe zwei ganz verschiedenen Anforderungen gerecht werden soll, die einmal bei Bergbegehungen und zum ändern bei einem eventuellen Sturz in das Seil erfüllt werden müssen.
Die Beanspruchung der Bergseile erfolgt bekanntlich In sehr unterschiedlicher Weise. Bei der übli- chenKletterarbeit wird das Seil überwiegend auf Zug beansprucht, während bei einem Sturz ins Seil eine aussergewöhnlich hohe Stossbeanspruchung vorliegt.
Für den ersten Fall, also für das Sichern und Arbeiten mit dem Kletterseil bei Bergbegehungen ist eine möglichst geringe Seildehnung erwünscht ; ein dehnungsarmes Kletterseil lässt den Sichernden jede Bewegung des Führenden genau verfolgen. Ein Seil mit hoher Dehnung würde diese Bewegungen des Führers und die von ihm Über das Seil gegebenen Zeichen für den Sichernden so stark dämpfen, dass sie diesen nur undeutlich oder gar nicht mehr verständlich erreichen. Hohe Seildehnungen sind daher für das Arbeiten mit dem Kletterseil bei Bergbegehungen in hohem Masse unerwünscht ; in besonders unglücklich gelagerten Situationen können sie sogar das Leben einer ganzen Seilschaft gefährden.
Anderseits ist bei einem Sturz ins Seil eine ausreichende Dämpfung und damit eine hohe Dehnung erforderlich, um die Seilspannung im Augenblick des Fangstosses nicht über ein bestimmtes Mass ansteigen zu lassen. Begrenzt wird diese Spannungshöhe einmal durch die Bruchfestigkeit des Seiles und zum ändern vornehmlich durch die Möglichkeit des menschlichen Körpers, schockartige Druckbelastungen aufzunehmen, wie sie z. B. beim Abfangen des Stürzende durch das Seil entstehen. Die auf den Körper des Stür-
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Dieser Fall tritt nicht ein, wenn der Sichernde dynamisch absichert - was er, wenn es nur irgend möglich ist, ausführen sollte-d. h. durch eine Seilführung, z. B. um die Hüfte, Bremsreibung erzeugt, um so den Stürzende langsam abzufangen. Neben Kraft und Geschicklichkeit gehört dazu jedoch die Beherrschung der entsprechenden Technik, z. B. der Htiftsicherung. Ganz andere Bedingungen liegen indessen bei der statischen Seilsicherung vor, unter der man die unnachgiebige und starre Verankerung des Seiles in dem vom Karabinerhaken zum Sichernden laufenden Seilstück versteht. Bei einem Sturz in ein derartig fixiertes Seil - mit dem im Notfall immer gerechnet werden muss-ist jedoch die gesamte Dämpfung des Sturzes von der Dehnung und Elastizität des Seiles selbst aufzubringen.
Mit grosser Wahrscheinlichkeit bewirkte bisher-vornehmlich bei Kletterseile aus Naturfasern - eine statische Felssicherung den Bruch des Seiles und damit den Absturz des Führenden.
Aus Gründen der Sicherheit musste der Bergsteiger deshalb-mindestens bei schwierigen Begehungeneigentlich zwei verschiedenartige Seile mitführen, u. zw. ein Seil mit ganz geringer und ein weiteres mit hoher Dehnung.
Die hohen Anforderungen, die also an ein Bergseil gestellt werden müssen, werden von den bekannten Seilen, die nur eine aus längsgerichteten vollsynthetischen Fäden gebildete Seele und einen Mantel aus vollsynthetischen Fäden oder Naturfasern enthalten, nicht erfüllt.
Es wurde gefunden, dass man durch eine besondere Konstruktion und durch den Einsatz zweckdienlicher Rohstoffe ein Bergseil herstellen kann, das bei mässiger Zugbeanspruchung eine geringe Dehnung
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Auch hier muss natürlich die Bruchfestigkeit der Kernfäden entsprechend höher sein, wie bereits oben gezeigt wurde.
Der Mantel dient In erster Linie dazu, den Kern gegen Beschädigungen zu schützen. An seine Belastbarkeit werden daher keine besonderen Anforderungen gestellt, so dass eine Belastbarkeit von etwa 300 kg genügt, die durch die zur Abdeckung des Kerns nötige Materialmenge leicht erreicht wird.
Die Dehnung des Mantels soll-wie oben ausgeführt-auf jeden Fall kleiner als die des Kerns sein, u. zw. vorzugsweise um 20 30go, damit der Mantel reisst, bevor die Belastbarkeit des Kerns erschöpft ist.
Dadurch wird der Fangstoss wiederum, u. zw. um die Belastbarkeit des Mantels, gemildert, nachdem er schon in der ersten Stufe beim Reissen der dehnungsarmen Seele um deren Belastbarkeit vermindert wurde.
Diese Minderung der kinetischen Energie des Sturzes in Stufen hat einen doppelten Vorteil, da durch sie sowohl die Beanspruchung des Kerns als auch die Gefahr der Körperschädigung wesentlich geringer wird, denn auf diese Art wird der zulässige Fangstoss von etwa 1200 kg mindestens nicht überschritten, mit gro- sser Wahrscheinlichkeit aber wesentlich gesenkt.
Es ist noch zu bemerken, dass beim Arbeiten mit dem Seil während der Bergbegehung die Dehnungsfähigkeit von Kern und Mantel wesentlich unter der Bruchdehnung der Seele, d. h. also weit unter le, beansprucht wird. Dadurch erhalt das Seil gemäss der Erfindung eine beachtlich erhöhte Gebrauchstüchtigkeit.
Das Seil gemäss der Erfindung wirkt also beim Anstieg als dehnungsarmes Seil. Beim Sturz wird die kinetische Energie in drei Stufen aufgezehrt, indem zunächst di--Seele beim Reissen etwa 250 kg und dann der Mantel etwa 300 kg absorbieren und schliesslich der Kern den Reststoss auffängt.
Die folgenden Beispiele zeigen Ausführungsformen für Seile gemäss der Erfindung. Die genannten Zahlen beziehen sich auf die Zeichnung.
Beispiel l : a) Die Seele 1 wird beispielsweise hergestellt aus 10 Kabeln la von je 7500 den hochverstreckten Polyesterfäden mit 5, 7 g/den Festigkeit und 7-8% Dehnung, so dass sich eine Gesamtfestigkeit von 75000 den'5, 7 g/den = 428 kg ergibt. b) Der Kern 2 wird hergestellt aus 58 wenig verstreckten Polyamidkabeln von 7500 den mit einer Festigkeit von 4,5 g/den und zirka 33% Dehnung. Die 58 Kabel werden nach folgendem Schema in 4Schichten (in der Zeichnung sind nur 3, nämlich 2a-c, angedeutet) um die Seele geschlagen : (Seele + 6 + 12 + 16) S + 24 Z. Schlaglänge und Schlagrichtung erhöhen die Dehnung des Kerns auf 501o und sie lassen auch ohne thermisches Fixieren ein völlig beruhigtes Seil entstehen.
Die 58 Kabel ergeben eine rechnerische Festigkeit von 58 x 7500 den x 4,5 g/den= 1960 kg, die sich durch einen Schlagverlust von etwa 10% auf 1760 kg ermässigt. c) Der Mantel 3 wird in Barmer Flechtung um Kern und Seele geklöppelt. Er wird beispielsweise aus normalverstrecktenPolyamidkabeln von je 3000 den mit einer Festigkeit von 6,0 g/den und einer Dehnung von 22% hergestellt. Da zur Abdeckung des Kerns zirka 40% des Gesamtgewichtes vonKem und Mantel benötigt werden, sind 96 Kabel einzusetzen, so dass die Gesamtfestigkeit 96 x 3000 den x 6,0 g/den = 1760 kg beträgt.
Durch die Verflechtungsarbeit können bei Zugbeanspruchungen nur etwa 33N ausgenutzt werden, und ein weiterer Verlust von zirka 4fP/o tritt bei der Biegung im Karabinerdurchlauf ein. Unter Berücksichtigung aller dieser Festigkeitsminderungen bleibt dann noch eine Belastbarkeit von rund 355 kg.
Die Griffigkeit des Mantels wurde dadurch verbessert, dass die einzelnen Mantelkabel verschiedene Stärke hatten, wie In der Zeichnung in 3a und 3b gezeigt.
Beispiel 2 : a) Der Aufbau der Seele wird wie in Beispiel 1 durchgeführt. b) Für den Kern werden wenig verstreckte Polyamidkabel von je 7500 den mit einerDehnung von 3fP/o und einer Festigkeit von 4,5 g/den eingesetzt. Es werden 50 Kabel um die Seele spiralgeflochten.
Durch die hohe Konstruktionsdehnung von etwa 451o erreicht man eine Gesamtdehnung von etwa 80%, wodurch der Fangstoss sich unter Berücksichtigung der Lastaufnahme durch die Seele auf etwa 650 kg vermindert. Unter Berücksichtigung eines experimentell ermittelten durchschnittlichen Verseilungsverlustes (der dem"Schlagverlust"in Beispiel 1 entspricht) von 181o und einem Verlust von 40% durch Biegungsbeanspruchung, ist eine Bruchfestigkeit der Kemfäden von 1550 kg erforderlich. Diese Bedingung wird durch die 50 Kabel mit 1700 kg reichlich erfüllt. c) Der Mantel wird aus Hanfgarn Nm 1, 75 in Barmer Flechtung hergestellt, wodurch eine besonders gute Griffigkeit erzielt wird. Zur Bildung des Mantels genügen, wie im Beispiel 1, 40% des Gesamtgewichts von Kern und Mantel, so dass 50 Hanfgarne Nm 1, 75 (Titer 5140 den) einzusetzen sind.
Die Dehnung des Mantels beträgt etwa 3 o und die Belastbarkeit 350 kg.
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Es muss betont werden, dass alle genannten Zahlen Beispiele sind und dass die Erfindung nicht auf diese Werte beschränkt werden soll. Auch kann das Seil gemäss der Erfindung für andere Sicherungszwecke verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bergseil mit einer aus längsgerichteten vollsynthetischen Fäden gebildeten Seele und einem Mantel aus vollsynthetischen Fäden oder Naturfasergamen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Seele und Mantel ein geschlagener oder geflochtener Kern aus vollsynthetischen Fäden vorgesehen ist.