DE102011053202A1

DE102011053202A1 - Aufzugseil

Info

Publication number: DE102011053202A1
Application number: DE102011053202A
Authority: DE
Inventors: Ernst Wolf; Andreas Franz
Original assignee: Gustav Wolf Seil und Drahtwerke & Co KG GmbH; Gustav Wolf Seil- und Drahtwerke & Co KG GmbH
Current assignee: Gustav Wolf Seil und Drahtwerke & Co KG GmbH; Gustav Wolf Seil- und Drahtwerke & Co KG GmbH
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-07
Also published as: WO2013029848A2; DE212012000169U1; WO2013029848A3

Abstract

Ein Aufzugseil (1) weist mehrere miteinander verseilte Stahldrahtlitzen (3) aus verseilten Stahldrähten (4) und eine von den Stahldrahtlitzen (3) umgebene Seileinlage (2) auf, wobei die Seileinlage aus einem Faserbündel hochfester Kunststofffasern besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzugsseil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Aufzugsseile werden üblicherweise als Stahldrahtseile mit innen liegender Stahleinlage oder nicht tragender Naturfasereinlage ausgeführt. Solche Strahldrahtseile bestehen üblicherweise aus mehreren aus einzelnen Stahldrähten verseilte Drahtlitzen, welche ihrerseits um die Einlage herum zum Stahldrahtseil verseilt werden.
Diese Strahldrahtseile mit Stahleinlage zeichnen sich durch ihre hohe Formbeständigkeit und Gleichmäßigkeit der Beanspruchung aller Seilelemente aus.
Nachteilig ist jedoch das hohe Gewicht dieser Stahldrahtseile mit Stahleinlage, da im Zuge des Baus immer höherer Gebäude mit immer längeren Aufzugsseilen benötigt werden, damit die Traglast von Aufzügen immer größer werden kann und damit die Bruchkraft der Seile entsprechend steigen muss.
Eine solche Erhöhung der Bruchkraft ist dabei beispielsweise durch die Vergrößerung des Seilquerschnitts zu erreichen, was allerdings mit einer Gewichtszunahme des Seiles einhergeht.
Um dieser Gewichtszunahme zu begegnen, sind auch Seile aus hochfesten Kunststofffasern bekannt, welche wesentlich leichter sind als aus Stahldrähten gefertigte Seile. Nachteilig an diesen Seilen ist jedoch die gegenüber Stahldrahtseilen geringere Scheuerfestigkeit, größere Dehnung oder auch deren geringere Lichtbeständigkeit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Aufzugseil bereitzustellen, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Stahldrahtseil bei gleichem Durchmesser die gleiche oder eine höhere Bruchkraft bei wesentlich verringertem Gewicht erreicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Aufzugseil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß besteht die Seileinlage des Aufzugseils aus einem Faserbündel hochfester Kunststofffasern. Ein mit einer solchen aus Kunststofffasern bestehenden Einlage, welche von miteinander verseilten Stahldrahtlitzen ummantelt ist, ist wesentlich leichter als ein herkömmliches aus Stahldrahtlitzen mit Stahleinlage gefertigtes Aufzugseil.
Durch die Wahl einer hochfesten Kunstfaser als Seileinlage, die eine stabile Struktur aufweist, welche auch nach einer Vielzahl von Biegebelastungen ihre Form beibehält, wird eine Verformung des Seiles wirksam verhindert. Eine solche Verformung hätte einen unruhigen Lauf des Seiles in der Rille einer Seilscheibe eines Aufzugsantriebs, ggf. sogar einen vorzeitigen Verschleiß zur Folge.
Die Formstabilität der Einlage verhindert außerdem Stahldrahtbrüche im Seilinneren, welche von außen nur schwer erkannt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung sind die Kunststofffasern der Seileinlage zu einer Litze verseilt, derart, dass die Dehnbarkeit der Seileinlage der Dehnbarkeit der Stahldrahtlitzen im Seil entspricht.
Dadurch ist ermöglicht, dass im Belastungsfall neben den äußeren Stahldrahtlitzen auch die Seileinlage einen Teil einer durch die Betätigung des Aufzugs auf das Seil verursachte Zuglast aufnimmt. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Seildurchmessers gegenüber solchen Seilen, bei denen die Seele bzw. die Seileinlage nicht zur Lastaufnahme geeignet oder vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in der Figur gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Aufzugseils, der Litzen und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern
Die einzige 1 zeigt einen Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Seils.
Das Seil 1 besteht aus einem Faserbündel 2 hochfester Chemiefasern, welches umfänglich von mehreren Drahtlitzen 3 umgeben ist, wobei die Stahldrahtlitzen 3 aus einer Vielzahl von Stahldrähten 4 zu Litzen verseilt sind.
Als Material für die Chemiefaser kommt dabei eine Faser mit hohem Elastizitätsmodul in Frage. Desweiteren zeichnet sich die Kunststofffaser dadurch aus, dass das zu einer Litze verseilte Chemiefaserbündel zu einer stabilen, im Querschnitt kreisförmigen Struktur verseilbar ist, welche auch nach einer Vielzahl von Biegebelastungen ihre Form beibehält.
Die Verseilung der Seileinlage und der Stahldrähte 4 zu Litzen 3 sowie die Verseilung der Litzen mit der Einlage zum Aufzugseil 1 erfolgt dabei derart, dass die Dehnbarkeit der Einlage der Dehnbarkeit der Stahldrahtlitzen 3 entspricht.
Die Anpassung der Dehnbarkeit der Seileinlage an die Dehnbarkeit der Stahldrahtlitzen erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante durch die Anpassung der Schlaglänge der Einlage und der Drahtlitzen. Die Schlaglänge, die als Weglänge in Längsrichtung des Seiles 1 definiert ist, in der ein Verseilelement, beispielsweise ein Stahldraht, einmal vollständig um die Seilachse herumgewickelt ist, ist dabei dem Elastizitätsmodul des jeweils verwendeten Werkstoffes angepasst.
Da die Kunststofffaser eine höhere Dehnbarkeit als ein Stahldraht aufweist, ist die Schlaglänge der aus den Kunststofffasern gebildeten Litze bevorzugt kleiner als die Schlaglänge der Stahldrahtlitzen.
Der Durchmesser der Seileinlage 2 wird bevorzugt über die längenbezogene Masse der Seileinlage 1 mithilfe der folgenden Formel bestimmt: GF = C·d2Litze·ρ
In dieser Gleichung bedeuten:
GF Längenbezogene Masse der Seileinlage nach der Verseilung in g/m,
C Konstruktionsbeiwert, abhängig von der Litzenzahl:
C = 1,5 für 6-litzige Seile,
C = 3,5 für 8-litzige Seile,
d Litze gemessener Litzendurchmesser in mm
ρ Dichte des Materials der Seileinlage in g/cm3
Nach einem in der Praxis üblichen Einfahrtest entspricht die Dehnung, definiert als elastische Verformbarkeit eines Materials bis zur Dehngrenze, des Aufzugseils 1 der eines Aufzugseiles mit Stahleinlage.
Das Aufzugseil 1 besteht bevorzugt aus sechs oder mehr Stahldrahtlitzen 3 und einer zentral angeordneten Seileinlage 2. In einer alternativen verstärkten Ausgestaltung des Aufzugseils 1 weist dieses acht Stahldrahtlitzen und eine zentral angeordnete Seileinlage 2 auf.
Um die Querdruckbeanspruchung im Auszugseil 1 aufzunehmen, ist die Seileinlage 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante umfänglich mit einer Ummantelung 5 versehen. Diese Ummantelung 5 ist dabei vorzugsweise als geflochtene Kunstfaserummantelung ausgebildet.
Die Bruchkraft des Aufzugseils 1 ist vergleichbar oder sogar um bis zu 8 Prozent höher als die eines reinen Stahlseiles, dabei jedoch um bis zu 20% leichter und weist zudem eine um bis zu 50% höhere Biegeleistung auf. Ein Vergleich mit Aufzugseilen mit Naturfasereinlage ergibt sogar eine Erhöhung der Bruchkraft um bis zu 50%.
Bezugszeichenliste

1: Aufzugseil
2: Faserbündel
3: Drahtlitze
4: Strahldraht
5: Ummantelung

Claims

Aufzugseil (1), aufweisend mehrere miteinander verseilte Stahldrahtlitzen (3) aus verseilten Stahldrähten (4) und eine von den Stahldrahtlitzen (3) umgebene Seileinlage (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Seileinlage aus einem Faserbündel hochfester Kunststofffasern besteht.
Aufzugseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffasern der Seileinlage (2) zu einer Litze verseilt sind.
Aufzugseil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung der Seileinlage (2) der Dehnung der Stahldrahtlitzen (3) entspricht.
Aufzugseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaglänge der zu einer Litze verseilten Seileinlage (2) derart gewählt ist, dass die Dehnbarkeit der zu einer Litze verseilten Seileinlage (2) der Dehnbarkeit der miteinander verseilten Stahldrahtlitzen (3) entspricht.
Aufzugseil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaglänge der Stahldrahtlitzen (3) kleiner ist als die Schlaglänge der zu einer Litze verseilten Seileinlage (2).
Aufzugseil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzugseil (1) aus sechs oder mehr Stahldrahtlitzen (3) und einer zentral angeordneten Seileinlage (2) besteht.
Aufzugseil nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzugseil (1) aus acht Stahldrahtlitzen (3) und einer zentral angeordneten Seileinlage (2) besteht.
Aufzugseil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seileinlage (2) des Aufzugseils (1) mit einer Ummantelung (5) versehen ist.