DE102015016382B4

DE102015016382B4 - Prüfstand für Seilproben und Verfahren zum Prüfen von Seilproben

Info

Publication number: DE102015016382B4
Application number: DE102015016382.5A
Authority: DE
Inventors: Uwe Metzner; Catrin Lewicki; Reinhard Helbig
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: DE102015016382A1

Abstract

Prüfstand für Seilproben (6, 6, 6, ...) in Form von Faserseilen, welcher angetriebene und/oder nicht angetriebene, drehbar gelagerte Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...), die auf einer Achse (3, 3', 3'', 3''', ...) montiert sind und sich jeweils versetzt gegenüber liegen, aufweist, wobei die Seilproben (6, 6, 6, ...) über die angetriebenen und/oder nicht angetriebenen, drehbar gelagerten Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geführt sind,dadurch gekennzeichnet,dass beide Seilprobenenden der Seilproben (6, 6, 6, ...) so durch Verbindungselemente (7, 7, 7, ... mit 7bzw. 7, 7bzw. 7, 7bzw. 7, ...) zusammengefügt sind, dass eine endlose Schleife entsteht, wobei an jedem der beiden Seilprobenenden ein zugelastisches Element angebracht ist und die beiden zugelastischen Elemente miteinander formschlüssig verbunden sind,und sich der Prüfstand in einer Einrichtung für künstliche Bewitterung oder vollständig oder teilweise in einem Fluid befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bewitterung von Faserseilen sowie der Prüfung und Beurteilung der Ablegereife von Faserseilen. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Prüfstand für Seilproben in Form von Faserseilen, welcher drehbar gelagerte Seilscheiben, die auf einer Achse montiert sind und sich jeweils versetzt gegenüber liegen, aufweist, wobei die Seilproben über die angetriebenen und/oder nicht angetriebenen, drehbar gelagerten Seilscheiben geführt sind, sowie ein Verfahren zum Prüfen von Seilproben in Form von Faserseilen, bei dem die Seilproben mäanderartig über drehbar gelagerte Seilscheiben, die auf einer Achse montiert sind und sich jeweils versetzt gegenüber liegen, geführt werden. Die Vorrichtung dient dabei der Bewitterung von Faserseilen, welche während der Bewitterungsdauer umlaufend bewegt werden. Andere Prüflinge in linienförmiger Struktur (Gurte, Bänder, etc.) aus verschiedenen Werkstoffen können damit ebenso bewittert und geprüft werden.
Dabei liegt die Neuheit darin, dass erstmals eine Vorrichtung und Methode geschaffen wurde, bei welcher die zu bewitternden Prüflinge nicht statisch auf einen sogenannten Bewitterungsstand aufgebracht werden, sondern die Prüflinge während der Bewitterungsdauer in Bewegung sind. Diese durch die Vorrichtung ermöglichte Bewegung von vorzugsweise Faserseilproben unterzieht die Faserseilproben während der Bewitterung einer wechselseitigen Verformung und simuliert somit Bewegungen, welche auch während des Gebrauches von Faserseilen auftreten. Durch dieses Verfahren wird die Bewitterung von Faserseilproben unter praxis-relevanten Bedingungen durchgeführt.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2011 018 535 A1 ist ein Seilprüfstand bekannt, der zur Prüfung eines Prüfseils mit einer Prüflast zur Belastung des Prüfseils, mit einem Umlenksystem bestehend aus einer Umlenkrolle zur Umlenkung des Prüfseils, einem Prüfseilantrieb zum Auf- und Abspulen des Prüfseils über das Umlenksystem ausgestattet ist und zur Beurteilung von Lebensdauer, Ablegereife, zulässige Biegewechselzahl und/oder Spulverhalten geeignet sein soll. Es können hier verschiedene Lastzustände geprüft werden, eine Bewitterung des Seils ist nicht vorgesehen.
Aus der AT 310 471 (B) ist eine Dauerfestigkeitsprüfeinrichtung für Seile bekannt, insbesondere für Trag- und Förderseile von Seilbahnen, wobei eine Last vom höher gelegenen Befestigungspunkt infolge des Gewichtes der Last unter Berücksichtigung der Reibungsverluste selbsttätig zum tiefer gelegenen Befestigungspunkt rollt, wobei das Seil beansprucht wird. Eine Bewitterung des Seils ist auch hier nicht vorgesehen. Aus der DE 10 2004 063 709 B3 ist ein Verfahren zur Abschätzung der Betriebsdauer eines Seils bekannt, wobei die Seilbeurteilung an Hand der Bewertung verschiedener Seilsegmente mit maximalem Lastkollektiv (ohne Bewitterung) erfolgt.
Die Druckschrift CN 104 444 675 A beschreibt eine Prüfvorrichtung für ein in Form einer geschlossenen Schleife ausgebildetes Aufzugseil aus Stahl. Die Prüfvorrichtung weist ein angetriebenes Laufrad, Umschlingungswinkeleinstellräder und Umlenkrollen auf, um welche das Aufzugseil geführt ist. Durch den Lauf des Aufzugseils über die Räder und Rollen wird das Aufzugseil auf dessen Lebensdauer untersucht. Die Laufräder und Umlenkrollen sind fest gelagert. Die Umlenkrolle hingegen ist beweglich an der Vorrichtung vorgesehen und mit einem Element gekoppelt, über welches eine Last auf das Aufzugseil aufgebracht werden kann. Hierzu ist das Element mit einem Mechanismus verbunden, an dem ein beliebiges Gewicht angebracht werden kann. Durch das indirekte Anbringen des Gewichtes an das Aufzugseil kann die Zugbelastbarkeit des Aufzugseils überprüft werden.
VOGEL, W. und WEHKING, K.-H. führen in ihrer Veröffentlichung „Hochfeste, laufende Faserseile in der Fördertechnik und Logistik", in EUROSEIL Nr. 3, 2004, S. 44-47 unterschiedliche Methoden zur Überprüfung der Lebensdauer, Ablagereife sowie Funktionalität von Seilen auf. So kann die Lebensdauer eines Seils beispielsweise mittels eines Dauerbiegeversuches untersucht werden. Hierzu wird eine Dauerbiegemaschine eingesetzt, welche zwei Seilrollen aufweist, um welche das Seil läuft. Die Dauerbiegeversuche laufen üblicherweise bei Raumtemperatur und trockener Umgebung ab. Der Einfluss von davon abweichenden Bedingungen wird durch Korrekturfaktoren berücksichtig. Bei sogenannten Treibfähigkeitsversuchen wird unter anderem untersucht, ob die Triebfähigkeit eines Seils auch bei nassen oder zumindest feuchten Seilen gegeben ist. Hierzu werden Hebevorgänge mit vollständig gewässerten Seilen durchgeführt.
In der Druckschrift CN 104 614 261 A ist eine Prüfvorrichtung für Stahlseile, welche im Bergbau eingesetzt werden, beschrieben. Die Vorrichtung weist eine Antriebsrolle und der Antriebsrolle gegenüberliegende, zueinander versetzt angeordnete Seilrollen und auf, um welche das Stahlseil geführt ist. Die Seilrolle ist mit einem Zylinder gekoppelt, durch welchen unterschiedliche Kräfte auf das zu prüfende Stahlseil aufgebracht werden können. Die Prüfvorrichtung weist ferner eine Ätzvorrichtung auf, mittels welcher über eine Pumpe und einen Kanal ein Ätzmittel auf das zu prüfende Stahlseil aufgebracht werden kann. Durch das Aufbringen des Ätzmittels soll eine Verwendung des Stahlseils unter Bergbaubedingungen nachempfunden werden.
In der Druckschrift JP H07 172 763 A ist eine Prüfvorrichtung für Kranseile beschrieben, welche eine Seiltrommel und unterhalb der Seiltrommel sich jeweils versetzt gegenüberliegende angeordnete Seilrollen aufweist. Ein zu prüfendes Seil ist mit einem ersten Ende um die Seiltrommel gewickelt, um die Seilrollen geführt und mit seinem zweiten Ende wieder um die Seiltrommel gewunden, sodass dieses bei Drehung der Seiltrommel von dieser abgewickelt wird, entlang der Seilrollen geführt wird und zugleich wieder auf die Seiltrommel aufgewickelt wird. Durch das Führen des Seils entlang der Seilrollen und Überwachung des Seils mittels einer von der Prüfvorrichtung vorgesehenen Lebensdauerprognosevorrichtung soll die Lebensdauer des zu prüfenden Seils bestimmt werden. Hierzu weist die Prüfvorrichtung ferner eine Spannungsmessvorrichtung und eine Biegemessvorrichtung auf.
Notwendigkeit der Erfassung von Bewitterungseinflüssen
Für technische Anwendungen unter Umwelteinflüssen, zum Beispiel beim Heben, Anschlagen oder Befördern von Lasten, ist die Kenntnis der Witterungsbeständigkeit von Seilen aus synthetischen Fasern ein wichtiges Kriterium, um die Einflüsse durch Strahlung und/oder Wasser und/oder Temperaturschwankungen einschätzen zu können, da diese zusätzlich zu den durch die Anwendung auftretenden mechanischen Belastungen (Zug-, Biege- und Biegewechselbelastungen, Abrasion) auf das Seil wirken und sich mit diesen überlagern. Die Mindestbruchkraft von Seilen ist hierbei ein üblicher Kennwert, welcher als Grundlage zur Ermittlung der zulässigen Betriebslasten bzw. Sicherheitsfaktoren herangezogen wird. Die entsprechenden Vorgaben für die zulässigen Betriebslasten der Faserseile während des Gebrauches werden dabei auf der Basis der Bruchkräfte von neuen, ungebrauchten Seilen erstellt. Nach dem Stand der Technik sollen beispielsweise bei Faserseilen für allgemeine Anwendungen unter schwellender oder wechselnder Zugbelastung die maximalen Arbeitslasten 20% der Bruchkraft nicht übersteigen. Für Anwendungen im Offshore-Bereich, wie beispielsweise bei Verankerungen, liegen die mittleren Zugbelastungen bei ca. 40% der Bruchkraft. Dabei dürfen die Amplituden der Belastung mit etwa ±10% der Bruchkraft um die mittlere Last wechseln.
Von den Herstellern der Fasern bzw. der Seile werden nur teilweise Werte zum Festigkeitsverlust unter Witterungseinflüssen angegeben, was unter anderem auch im Fehlen von speziell auf Seile zugeschnittenen Normen oder Prüfvorschriften begründet ist. Daher ist keine Einschätzung möglich, ob ein Einsatz unter den durch die Anwendung gegebenen Umwelteinflüssen über einen längeren Zeitraum tatsächlich zu Festigkeitsverlusten führt und inwieweit die Festigkeitsverluste durch Witterungseinflüsse das Betriebsverhalten der Seile beeinflussen. Witterungseinflüsse sind dann als kritisch zu betrachten, wenn durch deren Einwirkung das Seil so stark geschädigt wird, dass die verbleibende Festigkeit auf Werte der im Einsatz zu erwartenden Belastungen sinkt. Entsprechende Sicherheiten wären dann nicht mehr vorhanden und unvorhersehbares Versagen würde zu hohen Personen- und Materialschäden führen. Solche Effekte sind vor allem bei vergleichsweise dünnen Faserseilen mit Durchmessern unter 10 mm zu erwarten, welche nicht mit einem Mantel umflochten oder auf andere Weise vor Licht- und Witterungseinflüssen geschützt sind.
Für die Forschung und Entwicklung sowie für die Auslegung neuartiger Faserseile ist die Entwicklung einer sicheren und reproduzierbaren Prüftechnik und -methodik zwingend erforderlich, welche die tatsächlichen Bewitterungsbeanspruchungen hinreichend genau abbildet. Dies gilt besonders bezüglich der Markteinführung von neuartigen Faserseilen für technische Anwendungen. Kennwerte zur Degradation der mechanischen Eigenschaften infolge von Umwelteinflüssen sind Voraussetzung zur Festlegung der Ablegereife von Faserseilen.
Derzeit existierende Prüfverfahren
Derzeit existiert keine Prüfvorschrift, die speziell auf die Bewitterung von Faserseilen abgestimmt ist. Es existiert zwar eine große Vielfalt an Normen zur Bewitterungsprüfung (DIN EN 12224, EN 1297, AATCC 16E, DIN EN ISO 4892, DIN EN ISO 105-B10), jedoch unterscheiden sich diese Normen in den spektralen Bestrahlungsstärken, den Vorgaben für die Probengeometrie oder auch den einzutragenden Bestrahlungsenergien. Die Ergebnisse der derzeit existierenden Bewitterungsprüfungen sind im Hinblick auf die Prüfung von Faserseilen jedoch nicht ausreichend miteinander und noch nicht im hinreichenden Maße mit den Einflüssen unter realen Witterungsbedingungen vergleichbar. Einige der Normen sind nur für bestimmte Werkstoffe geeignet, sodass der Anwendungsbereich teilweise eng limitiert ist. Weiterhin würde ein Seil bei Anwendung der Prüfvorschriften meist nur aus einer definierten, gleichbleibenden Richtung bestrahlt, was ebenfalls den Zuständen unter realer Bewitterung nicht gerecht wird. Obwohl in vielen Prüfvorschriften beispielsweise Bestrahlungsenergien in MJ/m² vorgegeben werden, gibt es keine klare Aussage, welche Prüflange Seil oder seilartige Struktur in welcher definierten Anordnung in den Prüfstand gebracht werden müssen, um sich an reale Bewitterungsverhältnisse anzunähern und statistisch gesicherte Ergebnisse zu erzielen.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bewitterung von Faserseilen zu schaffen, wobei die Faserseile während der Bewitterungsdauer umlaufend bewegt werden. Gleichzeitig soll ein Verfahren zur Prüfung und Beurteilung der Ablegereife vorgeschlagen werden, welches die prozentuale Veränderung des Kraft/Dehnungsverhaltens als Indikator für die Ablegereife bestimmt.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile der Lösung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung für bewegte Seilproben bietet folgende Vorteile:

- die Prüflinge, hier Faserseilproben, sind umlaufend angeordnet, um eine gleichmäßige Alterung über den Versuchszeitraum zu realisieren,
- eine spezifizierte Anordnung von Antriebs- und Umlenkrollen zur Aufnahme der Prüflinge, im speziellen hier zur Seilprobenaufnahme einer definierten Länge sowie zur Einleitung der Bewegung gegebenfalls unter definierter Last,
- eine witterungsbeständige und für die Dauer von Langzeitversuchen bis zu 12 Monaten zuverlässige Kupplung (Seilendverbindung) für die Verbindung beider Enden von Faserseilproben zu einem umlauffähigem Endlosseil, bei gleichzeitiger Rotation um die Längsachse der Faserseilprobe (Drallbewegung).

Ausführliche Beschreibung der Vorrichtung
Das Ausführungsbeispiel wird anhand der 1, 2 und 3 näher erläutert, wobei folgende Bezeichnungen verwendet werden:

1, 1', 1'', 1''', ...: Seilscheibe zur Aufnahme mehrerer Proben, bestehend aus mehreren sich verjüngenden Scheiben mit verschiedenen Seilscheibendurchmessern
2_A, 2_B, 2_C, ...: Seilrille in den sich verjüngenden Scheiben der Seilscheibe (1, ...), wobei der Rillenradius entsprechend des Seilprobendurchmessers (6_A , 6_B , 6_C ) gewählt wird,
3, 3', 3'', 3''', ...: Achse, bzw. Welle zur Aufnahme der Seilscheiben 1, 1', 1'', ... etc.
4_X, 4_Y: Lagerung der Achse bzw. Welle (3) im Gestell (12), für die Welle 3' erfolgt die Lagerung in den Lagern 4_X', 4_Y', ... etc.
5_A, 5_B, 5_C, ..: Laufrolle zum Längenausgleich einer Seilprobe 6_A , 6_B , 6_C , ....
6_A: Seilprobe A, welche in der Seilrille 2_A aufgenommen wird
6_B: Seilprobe B, welche in der Seilrille 2_B aufgenommen wird
6_C: Seilprobe C, welche in der Seilrille 2_C aufgenommen wird
6_A _Anfang, 6_A _Ende: Seilprobenenden der Seilprobe 6_A
7_A, 7_B, 7_C, ....: Verbindungselemente der Seilprobenenden für die Seilproben 6_A , 6_B , 6_C , ....
7_A _Anfang, 7_A _Ende: Enden der Verbindungselemente 7_A
8, 8', 8", ...: Seilscheibenkettenrad auf Welle (3, 3', 3", ...) befestigt
9: Zentraler Antrieb für alle Wellen (3, 3', 3", ...) über Kettenräder (8, 8', 8" ...) vorzugsweise mit einem Elektromotor
10: Antriebskette
11: Frontplatte zur Abdeckung des Gestells und des darunterliegenden Antriebes, der Lagerung sowie der Bremseinrichtung
12: Gestell
13, 13', 13'', ...: Bremseinrichtung für 3, 3', 3'', ... zur Beaufschlagung der Seilscheiben mit einem definierten Bremsmoment
Schnitt A - B: Seilscheibenanordnung nahezu beliebig erweiterbar

Wie in 1 ersichtlich, sind mehrere Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) jeweils gegenüberliegend, jedoch versetzt auf einer Frontplatte (11) angeordnet. Jede Seilscheibe kann mehrere, jedoch mindestens einen, Seilscheibendurchmesser aufweisen. Je Seilscheibendurchmesser ist eine Seilrille (2_A , 2_B , 2_C , ...) eingearbeitet. Dies ermöglicht die gleichzeitige Aufnahme mehrerer, vorzugsweise dreier, voneinander unabhängiger Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...), ohne dass diese sich gegenseitig signifikant verschatten. Die Radien der jeweiligen Seilrillen (2_A , 2_B , 2_C , ...) sind dabei dem Durchmesser der jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) angepasst. Die Querschnittsgeometrie sowie die Bemessung der jeweiligen Seilrille orientiert sich vorzugsweise an den in der Norm DIN 15061 Teil 1 „Rillenprofile an Seilrollen“ ausgewiesenen Angaben. Wie in 2 zu sehen, sind die Seilscheiben jeweils auf einer Achse, bzw. einer Welle (3, 3', 3'', 3''', ...) montiert, welche in einem Gestell (12) durch eine Lagerung (4_X , 4_Y ) drehbar gelagert ist.
Die gegenüberliegende Anordnung der Seilscheiben ermöglicht eine mäanderförmige Anordnung der möglichst langen Seilproben auf einer vergleichsweise kleinen Fläche und somit eine optimale Flächenausnutzung. Prinzipiell ist eine Anordnung von minimal 2 bis etwa 100 Seilscheiben in einem Prüfstand möglich. Darüber hinaus ist die Anordnung nur einer Seilscheibe (1), zusammen mit nur einer Laufrolle (5) als Ausführung der Vorrichtung möglich. Vorzugsweise werden für die Anordnung, in der Ausführung nach 1 neun, elf oder dreizehn Seilscheiben ausgewählt. Die Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , werden derart um die jeweiligen Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geschlungen, dass die Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) um deren eigene Längsachse verdreht werden. Dadurch wird erreicht, dass sich die Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) beim Umlaufen, auch um ihre eigene Längsachse drehen und somit eine allseitige Bewitterung erzielt wird.
Die Verbindung der beiden Seilprobenenden erfolgt beispielsweise durch Spleißen oder durch geeignete Verbindungselemente. Vorzugsweise werden die Seilprobenenden durch ein geeignetes Harz auf einer Länge von vorzugsweise je 10 Millimetern versiegelt. Danach erfolgt die Befestigung der Verbindungselemente (7_A , 7_B , 7_C , ...). Erfindungsgemäß wird für die Seilendverbindungen nach 3 jeweils ein zugelastisches Element, vorzugsweise eine Spiralzugfeder (7_A _Anfang , 7_A _Ende ), an jedem der beiden Seilprobenenden (6_A _Anfang , 6_A _Ende ) angebracht und danach beide zugelastische Elemente miteinander formschlüssig verbunden.
Die Wellen (3, 3', 3'', ...) werden durch einen Antrieb, vorzugsweise durch ein Kettenrad (8, 8', 8'', ...), angetrieben, welches jeweils auf den Wellen befestigt ist. Die Kettenräder (8, 8', 8'', ...) auf den jeweiligen Wellen (3, 3', 3'', ...) werden vorzugsweise mit von einer Kette (10) angetrieben, welche das Antriebsdrehmoment von einem zentralen Antrieb (9) überträgt, der vorzugsweise aus einem Elektromotor besteht. Darüber hinaus können ausgewählte Wellen (3, 3', 3'', ...) mit einer Bremseinrichtung (13, 13', 13'', ...) zum Eintrag eines definierten Bremsmomentes ausgerüstet sein. Weiterhin können die Achsen (3, 3', 3'', ...) ohne Antrieb oder Bremseinrichtung betrieben werden. Jede der Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) wird über je eine Laufrolle (5_A , 5_B , 5_C , ...) geführt. Die Laufrollen ermöglichen jeweils unabhängig voneinander einen Längenausgleich der jeweiligen Seilprobe.
Ausführungsbeispiele für den Betrieb des Prüfstandes im Freien sowie in einer speziellen Einrichtung für künstliche Bewitterung bzw. in einem Fluid:
Ausführungsbeispiel 1: Bewitterung im Freien - ohne Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich im Freien. Vorzugsweise werden alle Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) angetrieben. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C ,...) übertragen keine Kräfte, laufen also ohne Last. Es erfolgt eine Bewitterung durch die Einwirkung des natürlichen Sonnenlichtes sowie der natürlichen Niederschläge.
Ausführungsbeispiel 2: Bewitterung im Freien - mit Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich im Freien. Es werden nicht alle Seilscheiben angetrieben. Mindestens eine der nicht angetriebenen Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) wird mit einem definierten Bremsmoment beaufschlagt. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) übertragen eine definierte Kraft, laufen also unter einer definierten Last. Es erfolgt eine Bewitterung durch die Einwirkung des natürlichen Sonnenlichtes sowie der natürlichen Niederschläge.
Ausführungsbeispiel 3: Bewitterung in einer speziellen Einrichtung für künstliche Bewitterung - ohne Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich in einer speziellen Einrichtung für künstliche Bewitterung. Vorzugsweise werden alle Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) angetrieben. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) übertragen keine Kräfte, laufen also ohne Last. Es erfolgt eine Bewitterung durch die Einwirkung einer künstlich hervorgerufenen Strahlung, wie beispielsweise einer UV-Strahlung oder künstlichem Tageslicht (D65) und/oder einer zyklischen Einwirkung von künstlichen Niederschlägen, wie beispielsweise einer Beregnung mit definiert zusammengesetzten Medien.
Ausführungsbeispiel 4: Bewitterung in einer speziellen Einrichtung für künstliche Bewitterung - mit Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich in einer speziellen Einrichtung für künstliche Bewitterung. Es werden nicht alle Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) angetrieben. Mindestens eine, der nicht angetriebenen Seilscheiben, wird mit einem definierten Bremsmoment beaufschlagt. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) übertragen eine definierte Kraft, laufen also unter einer definierten Last. Es erfolgt eine Bewitterung durch die Einwirkung einer künstlich hervorgerufenen Strahlung, wie beispielsweise einer UV-Strahlung oder künstlichem Tageslicht (D65) und/oder einer zyklischen Einwirkung von künstlichen Niederschlägen, wie beispielsweise einer Beregnung mit definiert zusammengesetzten Medien.
Ausführungsbeispiel 5: Bewitterung in einem speziellen Fluid - ohne Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich vollständig oder teilweise in einem Fluid (offenes Gewässer, Flüssigkeitsbehälter oder andere Einrichtung ein Fluid enthaltend) und die Seilproben (6_A , 6_B , 6_C ,...) sind der Flüssigkeit ausgesetzt. Vorzugsweise werden alle Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) angetrieben. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C ,...) übertragen keine Kräfte, laufen also ohne Last. Es erfolgt eine Bewitterung und eine zusätzliche Alterung durch die Einwirkung des fluiden Mediums (Salzwasser, Süßwasser, Öl, Kerosin, Säuren, Basen etc.) wobei, wenn die Seilproben nur teilweise eingetaucht sind, der restliche verbleibende Teil der Seilproben durch künstliche Bewitterung noch zusätzlich mit definierter Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur oder durch Freiluftbewitterung beaufschlagt wird.
Ausführungsbeispiel 6: Bewitterung in einem speziellen Fluid - mit Last
Die Vorrichtung für bewegte Seilproben befindet sich vollständig oder teilweise in einem Fluid (offenes Gewässer, Flüssigkeitsbehälter oder andere Einrichtung ein Fluid enthaltend) und die Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ...) sind der Flüssigkeit ausgesetzt. Es werden nicht alle Seilscheiben angetrieben. Mindestens eine der nicht angetriebenen Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) wird mit einem definierten Bremsmoment beaufschlagt. Die jeweiligen Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , .) übertragen eine definierte Kraft, laufen also unter einer definierten Last. Es erfolgt eine Bewitterung durch die Einwirkung des fluiden Mediums (Salzwasser, Süßwasser, Öl, Kerosin, Säuren, Basen etc.) wobei, wenn die Seilproben nur teilweise eingetaucht sind, der restliche verbleibende Teil der Seilproben durch künstliche Bewitterung mit definierter Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur oder durch Freiluftbewitterung noch zusätzlich beaufschlagt wird.
Kurze Beschreibung des Verfahrens zur Prüfung und Beurteilung der Ablegereife von Faserseilen unter Verwendung der Vorrichtung
Für die Untersuchung des Einflusses der Bewitterung auf die jeweiligen Faserseileigenschaften werden entsprechende Seilproben (6_A , 6_B , 6_C , ..) zunächst unmittelbar nach deren Herstellung geprüft. Dabei kommen vorzugsweise folgende Prüfverfahren zur Anwendung:

- Prüfung des Kraft-Dehnungsverhaltens an nicht gealterten Seilproben vorzugsweise entsprechend DIN EN ISO 2307
- Bestimmung der Seilgeometrie der nicht gealterten Seilproben

An weiteren Prüflingen (6_A , 6_B , 6_C , ...) vorzugsweise der gleichen Seilchargen wird die gezielte Bewitterung durchgeführt, wobei diese anwendungsorientiert erfolgt. Anschließend werden die bewitterten Faserseilproben den einzelnen Prüfungen unterzogen. Durch eine Gegenüberstellung der jeweiligen Prüfergebnisse, welche vor und nach der Bewitterung erhoben werden, kann der Einfluss von Licht, Feuchte/Regen sowie möglicherweise anderer Medien und von Temperaturschwankungen auf die jeweilige Eigenschaft der Faserseilprobe direkt ermittelt werden.
Die prozentuale Veränderung des Kraft-Dehnungsverhaltens wird hierbei als Indikator für die Ablegereife betrachtet.

Claims

Prüfstand für Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in Form von Faserseilen, welcher angetriebene und/oder nicht angetriebene, drehbar gelagerte Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...), die auf einer Achse (3, 3', 3'', 3''', ...) montiert sind und sich jeweils versetzt gegenüber liegen, aufweist, wobei die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) über die angetriebenen und/oder nicht angetriebenen, drehbar gelagerten Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seilprobenenden der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) so durch Verbindungselemente (7_A, 7_B, 7_C, ... mit 7_A _Anfang bzw. 7_A _Ende, 7_B _Anfang bzw. 7_B _Ende, 7_C _Anfang bzw. 7_C _Ende, ...) zusammengefügt sind, dass eine endlose Schleife entsteht, wobei an jedem der beiden Seilprobenenden ein zugelastisches Element angebracht ist und die beiden zugelastischen Elemente miteinander formschlüssig verbunden sind, und sich der Prüfstand in einer Einrichtung für künstliche Bewitterung oder vollständig oder teilweise in einem Fluid befindet.
Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) derart um die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geschlungen sind, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) um deren eigene Längsachse verdreht sind.
Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand eine Bremseinrichtung (13, 13', 13" oder/und 13''', ...) zur Beaufschlagung von mindestens einer nicht angetriebenen Seilscheibe (1, 1', 1'', oder/und 1''', ...) mit einem definierten Bremsmoment aufweist.
Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) abgestuft und mit mehreren Seilrillen (2_A, 2_B, 2_C, ...) ausgebildet sind.
Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand einen Antrieb zum Antreiben von die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) aufnehmenden Achsen (3, 3', 3'', 3''', ...) aufweist, der geeignet ist, die durch die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geführten Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) mit einer Geschwindigkeit von 0,01 m/min bis 10.000 m/min anzutreiben.
Verfahren zum Prüfen von Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in Form von Faserseilen, bei dem die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) mäanderartig über drehbar gelagerte Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...), die auf einer Achse (3, 3', 3", 3''', ...) montiert sind und sich jeweils versetzt gegenüber liegen, geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seilprobenenden der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) so durch Verbindungselemente (7_A, 7_B, 7_C, ... mit 7_A _Anfang bzw. 7_A _Ende, 7_B _Anfang bzw. 7_B _Ende, 7_C _Anfang bzw. 7_C _Ende, ...) zusammengefügt werden, dass eine endlose Schleife entsteht, wobei an jedem der beiden Seilprobenenden ein zugelastisches Element angebracht wird und danach die beiden zugelastischen Elemente miteinander formschlüssig verbunden werden, und der Prüfstand in einer Einrichtung für künstliche Bewitterung oder vollständig oder teilweise in einem Fluid betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in der Einrichtung zur künstlichen Bewitterung einer Einwirkung einer künstlich hervorgerufenen Strahlung, und/oder Temperatur und/oder einer zyklischen Einwirkung von künstlichen Niederschlägen ausgesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in der Einrichtung zur künstlichen Bewitterung einer UV-Strahlung oder künstlichem Tageslicht ausgesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in der Einrichtung zur künstlichen Bewitterung einer Beregnung ausgesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) in offenem Gewässer oder in einem mit dem Fluid gefüllten Behältnis einer zusätzlichen Alterung durch das Fluid ausgesetzt werden, wobei das Fluid die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) ganz oder nur teilweise überdeckt, und wobei, wenn die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) nur teilweise eingetaucht sind, der restliche verbleibende Teil der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) durch künstliche Bewitterung mit definierter Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur oder durch Freiluftbewitterung beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) derart um die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geschlungen werden, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) um deren eigene Längsachse verdreht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilprobenenden der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) durch ein Harz versiegelt werden und danach eine Befestigung der Verbindungselemente (7_A, 7_B, 7_C, ... mit 7_A _Anfang bzw. 7_A _Ende, 7_B _Anfang bzw. 7_B _Ende, 7_C _Anfang bzw. 7_C _Ende, ...) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, voneinander unabhängige Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) gleichzeitig auf den Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) geführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) über je eine Laufrolle (5_A, 5_B, 5_C, ...) geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung einer Seilgeometrie und einer Höchstzugkraft nach DIN EN ISO 2307:2010 an den Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) vor und nach der künstlichen Bewitterung oder dem Betrieb des Prüfstandes in dem Fluid durchgeführt wird und eine prozentuale Veränderung eines Kraft-Dehnungsverhaltens der Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) als Indikator für deren Ablegereife betrachtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilproben (6_A, 6_B, 6_C, ...) bei dem Verbinden beider Seilprobenenden (6_A _Anfang, 6_A _Ende, ....) um die Längsachse der Seilprobe (6_A, 6_B, 6_C, ...) in sich verdrillt werden, so dass beim Umlauf um die Seilscheiben (1, 1', 1'', 1''', ...) eine Drehung um die Längsachse der jeweiligen Seilprobe (6_A, 6_B, 6_C, ...) hervorgerufen wird.