DE2231968A1

DE2231968A1 - Litze fuer ein drahtseil aus synthetischen draehten und synthetischen fasern

Info

Publication number: DE2231968A1
Application number: DE2231968A
Authority: DE
Inventors: Hans-Richard Schmittmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1972-06-29
Filing date: 1972-06-29
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DK136223C; DE2231968C3; ES416425A1; NO142920C; NL174172B; FR2191568A5; SE389134B; NO142920B; ZA734403B; DD104580A5; JPS4948951A; US3842584A; FI51505C; DE2231968B2; IT990720B; IE38693L; BE801515A; NL7309041A; DK136223B; FI51505B

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG LEVERK US E N-Bayerwerk Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

Mr/ho

2 8. Juni 1972.

Litze für ein Drahtseil aus synthetischen Drähten und synthetischen Fasern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Litze für ein Drahtseil aus synthetischen Drähten und synthetischen Fasern, bestehend aus einem Kern aus einem Bündel aus parallelgefachten, drehungsfreien, feintitrigen Fasern, einer den Kern spiralförmig umgebenden Lage aus Grobdrähten und mindestens einer zweiten, die erste Lage konzentrisch und spiralförmig umgebenden Lage aus Grobdrähten.

Drahtseile, die aus derartigen Litzen aufgebaut sind, finden Anwendung zum Ziehen oder Heben von Lasten, zum Vertäuen von Waren. Aber insbesondere finden sie Verwendung auf Schiffen und dort wieder vorzugsweise zu deren Vertäuung im Hafen. Mit zunehmender Größe der Schiffe nehmen auch die von den Seilen beim Vertäuen aufzunehmenden Kräfte entsprechend zu.

Nach dem bisherigen Stand der Technik konnte man Draht- und Faserseile nur mit Reißkraftwerten bis zu ca. 250 t herstellen. Geht man darüber hinaus, so bringt der zusätzliche Materialanteil des Seiles keine weitere Kraftaufnahmefähigkeit, die zu dem Aufwand in einem entsprechenden Nutzen stehen würde. Der Verseilungsverlust nimmt dann rapide zu, und die spezifische Festigkeit bzw. die Reißlänge nimmt entsprechend ab.

Le A 14 522 3Q9884/0038

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Litze für Drahtseile aus synthetischen Drähten und synthetischen Fasern zu schaffen, die weit höhere Kräfte, nämlich bis 1000 t und mehr aufnehmen können, ohne daß der Verseilungsverlust zunimmt und die spezifische Festigkeit und die Reißlänge unabhängig vom Seildurchmesser konstant gehalten werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen den Lagen aus Grobdrähten eine Lage aus Faserbündeln angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei Belastung des Seiles die schädlichen Hertzschen Flächenpressungen der Drähte untereinander verringert werden. Der Erfindung liegt nämlich die Erkenntnis zugrunde, daß bei Drahtseilen aus synthetischen Fasern und synthetischen Drähten der Verseilungsverlust keine Funktion des Seildurchmessers, sondern vielmehr eine Funktion des anteiligen Drahtgeschnittes ist. Die Aussage, daß die Seilreißlänge mit zunehmendem Seildurchmesser abnimmt, hätte aber bei synthetischen Drahtseilen nur dann Gültigkeit, wenn die Seile geometrisch gleich wären, d.h., wenn die prozentualen Querschnitts- bzw. Reißkraftanteile der Zentralseele, der Litzenseelen und der Drähte bei allen Seilen gleich groß wären. In Wirklichkeit ergeben sich aber Zusammenhänge zwischen den prozentualen Bruchlastanteilen der Drähte und dem Seildurchmesser. Der Verseilungsverlust fällt nämlich mit ansteigendem Anteil der Seilseelen und der erfindungsgemäßen Lagen aus Faserbündeln, die als Puffer und gleichzeitig als tragende Elemente dienen. Somit kann also die Reißlänge von Drahtseilen aus synthetischen Fasern und synthetischen Drähten unabhängig vom Seildurchmesser gleich groß gehalten werden.

Le A 14 522 - 2 ~

309884/0038

Als Werkstoffe für Drähte und Fasern kommt vornehmlich Polyamid, aber auch Polyäthylen, Polypropylen, Polyurethan, Polyester, Polycarbonat und dergleichen in Frage. Es können auch Drähte aus verschiedenen Materialien für eine Litze verarbeitet werden, ebenso wie beispielsweise die Drähte und die Fasern aus verschiedenen synthetischen Materialien bestehen können.

Je mehr man sich einem bestimmten Verhältnis vom Gesamttiter des Faseranteils einer Litze zum Gesamttiter aller Drähte einer Litze nähert, desto sicherer schaltet man die Querpressung der Drähte aus. Dieses Verhältnis läßt sich näherungsweise berechnen nach der Formel

r 1 _airt /21Tx
_v~ , H - 2 fⁿ <-TT> 1,1,

_tg²(f)

Dabei bezeichnet N die Anzahl der Drähte pro Litze, f das Verhältnis des mittleren spezifischen Gewichtes des Fasermaterials zum mittleren spezifischen Gewicht des Drahtmaterials. Die Funktion V ist für verschiedene Drahtseile in der Litze in dem beigefügten Diagramm wiedergegeben.

Die erfindungsgemäße Litze läßt sich beispielsweise herstellen, indem man ein Bündel aus parallelgefachten, drehungsfreien, feintitrigen Fasern als Litzenkern durch das Maschinenzentrum einer Verseilmaschine führt und gleichzeitig, am Verseilpunkt der Maschine Grobdrähte spiralförmig, ohne Eigendrehung um diesen Litzenkern legt. Diese Grobdrahtlage wird wiederum von feintitrigen, parallelgefachten, synthetischen Fasern ummantelt und darüber eine zweite Lage von Grobdrähten nach dem gleichen Verfahren wie bei dem Legen der ersten Lage gelegt. Auf einer zweiten Maschine werden dann mehrere dieser

Le A 14 522 - 3 -

309884/0038

erfindungsgemäßen Litzen, vorzugsweise 6 bis 8, mit Eigendrehung spiralförmig um eine zentrale Faserseele zu Rundseilen zusammengeschlagen oder zu Flechtseilen zusammengefügt.

Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Litze sind die Faserbündel spiralförmig angeordnet. Nach einer zweiten Ausführungsform sind die Faserbündel achsparallel angeordnet, und nach einer dritten Ausführungsform sind sie zwirngefacht. Alle drei Varianten sind einander äquivalent und sind je nach den vorhandenen Fertigungsmöglichkeiten auswählbar. Spiralförmig oder achsparallel angeordnete Faserbündel können auch gleichzeitig zwirngefacht sein. Dadurch wird erreicht, daß sämtliche Elemente der Litze bei Belastung gleichmäßig Kraft aufnehmen. Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Faserbündel mit Schutzdrall versehen. Diese Maßnahme ist allgemein bekannt und dient der Fabrikationserleichterung. Die gefürchtete Kapillarabspleißung wird auf diese Weise vermieden.

Nach einer weiteren besonderen AüsfUhrungsform sind zumindest in der äußersten Lage von Grobdrähten diese Grobdrähte spiralförmig zu Bündeln mit einem Kern aus Fasern oder einem Draht zusammengefaßt..Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß bei Seilen_;mit sehr großem Durchmesser der einzelne Draht in der GrobdraKtlage kleineren Durchmesser haben kann. Als weiterer Vorteil ergibt sich dadurch eine größere Flexibilität des Seiles. Weiterhin sind vorzugsweise zwischen den Bündeln der Grobdrähte Füllzwirne eingefügt. Diese Maßnahme ist an sich bekannt und bewirkt eine Festigkeitserhöhung und vermeidet durch die Bildung eines Flusenpelzes beim Gebraucht Beschädigungen des Seiles durch mechanischen Einfluß.

Nach einer anderen vorzugsweisen Ausführungsform sind in die Krone der äußersten Drahtlage Füllzwirne eingefügt. Diesen

Le A 14 522 - 4 -

309884/0038

FUllzwirnen kommt die gleiche Aufgabe zu wie. denjenigen, die zwischen die Bündel der Grobdrähte eingefügt sind. Sie vermeiden also an der Oberfläche des Seiles Beschädigungen, insbesondere vermeiden sie Beschädigungen durch Reibungswärme.

In einer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Litze dargestellt und nachstehend näher erläutert:

Um einen Kern 1 aus einem Bündel parallelgefachter, drehungsfreier, feintitriger Pasern ist eine Lage 2 aus Grobdrähten 3 spiralförmig herumgelegt. Diese Grobdrahtlage 2 wird von einer Lage 4 aus Faserbündeln 5 ummantelt. Diese Faserbündel 5 sind spiralförmig angeordnet und sind zwirngefacht. Über den Faserbündeln 5 liegt wieder eine Lage 6 aus spiralförmig angeordneten Grobdrähten 3. Sie wird von einer Lage 7 aus achsparallelen Faserbündeln 8 umschlossen, die einen Schutzdrall aufweisen. Schließlich umschließt diese Lage eine weitere Lage 9 aus Grobdrähten 3, die jeweils zu Drahtbündeln 10 mit. einem Faserkern 11 zusammengefaßt sind. Alternativ kann auch der Kern 11 aus einem Draht bestehen. Zwischen den Bündeln 10 der Grobdrähte sind Füllzwirne 12 zwischengelegt. In die Krone der äußersten Lage 9 aus Drahtbündeln 10 sind ebenfalls Füllzwirne 13 eingefügt. Beim Gebrauch des Seiles spleißen diese FUllzwirne 13 auf und bilden einen FIusenpelz, der die Oberfläche des Seiles! vor Beschädigungen schützt.

Le A 14 522 ~ 5 -

098 84/00 38

Beispiel 1;

Eine Litze gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist aufgebaut aus Polyamid-Drähten und Polyamid-Fasern. Die Dichte des Polyamids beträgt 1,14 g/cm . Die Drähte haben 48 kg

2 spezifische Festigkeit pro mm . Die Fasern besitzen 8,5 g/dtex Titerfestigkeit.

Der Aufbau der Litze ist folgender (bezogen auf Fig. 2):

Kernlage 1 Grobdrahtlage Faserlage 4 Grobdrahtlage Faserlage 7 Grobdrahtlage

325 190 dtex Fasern

10 Drähte a 2,5 mm

783 475 dtex Fasern

12 Drähte a 4,5 mm

3 498 399 dtex Fasern

12 Bündel zu je 4 Drähten ä 4 mm 0 mit

39 070 dtex Faserkern, keine Füllzwirne

Der Gesamttiter einer Litze beträgt an Draht 9 685 000 dtex und an Fasern 5 076 904 dtex, insgesamt also 14 761 904 dtex. Der Materialanteil, bezogen auf den Titer, beträgt somit 65,5 % an Draht und 34,5 % an Fasern.

6 derartige Litzen werden zu einem Fertigseil verarbeitet, das eine Hauptzentralseele mit 30 306 729 dtex Fasern aufweist. Das Seil hat ein Gewicht von 15 000 g/m, eine Seilreißkraft von 461 206 kg und eine Seilreißlänge von 30,8 Reißkilometern.

Beispiel 2;

Eine Litze gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist aufgebaut aus Polypropylen-Drähten und Polypropylen-Fasern. Die Dichte des Polypropylens beträgt 0,9 g/cnr . Die Drähte haben 55 kg spezifische Festigkeit pro mm . Die Fasern besitzen 6 g/dtex' Titerfestigkeit.

Le A 14 522 - 6 -

309884/0038

Der Aufbau der Litze ist folgender (bezogen auf Fi . 2):

Kernlage 1 Grobdrahtlage 2 Faserlage 4 Grobdrahtlage 6 Faserlage 7 Grobdrahtlage 9

113 572 dtex Fasern

8 Drähte a 2,0 mm 0

341 000 dtex Fasern

12 Drähte ä 3,0 mm 0 1 246 300 dtex Fasern '12 Drähte ä 6 mm 0 und 12 Füllzwirne zu je 90 000 dtex Fasern,

Der Gesamttiter einer Litze beträgt an Draht 5 124 000 dtex und an Fasern 2 888 872 dtex, insgesamt also 8 0'12 872 dtex. Der Materialanteil, bezogen auf den Titer, beträgt somit 64 % an Draht und 36 % an Fasern.

6 derartige Litzen werden zu einem·Fertigseil verarbeitet, das eine Hauptzentralseele mit 16 830 000 dtex Fasern aufweist.. Das Seil hat ein Gewicht von 8 150 g/m, eine Seilreißkraft von 265 000 kg und eine Seilreißlänge von 32,5 Reißkilometern.'

Beispiel 3:

Eine Litze gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist aufgebaut aus Polyester-Drähten und Polyester-Fasern. Die Dichte des Polyesters beträgt 1,38 g/cnr. Die hochfesten Fasern haben eine Titerfestigkeit von 8,5 g/dtex. Die Drähte besit-

zen 48 kg spezifische Festigkeit pro mm .

Der Aufbau der Litze ist folgender (bezogen auf Fig. 2):

Kernlage 1 Grobdrahtlage 2 Faserlage 4 Grobdrahtlage 6 Faserlage 7 · Grobdrahtlage 9

596 200 dtex Fasern 10 Drähte ä 3 mm 0 1 540 000 dtex Fasern 14 Drähte a* 5 mm 0 5 313 000 dtex Fasern 16 Bündel zu je 4 Drähten von 4 mm 0 mit 39 070 dtex Faserkern und 4 620 dtex Füllzwirn in der Krone jedes Bündels

Le A 14 522 * 7 -

3 09884/0038

Der Gesamttiter einer Litze beträgt an Draht. 13 731 300 dtex und an Fasern 8 369 032 dtex, insgesamt also 22 100 332 dtex. Der Materialanteil, bezogen auf den Titer, beträgt somit 62 % an Draht und 38 96 an Fasern.

6 derartige Litzen werden zu einem Fertigseil verarbeitet, da eine Hauptzentralseele mit 46 101 000 dtex Fasern aufweist. Das Seil hat ein Gewicht von 8 150 g/m, eine Seilreißkraft von 748 312 kg und eine Seilreißlänge von 33,6 Reißkilometern.

Le A 14 522 - 8 -

309884/0038

Claims

Patentansprüche:

1. Litze für ein Drahtseil aus synthetischen Drähten und. synthetischen Fasern, "bestehend aus einem Kern aus einem Bündel aus parallelgefachten, drehungsfreien, feintitrigen Fasern, einer' den Kern spiralförmig umgebenden Lage aus Grobdrähten und mindestens einer zweiten, die erste Lage konzentrisch· und spiralförmig umgebenden Lage aus Grobdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagen (2, 6, 9) aus Grobdrähten (3) eine Lage (4, 7) aus Faserbündeln (5, 8) angeordnet ist.

2. Litze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (5) spiralförmig angeordnet sind.

3. Litze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (8) achsparallel angeordnet sind_e

4. Litze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (5) zwirngefacht sind.

5. Litze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel (8) mit Schutzdrall versehen sind.

6. Litze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der äußersten Lage (9) von Grobdrähten (3) diese Grobdrähte (3) spiralförmig zu Bündeln (10) mit einem Kern (11) zusammengefaßt sind.

7. Litze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bündeln (10) der Grobdrähte Füllzwirne (12) eingefügt sind.

8. Litze nach Anspruch 1 bis I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in die Krone der äußersten Drahtlage (9) Füllzwirne (13) eingefügt sind.

Le A 14 522 - 9 -

309884/0038