DE19710170A1 - Korrosionsschutz-Einrichtung für ein Seil - Google Patents
Korrosionsschutz-Einrichtung für ein SeilInfo
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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.
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.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: EPS SCHAUB GMBH, 46284 DORSTEN, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |