DE2159995A1 - Seil mit unfallschutz - Google Patents

Description

• Seil mit Unfallschutz Die Erfindung betrifft seile, Taue, Troesbn oder Leinen, insbesondere aus Kunststoff, wie sie neben anderen Anwendungsgebieten vor allem in der Schiffahrt zum Vertäuen und Schleppen verwendet werden.
• Neben der statischen Belastung, die leicht zu bestimmen und im praktischen Betrieb auf das zulässige Maß zu begrenzen ist, treten bei vielen Anwendungsgebieten durch ruckartige Beanspruchungen zusätzliche dynamische Belastungen auf, die ein Mehrfaches der statischen Last betragen können. Solche Spitzenbelastungen werden von einem Seil mit hoher elastischer Dehnung leichter ohne Bruch aufgenommen - vor allem bei großer Seillänge - als von einem Seil mit geringer Dehnung. Wird jedoch einmal durch eine solche Überbeanspruchung die Bruchfestigkeit eines elastischen Seils überschritten und reißt es, so schnellen die abgerissenen Seilenden mit hoher Gesohwindigkeit zurück (sogenannter Gummibandeffekt) und gefährden die Bedienungsmannschaft. Insbesondere beim Bruch von Schiffstauen ist es dadurch sohon häufig zu schweren Unfällen gekommen. Seile (Taue, Trossen und Leinen) mit hoher Elastizität, insbesondere solche aus Kunststoff, sind also durch die große elastisch gespeicherte und beim Bruch plötzlich freiwerdende Energie sehr gefährlich.
• Während zwar Seile mit geringer Elastizität wie zum Beispiel Stahltrossen oder S)uch Manilaleinen weniger gefährlich sind, haben die Kunststoffseile andererseits große Vorteile: neben ihrer großen Witterungsbeständigkeit und Haltbarkeit, ihrer Flexibilität, ihrem geringen Gewicht und ihrer hohen Zerreißfestigkeit sind sie gerade infolge ihrer Elastizität gegenüber dynamischen Beanspruchungen, wie sie im praktischen Betrieb häufig auftreten, besonders wideratandufahig (Stoßdämpferwirkung). Um die Unfallgefahr bei solchen Seilen herabzusetzen, müssen überdimensionierte Seilstärken verwendet werden, die nicht nur teuerer und schwerer, sondern auch weniger flexibel sind und deren ruckausgleichende Wirkung zudem geringer ist, sodaß bei übergroßen dynamischen Belastungen auch die Befestigungsarmaturen stärker beansprucht werden.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Seile zu schaffen, die zwar aus elastischem Material zum Beispiel aus Kunststoff bestehen, deren Enden aber beim Überlastungsbruch nicht mit hoher Geschwindigkeit zurückschnellen können.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Strang des Seils bzw. ein entsprechender Anteil des Seilquerschnitts (Sicherheitsstrang) eine wesentlich größere Längenänderung bis zum Bruch zuläßt als der die Zugbelastung übernehmende Hauptanteil tELauptquergohnitt) des Seils.
• Wenn durch tiberbeanspruchung dieser Hauptquerschnitt reißt, so bremst der sich weiter dehnende und dadurch aus dem Seil teilweise heraustretende Sicherheitsstrang die zurückfedernden Seilenden und verzehrt die elastisch gespeicherte Energie; er verhindert so das vollatändige Zurüokschnellen der Seilenden bis zu den Befestigungspunkten und darüber hinaus. Wenn schließlich der Sicherheitsstrang, der im Verhältnis zum Seilquerschnitt ziemlich dünn sein kann, ebenfalls reißt, so kann er keinen Schaden mehr anrichten, da die in ihm bis zum Bruch £re speicherte Energie nur gering ist.
• Die Längenänderung des Sicherheitsstrangs kann durch die Dehnung seines Materials, seine Form und/oder seine Struktur ermöglicht werden; bei entsprechender Form bzw. Struktur kann er auch aus nicht oder nig elastisciiem Material bestehen Als Sicherheitsstrang kann zum Beispiel auch ein Draht (eine Litze etwa aus Stahl dienen, der in Form einer Schraubenfeder gewendelt ist. Oder er kann aus einem geflochtenen, gewebten oder strumpfartig gestrickten Band, Schlauchband u.s.w. bestehen, dessen Fasern bzw. Fäden erst gespannt werden, wenn es entsprechend weit in die Länge gezogen ist.
• Die Anordnung des Sicherheitsstrangs oder -bandes im Aufbau des Seils kann in verschiedener Weise erfolgen. Die S@@le bzw. die zentral liegende Litze des Seils kann ganz oder teilweise als Sicherheitsstrang ausgebildet sein, eine, mehrere oder alle Litzen des Seils können einen Sicherheitsetrang enthalten oder die zentrale Litze kann von einem als Sicherheitsstrang wirkenden Geflecht, Gewebe Schlauch oder einer Wendel umgeben sein. Schließlich kann der Sicherheitsstrang (Draht, Litze, Band u.s.w.) ein- oder mehrgängig außen um das Seil herumgewickelt sein oder auch als Schlauch aus stark dehnbaren Material das Seil umgeben. Bei der letzteren Anordnung muß natürlich der Sicherheitsstrang gegen Beschädigung und Verschleiß genügend geschützt sein.
• Das Abbremsen der zurückschnellenden Seilenden kann, soweit es erforderlich ist, dadurch unterstützt werden, daß der Sicherheitsstrang mit entsprechender Reibung in übrigen Seilquerschnitt eingebettet ist, oder auch dadurch, daß er eingeklebt ist, jedoch nicht so fest, daß er vorzeitig reißen kann, d.h. er soll sich unter Widerstand um ein bestimmtes Maß aus dem gerissenen Seilende herausziehen lassen.
• Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 Prinzip und Wirkung eines Seils mit Sicherheits-Strang, Fig 3 und 4 in perspektivischer Darstellung ein Seil mit Sicherheitsstrang und zwei Ausführungsmöglichkeiten des letzteren und Fig. 5 bis 8 in schematischer Schnittdarstellung verschiedene Anordnungen des Sicherheitsstrangs im Aufbau des Seils.
• Fig. 1 stellt schematisch das Seil 1 und getrennt davon gezeichnet den Sicherheitsstrang 2 dar. Die Längenänderung des Seils bei Belastung bis zum Bruch, von der ein wesentlicher, für die Unfallgefahr verantwortlicher Anteil in elastischer Dehnung besteht, ist gestrichelt gezeichnet (Länge unbelastet - L, Länge beim Bruch = L1) der Sicherheitsstrang 2 hat ungedehnt die gleiche Länge L, er reißt jedoch erst bei der wesentlich größeren Längendehnung L2, während er sich mindesteins bis zur Länge L1 elastisch dehnen oder aufgrund seiner Form bzw.
• seiner Struktur ohne bleibende Veränderung auf seine urgprüngliche Länge L zurückführen läßt.
• Fig. 2 zeigt ein durch Überlastung gerissenes Seil; von der Bruchstelle aus schnellen die gerissenen Seilenden 1t,1 zurück, wobei der Sicherheitsstrang 2 aus den beiden Seilstücken herausgezogen wird, deren G-schwindigkeit abbremat und so die elastisch gespeicherte Energie unschädlich macht. Werden die Seilstücke noch weiter auseinandergezogen, so reißt schließlich auch der Sicherheitsstrang 2, der jedoch keine oder eine nur geringe Energie elastisch speichern kann und daher auch keinen gefährlichen Ausschlag der Seilstücke verursacht.
• Fig. 3 stellt die wohl zweckmäßigste zentrale Anordnung eines Sicherheitsstrangs 2 im Aufbau des Seils 1 dar, dessen Litzen bzw. Stränge 3 die Zugspannungen aufnehmen.
• Aus Fig. 4 gehen zwei Ausführungsmöglichkeiten des Sicherheitsstrangs hervor, wie sie vor allem für ein Seil nach Fig. 3 geeignet sind. Die Ausführung 2' besteht aus einem gevrendelten Stahldraht, 2" aus einer geflochtenen Rundschnur.
• In Fig. 5 ist eine weitere Anordnung des Sicherheitsstrangs 2 im Seilaufbau dargestellt; er ist anstelle der Seele eingebaut. Die Litzen 3 bilden den tragenden Querschnitt des Seil.
• Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Seils aus Litzen 4, deren jede als Seele einen Sicherheitsatrang 2 enthält.
• Die Sicherheitsstränge aus den Fig. 3, 5 und 6 können, wie gesagt, aus schraubenförmig gewendelten Drähten aus Stahl, Kunststoff u.s.w., aus geflochtener, gewebter oder gestrickter Rundichnur (Band, Litze) bestehen; dabei ist eine besonders große Längendehnung ohne plastische Verformung bei geringer Elastizität möglich. Es kann aber grundsätzlich auch ein Gummi- bzw. Kunststoffstrang verwendet werden, dessen Material eine Bruchdehnung bis zur Länge L2 (Fig. 1) zuläßt. In diesem Fall kann der Sicherheitsstrang auch noch einen gewissen Anteil der Zuglast mitübernehmen.
• Fig. 7 stellt den Aufbau eines Seils dar, bei dem der Sicherheitsstrang 6 die Seele bzw. mittlere Litze 5 des Seils umgibt; er kann als ein- oder mehrfacher Draht (Schnur, Litze, Band u.s.w.) um die Seele gewickelt sein, er kann sie aber auch als Schlauch oder Schlauch artigen Gewebe umgeben.
• Fig. 8 zeigt einen Sicherheitsstrang 6, der als Umwickelung oder als Schlauch das ganze S.il umgibt in diesem Fall wird an ihn noch die Anforderung gestellt, daß er besonders verschleißfest sein muß. Er kann nach Material und Struktur in der bereits geschilderten Weis.
• variiert werden.
• Ein nach den Erfindungsmerkmalen ausgeführtes Seil bietet wesentliche Vorteile überall, wo hohe dynamische Belastungen auftreten. Die bisher üblichen Seile aus elastischem Material, insbesondere aus Eunststoff, müssen mit Rücksicht auf die Unfallgefahr bei sehr seltenen, schwer abschätzbaren Überlastungsfällen, wie sie vor allem im Schifffahrtibetrieb vorkommen können, stark überdimensioniert werden. Demgegenüber kann bei Seilen mit Sicherheitsstrang, wo keine Unfallgefahr besteht, eine normale (geringere) Seilstärke gewählt werden, ohne daß die Wahrscheinlichkeit eines Überlastungsbruchs während der Lebensdauer des Seils unwirtschaftlich groß würde. Infolgedessen ist ein solches Seil wesentlich billiger, leichter, flexibler und somit auch besser zu handhaben; außerdem ist sein. stoßausgleichende Wirkung bei ruckartigen Beanspruchungen und damit seine Belastbarkeit ohne Unfallgefahr größer als bei den bisher üblichen Seilen, die Befestigungsarmaturen werden weniger stark beansprucht als bei dbordimensionierten Seilen.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Seil (Trosse, Tau, Leine) für alle Verwendungszwecke, bei denen dynamische Zugbelastungen auftreten, wie vor allem im Schiffahrtsbetrieb, hergestellt aus elastischem Material, insbesondere aus Kunststoff, dadurch g e k e n n z e i o h n e t , daß es einen bestimmten Querschnittsanteil - einen oder mehrere Sicherheitcstränge (2,2',2",6) - enthält, der keinen oder einen vergleichgweise nur geringen Anteil der Zugbelastung mitträgt, daß dieser Sicherheitsstrang (Sicherheitsstränge) eine wesentlich größere Längendehnung bis zum Bruch zuläßt als das die ganze Last oder die Hauptlast tragende Seil (1), daß er bei der elastischen-Entspannung des Seils ohne bleibende Verformung auf seine Auggangglänge zurückführbar ist, daß er beim Bruch des Seils, ohne zunächst selbst zu reißen, um einen bestimmten Betrag aus den gerissenen Seilenden gegen eine mehr oder weniger große Reibung herausziehbar ist und daß beim Reißen des Seils dessen elastisch gespeicherte Energie bis zum Spannen und gegebenenfalls bis zum Reißen des Sicherheitsstrangs im wesentlichen oder ganz aufgezehrt wird, während der Sicherheitsstrang selbst keine oder eine vergleichsweise nur geringe Energie bis zu seinem Bruch elastisch speichert.

2. Seil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sicherheitsstrang (2,6) aus einem Material, z.B. Gummi oder Kunststoff, besteht, dessen Bruchdehnung wesentlich größer ist als diejenige des Seils.

3. Seil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß al s Sicherheitsstrang (2,2' ,) ein oder mehrere Drähte oder litzen, die 2.9. aus Stahl oder Kunststoff gefertigt sein können, in Form einer Schraubenfeder gewendelt sind.

4. Seil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sicherheitsstrang (2,2",6) aus einer geflochtenen, gewebten oder gestrickten Rundschnur, Band oder Schlauch besteht

5. Seil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Seele bzw die zentral angeordnete Litze des Seils (1) als Sicherheitsstrang(2, 2',2'') ausgebildet ist.

6. Seil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine oder mehrere Litzen (4) des Seils (1) als Seele einen Sicherheitsstrang (2,2',2 " ) besitzen.

7. Seil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Angprüche, dadurch g e k e n n Z zu e i c h n e t , daß die Seele bzw. die mittlere Litze (5) des Seils oder das ganze Seil (1) von dem als Schlauch oder als Umwickelung ausgebildeten Sicherheitsstrang (6) umgeben ist.

8. Seil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dKt mehrere oder alle Litzen (3) des Seils (1) von als Schlauch oder Umwickelung ausgebildeten Sicherheitssträngen (6) umgeben sind.

9. Seil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sicherheitsstrang (2,2',2",6) im Seilquerschnitt unter Verwendung von reibungserhöhenden Mitteln wie Haft- oder Klebstoffen eingebettet ist, wobei die Größe der Reibung durch Auswahl und Menge dieser Stoffe an die erstrebte Wirkung des Sicherheitsstrangs anpaßbar ist.