EP0659931B1

EP0659931B1 - Drehungsarmes Drahtseil in Vollstahl-Machart

Info

Publication number: EP0659931B1
Application number: EP94117915A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Dietz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1998-07-29
Anticipated expiration: 2014-11-14
Also published as: ATE169068T1; EP0659931A1; DE59406559D1

Description

Die Erfindung betrifft ein drehungsarmes Drahtseil in Vollstahl-Machart, bestehend aus einer Außenlitzenlage und einem entgegengesetzt dazu verseilten Seilkern.

Ein derartiges Drahtseil ist als "Spiral-Rundlitzenseil 18 × 7, drehungsarm" Gegenstand des DIN-Normblattes 3069. Dabei handelt es sich um Seile mit zentraler Fasereinlage im Seilkern. Der Seilkern besteht aus 6 Litzen, die aus einer Drahtlage und einem Herzdraht aufgebaut und um eine Hanfseele angeordnet sind. Alternativ kann gemäß Seite 2 nach DIN 3069 die genannte Hanfeinlage durch eine einlagige Litze aus 1 + 6 Drähten ersetzt sein. In diesem Fall würde es sich um die Drahtseilkonstruktion 19 × 7 handeln.

Diese Drahtseile weisen einen relativ kleinen metallischen Querschnitt und dadurch eine entsprechend geringe Bruchkraft auf. Ferner wird bei denselben keine optimale Auflage der Außenlitzenlage auf dem Seilkern erzielt.

Insbesondere bei Horizontal-Auslegerkranen wird ein Drahtseil benötigt, das bei einfachem Aufbau und somit preiswerter Herstellung eine hohe Leistungsfähigkeit besitzt. Aufwendige Seilkonstruktionen, die als drehungsarme oder drehungsfreie Seile die entsprechenden Leistungen erzielen, lassen sich nicht so preiswert herstellen, um mit vergleichbaren Produkten aus Billig-Lohnländern konkurrieren zu können.

Auf der Suche nach einer geeigneten Seilkonstruktion war zunächst zu beachten, daß eine Stahllitze als einzige zentrale Einlage mit einem im Verhältnis zum Durchmesser der Außenlitze großen Durchmesser das Seil für den praktischen Betrieb zu steif macht. Wegen der relativ kleinen Rollen und Trommeln in Betracht kommender Geräte, insbesondere bei Horizontalauslegerkranen, wird die Arbeit des Hebezeuges bei zu steifem Seil erschwert und unter Umständen sogar unmöglich gemacht.

Die Verwendung von preisgünstigen Hanfseelen scheidet aus, weil diese eine wesentliche Verminderung der Bruchkraft zur Folge hat.

In der DE-PS 975 386 wird zum Stand der Technik ein Vollstahlseil mit einer Kernlitze erwähnt. Es wird aber darauf hingewiesen, daß die beim Biegen des Seiles über Rollen oder Trommeln auftretende Reibung und Abnutzung zwischen Kernlitze und Außenlitze so stark sei, daß die in dieser Seilzone sich berührenden Drähte schnell zerstört würden. Dem Fachmann wird somit abgeraten, sich in dieser Richtung zu bemühen.

Diese Kritik bezieht sich auf die DE-C-240 777, die ein Drahtseil mit Stahl kern als Tragseil für Seilbahnen, also stehendes Gut, betrifft. Im Seilkern befinden sich nur zwei Drahtlagen, die wie es bei Tragseilen üblich ist, zur Kompensation des Herstellungsdralls in ihrer Schlagrichtung wechseln.

Der Wechsel der Schlagrichtung von Lage zu Lage in Spiraldrahtseilen soll auch keine Drehungsfreiheit bewirken, die auch bei Tragseilen nicht notwendig ist.

Es wird keine zentrale Litze in Parallelschlagmachart angewandt.

Die dort weiter vorgesehene Anordnung einer Zwischenlage aus trapezförmigen Profildrähten, die zwar eine geschlossene Oberfläche und dadurch eine gute Auflage für die Außenlitzenlage bietet, ist in der Herstellung teuer und macht das Seil zu steif.

Die DE-OS 23 25 931 zeigt ein Rundlitzendrahtseil in einer drehungsarmen bzw. drehungsfreien Machart, bei dem die Außenlitzen des Kerns Parallelschlaglitzen sind, deren metallischer Querschnitt mindestens 50 % größer ist als der metallische Querschnitt der Außenlitzen des Seiles. Bei dieser Konstruktion wird ausgegangen von einem Drahtseil, wie es in Fig. 1 der DE-C-240 777 enthalten ist, und es ist wegen der großen Durchmesser der Kernaußenlitzen, die den Hauptanteil des metallischen Querschnittes im Sei!kem ausmachen, die Notwendigkeit gegeben, diese in Parallelschlagmachart zu gestalten. Diese bilden jedoch eine teuere Konstruktionsgrundlage bei der Seilkerngestaltung. Außerdem kann die Auflage der Außenlitzenlage auf dem Seilkern noch verbessert werden.

Die EP-A-0 444 245 betrifft ein Vollstahldrahtseil mit einer Stahllitzeneinlage, insbesondere für Aufzüge. Die Stahllitzeneinlage und die äußere Litzenlage haben gleiche Schlagrichtung. Es können aber nicht mehr als 10 Außenlitzen angeordnet werden, weil dann die Außendrähte zu dünn würden, was durch den Friktionsantrieb beim Aufzugseil zu früh zu Drahtbrüchen und dadurch zur vorzeitigen Seilablage führt. Gegen die Verwendung einer Stahllitzeneinlage in Parallelschlag-Machart in einem drehungsarmen Drahtseil in Vollstahl-Machart bestand in der Fachwelt ein technisches Vorurteil, weil man es nicht für möglich hielt, daß ein solches Seil im Kranseilbetrieb, der vorzugsweise mit Entlastung verbunden ist, gefügefest bleibt bzw. die in entgegengesetzter Richtung zur Seilaußenlitzenlage geschlagene zentrale Parallelschlaglitze nicht aus dem Seilgefüge herausspringt. Eine solche Parallelschlaglitze als Stahllitzeneinlage ist deshalb in drehungsarmen Seilen nie verwendet worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein drehungsarmes Drahtseil zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und damit preiswerter Herstellung eine hohe Lebensdauer bei hoher Bruchkraft aufweist und sich im Betrieb auch bei Umlenkung über die auf diesem Hebezeugsektor gebräuchlichen Durchmesser der Umlenkelemente unter besonderer Berücksichtigung der obligatorischen Mehrlagenwicklung des Seiles auf der Trommel gut bewährt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Durch die erfindungsgemäße Seilkonstruktion wird bei gleichem Seildurchmesser ein größerer metallischer Querschnitt gegenüber vergleichbaren Konstruktionen nach dem Stand der Technik erreicht. Dadurch wird eine bedeutende Steigung der Bruchkraft erzielt. Eine größere Bruchkraft bedeutet für den Konstrukteur von Hebezeugen mit einer vorgegebenen Tragkraft, daß eine größere Seilsicherheit gegeben ist oder ein dünneres Drahtseil verwendet werden kann.

Durch den vergrößerten metallischen Querschnitt anmeldungsgemäßer Seile ist auch die Basis einer Lebensdauersteigerung gegenüber vergleichbaren Seilen des Standes der Technik gegeben. Bekanntlich steigt nämlich die Seillebensdauer etwa proportional mit der Abnahme der spezifischen Zugbelastung des Seilquerschnittes bei der Seilarbeit an.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Drahtseiles liegt in der wesentlich besseren Auflage der Seil-Außenlitzenlage auf dem Seilkern, der wesentlich mehr zylindrisch-rund ist als die bisherigen Einlagen gebräuchlicher drehungsarmer bzw. drehungsfreier Macharten. Somit ergeben sich bei Belastung wesentlich geringere spezifische Berührungsdrücke in der als kritisch bekannten Zone zwischen Seil-Außenlitzenunterseite und der Peripherie des Seilkernes. Dadurch und durch die Ausführung des Seilkerns als Parallelschlaglitze wird eine Materialschonung im Seilgefüge erzielt, was als Grundlage für eine weitere Steigerung der Seilleistung zu betrachten ist. Auch ist das erfindungsgemäße Drahtseil mit einer einzigen zentralen Herzlitze als Seilkern erheblich drehungsärmer als ein Seil mit gleicher Anzahl von Außenlitzen, die über einer klassischen zentralen Einlage angeordnet sind. Dazu kommt noch, daß das erfindungsgemäße Drahtseil eine hohe Formstabilität aufweist, wodurch ein gleichmäßiger Seildurchmesser gewährleistet ist, was besonders für Seiltrommeln bei Horizontal-Ausleger-Kranen wichtig ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Drahtseiles dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: ein drehungsarmes Drahtseil in Vollstahl-Machart in der Bauweise 1+7+(7+7)+14 Drähte und 12×(1+6) Drähte. Die Außenlitzenlage 1 des Drahtseiles besteht aus 12 Einzellitzen 2, von denen jede aus einem Herzdraht 3 und einer Drahtlage 4 besteht. Der Seilkern 5 besteht aus einer einzigen zentralen Herzlitze im Seale-Warrington-Aufbau, die aus drei Drahtlagen 7,8,9 und einem zentralen Element 6 verseilt ist. Der Durchmesser der Drähte der äußeren Drahtlage 9 des Seilkernes 5 übersteigt den Durchmesser des Außendrahtes der Einzellitze 2 der Außenlitzenlage 1 um höchstens 100 %.
Fig. 2: eine alternative Ausführung, bei der die Einzellitzen 2 aus 1+6 Drähten verdichtet sind. Die Außenlitzenlage 1 ist über einen 47-drähtigen Seilkern 5 verseilt. Das zentrale Element besteht aus einer 7-drähtigen Kernlitze, über der drei Drahtlagen in Parallelschlag angeordnet sind. Der Litzenaufbau besteht aus (1+6)+8+(8+8)+16 Drähten. Es handelt sich nicht mehr um eine klassische Parallelschlaglitze, da nur die äußeren drei Drahtlagen parallel liegen. Der Litzenkern aus 1+6 Drähten wird separat hergestellt. Derartige Litzen werden Parallel-Compound-Litzen genannt.
Wenn erforderlich, kann man auch den Seilkern 5 verdichten. Es besteht auch die Möglichkeit, nur den Seilkern zu verdichten und unverdichtete Seilkernaußenlitzen anzuordnen.
Fig. 3: eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drahtseiles. 11 unverdichtete Außenlitzen im Aufbau 1+6 Drähte sind über eine 56-drähtige Litze verseilt. Die Litze ist aus einem Litzenkern von 1+7+(7+7)+14 Drähten (Parallelschlaglitze aus drei Drahtlagen) aufgebaut, über die in Verbundmachart in einem weiteren Arbeitsgang 20 Außendrähte angeordnet sind (Drahtlage 10).
Fig. 4: eine Ausführungsform, bei der 13 verdichtete Einzellitzen 2 aus 1+6 Drähten auf den Seilkern 5 aufgeseilt sind.

Dieser besteht aus 55 Drähten und stellt eine Warrington-Litze mit 1+6+(6+6) Drähten dar, über die in einem weiteren Arbeitsgang 18+18 Drähte in Seale-Machart (Parallelschlagmachart) aufgeseilt sind (Drahtlagen 9 und 10).

Claims

Drehungsarmes Drahtseil in Vollstahlmachart, bestehend aus einer Außenlitzenlage und einem entgegengesetzt dazu verseilten Seilkern,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Außenlitzenlage (1) aus 11 - 13 Einzellitzen (2) besteht, die ihrerseits aus einem Herzdraht (3) und einer Drahtlage (4) bestehen,

daß der Seilkern (5) als mindestens dreilagige Parallelschlaglitze oder Parallelschlag-Verbundlitze ausgebildet ist, wobei die mindestens drei Drahtlagen (7, 8, 9) um ein zentrales Element (6) verseilt sind, und

daß der Durchmesser der Drähte der äußeren Drahtlage (9) des Seilkernes (5) den Durchmesser des Außendrahtes der Einzellitze (2) der Außenlitzenlage (1) um höchstens 100 % übersteigt.
Drehungsarmes Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzellitzen (2) und /oder der Seilkern (5) verdichtet sind.
Drehungsarmes Drahtseil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Drähte der äußeren Drahtlage (9) des Seilkernes (5) zu den Durchmessern der Außendrähte der Einzellitzen (2) der Außenlitzenlage (1) vor ihrer Verdichtung dem in Anspruch 1 angegebenen Verhältnis entsprechen.
Drehungsarmes Drahtseil nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilkern (5) mit einer Kunststoff-Beschichtung versehen ist.