DE19710170A1 - Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil, insbesondere ein Zugseil an einer Brücke.

Derartige Seile bestehen aus Stahldrähten oder Stahllitzen, wobei mehrere dieser Stahldrähte oder -litzen zu entsprechenden Zugseilen verarbeitet sind.

Zum Beispiel bei Hängebrücken sind Hauptseile bekannt, die einen Durchmesser bis 650 mm und eine Länge von bis zu 2 km aufweisen.

Ein erhebliches Problem stellt der Korrosionsschutz dieser Seile dar. Verschiedene Methoden sind bekannt: eine Maßnahme sieht vor, das Seil mit einer Konservierungspaste zu behandeln, danach eine Umhüllung aus Kupferdraht aufzubringen, dann wieder eine Korrosionsschutzpaste aufzutragen und schließlich einen äußeren Korrosionsschutz-Anstrich vorzusehen.

Trotz dieses erheblichen Aufwandes werden immer wieder Korrosionserscheinungen beobachtet. Die Reparatur ist dann besonders aufwendig. Das Seil muß zunächst durch Sandstrahlen gereinigt werden. Dabei fallen erhebliche Mengen an schadstoffbelastetem Deponiegut an. Anschließend müssen die verschiedenen Beschichtungen wieder neu aufgetragen werden.

In der DE 43 19 888 A1 wird eine rohrförmige Ummantelung für ein Zugglied, wie ein Brückenseil, vorgestellt. Die Ummantelung besteht aus zwei Halbschalen, die über schwalbenschwanzartige Verzahnungen verbunden werden. Ein verbleibender Hohlraum zwischen dem Seil und der Ummantelung soll mit einem Korrosionsschutzmittel ausgefüllt werden.

Dieser Vorschlag läßt thermisch bedingte Ausdehnungen und Kontraktionen des Seils beziehungsweise der Umhüllung praktisch unberücksichtigt. Bei großen Seillängen und großen Temperaturschwankungen stellen aber gerade diese Anschlußbereiche Problemzonen dar, weil sie nicht sorgfältig korrosionsgeschützt sind.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und eine Möglichkeit aufzeigen, den Korrosionsschutz an Seilen, insbesondere Brückenseilen, zu verbessern.

Dabei geht die Erfindung einen gegenüber dem Stand der Technik gemäß DE 43 19 888 A1 entgegengesetzten Weg. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Korrosionsschutz- Beschichtung in jedem Fall die eingangs genannten Probleme bereitet. Grundgedanke der Erfindung ist es, das korrosionsgefährdete Seil mit einer beabstandet zum Seil angeordneten Schutzhülle zu versehen und den zwischen der Schutzhülle und dem Seil ausgebildeten Ringraum gasdurchströmbar auszubilden.

Auf diese Weise bleibt die Seiloberfläche im Vergleich zum Stand der Technik "im Rohzustand". Sie wird jedoch von einer ringförmigen Hohlkammer umgeben, durch die ein geeignetes Behandlungsgas kontinuierlich gefördert wird. Die Auswahl des Gases erfolgt anhand der Aufgabenstellung, nämlich den Korrosionsschutz zu verhindern. Hierzu eignen sich beispielsweise trockene Luft, aber auch Inertgase (Schutzgase).

Dadurch, daß die Luft kontinuierlich über die Oberfläche des zu schützenden Seiles geführt wird, wird jede Art von Korrosion verhindert, und zwar auch dann, wenn durch Temperaturwechsel Kondensat in den Ringraum zwischen Seil und Umhüllung gelangt ist. Dieser Korrosionsschutz, im Abstand zum Seil, ermöglicht es vor allem, die Auswirkungen thermischer Dehnungen und/oder Kontraktionen des Seiles bei Temperaturänderungen zu berücksichtigen.

Demzufolge betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil, insbesondere ein Zugseil an einer Brücke, mit folgenden Merkmalen:

• - einem Rohr, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außen­ durchmesser des zu schützenden Seiles, wobei
• - das Rohr aus in Axialrichtung hintereinander verlaufenden Teilstücken besteht,
• - die über Abstandhalter auf dem Seil konfektionierbar und
• - entlang von Dehnfugen unter axialer Beweglichkeit zueinander im jeweiligen Anschlußbereich nach außen abgedichtet sind, wobei
• - eine durchgehende strömungstechnische Verbindung von einem Rohrende zum anderen zwischen dem Rohr und dem zu schützenden Seil ausgebildet wird.

Dabei steht der Begriff "Rohr" stellvertretend für jede Art einer "Umhüllung", die die Aufgabe erfüllt, zwischen dem Seil und der Umgebung eine zumindest relative Gasdichtigkeit und damit gleichzeitig einen entsprechenden Witterungsschutz zu schaffen. Beispielsweise besteht das Rohr aus einem Hochdruck- Polyäthylen.

Das Rohr ist in jedem Fall zweigeteilt. Auf diese Weise wird eine "Dehnfuge" zwischen den Rohrstücken geschaffen, die wichtig ist, um thermische Kontraktionen und Dehnungen bei Änderungen der Umgebungstemperatur zu kompensieren.

Dabei ist der Anschlußbereich der genannten Rohr-Teilstücke anwendungsspezifisch gestaltet. Einerseits muß nämlich die ungehinderte Durchströmbarkeit entlang der Seiloberfläche zum Korrosionsschutz sichergestellt werden; andererseits muß der genannten Relativverschiebung der Rohrstücke zueinander Rechnung getragen werden.

Mit anderen Worten:
Über die genannte "Ausgleichszone" zwischen benachbarten Rohrstücken wird die Bewegung der Rohrstücke zueinander sichergestellt. Gleichzeitig müssen zusätzliche Maßnahmen geschaffen werden, den Anschlußbereich nach außen abzuschirmen, so daß keine Feuchtigkeit und Fremdluft angesaugt werden kann, gleichzeitig aber auch der Strömungsweg für das zwischen dem Rohr und dem Seil geführte Korrosionsschutzgas frei bleibt.

Ausgehend von dieser allgemeinen konstruktiven Lehre bieten sich verschiedene konkrete konstruktive Möglichkeiten an.

Eine dieser Varianten sieht vor, den variablen Abstand benachbarter Rohrstücke von einer, an einem Rohrstück befestigten Abdeckung zu überdecken. Diese Abdeckung ist beispielsweise ebenfalls rohrförmig und auf einem Rohrstückende verschweißt, während es abdichtend, aber frei beweglich auf dem gegenüberliegenden Rohrstückende gleitet. Zusätzliche Dichtungen zwischen dem freien Ende der Abdeckung und dem Rohrstück können die Gasdichtigkeit - bei ungehinderter Relativbewegung zueinander - verbessern.

Alternativ oder kumulativ kann die Überbrückung der Ausgleichszone auch von einem, auf beiden Rohrstücken dichtend befestigten Balg mit axialem Übermaß erfolgen.

In diesem Fall könnte die trockene Luft gegebenenfalls über den Abstand benachbarter Rohrstücke bis in den Bereich unterhalb des Balges strömen, würde dort aber "gefangen" und könnte entsprechend nicht das geschlossene Ringkanalsystem verlassen.

Aus technischen und/oder optischen Gründen kann der Balg wiederum von einer, auf einem Rohrstück umfangseitig befestigten und auf dem anderen Rohrstück flächig dichtend aufliegenden Muffe mit Abstand umgeben sein. Eine solche Muffe könnte eine glatte Oberfläche aufweisen und damit vor allem im Verhältnis zu einem flexiblen Balg schmutzabweisend ausgebildet werden und den Balg zusätzlich vor Witterungseinflüssen schützen.

Üblicherweise wird man die Rohrstücke als Halbschalen vor Ort um das Seil legen und dann zusammenschweißen beziehungsweise auf die beschriebene Art und Weise untereinander verbinden.

Insbesondere bei größeren Brückenbauwerken wird man dabei - in Axialrichtung des Seiles betrachtet - mehrere Rohre hintereinander anordnen müssen. Dabei bietet es sich an, die Anschlußbereiche dort auszubilden, wo zum Beispiel vertikal verlaufende Seile am Hauptseil angelenkt sind, was meist über entsprechende Seilklemmen erfolgt.

In diesem Fall besteht die Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil aus mehreren, beabstandet hintereinander verlaufenden Rohren, wobei die Rohrenden im Anschlußbereich zu einem benachbarten Rohr zur formschlüssigen Verbindung mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel ausgebildet sind und die strömungstechnische Verbindung über einen, den Anschlußbereich der Rohre überbrückenden Bypass erfolgt.

In diesem Fall erfolgt die Führung des Korrosionsschutz-Gases also nicht unmittelbar über die Oberfläche des Seiles, sondern die entsprechende Verbindungsstelle wird mit Hilfe eines Bypasses (Nebenweges) "überbrückt". Dies ist im Anschlußbereich nicht anders möglich, da beispielsweise Seilklemmen zwangsweise unmittelbar auf das Seil aufgeklemmt werden müssen und der Strömungsweg hier also zwangsweise unterbrochen wird.

Gleichwohl lassen sich diese Anschlußbereiche mit der erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Einrichtung kontinuierlich und sicher überbrücken. Die korrespondierenden Rohrenden werden dazu dichtend an dem Befestigungsmittel, beispielsweise der Seilklemme, angelenkt und der genannte Bypass überbrückt die Verbindungsstelle.

Konkret erfolgt dies beispielsweise dadurch, indem eine oder mehrere Verbindungsleitungen zwischen den benachbarten Ringräumen außen um den Bereich der Seilklemme herumgeführt werden.

Die Rohre können im Bereich ihrer Rohrenden auf das Befestigungsmittel aufgeschraubt oder mit diesem sonstwie verbunden werden. Dabei können die Rohrenden gleichzeitig mit Abstandhaltern ausgebildet sein, die einen über die Länge des Rohres gleichmäßigen Ringraum zwischen Seil und Rohr schaffen.

Ein Hauptseil einer Hängebrücke wird entsprechend aus einer Vielzahl von Rohren gemäß Anspruch 1 bestehen, wobei die Rohre untereinander entsprechend Anspruch 5 verbunden sind. An einem Ende der Hängebrücke wird trockene Luft unter Druck in den Ringraum zwischen Umhüllung und Seil eingespeist und über die gesamte Seillänge kontinuierlich bis zum anderen Ende geführt, wobei die Luftführung selbstverständlich auch in Teilluftströmen erfolgen kann.

Die beschriebene Korrosionsschutz-Einrichtung arbeitet vollständig ohne Chemikalien. Sie läßt sich an bestehenden Brückenbauwerken nachrüsten. Sie schafft ein hohes Maß an Korrosionsschutz-Sicherheit. Sie berücksichtigt thermische Einflüsse auf das Seil. Sie ist deshalb sowohl in trockenen wie feuchten, kalten wie warmen Gegenden einsetzbar. Insbesondere auch in Klimazonen mit wechselnden Temperaturen läßt sich die Einrichtung vorteilhaft einsetzen.

Die einzelnen Rohre können beispielsweise eine Länge von 10, 20 oder 30 m aufweisen. Ihr Durchmesser richtet sich nach den lokalen Verhältnissen (Seildurchmesser).

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -

Fig. 1: Eine Ansicht eines Teilstücks eines Hauptseiles einer Hängebrücke mit Korrosionsschutz-Einrichtung.

Fig. 2: Den Anschlußbereich benachbarter Rohrstücke im Längs­ schnitt.

Fig. 3: Den Anschlußbereich benachbarter Rohre an einer Seil­ klemme (im Längsschnitt).

In Fig. 1 ist ein Teilabschnitt eines Seiles (10) zu erkennen, wobei auf dem Seil (10) im Abstand von etwa jeweils 20 m Seilklemmen (12) befestigt sind, an denen (hier nicht dargestellte) vertikal verlaufende Zugstangen einer (insgesamt ebenfalls nicht dargestellten) Hängebrücke befestigt sind.

Die Ausführung des Seiles (10) sowie der Seilklemme (12) sind Stand der Technik und werden hier nicht weiter beschrieben.

Um das Seil (10) verlaufen mit Abstand Rohre (14), wobei hier das Ende eines Rohres (14a) vor der Seilklemme (12a), das Rohr (14b) zwischen den Seilklemmen (12a, 12b) und das Rohrende eines Rohres (14c) hinter der Seilklemme (12b) zu erkennen sind.

Das Rohr (14b) ist - ebenso wie die Rohre (14a, 14c) etwa mittig geteilt, und zwar im Bereich des gemäß Fig. 1 "verdickten" Bereiches (16).

Dessen konkrete konstruktive Gestaltung ergibt sich aus Fig. 2.

Unterhalb einer Abdeckhaube (18) enden zwei Teilstücke (14.1, 14.2) des Rohres (14b), die jeweils über Abstandhalter (Gleitkufen) (20) unter Ausbildung einer Ringkammer (22) auf dem Seil (10) aufliegen, wobei die Gleitkufen (20) aus diskreten Einzelstücken bestehen, so daß der Ringraum (22) in Axialrichtung Durchgangsbereiche zwischen den Gleitkufen (20) aufweist.

Die Rohrstücke (14.1, 14.2) sind hier im Abstand zueinander angeordnet (Ausgleichszone 24), wobei die Ausgleichszone (24) von einer zylindrischen Hülse (26) überdeckt wird, die mit einem Ende (26e) auf dem Rohrstück (14.2) dicht verschweißt ist und mit dem anderen Ende (26f) auf dem Rohrstück (14.1) flächig gleitet, wenn sich die Rohrstücke (14.1, 14.2) relativ zueinander verschieben (beispielsweise durch Temperaturänderung).

Im Endbereich der Rohrstücke (14.1, 14.2) ist ferner ein Balg (28) vorgesehen, dessen Enden (28e) auf den Rohrstücken (14.1, 14.2) dichtend verklebt sind und dessen Übermaß durch die wellenförmige Darstellung des Balges (28) verdeutlicht wird.

Die genannte Abdeckhaube (18) wiederum schützt den Balg (28) vor äußeren Witterungseinflüssen. Die Abdeckhaube (18) besteht aus einem zylinderförmigen Abschnitt (18z) mit leicht konischen Endabschnitten, wobei das eine Ende (18e) auf dem Rohrstück (14.1) aufgeschweißt ist, während das andere Ende (18f) auf dem benachbarten Rohrstück (14.2) in Axialrichtung leitend aufliegt.

Aus Fig. 2 folgt, daß über die Ringkammer (22) geführte trockene Luft zwischen den Gleitkufen (20) in die Ringkammer (22) des benachbarten Rohrstückes strömen kann und die Diffusion nach außen über die Hülse (26) beziehungsweise den Balg (28) verhindert wird.

Das System behält seine volle Funktionstüchtigkeit, unabhängig davon, ob benachbarte Rohrstücke (14.1, 14.2) durch Temperaturänderungen dichter gegeneinander gerückt sind oder weiter voneinander entfernt liegen. Sowohl die Hülse (26) als auch der Balg (28) können für sich oder kumulativ die Abdichtung nach außen auch dann sicherstellen.

Eine Ausführungsform für die Ausbildung der Rohre (14) im Bereich der Seilklemmen (12) zeigt Fig. 3.

Jedes Rohrstück (14.2, 14.1) ist am freien Ende mit einem innenseitigen Ringflansch (40) ausgebildet, der mit dem Rohr (14) fest verbunden ist und mit der Seilklemme (12) durch axiale Verschraubung (42) verbindbar gestaltet ist.

Entsprechend läßt sich eine Verbindung benachbarter Rohrstücke (14.2, 14.1) diesseits und jenseits der Seilklemme (12) erreichen.

Da die Seilklemme (12) selbst unmittelbar auf dem Seil (10) aufliegt, besitzt das Rohrstück (14.2) vor dem Ringflansch (40) eine Durchbrechung (44), von der aus ein Überströmrohr (46) zu einer korrespondierenden Durchbrechung (44) im Rohrstück (14.1) verläuft, so daß die durch den Ringraum (22) geführte trockene Luft vor dem Anschlußbereich (aus Seilklemme 12 und Ringflanschen 40) in das Überströmrohr (46) (Bypass) und von dort weiter in die Ringkammer (22) im Bereich des benachbarten Rohrstückes (14.1) hinter dem Anschlußbereich geleitet wird.

Insgesamt ergibt sich damit eine über die gesamte Seillänge durchgehende Möglichkeit, das Seil durch Überströmen mit Schutzgas oder trockener Luft vor Korrosion zu schützen und dabei gleichzeitig auch thermische Längenänderungen zuverlässig ausgleichen zu können.

Das vorzugsweise starre Umhüllungsrohr schafft eine hohe Sicherheit gegen Witterungseinflüsse. Es kann oberflächlich glatt gestaltet sein, so daß weder Schnee noch Schmutz sich in nennenswertem Umfang ansammeln und das System behindern oder verstopfen kann.

Claims (7)

1. Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil (10), insbesondere ein Zugseil an einer Brücke, mit folgenden Merkmalen:

• - Einem Rohr (14) dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des zu schützenden Seiles (10) ist, wobei
• - das Rohr (14) aus in Axialrichtung hintereinander verlaufenden Teilstücken (14.1, 14.2) besteht, die
• - über Abstandhalter (20, 40) auf dem Seil (10) konfektionierbar und
• - entlang von Ausgleichszonen 24) unter axialer Beweglichkeit zueinander im jeweiligen Anschlußbereich nach außen abgedichtet sind, wobei
• - eine durchgehende strömungstechnische Verbindung von einem Rohrende zum anderen Rohrende zwischen dem Rohr (14) und dem zu schützenden Seil (10) ausgebildet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ausgleichszone (24) benachbarter Rohrstücke (14.1, 14.2) von einer, an einem Rohrstück (14.1) befestigten Abdeckung (26) überdeckt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ausgleichszone (24) zwischen benachbarten Rohrstücken (14.1, 14.2) von einem auf beiden Rohrstücken (14.1, 14.2) dichtend befestigten Balg (28) mit axialem Übermaß überdeckt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Ausgleichszone (24) von einer, auf einem Rohrstück (14.1) umfangseitig befestigten und auf dem anderen Rohrstück (14.2) flächig dichtend aufliegenden Muffe (18) mit Abstand umgeben wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 aus mehreren, beabstandet hintereinander verlaufenden Rohren (14), bei der die Rohrenden im Anschlußbereich zu einem benachbarten Rohr zur formschlüssigen Verbindung mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel (12) ausgebildet sind und die strömungstechnische Verbindung über einen, den Anschlußbereich der Rohre (14.1, 14.2) überbrückenden Bypass (46) erfolgt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei der die Rohre (14.1, 14.2) im Bereich ihrer Rohrenden auf das Befestigungsmittel (12) aufschraubbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Rohrenden über Abstandhalter (40) auf dem zu schützenden Seil (10) aufliegen.