DE102019108257A1 - Seil mit Überwachungsfunktion der technischen Parameter - Google Patents

Seil mit Überwachungsfunktion der technischen Parameter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Seil mit Überwachungsfunktion der technischen Parameter und ist anwendbar sowohl bei der Realisierung von Freileitungsanlagen zur Übertragung von Elektroenergie als auch bei der Fertigung von Seilkonstruktionen, die eine kontinuierliche Überwachung der technischen Parameter fester oder sich bewegender Seile im Echtzeitbetrieb mit Kontrolle der technischen Eigenschaften ermöglichen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Seil einen Stahlkern mit einem in der Mitte des Stahlkerns eingeschlossenem Modul aufweist, das mit einem wasserabweisenden Füllmittel gefüllt ist und optische Glasfasern zur Datenübertragung aufweist.

Description

  • Die Erfindung zählt zum Bereich der Seilproduktion und betrifft speziell Seilkonstruktionen mit Überwachungsfunktion der technischen Parameter.
  • Die Erfindung ist anwendbar sowohl bei der Realisierung von Freileitungsanlagen zur Übertragung von Elektroenergie mit 35kV und höher, mit ständiger Überwachungsfunktion aller technischen Parameter des nicht isolierten Leiterseils und gleichzeitiger Sicherung der Überwachungsfunktion über die gesamte Betriebsdauer der Freileitung als auch von Seilkonstruktionen, die eine kontinuierliche Überwachung der technischen Parameter fester oder sich bewegender Seile im Echtzeitbetrieb mit Kontrolle der technischen Eigenschaften, entsprechend der technischen Dokumentation des Stahlseils, ermöglichen.
  • Bekannt ist aus der RU 168350 U1 ein optisches Kabel, welches zur Elektrotechnik zählt und zur Informationsübertragung eingesetzt werden kann .Die vorgeschlagene Lösung dient nicht zur Lösung von Fragen im Zusammenhang mit der Übertragung von Elektroenergie in Freileitungsanlagen mit 35 kV und höher.
  • Bekannt ist aus der RU 119927 U1 ein Leiter für Elektrofreileitungen. Der Leiter hat eine stromführende Seele(Ader), die auf einem tragenden Kern sitzt, der in Form einer gleichmäßig geformten Stange aus Verbundmaterial ausgeführt ist.
  • Im tragenden Kern ist über die gesamte Länge mindestens ein optisches Kabel angeordnet.
  • Zu den Nachteilen dieses Seils gehört die geringe elektrische Durchlasskapazität infolge der geringen Leitfähigkeit des Kerns und der hohe Aufwand bei der Fertigung des komplizierten Kerns, der als gleichmäßig geformte Stange aus Verbundmaterial ausgeführt ist und in dem auf der gesamten Länge ein optisches Kabel integriert ist, woraus sich hohe Fertigungskosten ergeben.
  • Bekannt ist weiterhin aus der RU 159553 U1 ein elektrooptisches Kabel für Freileitungen zur Energieübertragung. Das Gebrauchsmuster gehört in die Kabelindustrie und kann hauptsächlich als Kabel zur Aufhängung an Masten von Freileitungslinien genutzt werden.
  • Zu den Nachteilen dieser Konstruktion gehört unbedingt die Kompliziertheit. Praktisch ist es fast unmöglich, die optische Seele zu fertigen. Sie ist in Form einer gewundenen Seele aus Stahldrähten ausgeführt, die einen Kanal bilden, in dem statt der zentralen Aderdrähte optische Fasern angeordnet sind.
  • Bekannt ist aus der RU 136913 U1 auch ein selbsttragendes isoliertes und geschütztes Seil. Das Gebrauchsmuster zählt zur Elektrotechnik und speziell zu den selbsttragenden isolierten Leitern für Spannungen 0,6/ 1 kV und zu den selbsttragenden geschützten Leitern für die Spannungsebene 20 bis 35 kV. Der Leiter enthält eine stromführende Seele mit zentralen tragenden Elementen, das Kabel oder das Modul mit den optischen Fasern befindet sich im äußeren Polymermantel des Leiters und ist durch Winden mit dem isolierten stromführenden Kern verbunden.
  • Zu den Nachteilen zählt die Kompliziertheit der Konstruktion, die Unmöglichkeit des Einsatzes von verzinkten Stahldrähten gemäß GOST 9850 - 72 für die Fertigung eines plastisch verformten Kerns zur Erreichung einer maximalen Festigkeit des Leiters.
  • Diese wie auch die vorherige Konstruktion sind nicht geeignet für die Übertragung und Erfassung von Seilparametern und einer Überwachung der mechanischen und elektrischen Parameter des Leiters im Echtzeitbetrieb mit einem Modul mit optischen Fasern.
  • Bekannt ist weiterhin aus der RU 45046 U1 ein Erdseil aus verseilten Stahldrähten oder mit Buntmetall beschichteten Stahldrähten mit einem Polymermantel, der aus verwobenem Polyethylen hergestellt ist. Das Erdseil kann zusätzlich ein optisches Modul in Form einer Röhre aus Polymermaterial, in dem sich minimal eine optische Faser befindet, aufweisen. Diese Veröffentlichung dient der Lösung von Aufgaben im Zusammenhang des Ausschlusses von Schneeanlagerungen, der Erhöhung der Abrissfestigkeit und ebenfalls als Nutzung des Erdseils im Sinne eines tragenden Elementes des optischen Kabels.
  • Der Hauptnachteil der vorgeschlagenen technischen Lösung besteht in der geringen Beständigkeit gegenüber Blitzeinwirkungen auf das Erdseil. Die Beständigkeit gegenüber Blitzeinschlägen auf das Erdseil ist eines der wichtigsten Parameter zur Beurteilung der Lebensdauer des Produktes. Die geringe Beständigkeit der vorgeschlagenen technischen Lösung erklärt sich in der Konstruktion des Erdseils, welche sich als Litze mit punktförmiger Berührung der Drähte des Erdseils darstellt und im Querschnitt die Form einer Acht bildet.
  • Bekannt ist zusätzlich aus der RU 2148117 C1 ein Gerät zur Funktionsdiagnostik der Betriebszuverlässigkeit eines synthetischen Seils.
  • Diese Erfindung kann zur Kontrolle der Betriebssicherheit eines synthetischen Seils in Aufzugsanlagen dienen.
  • Es gilt anzumerken, dass das synthetische Seil mit Signalfasern in zwei Schichten um den Zentraldraht mit linearer Berührung in gleicher Richtung nach links verseilt wird, die dritte Schicht wird in die entgegen gerichtete Richtung also nach rechts verseilt.
  • In den Strängen mit linearer Berührung der Drähte nehmen die Drähte der äußeren Schicht die geringste Belastung auf und die Drähte der inneren Schicht eine wesentlich höhere Belastung, wobei die zentralen Drähte sogar überlastet sein können. Deshalb kann man nicht mit hoher Sicherheit sagen, dass die Kohlefaserindikatoren, die für die Diagnostik der Betriebssicherheit genutzt werden und in jeder Litzenschicht eingelagert sind, früher zerstört werden als die im Zentrum oder in der ersten Schicht, was bedeutet, dass eine objektive Bewertung des Seilzustandes nicht möglich ist.
  • Bekannt ist außerdem aus der RU 116861 U1 ein Stahlseil, das um einen organischen Kern gewickelte Schichten aus Stahldrähten aufweist und im organischen Kern diskret integrierte Dauermagnete enthält.
  • Die dargestellte technische Lösung zählt zum Bereich der Seilproduktion und speziell zu den Stahlseilkonstruktionen, die in Systemen arbeiten, in denen Informationen von festen und beweglichen Stahlseilen notwendigerweise erfasst, gespeichert, weitergeleitet und verarbeitet werden müssen
  • Zu den Nachteilen der Lösung gehört die komplizierte technische Herstellungstechnologie des organischen Kerns. Während des Verseilprozesses des Kerns ist die Einbringung der Dauermagnete mit einem definierten Abstand recht schwierig.
  • Ein Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines nicht isolierten Leiters in unterschiedlichen Ausführungen mit ständiger Überwachung der technischen Parameter, beispielsweise der Bruchfestigkeit, Windschwingungen, galopping (tanzen) im Betrieb mit pulsierender Belastung, die Festigkeit der Verbindung in den Abspann- und Verbindungsklemmen, der Temperaturverlauf entlang des Leiters, der Widerstand und die Stromstärke, im Echtzeitbetrieb. Die Ergebnisse der gemessenen Werte werden von elektronischen Gebern, die zur Kontrolle der technischen Parameter angebaut sind, zu einer Erfassungseinrichtung gegeben und verarbeitet. Dies gestattet eine spürbare Erhöhung der Effektivität der Freileitung über einen langen Nutzungszeitraum.
  • Es werden vier Varianten eines nichtisolierten Leiters mit Echtzeitüberwachung der technischen Parameter mit einem Modul mit optischen Fasern zur Datenübertragung vorgeschlagen. Der Leiter ist plastisch über die Querschnittsfläche verformt.
  • Das Wesen der vorgeschlagenen Erfindung besteht in der gleichzeitigen Nutzung des Leiters zur Energieübertragung in Energiefreileitungen 35 kV und höher und in der Überwachung der technischen Parameter. Die durch elektronische Geber gemessenen Resultate technischer Parameter entlang der Freileitung werden an Auswerteeinrichtungen übermittelt und mit dem optischen Modul, welches im nicht isolierten Leiter eingebaut ist, im Echtzeitbetrieb übermittelt.
  • Dazu neun Varianten, die in den 1 bis 8 dargestellt sind.
  • Variante 1
  • Ein hochfestes Freileitungsseil mit Überwachungsfunktionen der technischen Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb mit Hilfe eines Glasfasermoduls. Der Leiter umfasst einen als Metallkern ausgebildeten Kern 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen verzinkten Stahlkern 3, der aus verzinkten hochfesten Stahldrähten gefertigt ist.
  • Um den Kern 3 sind die stromführenden Schichten aus Aluminiumdrähten angeordnet. Der verzinkte Stahlkern 3enthält das Modul 1 mit optischen Glasfasern 2. Das Modul 1 ist aus Edelstahl mit einem wasserabweisenden Füllmittel zum Schutz der optischen Glasfasern gegen Feuchtigkeit. Das Modul 1 wird von Schichten 4 aus verzinkten Stahldrähten umgeben. Die Zahl der Schichten 4 mit verzinkten Stahldrähten kann eine bis drei betragen. Der stromführende Teil des Leiters kann aus einer oder zwei Schichten 4 von Aluminiumdrähten bestehen.
  • Der Aufbau des verzinkten Stahlkerns 3, die Anzahl der stromführenden Schichten 4 des nicht isolierten Stahl-Aluminium-Leiters richtet sich nach der Auswahl aus dem Bereich der Querschnitte Aluminium/Stahl von nichtisolierten Leiterseilen. Der nominelle Querschnitt Aluminium/Stahl variiert im Bereich 49/6 bis 1250/101,8 mm2. Der Kern ist plastisch verformt mit einem Verpressgrad von 2 bis 4,5% der Querschnittsfläche.
  • Die Schichten des Kerns 3 und des Leiters sind mit gleichem Schlag gewickelt, in eine Richtung mit linearer Berührung der Drähte.
  • Die äußeren Oberflächen der Drähte der äußeren Schicht sind plastisch verformt mit einem Verpressgrad von 3 bis 5% der Querschnittsfläche des Leiters.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird mit der Querschnittszeichnung des nichtisolierten Leiters in 1 erklärt. Dargestellt ist das Modul 1 mit den optischen Glasfasern 2, um das Modul 1 sind die Schichten aus hochfesten Stahldrähten und die stromführenden Schichten 4 angeordnet.
  • Variante 2
  • Beschrieben wird ein in 2 dargestellter nicht isolierter hochfester Hochtemperaturleiter mit Überwachungsfunktionen der technischen Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb mit Hilfe eines Glasfasermoduls.
  • Der Leiter besteht aus einem verzinkten Stahlkern 3, der aus verzinkten hochfesten Stahldrähten gefertigt ist. Der verzinkte Stahlkern 3 enthält das Modul 1 mit optischen Glasfasern 2. Das Modul 1 ist aus Edelstahl gefertigt mit einem wasserabweisenden Füllmittel zum Schutz der optischen Glasfasern gegen Feuchtigkeit. Das Modul 1 wird von Schichten aus verzinkten Stahldrähten umgeben. Die Zahl der Schichten mit verzinkten Stahldrähten kann eine bis drei betragen.
  • Der Kern wird mit einer hochtemperaturbeständigen Fettschicht 5 mit einer Dicke von bis zu 1 mm umhüllt.
  • Um den Stahlkern 3 sind die stromführenden Schichten 4 des Leiters angeordnet, sie bestehen aus einer Legierung auf Aluminiumbasis mit 0,20 bis 0,40 Gew.-% Zirkonium. Der stromführende Teil des Leiters kann aus ein bis drei Drahtschichten bestehen.
  • Der Aufbau des verzinkten Stahlkerns 3, die Anzahl der stromführenden Schichten 4 des nicht isolierten Stahl-Aluminium-Leiters richtet sich nach der Auswahl aus dem Bereich der Querschnitte Aluminium/Stahl von nichtisolierten Leiterseilen. Der nominelle Querschnitt Aluminium/Stahl variiert im Bereich 49/6 bis 1250/101,8 mm2. Der Kern ist plastisch verformt mit einem Verpressgrad von 2 bis 4,5% der Querschnittsfläche.
  • Die Schichten des Stahlkerns 3 und des Leiters werden mit gleichem Schlag gewickelt, in eine Richtung mit linearer Berührung der Drähte.
  • Die äußeren Oberflächen der Drähte der äußeren Schicht sind plastisch verformt mit einem Verpressgrad von 3 bis 5% der Querschnittsfläche des Leiters.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird mit der Querschnittszeichnung 2 des nicht isolierten Leiters erklärt. Das Modul 1 weist optische Glasfasern 2 auf. Um das Modul 1 sind die Schichten aus hochfesten Stahldrähten, die Fettschicht 5 und die stromführenden Schichten 4 angeordnet.
  • Variante 3
  • Beschrieben wird ein in 3 dargestellter nicht isolierter Leiter mit Überwachungsfunktionen der technischen Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb mit Hilfe eines Glasfasermoduls. Angeordnet ist zentral ein Modul 1 mit optischen Fasern 2. Das Modul 1 ist aus wärmeisolierendem hochfestem Verbundmaterial mit wasserabweisender Füllung zum Schutz der Glasfasern gegen Feuchtigkeit.
  • Um das Modul 1 sind Schichten aus stromführenden Drähten angeordnet. Diese sind in gleicher Schlaglänge in eine Richtung und mit linearer Berührung der Drähte ausgeführt. Die äußeren Oberflächen der Drähte der oberen Schicht sind mit einem Verpressgrad von 3 bis 5 % der Seilquerschnittsfläche plastisch verformt.
  • Die Anzahl der Schichten variiert von eins bis drei. Die Anzahl der Schichten und die Drahtzahl hängen vom nominalen Querschnitt des Leiters ab. Der nominale Querschnitt verändert sich von 10 bis 700 mm2. Alle stromführenden Drähte des Leiters sind aus Aluminium.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird mit der Querschnittszeichnung 3 des nichtisolierten Leiters erklärt. Das Modul 1 weist optische Glasfasern 2 auf. Um das Modul sind die stromführenden Schichten 4 angeordnet
  • Variante 4
  • Beschrieben wird ein nichtisolierter Leiter mit Überwachungsfunktionen der technischen Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb mit Hilfe eines Moduls 1, welches sich vom nicht isolierten Leiter entsprechend Variante 3 durch die chemische Zusammensetzung der stromführenden Drähte unterscheidet.
  • Die Drähte der stromleitenden Schichten 4 bestehen aus einer aluminiumbasierten Legierung mit folgenden Masseanteilen chemischer Elemente:
    • Aluminium - Basis
    • Silizium 0,38 bis 0,42%
    • Eisen 0,33 bis 0,37%
    • Kupfer ≤0,10%
    • Magnesium 0,43 bis 0,46%
    • Zink ≤0,10%
    • Titan, Vanadium, Chrom, Mangan ≤0,015%
    • Bor ≤0,06%
    • Andere ≤0,03%
  • Diese vier dargestellten Varianten gestatten eine kontinuierliche Überwachung im Echtzeitbetrieb aller technischen Parameter des nicht isolierten Leiters, der in unterschiedlichen Varianten ausführbar ist. So zum Beispiel Kontrolle von Spannungen im Seil infolge von Schwingungen durch Windeinwirkung, galopping (tanzen) durch pulsierende Belastung, Spannungen im Bereich der Abspann- und Verbindungsklemmen, der Temperaturverlauf entlang des Leiters, der Widerstand und die Stromstärke.
  • Dies bedeutet eine wesentliche Effektivitätssteigerung und Erhöhung der Betriebssicherheit des Leiters und den Ausschluss von Ausfällen im Verlauf des langen Betriebslebens der Freileitung.
  • Ein zweites Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines Stahlseils, sowohl als geschlossene Konstruktion als auch eines mehrsträngigen Seils, das die Überwachung der technischen Parameter im Echtzeitbetrieb sowohl unbeweglicher als auch beweglicher Seile ermöglicht. Die Ergebnisse der durch Kontrollsensoren ermittelten Werte zum technischen Zustand des Seils werden durch ein im Kern des Seils integriertes Modul mit optischen Fasern an Auswerteeinheiten übertragen. Dies ermöglicht eine konstante Kontrolle der Einhaltung der technischen Parameter des Seils gemäß Herstellerdokumentation.
  • Ziel der Erfindung ist somit die Erfassung und Weiterleitung von Informationen, die aus der Überwachung der technischen Parameter des Seils im Betrieb gewonnen werden mit anschließender Nutzung in Steuerungssystemen mit dem Ziel der Erhöhung der Betriebssicherheit von Hängebrücken, ingenieurtechnischen Einrichtungen wie Abspannseilen(Halteseilen), Seilen für Schachtanlagen im Bergbau, Führungs- und Lastenseile für Kabelkräne.
  • Die Erfassung und Weiterleitung der Informationen von Kontrollsensoren über den technischen Zustand des Seils im Echtzeitbetrieb wird mit Hilfe eines Moduls mit optischen Fasern realisiert und ist in Stahlseilen unterschiedlicher Ausführungen integriert. Das Modul mit den optischen Fasern kann sowohl zentral wie im Fall des Seils geschlossener Konstruktion und des mehrsträngigen Seils als auch in äußeren Lagen wie im Fall des mehrsträngigen Seils mit organischem oder mineralischem Kern eingebaut sein.
  • Die Essenz der vorliegenden Erfindung besteht in den neu erarbeiteten Konstruktionen geschlossener Seile und mehrsträngiger Seile mit Überwachungsfunktion der technischen Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb.
  • Variante 5
  • Ein Seil geschlossener Konstruktion, dessen Stahlkern 3a in einer technologischen Operation unter linearer Berührung der Drähte und gleichzeitiger Verformung mit einem Verpressungsgrad von 2 bis 4 % der Querschnittsfläche des Stahlkerns 3a verseilt wurde. Im Zentrum des Stahlkerns 3a befindet sich ein Modul 1 mit optischen Fasern 2. Das Modul 1 besteht aus nichtrostendem Stahl mit einer wasserabweisenden Füllung zum Schutz der optischen Fasern gegen Feuchtigkeit. Auf dem Stahlkern 3a sind Lagen aus trapezförmigen Drähten 4a und Formdrähten 5a angeordnet.
  • Die Essenz der Erfindung wird mit der Querschnittszeichnung des Seils in geschlossener Konstruktion in 4 dargestellt. Dargestellt ist das Modul 1 mit den optischen Fasern 2, der plastisch bei linearer Berührung der Drähte verformte Stahlkern 3a, die trapezförmigen Drähte 4a und die Formdrähte 5a.
  • Variante 6
  • Beschrieben wird ein Seil in geschlossener Konstruktion, dessen Stahlkern 3a in einer technologischen Operation unter linearer Berührung der runden Drähte verseilt wurde. Im Zentrum des Stahlkerns 3a befindet sich ein Modul 1 mit optischen Fasern 2. Das Modul 1 besteht aus nichtrostendem Stahl mit einer wasserabweisenden Füllung zum Schutz der optischen Fasern 2 gegen Feuchtigkeit. Auf dem Stahlkern 3a sind Lagen aus trapezförmigen Drähten 4a und Formdrähten 5a angeordnet.
  • Die Essenz der Erfindung wird in der Querschnittszeichnung des Seils in geschlossener Konstruktion in 5 dargestellt. Zu ersehen ist das Modul 1 mit den optischen Fasern 2, der Stahlkern 3a mit linearer Berührung der Drähte mit kreisförmigem Querschnitt, die trapezförmigen Drähte 4a und die Formdrähte 5a.
  • Variante 7
  • Beschrieben wird ein Seil in geschlossener Konstruktion, dessen Stahlkern 3a in einem mehrstufigen Verfahren unter punktueller Berührung der Drähte verseilt ist. Im Zentrum des Stahlkerns 3a befindet sich ein Modul 1 mit optischen Fasern 2. Das Modul 1 besteht aus nichtrostendem Stahl mit einer wasserabweisenden Füllung zum Schutz der optischen Fasern 2 gegen Feuchtigkeit. Auf dem Stahlkern 3a sind Lagen aus trapezförmigen Drähten 4a und Formdrähten 5a angeordnet.
  • Die Essenz der Erfindung wird in der Querschnittszeichnung des Seils in geschlossener Konstruktion in 6 dargestellt. Zu ersehen ist das Modul 1 mit den optischen Fasern 2, der Stahlkern 3a mit linearer Berührung der Drähte mit kreisförmigem Querschnitt, die trapezförmigen Drähte 4a und die Formdrähte 5a.
  • Variante 8
  • Beschrieben wird hier ein mehrsträngiges Seil mit Stahlkern 3a, im Zentrum des Stahlkerns 3a ist ein Modul 1 mit optischen Fasern 2 eingebracht. Das Modul besteht aus nichtrostendem Stahl mit einer wasserabweisenden Füllung zum Schutz der optischen Fasern gegen Feuchtigkeit. Der Stahlkern 3a wird in einer technologischen Operation unter linearer Berührung der Drähte und gleichzeitiger Verformung mit einem Verpressungsgrad von 2 bis 4 % der Querschnittsfläche des Stahlkerns 3a verseilt.
  • Um den Stahlkern 3a sind in der Querschnittsfläche plastisch verformte äußere Stränge 4b mit linearer Berührung der Drähte und gleichzeitiger Verformung mit einem Verpressungsgrad im Bereich von 5 bis 9 % der Strangquerschnittsfläche angeordnet.
  • Die Essenz der Erfindung wird in der 7 mit der Querschnittszeichnung des mehrsträngigen Seils mit Stahlkern 3a, dem Modul 1 mit den optischen Fasern 2, dem Stahlkern 3a und den äußeren Strängen 4b, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel verformt sind, dargestellt.
  • Variante 9
  • Beschrieben wird hier ein mehrsträngiges Seil mit Stahlkern 3a, im Zentrum des Stahlkerns 3a ist ein Modul 1 mit optischen Fasern 2 eingebracht. Das Modul 1 besteht aus nichtrostendem Stahl mit einer wasserabweisenden Füllung zum Schutz der optischen Fasern 2 gegen Feuchtigkeit Der Stahlkern 3a wird in einer technologischen Operation unter linearer Berührung der Drähte verseilt. Um den Stahlkern 3a sind äußere Stränge 4b mit linearer Berührung der Drähte angeordnet.
  • Die Essenz der Erfindung wird in der 8 mit der Querschnittszeichnung des mehrsträngigen Seils mit Stahlkern 3a, dem Modul 1 mit den optischen Fasern 2, dem Stahlkern 3a und den äußeren Strängen 4b dargestellt.
  • Das eingebaute Modul 1 mit optischen Fasern 2 zur Überwachung der technischen Parameter starrer oder beweglicher mehrsträngiger Seile im Echtzeitbetrieb wird im Fall der Anwendung organischer oder mineralischer Kerne in den äußeren Lagen des mehrsträngigen Seils eingebaut.
  • Die vorgeschlagenen Ausführungen des Stahlseils ermöglichen die Überwachung der technischen Parameter eines starren oder beweglichen Seils im Echtzeitbetrieb.
  • Die Ergebnisse der durch Kontrollsensoren ermittelten Werte zum technischen Zustand des Seils werden durch ein im Stahlkern 3a des Seils integriertes Modul 1 mit optischen Fasern 2 an Auswerteeinheiten übertragen.
  • Die Nutzung der ermittelten Informationen im Echtzeitbetrieb ermöglicht die Ferndiagnose während des Seilbetriebes über den Zustand der gesamten Arbeitslänge, über das Auftreten von Defekten im Seil und ermöglicht die Schaffung eines Steuerungssystems zum Betrieb der Stahlseile und erhöht die Arbeitssicherheit wesentlich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Modul
    2
    optische Glasfasern
    3
    Kern/ Metallkern
    3a
    Stahlkern
    4
    Schichten
    4a
    trapezförmiger Draht
    4b
    äußere Stränge
    5
    Fettschicht
    5a
    Formdrähte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • RU 168350 U1 [0003]
    • RU 119927 U1 [0004]
    • RU 159553 U1 [0007]
    • RU 136913 U1 [0009]
    • RU 45046 U1 [0012]
    • RU 2148117 C1 [0014]
    • RU 116861 U1 [0018]

Claims (10)

  1. Seil mit Überwachungsfunktionen technischer Parameter des Seils im Echtzeitbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil einen Stahlkern (3;3a) mit einem in der Mitte des Stahlkerns (3;3a) eingeschlossenen Modul (1) aufweist, das mit einem wasserabweisenden Füllmittel gefüllt ist und optische Glasfasern (2) zur Datenübertragung aufweist.
  2. Seil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlkern (3;3a) aus verzinkten Stahldrähten besteht und/oder dass das Modul (1) aus Edelstahl oder rostfreiem Stahl oder aus hochfestem wärmebeständigen Verbundmaterial gefertigt ist.
  3. Seil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Seil ein Freileitungsseil oder ein Tragseil ist.
  4. Seil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stromführenden Schichten (4) des Leitungsseils aus Aluminiumdrähten gefertigt sind, die Zahl der verzinkten Stahldrähte zwischen einer und drei Schichten liegt, der stromführende Teil des Leiterseils aus einem oder zwei Schichten von Aluminiumdrähten besteht.
  5. Seil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) plastisch verformt ist und mit einem Verpressgrad von 2 bis 4,5 % der Querschnittsfläche und/oder die Lagen des Kerns (3) und des Leiters in gleicher Schlaglänge in eine Richtung und mit linearer Berührung der Drähte ausgeführt sind, und/oder die äußeren Oberflächen der Drähte der oberen Schicht mit einem Verpressgrad von 3 bis 5 % der Seilquerschnittsfläche plastisch verformt sind.
  6. Seil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) mit einer hochtemperaturbeständigen Fettschicht (5) von bis zu 1 mm Dicke umhüllt ist und/oder die stromführenden Schichten (4) des Seils mit einer Aluminiumlegierung mit 0,20 bis 0,40 Gew.-% Zirkonium ausgeführt sind.
  7. Seil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte der stromleitenden Schichten aus einer aluminiumbasierten Legierung mit folgenden Masseanteilen chemischer Elemente bestehen: Aluminium - Basis Silizium 0,38 bis 0,42% Eisen 0,33 bis 0,37% Kupfer ≤0,10% Magnesium 0,43 bis 0,46% Zink ≤0,10% Titan, Vanadium, Chrom, Mangan ≤0,015% Bor ≤0,06% Andere ≤0,03%
  8. Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlkern (3a) in einem technologischen Vorgang bei linearer Berührung der Drähte und gleichzeitiger Verformung mit einem Verpressungsgrad von 2 bis 4% der Querschnittsfläche des Stahlkerns (3a) gewickelt ist und um den Stahlkern (3a) Lagen aus trapezförmigen Draht (4a) und Formdrähten (5a) angeordnet sind.
  9. Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlkern (3a) in einem technologischen Vorgang bei linearer Berührung der Drähte mit kreisförmigem Querschnitt oder in einer multioperativen Wickelmethode unter linearer Berührung der Drähte gewickelt ist und auf dem Stahlkern (3a) Lagen aus trapezförmigem Draht (4a) und Formdrähten (5a) angeordnet sind.
  10. Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil ein mehrsträngiges Seil mit einem Metallkern (3) ist und der als Stahlkern (3a) ausgebildete Metallkern (3) in einem technologischen Vorgang bei linearer Berührung der Drähte und gleichzeitiger Verformung mit einem Verpressungsgrad von 2 bis 4% der Querschnittsfläche des Kerns (3) gewickelt ist und um den Stahlkern (3a) Stränge aus plastisch verformten Drähten mit linearer Berührung der Drähte während der Verformung und einem Verpressungsgrad im Bereich von 5 bis 9% der Kernquerschnittsfläche angeordnet sind und/oder dass das eingebaute Modul mit optischen Fasern zur Überwachung der technischen Parameter starrer oder beweglicher mehrsträngiger Seile im Echtzeitbetrieb im Fall der Anwendung organischer oder mineralischer Kerne in den äußeren Lagen des mehrsträngigen Seils eingebaut ist.
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