-
Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Drahtseils.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten,
einen Stahlkern aufweisenden Drahtseils mit einem verdünnten Spleiß.
-
Der Spleiß-ist das Mittel, Drahtseile möglichst kontinuierlich und
ohne Fremdkörper, wie Klemmen, aneinanderzusetzen. Man benötigt diese Verbindung
überall, wo zusammengesetzte Seile über Rollen oder andere Führungen laufen oder
auf Trommeln gewickelt werden.
-
Auch der Spleiß stört noch an Führungen und Trommeln.
-
Selbst der unter diesen Umständen in der Regel angewandte Langspleiß,
bei dem man die verschiedenen Außenlitzen an verschiedenen Stellen des Seils in
Abständen nacheinander wechseln läßt, weist an jedem solchen Wechsel infolge der
Überlappung der wechselnden Litzen und der Verstauung ihrer Enden unter den anderen
Litzen eine störende Verdickung auf, jedenfalls im Fall von Drahtseilen mit Stahlkern.
Die Verdickungen verursachen und erleiden Schläge und Klemmungen an den Seil führungen
und erhöhte Pressungen auf Trommeln. Damit ist das zusammengesetzte Seil gerade
an seinen schwächsten Stellen erhöhten Belastungen ausgesetzt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Stahlkern aufweisende
Drahtseile eine neue Seilverbindung mit einem demgegenüber verdünnten Spleiß zu
schaffen; möglichst soll der Spleiß im wesentlichen auf den Normaldurchmesser des
Seils gebracht werden.
-
Gemäß der Erfindung wird eine solche Seilverbindung dadurch erhalten,
daß 1) in dem Spleiß die Stahlkerne der beiden Seilenden gestossen werden und die
Außenlitzen der beiden Seilen den teils auf der einen, teils auf der anderen Seite
der Stoßstelle verschieden weit in die Räume dort herausgenommener Außenlitzen gelegt
werden und jeweils die Enden der herausgenommenen und der eingelegten Außenlitze
nach einem reibschlüssigen Aneinanderlegen unter den anderen Außenlitzen verstaut
werden, 2) Seile mit einer Lage aus warmverformbarem Kunststoff zwischen dem Stahlkern
und den Außenlitzen verwendet werden und 3) das Drahtseil jeweils auf der Überlappungslänge
der genannten Enden bis zum Erweichen des Kunststoffs erwärmt und zusammengedrückt
wird.
-
Die Maßnahmen zu 1) und 2) sind an sich bekannt, auch die Anwendung
eines Langspleißes nach 1) zum Verbinden von Seilen nach 2), jedoch nur zum Herstellen
normaler, d.h.
-
im Vergleich zum Seildurchmesser dicker, Spleiße.
-
Das Charakteristische an dem neuen Verfahren ist, daß es auf das bisher
ungekannte Erzeugnis eines verdünnten Spleißes gerichtet ist und zu dessen Verwirklichung
die Auswahl nach 2) und die, wie mit der Erfindung erkannt wurde, bei dieser Auswahl
mögliche neue Maßnahme nach 3) getroffen
worden ist: Die, vorzugsweise
auf den Stahlkern aufextrudierte, Kunststoff-Lage schafft, wenn der Spleiß nach
ihrem Erweichen zusammengedrückt wird, völlig andere Verhältnisse, als wenn er ohne
sie zusammengedrückt würde.
-
Bei einem Zusammendrücken des durch die verstauten Litzenenden aufgeweiteten
Seilabschnittes ohne die Kunststoffmasse würden alle Kräfte an den Überkreuzungen
zwischen den Drähten der Außenlitzen und den Drähten des Stahlkerns und der verstauten
Litzenenden sowie zwischen den Drähten der verstauten Litzenenden und denen des
Stahlkerns auf den Stahlkern übertragen werden. An diesen schmalen Brücken der Kraftübertragung
werden die spezifischen Flächenpressungen so groß, daß die betroffenen Drähte praktisch
zerdrückt werden. Das Seilgefüge erlitte Beschädigungen und Zerstörungen, die das
Seil unbrauchbar machen würden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Zusammendrücken mit der erweichten Kunststoff-Lage
zwischen dem Stahlkern und den Außenlitzen wird zunächst die Kunststoff-Lage verformt.
-
Unter Aufgabe ihrer vorher im ganzen gleichmäßigen Verteilung fließt
die Kunststoffmasse in die größeren Hohlräume neben den verstauten Litzenenden und
füllt sie, während an den anderen Stellen die Außenlitzen, die Kunststoffmasse dort
verdrängend, näher an den Kern heranrücken. Wo die Litzenenden noch ungeteilt sind,
kommt der Stahlkern dementsprechend in eine außermittige Lage. Wo die Litzenenden,
was man in der Regel vornimmt, auf dem letzten Rest ihrer Länge längsweise halbiert
sind und die Halblitzen auf. gegenüberliegenden Seiten des Stahlkerns verstaut werden,
drücken sich diese, da sie ihre Litzenstruktur verloren haben, ziemlich flach und
der Stahlkern behält dazwischen in etwa seine mittige Lage. Schließlich kommen
zwar
ziemlich die gleichen Berührungen zwischen den Drähten der Außenlitzen, des Stahlkerns
und der verstauten Litzenenden zustande wie bei einem Zusammendrücken ohne Kunststoffmasse.
Es werden hier aber nicht alle Kräfte übertragen. Die Kunststoffmasse nimmt einen
großen Teil der Kräfte auf und verteilt sie. Dabei mag auch eine Art hydrostatischer
Kraftübertragung, d.h. in allen Richtungen, zustandekommen. Eine auf den Stahlkern
aufextrudierte Kunststoffmasse ist in diesen von vornherein eingedrungen, soweit
sie konnte. Die bei dem betrachteten Zusammendrücken nach außen in die Rillen zwischen
den Außenlitzen gedrückte Masse kommt hier in eine schon wieder kühlere Umgebung
und wird steifer; auch werden die Rillen nach außen enger und setzen damit, zumal
der steifer werdenden, Masse einen größeren Widerstand entgegen. Im Zwischenraum
zwischen den Außenlitzen und dem Kern, wo sie am weichsten bleibt, ist die Kunststoffmasse
dann in einem gewissen Maße eingeschlossen. Damit sind wenigstens annähernd die
Bedingungen für einen hydrostatischen Druckaufbau gegeben. Diesem versuchen alle
angrenzenden Elemente des Seils nachzugeben, sofern sie nach hier oder da eine Ausweichmöglichkeit
haben.
-
So kommt, teilweise im Zusammenwirken mit den erwähnten Kraftübertragungsbrücken,
eine gewisse Formveränderung innerhalb des Seilquerschnitts im ganzen zustande und
nicht nur an einzelnen Stellen. Der Stahlkern wird etwas unrund; wenn er ein Seil
ist, verschieben sich seine Litzen etwas gegeneinander und verformen sich in sich.
Entsprechendes gilt für die Außenlitzenlage. Bei alledem kann auch eine die Verschiebungen
der Elemente im Seilquerschnitt fördernde Schmiermittelwirkung der Kunststoffmasse
angenommen werden.
-
Eindrückungen der Drähte an deren Überkreuzungen mit den Drähten anderer
Litzen erreichen kein schädliches Ausmaß.
-
Die hauptsächliche Wirkung der erfindungsgemäßen Zusammendrückung
dürfte,
wohlgemerkt, in der Raumerfüllung durch den Kunststoff und in deren Verlagerung
liegen: Die vorher im ganzen gleichmäßig, ringförmig auf dem Seilquerschnitt verteilte
Kunststoffmasse verschiebt sich, grob betrachtet-, nach den verstauten Litzenenden
hin und nimmt diese auf.
-
Es entstehen keine das Seil aufweitenden Hohlräume neben den verstauten
Litzenenden. Selbst das durch die Überlappung überzählig hinzukommende Volumen des
einen Litzenendes kann mindestens teilweise dadurch kompensiert werden, daß eine
Menge des Kunststoffs zwischen den Außenlitzen nach außen aus dem Seil herausgequetscht
wird.
-
So gelingt es bei geeigneter Bemessung der Kunststoff-Lage ohne weiteres,
den Spleiß an den Verdickungsstellen bis annähernd oder auch ganz wieder auf den
normalen Seildurchmesser zu verdünnen.
-
Die Kunststoff-Lage braucht dafür gar nicht sonderlich dick zu sein.
Man kann die bewährten Seile mit einer auf den Kern aufextrudierten Kunststoff-Zwischenlage
verwenden, in die die Litzen der Außenlage bis fast zur Berührung mit den Litzen
des Kernes eingedrückt sind.
-
Zugleich zeigt der nach der Erfindung hergestellte Spleiß eine wesentlich
vergrößerte Festigkeit. Es wurde eine Steigerung von 20 % ermittelt gegenüber gleichen
und in gleicher Weise, aber ohne die neue Maßnahme nach dem Erfindungsvorschlag
gespleißten Seilen.
-
Um die Festigkeit des Spleißes noch etwas weiter zu erhöhen, wird
vorgeschlagen, daß auf jeder Seite der Stoßstelle des Stahlkerns der der Stoßstelle
am nächsten liegende Aneinanderschluß von Außenlitzen einen mindestens 1,5 mal,
vorzugsweise mindestens 2 mal so großen Abstand von der Stoßstelle hat, wie ihn
die verschiedenen Aneinanderschliisse
voneinander haben.
-
Die nach der Erfindung bevorzugt verwendeten Seile mit in eine Kunststoffummantelung
des Kern eingedrückten Außenlitzen haben eine so genaue, stetige Auflage der Außenlitzen
in den von ihnen selbst gedrückten Betten und erhalten nach der Erfindung in dem
Spleiß an ihren aneinanderschließenden Enden eine annähernd formschlüssige Befestigung,
die eine so ausgeprägte Haltekraft erzeugt, daß sich hier die Eytelweinsche Beziehung
S1 = S0 x elf immerhin nährungsweise auswirken kann. Nachdem mit der Erfindung eine
Haltekraft S0 geschaffen worden ist, lohnt sich die mit der vorgeschlagenen Vergrößerung
des Abstands erzielte Vergrößerung des Umschlingungswinkels 19.
-
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiels weiter verdeutlicht.
-
Fig. 1 zeigt ein Drahtseil im Querschnitt, das zur Herstellung eines
mittels eines Spleißes zusammengesetztes Seiles verwendet wird, Fig. 2 zeigt einen
Abschnitt aus dem Spleiß vor der Fertigstellung teils im Längsschnitt, teils in
Ansicht (Kunststoff weggelassen), Fig. 3 zeigt den fertigen Spleiß in einem Querschnitt
etwa nach Linie III-III in Fig. 2, die Litzen nur im Umriß.
-
Das zur Herstellung eines zusammengesetzten Seiles verwendete Drahtseil
hat, wie Fig. 1 erkennen läßt, den Aufbau (1 + 6) + 8. Zwischen dem Kern seil und
den Außenlitzen befindet sich eine Kunststoff-Lage. Der Kunststoff ist auf das Kernseil
aufextrudiert und, da in jeder zweiten Litze des Kernseils ein Draht weggelassen
ist, tief in das Kernseil eingedrungen. Die Außenlitzen sind dann in einem gesonderten
Arbeitsgang
in die Kunststoff-Lage eingedrückt worden, und zwar nicht ganz, aber beinahe bis
zur Berührung mit dem Kernseil. Die Litzen des Kernseils sind Normallitzen 1 + 6
bzw. 1 + 5. Die Außenlitzen sind Parallelschlaglitzen 1 + 5 +(5 + 5) + 10.
-
Das eine der beiden zusammengesetzten Drahtseile ist mit 1 bezeichnet,
das andere mit 2. Das Kernseil des Drahtseils 1 trägt das Bezugszeichen 1.0, dasjenige
des Drahtseils 2 das Bezugszeichen 2.0. Die Außenlitzen des Drahtseils 1 sind mit
1.1 bis 1.8 numeriert, diejenigen des Drahtseils 2 mit 2.1 bis 2.8. Die Kunststoff-Lage
des Drahtseils 1 hat das Bezugszeichen 1.9, diejenige des Drahtseils 2 das Bezugszeichen
2.9.
-
Zur Herstellung des Spleißes wurden an den beiden zusammenzusetzenden
Enden der Drahtseile 1 und 2 die Außenlitzen 1.1-1.8 bzw. 2.1-2.8 auf z.B. 5 m Länge
abgewickelt und die Kernseile 1.0 bzw. 2.0 hier abgeschnitten. Dann wurden die Seilenden
mit den Schnittflächen der Kernseile aneinandergesetzt und die Außenlitzen wie folgt
gegenseitig übergreifen gelassen: An dem Drahtseil 1 wurde die Außenlitze 1.2 noch
etwas über 2 m weiter abgewickelt und stattdessen die Außenlitze 2.2 des Seiles
2 in das freigewordene, schraubenlinienförmige Litzenbett eingelegt. Die dann überschüssigen
Restlängen der Außenlitzen 1.2 und 2.2. wurden abgeschnitten. Die beiden Litzenoenden
am Seil wurden, die unten noch im einzelnen erläutert, verbunden und im übrigen
unter die Außenlitzenlage gezogen.
-
ln gleicher Weise wurde anschließend an dem Drahtseil 2 mit den Litzen
2.5 und 1.5 verfahren. In der Folge wurden dann die übrigen Litzen, immer abwechselnd
am Seil 1 und am Seil 2, ebenso verlegt, und zwar in etwa 3 m, 4 m und 5 m Abstand
von der Stoßstelle der Kernseile.
-
Der Abschnitt gemäß Fig. 2 zeigt die zuerst erwähnte Verbindungsstelle
der Außenlitzen 1.2 und 2.2, d.h. in etwas über 2 m Abstand links von dem dargestellten
Abschnitt beb findet sich die Stoßstelle der Kernseile und in etwa 1 m, 2 m und
3 m Abstand rechts von dem dargestellten Abschnitt folgen weitere, gleiche Litzenverbindungen.
Mit der letzten geht der Spleiß zu Ende, dahinter liegt das reine Drahtseil 1. Spiegelbildlich
zur Stoßstelle der Kern seile findet sich auf der anderen Seite das gleiche mit
dem Drahtseil 2.
-
In Fig. 2 läßt sich das an der vollständigen Numerierung der Litzen
ohne weitere Erläuterungen verfolgen.
-
Zum Verbinden der Litzen 1.2 und 2.2 wurde das Seil in einem Abstand
rechts und links von dem dargestellten Abschnitt eingespannt und etwas aufgedreht,
so daß sich die Außenlitzen lockerten. Die Außenlitzen 1.3 und 2.3 wurden etwas
abgehoben, und das Ende der Außenlitze 2.2 wurde daruntergezogen. Noch in ihrem
Bett, vor der Litze 1.3, wurde dann die Außenlitze 2.2 bei 2.2.3 durchstochen und
die Außenlitze 1.2 durch die Durchstechung hindurchgezogen.
-
Ihr Ende wurde dann unter die hierfür abgehobenen Außenlitzen 1.1
und 2.8 gezogen.
-
Das Ende der Außenlitze 2.2 wurde hinter der Außenlitze 2.4 gespalten;
die beiden entstandenen Litzenhälften 2.2.1 und 2.2.2 wurden nach gegenüberliegenden
Seiten des Seilquerschnitts verlegt und unter den nächsten Außenlitzen verstaut,
wofür schrittweise wiederum immer zwei abgehoben
wurden.
-
Ebenso wurde hinter der Außenlitze 1.1 mit dem Ende der Außenlitze
1.2 verfahren. Die Zeichnung ist hier um der Darstellung willen nicht wirklichkeitsgetreu:
Die Teilung in die Litzenhälften 1.2.1 und 1.2.2 liegt bereits unmittelbar hinter
der Durchstechung 2.2.3.
-
Anschließend wurde mittels der erwähnten Einspannung das Seil wieder
zugedreht, d.h. die Lockerung der Außendrähte rückgängig gemacht und der Normalzustand
wiederhergestellt.
-
Nun wurde der Abschnitt mittels eines Heißluftgebläses, wie man es
zum Schweißen von Kunststoffen verwendet, erwärmt, um die Kunststoff-Lage 1.9 (in
Fig. 2 nicht dargestellt, siehe stattdessen Fig. 1 und 3) zu erweichen. Anschließend
wurde der erweichte Abschnitt zusammengedrückt. Dazu diente eine zweiteilige Preßform,
deren Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Seiles war
und sich in der Nähe der Berührungsstelle der beiden Formhälften in Form einer Abrundung
etwas erweiterte, um hier Beschädigungen des Seils zu vermeiden. Um die damit entstehende
Unregelmäßigkeit auszugleichen, wurde zweimal unter verschiedenen Winkeln gepreßt.
Nach dem Austritt aus der Preßform nahm das Seil durch elastische Rückdehnung seinen
normalen Durchmesser an.
-
Statt der Verwendung des Heißluftgebläses könnte man auch die Preßform
mit Heizelementen versehen.
-
Die Auswirkung der Pressung auf das Innere des Seilquerschnitts in
der Umgebung der Durchstechung 2.2.3 ist in Fig. 3 im Vergleich zu Fig. 1 zu erkennen.
-
Die meisten Litzen sind in sich etwas deformiert, das Kernseil ist
es als ganzes und die Lage der Außenlitzen ebenfalls.
Durch die
hier überschüssige Litze 2.2 ist das Kernseil in eine exzentrische Stellung verdrängt
und die Lage der Außenlitzen stellenweise etwas aufgerissen. Die in Fig. 1 gleichmäßig
verteilte Kunststoffmasse ist weitgehend in die neben der Außenlitze 2.2 entstandenen
Hohlräume geflossen.
-
Der Außenumfang des Seiles ist dabei in Form und Größe annähernd wiedemhergestellt
worden. Die Deformierungen sind ziemlich überallhin verteilt. Keine Stelle mußte
so viel Verformung aufnehmen, daß die Drähte schwerwiegend beschädigt worden wären.
-
Im Bereich der halbiertcn Außenlitzen, d.h. der Litzenhälften 1.2.1,
1.2.2, 2.2.1 und 2.2.2, sind die Deformierungen des Seilquerschnitts wesentlich
geringfügiger, da die Litzenhälften keine Strukturfestigkeit mehr besitzen und sich
auseinanderdrücken lassen und anpassen.