DE202015106536U1

DE202015106536U1 - Drahtseil mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff

Info

Publication number: DE202015106536U1
Application number: DE202015106536.1U
Authority: DE
Original assignee: Pfeifer Drako Drahtseilwerk & Co KG GmbH
Current assignee: Pfeifer Drako Drahtseilwerk & Co KG GmbH
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2025-12-02

Abstract

Drahtseil mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mindestens ein reibungsminderndes Additiv enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drahtseil mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff.
Drahtseile und insbesondere auch mehrlitzige Drahtseile mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff gehören bereits seit langem zum Stand der Technik.
So ist beispielsweise in der US 3,018,607 ein mehrlitziges Drahtseil beschrieben, in dessen Seilgefüge eine Kunststoff-Schutzschicht integriert ist. Diese Druckschrift enthält keinen Hinweis auf das zu benutzende Kunststoffmaterial. Die DE 39 37 588 C2 aus den Jahren 1991/93 beschreibt ein mehrlitziges Drahtseil mit einem Kunststoff-Innenanteil bzw. einer Kunststoffeinlage, ohne jedoch anzugeben, welcher Kunststoff benutzt werden soll. So sollen beispielsweise bei einem mehrlitzigen Drahtseil die Hohlräume im Seilkern vollständig mit Kunststoff gefüllt sein, was zu einer beträchtlichen Leistungssteigerung des Drahtseils führt, wobei gleichzeitig eine gute Abdichtung für im Litzeninneren befindliche Schmiermittel erreicht wird. In dieser Druckschrift sind als zum Stand der Technik gehörend mehrere Druckschriften genannt, die mehrlitzige Drahtseile mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff behandeln.
In der EP 1 597 183 B1 ist ein mehrlitziges Drahtseil beschrieben, das von einem Kunststoffmantel umgeben ist. Als zu verwendender Kunststoff sind diverse Materialien genannt, z.B. elastomere Materialien, insbesondere thermoplastische Elastomere, wie Polystyrol-Elastomer-Blockcopolymere, Polyurethan oder Polyurethancopolymere, Polyamid-Elastomer-Blockcopolymere, thermoplastische Vulkanisate sowie Homopolymere von Ester, Ether oder Carbonatpolyurethan sowie Copolymere oder Polymermischungen. Das Polymermaterial soll vorzugsweise eine Shorehärte zwischen 30 A und 90 D haben. Der Kunststoff soll eine ausreichende Haftung an mindestens den äußeren Litzen des Drahtseiles haben.
In der EP 1 213 250 B1 ist ein mehrlitziges Drahtseil beschrieben, das eine Kernlitze, mehrere die Kernlitze helixförmig umgebenden Innenlitzen und mehrere die Gesamtheit der Innenlitzen umgebende Außenlitzen aufweist. Sämtliche Litzen sind in einen Kunststoff eingebettet, der die Hohlräume des Seilgefüges ausfüllt. Der Kunststoff kann gemäß einer ersten Ausführungsform das mehrlitzige Drahtseil außerdem auch mantelförmig umgeben. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform können die Außenlitzen zumindest teilweise freiliegen. Als Material sind genannt z.B. Gummi, Polyurethan oder einige weitere zu diesem Zweck geeignete Materialien. Das Kunststoffmaterial soll einen hohen Reibungs- und Abnutzungswiderstand haben.
Drahtseile werden in einer Vielzahl von Anwendungen für das Bewegen von Lasten eingesetzt. Die Drahtseile werden hierzu häufig über Umlenkungen geführt. Der Antrieb ist sowohl reibschlüssig (z.B. mit einer Treibscheibe) als auch durch fixe Endverbindungen (z.B. bei einer Seiltrommel) mit dem Seil in Kontakt.
Beim Lauf über eine Scheibe sollen sich die Seilelemente gegeneinander verschieben können, da das Seilgefüge im Betrieb nicht als homogenes Ganzes reagiert.
Die Beanspruchung des Seiles durch eine Last sowie die Umlenkung um Scheiben verursachen einen stetigen Seilverschleiß. Durch gemäß dem Stand der Technik in das Seil eingebrachtes Schmiermittel kann in diesem Bereich der zwangsläufig auftretende Verschleiß reduziert werden.
Die Beurteilung dieses Verschleißes geschieht üblicherweise durch eine Bewertung der äußeren Drahtbruchentwicklung und der Durchmesserreduktion.
Bei einer Reduktion des Biegeradius in Umlenkungen steigen die mechanischen Spannungen in den Drähten des Seiles an. Durch diese Spannungserhöhungen werden die Drähte zunehmend stärker belastet, was zu einer Reduktion der Seilaufliegezeit durch vermehrte Drahtbrüche führt.
Dynamische Laständerungen mit einer daraus resultierenden dynamischen Belastung eines Drahtseiles führen zu einer Erhöhung der lokalen Pressung zwischen den Seillitzen, insbesondere den Außenlitzen und einer Kunststoff-Seileinlage. Dieses kann bis zu einer Ausbildung einer Kerbe in den Berührungspunkten führen. Diese Schädigungen führen zu einer Reduktion der Seilaufliegezeit.
Drahtseile, die im Betrieb nahezu vollständig ent- und anschließend wiederbelastet werden, werden stärker geschädigt, als Seile, die permanent mit einer Grundlast beaufschlagt sind und aus diesem Grundlastniveau heraus belastet werden.
Stahldrahtseile werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt.
Gemäß dem oben geschilderten Stand der Technik sind eine Vielzahl von Lösungen bei Seilen, insbesondere mehrlitzigen Drahtseilen mit einer Kunststoffeinlage und/oder einem das Drahtseil umhüllenden Kunststoffmantel bekannt. Die Vorzüge von Kunststoffeinlagen und/oder Kunststoffmänteln liegen überwiegend in

a) einer Stabilisierung des Seilgefüges,
b) einer Dämpfung der Kontaktstellen zwischen den Seillitzen und Seildrähten unter anderem bei dynamischer Beanspruchung,
c) dem Schutz des Seilgefüges vor eindringender Feuchtigkeit,
d) der Fixierung des Schmiermittels, insbesondere im Kernbereich des Drahtseiles zum besseren Korrosionsschutz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drahtseil mit einer Kunststoffeinlage und/oder einer Kunststoffummantelung so zu gestalten, dass die Seilelemente bei der Benutzung, und zwar insbesondere beim Lauf über eine Seiltrommel oder eine Umlenkrolle, geringer belastet werden und sich insbesondere in erhöhtem Umfang gegenüber den bekannten Seilkonstruktionen verschieben können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der die Kunststoffeinlage und/oder den Kunststoffmantel bildende Kunststoff mindestens ein reibungsminderndes Additiv enthält. Das Additiv reduziert vornehmlich die Reibung zwischen den Außenlitzen und dem Seilkern bei einem Drahtseil, das eine Kernlitze, mehrere die Kernlitze helixförmig umgebende Innenlitzen und mehrere die Gesamtheit der Innenlitzen umgebende Außenlitzen aufweist. Auf diese Weise kann die Anzahl der erreichbaren Lastzyklen bis zur Ablegereife des Drahtseiles wesentlich erhöht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das reibungsmindernde Additiv vorzugsweise ein Fest- oder Trockenschmierstoff, insbesondere aus der Gruppe von Siloxanen oder Siloxan-Polymeren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Additiv Grafit verwendet. Vorzugsweise kann als Additiv Molybdän(4)-Sulfid oder ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA) verwendet werden. Als Additiv eignet sich besonders Polytetrafluorethylen (PTFE) sowie Erukamide(13Z)-13-Docosenamid bzw. cis-13-Docosenamid.
Das Additiv kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch ein Gemisch aus einem oder mehreren der zuvor genannten Additive sein.
Der Additivanteil beträgt gemäß den Ansprüchen 9 und 10 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% bis 6 Gew.-%, des Kunststoffanteils.
Der Kunststoff mit dem Additivanteil wird vorzugsweise in plastifizierter Form in das Seilgefüge eingebracht.
Die Erfindung betrifft in erster Linie ein mehrlitziges Drahtseil, das eine Kernlitze, eine diese umgebende Litzenlage aus Innenlitzen und mehrere die Innenlitzenlage umgebende Außenlitzen aufweist.
Der Kunststoff hat vorzugsweise die Form eines Kunststoffmantels, der die die Kernlitze umgebende Litzenlage umgibt und zumindest teilweise die Zwischenräume zwischen benachbarten Innenlitzen ausfüllt.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoff in Form von Monofilen zwischen die Innenlitzen und die Außenlitzen eingelagert, wobei die Drähte der Außenlitzen an einzelnen Stellen Kontakt mit den Drähten der Innenlitzen haben können.
Zur Markierung für unterschiedliche Einsatzzwecke vorgesehener Drahtseile sind dem Kunststoff vorzugsweise Farbpigmente beigemischt.
Der Kunststoff ist vorzugsweise aus der Gruppe von Polypropylen, Polyamid, Polyvinylchlorid oder Polyurethan ausgewählt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben:
1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drahtseils;
2 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drahtseils.
Gemäß 1 besteht das erfindungsgemäße Seil 1 aus einer zentralen Kernlitze 3, die von mehreren Innenlitzen 4 helixförmig umgeben ist. Die durch die Innenlitzen 4 gebildete Litzenlage ist von mehreren Außenlitzen 6 ebenfalls helixförmig umgeben. Die einzelnen Litzen 3, 4 und 6 bestehen aus Drähten bzw. Drahtgebilden 1.1.
Gemäß 1 ist die durch die Innenlitzen 4 gebildete Litzenlage in einen Kunststoffmantel 5 eingebettet, wobei der Kunststoff gleichzeitig auch verbliebene Hohlräume zwischen den Innenlitzen und/oder insgesamt die Hohlräume des aus Kernlitze 3 und den Innenlitzen bestehenden Seilgefüges ausfüllt.
Bei der in Bild 2 dargestellten Ausführungsform sind zwischen den Innenlitzen 4 und den Außenlitzen 6 Kunststoffmonofile 7 eingelagert, wobei die Drähte der Außenlitzen 6 in nicht dargestellter Weise an einzelnen Stellen Kontakt mit den Drähten der Innenlitzen 4 haben können.
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

US 3018607 [0003]
DE 3937588 C2 [0003]
EP 1597183 B1 [0004]
EP 1213250 B1 [0005]

Claims

Drahtseil mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mindestens ein reibungsminderndes Additiv enthält.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungsmindernde Additiv ein Schmierstoff aus der Gruppe von Siloxanen oder Siloxan-Polymeren ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv Grafit ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv Molybdän(IV)-Sulfid ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ein Perfluoralkoxy-Polymer (PFA) ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv Polytetrafluorethylen (PTFE) ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ein Erucamid, nämlich(13Z)-13-Docosenamid bzw. cis-13-Docosenamid ist.
Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Additiv ein Gemisch aus einem oder mehreren der in den Ansprüchen 2 bis 7 genannten Additive in den Kunststoff eingearbeitet ist.
Drahtseil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Additivanteil 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% des Kunststoffanteils beträgt.
Drahtseil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Additivanteil zwischen 0,1 Gew.-% bis 6 Gew.-% liegt.
Drahtseil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit dem Additivanteil in plastifizierter Form in das Seilgefüge eingebracht ist.
Drahtseil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ein mehrlitziges Drahtseil ist.
Drahtseil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kernlitze (3), eine diese umgebende Litzenlage aus mehreren Innenlitzen und mehrere die Innenlitzen (4) umgebende Außenlitzen (6) aufweist.
Drahtseil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff die Form eines Kunststoffmantels (5) hat, der die die Kernlitze helixförmig umgebenden Innenlitzen (4) umgibt und zumindest teilweise die Zwischenräume zwischen benachbarten Innenlitzen (4) ausfüllt.
Drahtseil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff in Form von Monofilen zwischen die Innenlitzen (4) und die Außenlitzen (5) eingelagert ist.
Drahtseil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte der Außenlitzen (6) an einzelnen Stellen Kontakt mit den Drähten der Innenlitzen (4) haben.
Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunststoff Farbpigmente beigemischt sind.
Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff aus einem thermoplastischen Werkstoff aus der Gruppe von Polypropylen, Polyamid, Polyvinylchlorid oder Polyurethan ausgewählt ist.