EP0111797B1 - Drahtseil mit einer Mehrzahl von Litzenlagen - Google Patents

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EP0111797B1
EP0111797B1 EP83112131A EP83112131A EP0111797B1 EP 0111797 B1 EP0111797 B1 EP 0111797B1 EP 83112131 A EP83112131 A EP 83112131A EP 83112131 A EP83112131 A EP 83112131A EP 0111797 B1 EP0111797 B1 EP 0111797B1
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EP
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strands
rope
plastic
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wire rope
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EP83112131A
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Roland Dipl.-Ing. Verreet
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Drahtseilwerk Saar GmbH
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Drahtseilwerk Saar GmbH
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    • D07B1/068—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core having a rope configuration characterised by the strand design
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    • D07B2401/2065—Reducing wear
    • D07B2401/2075—Reducing wear externally

Definitions

  • the invention relates to a wire rope with a plurality of strands.
  • Wire ropes are mainly used when running over rollers, but also on other guides, on drums, etc. Exposed to wear. This applies not only to the outer strand layer, but in the case of multi-layer ropes also to the inner strand layer (s) due to the support of the outer strand layer and the relative movement of the outer strands relative to the rope core comprising the inner strand layer (s) and, if necessary, within the rope core.
  • rope sheaths made of plastic are known, which should cushion the rope and protect the rest from corrosion.
  • Another means of protecting the wire ropes is to let them run over plastic rollers.
  • the plastic rollers very preferably protect the outer strands and especially their outer peripheral sections. This creates a dangerous uncertainty with regard to the timely detection of discard, because wire breaks already occur on the inside while everything is still intact on the outside.
  • the plastic rollers are susceptible to diagonal pull.
  • the invention is based on the object of protecting the outer strand layer of a multi-layer wire rope to a desired extent. Wire breaks in the outer strand layer should be recognizable. Other advantages are mentioned below.
  • the intended purpose is achieved in that, in a wire rope with a plurality of strand layers, at least one quarter and at most three quarters of the outer strands have a plastic sheath which projects beyond the circle of the wire rope circumscribing the other outer strands.
  • the outer strands of the rope are only partially protected by padding, namely the sheathed strands.
  • the other strands are protected to a certain extent by the fact that the encircling circle of the wire rope is surmounted by the sheathing and therefore does not carry them or carries them less.
  • the desired degree of protection of the outer strand layer can be set with the number ratio between the sheathed and the other strands and with the extent to which the sheaths protrude.
  • the uncovered strands allow wire breaks to be recognized by them without any hindrance.
  • the operation of the jackets can be included in the calculation.
  • the service life of the outer strand layer can be influenced in this as well as in that direction by varying the stress over time.
  • unsheathed strands these are also exposed to progressive contact and greater transverse pressures. If the originally covered strands are finally completely exposed on the outside, the stress on the strand layer is similar to that of a rope with normal outer strands. Then wire breaks can also be seen on the originally coated strands. For this reason, too, it is possible to provide for complete abrasion of the plastic coating.
  • The, increased, lifespan of the rope core can, since the lifespan of the outer strand layer can be adapted almost arbitrarily according to the above, can be implemented almost completely in the lifespan of the rope as a whole. With the service life of the outer strand layer, it is only necessary to remain slightly below that of the rope core in order to recognize that it is ready to take off.
  • Annoying scraps occur when the rope is worn compared to the sheathing of an entire rope only small amounts and dimensions of plastic are not present in a strand sheath.
  • the metallic cross-section of the plastic-sheathed outer strands will touch the circumscribed circle or be cut slightly so that the exposed strand continues to bear transverse forces.
  • a slight cutting of the circumscribing circle and protrusion may be necessary for carrying it to compensate for the elastic sinking of the strand into the plastic that is still present on its underside, which is to be expected in each case.
  • their metallic cross section can be kept completely within the circumscribed circle.
  • plastic-coated outer strands As secure and permanent support as possible on the rope core, they can be pressed into the rope cross-section by molding the plastic sheathing on the underside of the strand on the rope core, if necessary also with a slight flattening on the top of the rope.
  • the result of this procedure is particularly advantageous in that the plastic-coated outer strands are pressed into the rope cross-section while the plastic sheathing is thermally deformed on the previously heated rope core and / or the other, previously heated, outer strands.
  • the plastic then deforms exactly where it should and not where it should not: on the underside of the strand, it is pressed into the gaps between the strands due to the heating of the surrounding material, so that this does not happen first happen in the course of use and can loosen the rope structure, rather the strand immediately receives a firm, final bed, and on the unheated upper side the sheath is preserved, as it is.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention consists of a Warrington-type rope with thicker and thinner outer strands, in which the smaller outer strands have the plastic sheathing. Because with this construction, the smaller strands mentioned only fill in gaps and have no load-bearing function, the rope structure is stable without them.
  • plastic-coated outer strands will be distributed as evenly as possible over the rope circumference.
  • the drawing shows an embodiment of the invention.
  • An inner strand layer of five strands 2 and an outer strand layer of five larger strands 2 and fifth smaller strands 4 are stranded on a core strand 1 in one operation.
  • the larger strands 3 lie in the grooves between the strands 2 of the inner strand layer.
  • the smaller strands 4 sit on the humps of the strands 2 in the spaces between the strands 3.
  • the strands 4 are provided with an extruded casing 5 made of plastic. They were pressed in during stranding in such a way that the sheathing on the underside of the strands 4 was slightly deformed, i.e. has adapted to the curvature of the strands 2 and has pressed something into the side in the interstices between the strands 2 and the strands 3.
  • the sheathing 5 projects beyond the circumscribing circle 6 of the metallic cable cross section.
  • the protrusion of the jackets 5 over the circumscribing circle 6 is 0.30 mm. In the case of the rope described, it could be changed approximately in a range from 0.10 to 0.50 mm, preferably from 0.20 to 0.40 mm. In the case of ropes of different diameters, these values would increase or decrease in proportion.

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Drahtseil mit einer Mehrzahl von Litzenlagen.
  • Drahtseile sind hauptsächlich beim Lauf über Rollen, aber auch an anderen Führungen, auf Trommeln u.a.m. Verschleiss ausgesetzt. Das gilt nicht nur für die äussere Litzenlage, sondern im Falle mehrlagiger Seile auch für die innere(n) Litzenlage(n) infolge der Abstützung der äusseren Litzenlage auf und der relativen Bewegung derAussenlitzen gegenüber dem die innere(n) Litzenlage(n) umfassenden Seilkern sowie ggf. innerhalb des Seilkerns.
  • Zum Schutz und zur Schonung der Seile bei dieser Beanspruchung sind Seilummantelungen aus Kunststoff bekannt, die das Seil polstern und im übrigen vor Korrosion schützen sollen.
  • Diese Seilummantelungen haben sich jedoch nicht bewährt. Sie scheuern sich meist bald durch und hängen dann in Fetzen herum. Dagegen helfen auch Verankerungen der Ummantelung, die z.B. schwalbenschwanzförmig zwischen die Litzen greifen, nur wenig. Wählt man ein dauerhafteres Kunststoffmaterial, wird das Seil zu steif. Auch bleiben die Drahtbrüche verdeckt, an denen man die Ablegereife des Seils erkennt.
  • Als eine Abwandlung der Kunststoffummantelung eines Drahtseils ist aus der DE-OS1 510 073 der Vorschlag bekannt, die erwähnten schwalbenschwanzförmigen Verankerungen zu Buckeln an der Seiloberfläche zu erweitern, die die Auflagedrücke des Seils aufnehmen und weitgehend über die erwähnten Verankerungen nach innen leiten, so dass die Aussenlitzen nicht unmittelbar betroffen werden. Da diese Funktion auf dem in den Zwischenräumen der Aussenlitzen vorhandenen Kunststoff beruht und nicht unbedingt die vollständige Ummantelung des Seils verlangt, können hier auch die Scheitellinien der Aussenlitzen mit dem Seilprofil abschliessen, d.h. ihre obersten Drahtbuckel können freiliegen.
  • Dieser Gestaltung haften im wesentlichen die gleichen Nachteile an wie der normalen Ummantelung einschliesslich der mangelhaften Erkennbarkeit von Drahtbrüchen. Hinzu kommt eine schwierige Herstellung. Diese Seile konnten sich nicht einführen.
  • Ein weiteres Mittel zur Schonung der Drahtseile ist, sie über Kunststoffrollen laufen zu lassen.
  • Während jedoch die Verankerungen der Ummantelungen in dieser oder jener Form immer auch Kunststoffeinlagerung im Seilinneren bringen und damit dort gleichfalls gewisse verschleissvermindernde Polsterungen erzeugen, schonen die Kunststoffrollen sehr bevorzugt die Aussenlitzen und besonders deren äussere Umfangsabschnitte. Daraus erwächst eine gefährliche Unsicherheit in bezug auf das rechtzeitige Erkennen der Ablegereife, weil im Inneren schon Drahtbrüche auftreten, während aussen noch alles intakt ist. Ausserdem sind die Kunststoffrollen anfällig gegen Schrägzug.
  • Im Normalfall, in dem Drahtseile einfach mit blanken Aussenlitzen auf Stahlrollen laufen, verschleissen die Aussenlitzen meist entschieden eher als der Seilkern und verlangen damit das Ablegen des Seils in einem Zeitpunkt, in dem der Kern durchaus noch brauchbar wäre. Insgesamt betrachtet ist damit die Lebensdauer des Seils unnötig vermindert.
  • Der Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, die äussere Litzenlage eines mehrlagigen Drahtseils in einem gewünschten Ausmass zu schonen. Dabei sollen Drahtbrüche in der äusseren Litzenlage erkennbar sein. Weitere Vorteile sind unten erwähnt.
  • Gemäss der Erfindung wird der angestrebte Zweck dadurch erfüllt, dass in einem Drahtseil mit einer Mehrzahl von Litzenlagen mindestens ein viertel und höchstens drei viertel der Aussenlitzen eine Kunststoffummantelung aufweisen, die über den die anderen Aussenlitzen umschreibenden Kreis des Drahtseils hinausragt.
  • Bei dieser Lösung sind die Aussenlitzen des Seils nur zum Teil durch eine Polsterung geschont, nämlich die ummantelten Litzen. Die anderen Litzen erhalten eine gewisse Schonung dadurch, dass der sie umschreibende Kreis des Drahtseils von den Ummantelungen überragt wird und sie dadurch nicht oder weniger tragen. Das gewünschte Mass der Schonung der äusseren Litzenlage lässt sich einstellen mit dem Zahlenverhältnis zwischen den ummantelten und den anderen Litzen und mit dem Ausmass des Überstehens der Ummantelungen. Die nicht ummantelten Litzen lassen Drahtbrüche an ihnen ohne jede Hinderung erkennen.
  • Darüber hinaus kann man den Betrieb der Ummantelungen in die Rechnung einbeziehen. Man kann höher oder weniger abriebfesten Kunststoff einsetzen, die Ummantelung dicker oder dünner bemessen und die Anzahl der ummantelten Litzen auch unter Berücksichtigung des Abriebs wählen. So lässt sich auch durch zeitlich unterschiedliche Beanspruchung die Lebensdauer der äusseren Litzenlage in dieser wie in jener Richtung beeinflussen. In dem Masse, in dem sich die Ummantelung abnutzt und ihr Überstand über den die anderen, nicht ummantelten Litzen umschreibenden Kreis verringert, sind auch diese fortschreitender Berührung und stärkeren Querpressungen ausgesetzt. Liegen die ursprünglich ummantelten Litzen schliesslich aussen ganz frei, ist die Beanspruchung der Litzenlage ähnlich derjenigen eines Seils mit normalen Aussenlitzen. Dann sind auch an den ursprünglich ummantelten Litzen Drahtbrüche zu erkennen. Auch um dessentwillen kann man vollständigen Abrieb der Kunststoffummantelung vorsehen.
  • Die zumindest einige Zeit lang stattfindende Aufnahme der Querkräfte hauptsächlich durch die ummantelten Litzen schont ferner den Seilkern, vor allem dadurch, dass diese Querkräfte an der Unterseite der ummantelten Litzen wiederum gespolstert an den Seilkern weitergegeben werden. Die, erhöhte, Lebensdauer des Seilkerns kann, da man nach dem vorstehenden die Lebensdauer der äusseren Litzenlage nahezu beliebig anpassen kann, fast vollständig in Lebensdauer des Seils im ganzen umgesetzt werden. Man braucht mit der Lebensdauer der äusseren Litzenlage nur geringfügig unter der des Seilkerns zu bleiben, um die Ablegereife rechtzeitig zu erkennen.
  • Störende Fetzen treten beim Verschleiss der im Vergleich zur Ummantelung eines gesamten Seils nur geringfügigen Kunststoffmengen und -abmessungen einer Litzenummantelung nicht auf.
  • Jedenfalls dann, wenn vollständiger Abrieb der Litzenummantelungen innerhalb der Lebensdauer des Seils vorgesehen ist, wird man den metallischen Querschnitt der kunststoffummantelten Aussenlitzen den genannten umschreibenden Kreis berühren oder geringfügig schneiden lassen, damit die freigelegte Litze weiterhin Querkräfte mitträgt. Ein geringfügiges Schneiden des umschreibenden Kreises und Überstehen kann für das Mittragen erforderlich sein zum Ausgleich des elastischen Einsinkens der Litze in den an ihrer Unterseite weiterhin vorhandenen Kunststoff, das dabei jeweils zu erwarten ist. Es könnte jedoch auch Gründe geben, die ummantelten Litzen nachher gar nicht mehr tragen zu lassen. Zu diesem Zweck kann man ihren metallischen Querschnitt vollständig innerhalb des genannten umschreibenden Kreises halten.
  • Um den kunststoffummantelten Aussenlitzen eine möglichst sichere und dauerhafte Abstützung auf dem Seilkern zu geben, kann man sie unter Anformung der Kunststoffummantelung an der Litzenunterseite an den Seilkern, ggf. ferner unter leichter Abflachung an der Litzenoberseite, in den Seilquerschnitt eindrücken.
  • Besonders vorteilhaft ist in dieser Beziehung im Ergebnis die Verfahrensweise, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen unter Wärmeverformung der Kunststoffummantelung an dem, vorher erhitzten, Seilkern und/oderden, vorher erhitzten, anderen Aussenlitzen in den Seilquerschnitt eingedrückt werden. Der Kunststoff verformt sich dann gerade dort, wo er es soll, und dort nicht, wo er es nicht soll: An der Unterseite der Litze drückt er sich infolge der Erwärmung durch das dortige Umgebungsmaterial in die Zwischenräume der Litzen hinein, so dass dies nicht erst im Laufe des Gebrauchs geschehen und die Seilstruktur lockern kann, vielmehr die Litze gleich ein festes, endgültiges Bett erhält, und an der nicht erwärmten Oberseite bleibt die Ummantelung, ziemlich wie sie ist, erhalten.
  • Soweit sich die ummantelten Litzen jedoch erst nach der Verseilung im Lauf der Benutzung tiefer in den Seilquerschnitt eindrücken und sich dadurch - was beim Eindrücken während der Verseilung noch durch ein relatives Zurückhalten dieser Litzen ausgeglichen werden kann - lockern würden, kann man dem dadurch entgegenwirken, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen etwas weniger elastisch als die anderen Aussenlitzen und als der die Litzen unter den Aussenlitzen umfassende Seilkern gewählt sind. Die Lockerung wird dann durch die grössere Dehnfähigkeit der anderen Seilelemente verhindert.
  • Für den Normalfall bewegter Seile ist es zu empfehlen, dass jeweils auf den beiden Seiten der kunststoffummantelten Aussenlitzen andere, nicht ummantelte, Litzen verlaufen, weil die Litzen sich dann wegen des weitaus geringeren Reibwerts Kunststoff/ Stahl gegenüber Kunststoff/Kunststoff ungehindert gegeneinandner verschieben können, wie für die Verbiegung des Seils erforderlich.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Seil von Warrington-Machart mit dickeren und dünneren Aussenlitzen, in dem die kleineren Aussenlitzen die Kunststoffummantelung aufweisen. Denn bei dieser Konstruktion füllen die genannten kleineren Litzen nur Lücken aus und haben keine tragende Funktion, das Seilgefüge ist ohne sie stabil.
  • Es versteht sich, dass man die kunststoffummantelten Aussenlitzen möglichst gleichmässig über den Seilumfang verteilen wird.
  • Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
  • Sie zeigt einen Querschnitt durch ein Warrington-Seil.
  • Auf einer Kernlitze 1 sind in einem Arbeitsgang eine innere Litzenlage aus fünf Litzen 2 und eine äussere Litzenlage aus fünf grösseren Litzen 2 und fünft kleineren Litzen 4 verseilt. Die grösseren Litzen 3 liegen in den Rillen zwischen den Litzen 2 der inneren Litzenlage. Die kleineren Litzen 4 sitzen auf den Buckeln der Litzen 2 in den Zwischenräumen zwischen den Litzen 3.
  • Die Litzen 4sind mit einer aufextrudierten Ummantelung 5 aus Kunststoff versehen. Sie sind bei der Verseilung derart eingedrückt worden, dass die Ummantelung an der Unterseite der Litzen 4 etwas verformt worden ist, d.h. sich der Wölbung der Litzen 2 angepasst und seitlich in die Zwickelräume zwischen den Litzen 2 und den Litzen 3 etwas hineingedrückt hat.
  • An der Oberseite der Litzen 4 steht die Ummantelung 5 über den umschreibenden Kreis 6 des metallischen Seilquerschnitts über.
  • Die Litzen sind sämtlich Parallelschlaglitzen. Die Durchmesser betragen:
    • Kernlitze 1: 2,30 mm, Litzen 2: 2,92 mm, Litzen 3: 3,35 mm, Litzen 4 ohne Ummantelung: 2,20 mm, Litzen 4 mit Ummantelung: 2,80 mm, umschreibender Kreis 6: 13,2 mm.
  • Der Überstand der Ummantelungen 5 über den umschreibenden Kreis 6 beträgt 0,30 mm. Er könnte bei dem beschriebenen Seil etwa in einem Bereich von 0,10 bis 0,50 mm, vorzugsweise von 0,20 bis 0,40 mm, verändert werden. Bei Seilen anderen Durchmessers würden sich diese Werte etwa verhältnisgleich vergrössern bzw. verkleinern.
  • Die aus der Zeichnung erkennbare Schonung des Seilinneren durch die Abpolsterung der ummantelten - und die Querkräfte hauptsächlich aufnehmenden - Aussenlitzen an der Unterseite ist von besonderem Vorteil auch bei Normal-Seilen, insbesondere drehungsfreien Seilen, in denen die Aussenlitzen die Litzen der nächstinneren Litzenlage überkreuzen und durch die Polsterung die hohe Flächenpressung an den Überkreuzungen gemildert wird.

Claims (8)

1. Drahtseil mit einer Mehrzahl von Litzenlagen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein viertel und höchstens drei viertel der Aussenlitzen (4) eine Kunststoffummantelung (5) aufweisen, die über den die anderen Aussenlitzen (3) umschreibenden Kreis (6) des Drahtseils hinausragt.
2. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Querschnitt der kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) den genannten umschreibenden Kreis (6) berührt oder geringfügig über ihn hinausragt.
3. Drahtseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) gleichmässig über den Seilumfang verteilt sind.
4. Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils auf den beiden Seiten der kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) andere, nicht ummantelte, Aussenlitzen (3) verlaufen.
5. Drahtseil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Seil von Warrington-Machart mit dickeren (3) und dünneren (4) Aussenlitzen die kleineren Aussenlitzen (4) die Kunststoffummantelung (5) aufweisen.
6. Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) weniger elastisch als die anderen Aussenlitzen (3) und als der die Litzen (1,2) unter den Aussenlitzen umfassende Seilkern (1, 2) gewählt sind.
7. Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) unter Anformung der Kunststoffummantelung an der Litzenunterseite an den Seilkern (1, 2), ggf. ferner unter leichter Abflachung der Kunststoffummantelung an der Litzenoberfläche, in den Seilquerschnitt eingedrückt sind.
8. Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kunststoffummantelten Aussenlitzen (4) unter Wärmeverformung der Kunststoffummantelung (5) an dem, vorher erhitzten, Seilkern (1, 2) und/oder den, vorher erhitzten, anderen Aussenlitzen (3) in den Seilquerschnitt eingedrückt sind.
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EP0111797A1 EP0111797A1 (de) 1984-06-27
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