WO2017013107A1 - Seil aus textilem fasermaterial - Google Patents

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WO2017013107A1
WO2017013107A1 PCT/EP2016/067156 EP2016067156W WO2017013107A1 WO 2017013107 A1 WO2017013107 A1 WO 2017013107A1 EP 2016067156 W EP2016067156 W EP 2016067156W WO 2017013107 A1 WO2017013107 A1 WO 2017013107A1
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core
strands
tension element
wound
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Peter Baldinger
Björn ERNST
Gunther Kaiser
Rudolf Kirth
Erich RÜHRNÖSSL
Robert Traxl
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Teufelberger Fiber Rope Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a rope of textile fiber material for applications in which diagonal tension can occur.
  • substantially non-rotating ropes e.g., designed so that the torques of the individual ropes, such as strands under load, cancel each other out
  • This twisting of the rope can be done locally, such as in applications with diagonal pull, for example in the case of multipleêt fürin für in pulleys or an oblique withdrawal from the drum on the first deflection and therefore can also apply rotation-free ropes.
  • rotation-free ropes in particular lose rotation-free ropes in life, more than non-rotation-free ropes, as the load redistribution between the individual
  • WO 2015/001476 describes a flexible cable for rolling up a sail.
  • the core of the cable which may be made of fibrous material, is encased in rubber comprising fiber strands extending in different directions. The rubber will
  • CA 1234520 describes the manufacture of a cable in which parallel filaments are compacted and then completely wrapped in a tape so as to be protected against an externally applied polyurethane coating.
  • the present invention has for its object to provide a rope made of textile fiber material, which is better protected against twisting during the occurrence of diagonal pull. This object is achieved by a rope according to claim 1. Preferred embodiments of the rope according to the invention emerge from the subclaims.
  • FIG. 1 shows schematically a preferred embodiment of the wrapping around the core of the cable according to the invention.
  • FIG. 2 shows schematically a two-layer winding of the core.
  • FIG. 3 schematically shows the test method for determining whether the gap between two turns provided in a preferred embodiment is sufficiently large.
  • the present invention provides a rope of textile fiber material for applications in which diagonal tension may occur, which is characterized in that the rope is a core / sheath rope whose core and its sheath consist essentially of textile fiber material whose Core is stranded or intertwined and its core and / or, if the core is in the form of multiple strands, at least a portion of the strands, preferably all strands of the core, is non-positively wound with a tension element is / are.
  • rope of textile fiber material means that the essential
  • Components of the rope in particular its supporting elements of textile fiber material, such as. Strands of synthetic fibers.
  • the rope according to the invention can also be any suitable material, such as.
  • the core and the sheath of the rope consist essentially of textile fiber material, with additional materials, such as e.g. single non-textile strands are possible.
  • the core of the rope according to the invention is stranded, that is, that the core of the rope forming strands are twisted together.
  • the strands of the core may be interlaced.
  • the core of the rope according to the invention can be in the form of a single core, that is to say as a single strand of twisted or braided strands.
  • the core may be in the form of multiple strands.
  • the strands can run parallel next to each other or in turn be twisted or intertwined.
  • the core is non-positively wound with a tension element. This wrap is thus present between the core and the jacket.
  • This wrap ensures that the rope turns as little as possible during its application, in particular in the event that a diagonal pull occurs.
  • tension element and “non-positive winding” are thus elements and their attachment meant to prevent twisting of the rope as much as possible.
  • the twisting of the rope should be prevented only by the wrapping of the core with the tension element. An additional impregnation of the rope is possible, but not required.
  • the core as shown above, consists of several strands
  • the tension element with a bias of at least 1%, preferably at least 2%, more preferably at least 3% of the maximum tensile force of the tension element around the core of the rope or possibly the strands of the core wound.
  • the tension element is wound in at least two Umwindelagen to the core of the rope or optionally the strands of the core.
  • the tension element is wound in at least two Umwindelagen to the core of the rope or optionally the strands of the core.
  • Umwindelagen differ with regard to their Umwinderaum.
  • a layer in the "S" direction and the second layer over it in the "Z" direction may be wound around the rope.
  • a spacing of the individual turns is advantageous because the rope is better flexible.
  • the turns do not have to be spaced over the entire length of the rope by means of gaps. Importantly, there are gaps in that portion of the rope which is bent during its application (e.g., via a drum or traction sheave).
  • the gap between two convolutions should preferably be chosen to be at least so great that it does not close at a bending of the rope with a bending radius of five times the outer diameter of the rope on the shortening in the bending side of the rope.
  • the starting point is the wind length W, which results from the width of the tension element plus the gap between two turns.
  • the gap L is as part of the wind length W or in the case of several
  • W n wind length of the tension element in the nth position of the turn in mm
  • L n gap of the tension element between two adjacent turns in the nth position of the turn in percent.
  • the percentage value of the gap is then: d "d"
  • L n means the gap between two turns of the same wrapping position in%
  • D means the diameter of a device, for example a disc around which the rope is bent, where D is ten times the value of the outer diameter d a of the rope, d n means the respective outer diameter of the core together with Umwindelagen to n-th
  • n number of layers of the wrapping material
  • the wind length W or W n need not be constant over the length of the rope. As mentioned above, it is particularly advantageous if gaps are provided in the region of the cable, which is bent during its application, which then preferably satisfy the above formulas. In other places, no gaps or gaps that do not satisfy the above formulas can be provided.
  • a Umwindelage within a Umwindelage at least 30%, preferably at least 50%, more preferably at least 80%> of the surface of the core of the rope or optionally the strands of the core of the wrap or the convolutions covered with the tension element.
  • the tension element provided according to the invention is particularly preferably in the form of a band.
  • the width of the band B is preferably from 0.5 * d n to 2 * d n .
  • the width of the band may be constant over the various wrap positions.
  • bands with different widths can be used.
  • per Umwindelage a band can be used with a different width than that of the previous Umwindelage.
  • the inventively provided tension element preferably has a tensile strength of> ⁇ * ⁇ , where ⁇ is the sliding friction coefficient between two layers of the tension element and
  • S means the maximum tensile force of the rope.
  • the material of the core of the rope according to the invention is preferably made of high-strength fibers.
  • the fibers can be selected from the fiber genera UHMWPE, Aramid, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE and mixtures thereof.
  • the material of the jacket of the rope according to the invention preferably consists of high-strength fibers, which can be selected from the Fasergattitch UHMWPE, aramid, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE and mixtures thereof.
  • the material of the tension element can be selected from the fiber types UHMWPE, aramids, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE and mixtures thereof. Ribbon-shaped tension elements are preferably in woven form.
  • the diameter of the rope according to the invention is 6 mm and more, in particular up to 200 mm and more.
  • the cable according to the invention is characterized in that it is twisted under load between 0% and 40% of its actual breaking load (according to ISO 2307) by less than 10 ° / 100d, where d is the diameter of the rope with sheath in mm.
  • a method is used which is characterized in that the core of the rope and / or, if the core is in the form of a plurality of strands, at least a part of the strands, preferably all strands of the core, are wound with a tensile element in a force-locking manner /become.
  • the tension element is wound with a pretension of at least 1%, preferably at least 2%, particularly preferably at least 3%, of the maximum tensile force of the tension element around the core of the cable or optionally the strands of the core.
  • the core of the rope or optionally the strands of the core is held during the winding with the tension element at a bias voltage,
  • the present invention also relates to the use of the rope according to the invention in applications in which diagonal tension may occur, in particular as a tow rope in cranes, e.g. Tower cranes, mobile cranes, crawler cranes and offshore cranes, in hoisting winches, in particular for single-strand lifting of unloaded loads and in construction equipment, e.g. Drills, pile drivers and rope dredgers.
  • a tow rope in cranes e.g. Tower cranes, mobile cranes, crawler cranes and offshore cranes
  • hoisting winches in particular for single-strand lifting of unloaded loads and in construction equipment, e.g. Drills, pile drivers and rope dredgers.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of the cable according to the invention. Shown here is schematically only the core 1 of the rope.
  • the core 1 has a diameter d Q and consists of twisted or intertwined textile fiber material (not shown).
  • the rope additionally has a jacket made of textile fiber material, which is not shown here.
  • the core 1 is wound with a tension element 2, which is band-shaped in the preferred embodiment shown here.
  • the wrap 2 is in the finished rope between the core 1 and the jacket (not shown).
  • the turns have a wind length Wi, which results from the width Bi of the tension element 2 and the gap Li.
  • the surface of the core 1 is covered to 50%> or more, especially 80% or more of the tension element.
  • FIG. 2 shows an embodiment with two wrap-around layers 2 'and 2 ".
  • the wrap-around layers 2' and 2" are wound around the core 1 in different straightening directions.
  • both Umwindelagen gaps between the respective convolutions are provided.
  • This results in the second Umwindelage a wind length W 2 from the width B 2 of the tension element in this Umwindelage and the gap L 2 in this Umwindelage.
  • a diameter of the wound core 1 of d 2 results.
  • Umwindelagen be different, as well as the length of the gaps Li and L 2 .
  • the length of the gaps Li and L 2 must be constant over the length of the rope, but may vary or may be provided in particular at points of the rope that are not bent in use, no gaps.
  • FIG. 3 schematically shows the measuring method by means of which it can be determined whether the intended gaps Li have the minimum length preferred according to the invention:
  • the core 1 wound with the tension element 2 is bent over an element, eg a disk 3.
  • the diameter D of the disc 3 is 10 times the outer diameter of the rope with jacket d a (not shown). If the gaps Li do not close when bending the rope over the disc 3 on the side shortening during the bending, then they have the required minimum length and also fulfill the formulas given above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Seil aus textilem Fasermaterial für Anwendungen, in denen Schrägzug auftreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil ein Kern/Mantel-Seil ist, dessen Kern (1) und dessen Mantel im wesentlichen aus textilem Fasermaterial bestehen, dessen Kern (1) verseilt ist und welches zwischen Kern (1) und Mantel eine kraftschlüssige Umwindung mit einem Zugelement (2, 2', 2'') aufweist.

Description

Seil aus textilem Fasermaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Seil aus textilem Fasermaterial für Anwendungen, in denen Schrägzug auftreten kann.
Es ist bekannt, dass Seile in Anwendungen, in denen Schrägzug auftritt, um ihre Längsachse verdreht werden.
In Seiltrieben von Kranen, aber auch bei anderen Anwendungen, führt die Anordnung der Seilscheiben vielfach dazu, dass die Seile beim Lauf über die Seilscheiben unter einem seitlichen Ablenkwinkel auf- und ablaufen. Der seitliche Seilablenkwinkel, der sich zwischen Seil und Scheibe einstellt, wird auch Schrägzugwinkel genannt.
Insbesondere ist bekannt, dass nicht-drehungsfreie geschlagene Seile unter Last auf Grund ihrer„Helix" das Bestreben haben, sich aufzudrehen, wenn sie nicht beidseitig drehsteif befestigt sind.
Aber auch im Wesentlichen drehungsfreie Seile (die z.B. so konstruiert sind, dass sich die Drehmomente der einzelnen Seilelemente wie z.B. Litzen unter Last gegenseitig aufheben) können bei Auftritt von Schrägzug verdreht werden.
Unter drehungsreifen Seilen versteht der Fachmann alle Seile, deren Verdrehung bei nicht drehsteifer Befestigung unter einer Belastung von S/d2 = 0 bis S/d2 = 150 N/mm2 die Verdrehung < 360°/1000d ist, wobei d den Durchmesser des Seiles bedeutet (Feyrer 2000, Drahtseile, Springer Verlag).
In Abhängigkeit der Seilkonstruktion führt eine Verdrehung des Seiles um dessen
Längsachse zu einer Lastumverteilung zwischen den tragenden Elementen (Drähte, Fasern, Litzen etc). Als Folge dieser Lastumverteilung werden einzelne Elemente entlastet und andere Elemente überlastet. Die Lebensdauer des Seiles wird in Folge dieser
Lastumverteilung zwischen den tragenden Elementen reduziert.
Diese Verdrehung des Seiles kann lokal erfolgen, etwa bei Anwendungen mit Schrägzug, z.B. im Falle einer Mehrfacheinscherung bei Flaschenzügen oder eines schrägen Abzuges von der Trommel auf die erste Umlenkscheibe und kann daher auch drehungsfreie Seile betreffen. Tatsächlich verlieren insbesondere drehungsfreie Seile dabei an Lebensdauer, und zwar mehr als nicht-drehungsfreie Seile, da die Lastumverteilung zwischen den einzelnen
Litzenlagen aufgrund der unterschiedlichen Schlagrichtungen der Litzenlagen ausgeprägter ist (Quelle: Weber, Tobias: Beitrag zur Untersuchung des Lebensdauerverhaltens von Drahtseilen unter einer kombinierten Beanspruchung aus Zug, Biegung und Torsion.
Dissertation Universität Stuttgart, 2013, Print-on-demand, Volltext: http://elib.uni- stuttgart.de/opus/volltexte/2013/8663).
Da Schrägzug in vielen Anwendungen konstruktiv nicht vermieden werden kann, ist zum Unterbinden von lokaler Verdrehung (Konsequenz auf Lebensdauer s.o.) eine möglichst hohe Drehsteifigkeit erwünscht.
Die WO 2015/001476 beschreibt ein biegsames Kabel zum Aufrollen eines Segels. Der Kern des Kabels, der aus Fasermaterial bestehen kann, wird mit Kautschuk ummantelt, welcher in verschiedene Richtungen verlaufende Faserstränge umfasst. Der Kautschuk wird
vulkanisiert, sodass eine feste Bindung zwischen dem Kern des Kabels und der
Kautschukschicht resultiert.
Aus der EP 2 868 917 AI ist ein Spannseil für ein Windenergieerzeugungssystem mittels eines Luftfahrzeuges bekannt. Um den Kern des Seiles sind Spiralen angeordnet, welche gegebenenfalls Signalstränge oder elektrische Stränge umfassen können.
Die CA 1234520 beschreibt die Herstellung eines Kabels, wobei parallel liegende Filamente kompaktiert und dann vollständig mit einem Band umwickelt werden, um so gegen eine außen aufgebrachte Polyurethanbeschichtung geschützt zu sein.
Aus der US 7,399,018 ist eine Seilschlinge bekannt, die insbesondere im Bereich des Spleisses mit einem spiralförmig aufgeschnittenen Rohr aus Polyurethan umgeben ist.
Weiterer Stand der Technik ist aus der US 2009/282801 AI, der US 2 737 075 A, der WO 2006/118465 AI, der DE 200 21 529 Ul sowie der WO 98/50621 bekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Seil aus textilem Fasermaterial zur Verfügung zu stellen, welches besser gegenüber einer Verdrehung beim Auftreten von Schrägzug geschützt ist. Diese Aufgabe wird durch ein Seil gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Seiles ergeben sich aus den Unteransprüchen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Figur 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umwindung des Kernes des Seiles.
Figur 2 zeigt schematisch eine zweilagige Umwindung des Kernes.
Figur 3 zeigt schematisch die Testmethode zur Feststellung, ob die in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehene Lücke zwischen zwei Umwindungen ausreichend groß ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Seil aus textilem Fasermaterial für Anwendungen, in denen Schrägzug auftreten kann, zur Verfügung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Seil ein Kern/Mantel-Seil ist, dessen Kern und dessen Mantel im wesentlichen aus textilem Fasermaterial bestehen, dessen Kern verseilt oder verflochten ist und dessen Kern und/oder, wenn der Kern in Form mehrerer Stränge vorliegt, zumindest ein Teil der Stränge, bevorzugt alle Stränge des Kerns, kraftschlüssig mit einem Zugelement umwunden ist/sind.
Der Begriff„Seil aus textilem Fasermaterial" bedeutet dabei, dass die wesentlichen
Bestandteile des Seiles, insbesondere seine tragenden Elemente aus textilem Fasermaterial, wie z.B. Litzen aus Kunstfasern, bestehen. Das erfindungsgemäße Seil kann auch
Bestandteile aus anderen Materialien aufweisen, wie z.B. das Seil oder Seilbestandteile imprägnierende Materialien oder auch einzelne nicht-textile Litzen mit spezieller Funktion, z.B. zur Übertragung elektrischer Signale.
Insbesondere bestehen der Kern und der Mantel des Seiles im Wesentlichen aus textilem Fasermaterial, wobei auch hier zusätzliche Materialien, wie z.B. einzelne nicht-textile Litzen möglich sind.
Der Kern des erfindungsgemäßen Seiles ist verseilt, d.h. dass die den Kern des Seiles bildenden Litzen miteinander verdreht sind. Alternativ können die Litzen des Kerns verflochten sein. Der Kern des erfindungsgemäßen Seiles kann als einzelner Kern, also als ein einzelner Strang aus miteinander verdrehten oder verflochtenen Litzen, vorliegen. Alternativ dazu kann der Kern in Form von mehreren Strängen vorliegen. Die Stränge können parallel nebeneinander verlaufen oder auch wiederum miteinander verdreht oder verflochten sein.
Erfindungsgemäß ist der Kern kraftschlüssig mit einem Zugelement umwunden. Diese Umwindung liegt somit zwischen Kern und Mantel vor.
Mit dieser Umwindung wird sichergestellt, dass sich das Seil bei seiner Anwendung, insbesondere im Falle, dass ein Schrägzug auftritt, möglichst wenig verdreht.
Unter„Zugelement" und„kraftschlüssige Umwindung" sind somit Elemente sowie deren Anbringung gemeint, die eine Verdrehung des Seiles weitest möglich verhindern.
Dabei soll die Verdrehung des Seiles lediglich durch die Umwindung des Kernes mit dem Zugelement verhindert werden. Eine darüber hinaus gehende Imprägnierung des Seiles ist möglich, aber nicht erforderlich.
Wenn der Kern, wie oben dargestellt, aus mehreren Strängen besteht, so kann die
Umwindung in folgenden Möglichkeiten vorliegen: a) Es ist der gesamte Kern (also alle Stränge gemeinsam) umwunden
b) Es sind zumindest ein Teil der Stränge, bevorzugt sämtliche Stränge, einzeln umwunden c) Eine Kombination von a) und b)
Bevorzugt ist das Zugelement mit einer Vorspannung von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 2%, besonders bevorzugt mindestens 3% der Höchstzugkraft des Zugelementes um den Kern des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden.
Aufgrund dieser Vorspannung kann eine besonders wirksame kraftschlüssige Umwindung zur Verhinderung der Verdrehung des Seiles erzielt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Zugelement in zumindest zwei Umwindelagen um den Kern des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden. Dabei können sich besonders bevorzugt die
Umwindelagen hinsichtlich ihrer Umwinderichtung unterscheiden. Im Falle von zwei Umwindelagen kann somit eine Lage in„S"-Richtung und die zweite, darüber angebrachte Lage in„Z"-Richtung um das Seil gewunden sein.
Weiters bevorzugt liegt innerhalb einer Umwindelage zumindest eine Umwindung mit einer Lücke zur nächsten Umwindung vor. Es hat sich gezeigt, dass eine Beabstandung der einzelnen Umwindungen von Vorteil ist, da das Seil besser biegsam ist.
Die Umwindungen müssen dabei nicht über die gesamte Länge des Seiles mittels Lücken beabstandet sein. Wichtig ist, dass Lücken in jenem Bereich des Seiles, welches während seiner Anwendung gebogen wird (z.B. über eine Trommel oder Treibscheibe) vorgesehen sind.
Die Lücke zwischen zwei Umwindungen soll dabei bevorzugt zumindest so groß gewählt werden, dass sie sich bei einer Biegung des Seiles mit einem Biegeradius des fünffachen Außendurchmessers des Seiles auf der sich bei der Biegung verkürzenden Seite des Seiles nicht schließt.
Mathematisch kann dies durch folgende Formeln ausgedrückt werden:
Ausgegangen wird von der Windelänge W, welche sich aus der Breite des Zugelementes zuzüglich der zwischen zwei Umwindungen befindlichen Lücke ergibt.
Die Lücke L ist als Bestandteil der Windelänge W bzw. im Falle von mehreren
Umwindelagen als Bestandteil der jeweiligen Windelänge Wn in der n-ten Lage der Umwindung wie folgt definiert:
Wn = Bn * (\ + Ln ) , wobei die Abkürzungen folgende Bedeutungen haben:
Wn = Windelänge des Zugelementes in der n-ten Lage der Umwindung in mm
Bn = Breite des Zugelementes in der n-ten Lage der Umwindung in mm
Ln = Lücke des Zugelementes zwischen zwei benachbarten Umwindungen in der n-ten Lage der Umwindung in Prozent.
Gemäß der bevorzugten Ausführung der Lücke beträgt der prozentuelle Wert der Lücke dann: d„ d„
D + ^ \0da + - {[ 2_] - 1} * 100 = {[ - 1} * 100
D 10d, wobei die Abkürzungen folgende Bedeutungen haben:
Ln bedeutet die Lücke zwischen zwei Umwindungen der selben Umwindelage in %,
D bedeutet den Durchmesser einer Vorrichtung, z.B. einer Scheibe, um welche das Seil gebogen wird, wobei D der zehnfache Wert des Außendurchmessers da des Seils ist, dn bedeutet den jeweiligen Außendurchmesser des Kerns samt Umwindelagen bis zur n-ten
Lage, die umwunden wird
n: Anzahl der Lagen des Umwindematerials
da bedeutet den Außendurchmesser des Seiles mit Mantel
Alle Längenangaben sind in mm einzusetzen.
Die Windelänge W bzw. Wn muss dabei über die Länge des Seiles nicht konstant sein. Wie oben erwähnt, ist es insbesondere günstig, wenn im Bereich des Seiles, welches während seiner Anwendung gebogen wird, Lücken vorgesehen sind, die dann bevorzugt den obigen Formeln genügen. An anderen Stellen können keine Lücken oder auch Lücken, welche den obigen Formeln nicht genügen, vorgesehen sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind innerhalb einer Umwindelage zumindest 30%, bevorzugt zumindest 50%, besonders bevorzugt zumindest 80%> der Oberfläche des Kerns des Seiles bzw. gegebenenfalls der Stränge des Kerns von der Umwindung oder den Umwindungen mit dem Zugelement abgedeckt.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Zugelement liegt besonders bevorzugt in Form eines Bandes vor.
Die Breite des Bandes B beträgt dabei bevorzugt von 0,5 *dn bis 2*dn.
Die Breite des Bandes kann über die verschiedenen Umwindelagen hinweg konstant sein. Alternativ dazu können Bänder mit unterschiedlicher Breite eingesetzt werden. Z.B. kann je Umwindelage ein Band mit einer anderen Breite als jenes der vorhergehenden Umwindelage eingesetzt werden. Das erfindungsgemäß vorgesehene Zugelement weist bevorzugt eine Zugfestigkeit von > μ*Ξ auf, wobei μ den Gleitreibungskoeffizient zwischen zwei Lagen des Zugelements und
S die maximale Zugkraft des Seiles bedeuten.
Das Material des Kerns des erfindungsgemäßen Seiles besteht bevorzugt aus hochfesten Fasern. Die Fasern können aus den Fasergattungen UHMWPE, Aramid, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE sowie Mischung daraus ausgewählt werden.
Ebenso besteht das Material des Mantels des erfindungsgemäßen Seiles bevorzugt aus hochfesten Fasern, die aus den Fasergattungen UHMWPE, Aramid, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE sowie Mischungen daraus ausgewählt werden können.
Das Material des Zugelementes kann aus den Fasergattungen UHMWPE, Aramide, LCP, PBO, PET, PA, PP, PE sowie Mischungen daraus ausgewählt werden. Bandförmige Zugelemente liegen bevorzugt in gewebter Form vor.
Der Durchmesser des erfindungsgemäßen Seiles beträgt 6 mm und mehr, insbesondere bis 200 mm und mehr.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Seil dadurch gekennzeichnet, dass es bei Belastung zwischen 0% und 40% seiner tatsächlichen Bruchlast (gemäß ISO 2307) um weniger als 10°/100d verdreht wird, wobei d den Durchmesser des Seiles mit Mantel in mm bedeutet.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Seils dient ein Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kern des Seiles und/oder, wenn der Kern in Form mehrerer Stränge vorliegt, zumindest ein Teil der Stränge, bevorzugt alle Stränge des Kerns, kraftschlüssig mit einem Zugelement umwunden wird/werden.
Bevorzugt wird das Zugelement mit einer Vorspannung von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 2%, besonders bevorzugt mindestens 3% der Höchstzugkraft des Zugelementes um den Kern des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden. Weiters bevorzugt wird auch der Kern des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns während des Umwindens mit dem Zugelement bei einer Vorspannung gehalten,
insbesondere bei einer Vorspannung von 0,1% bis 40% der Bruchlast des Kernes bzw. gegebenenfalls der Stränge des Kerns.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Seiles in Anwendungen, bei denen Schrägzug auftreten kann, insbesondere als Trag-/Zugseil in Kranen, z.B. Turmdrehkranen, Mobilkranen, Raupenkranen und Offshorekranen, in Hubwinden, insbesondere für das einsträngige Heben ungerührter Lasten und in Baugeräten, z.B. Bohrgeräten, Rammgeräten und Seilbaggern.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seiles. Gezeigt ist dabei schematisch nur der Kern 1 des Seiles. Der Kern 1 hat einen Durchmesser dQund besteht aus gedrehtem oder verflochtenem textilen Fasermaterial (nicht dargestellt). In an sich bekannter Weise weist das Seil zusätzlich einen Mantel aus textilem Fasermaterial auf, der hier nicht dargestellt ist. Erfindungsgemäß ist der Kern 1 mit einem Zugelement 2 umwunden, welches in der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform bandförmig ist. Die Umwindung 2 liegt im fertigen Seil zwischen Kern 1 und dem Mantel (nicht dargestellt).
Zwischen den Umwindungen sind Lücken mit einer Breite Li vorgesehen. Dadurch weisen die Umwindungen eine Windelänge Wi auf, die sich aus der Breite Bi des Zugelementes 2 und der Lücke Li ergibt. Die Oberfläche des Kerns 1 ist zu 50%> oder mehr, insbesondere 80% oder mehr vom Zugelement abgedeckt.
Zusammen mit dieser Umwindelage ergibt sich ein Durchmesser des umwundenen Kerns 1
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Umwinde lagen 2' und 2". Die Umwindelagen 2' und 2" sind dabei in unterschiedlichen Umwinderichtungen um den Kern 1 gewunden. In beiden Umwindelagen sind Lücken zwischen den jeweiligen Umwindungen vorgesehen. Es ergibt sich somit auch in der zweiten Umwindelage eine Windelänge W2 aus der Breite B2 des Zugelementes in dieser Umwindelage und der Lücke L2 in dieser Umwindelage. Weiters ergibt sich ein Durchmesser des umwundenen Kerns 1 von d2. Wie oben erwähnt, kann die Breite Bi und B2 des Zugelementes in den beiden
Umwindelagen unterschiedlich sein, ebenso die Länge der Lücken Li und L2. Zudem müssen die Länge der Lücken Li und L2 über die Länge des Seiles konstant sein, sondern können variieren bzw. können insbesondere an Stellen des Seiles, die beim Gebrauch nicht gebogen werden, auch keine Lücken vorgesehen sein.
Figur 3 zeigt schematisch die Messmethode, anhand derer festgestellt werden kann, ob die vorgesehenen Lücken Li die erfindungsgemäß bevorzugte Mindestlänge haben: Der mit dem Zugelement 2 umwundene Kern 1 wird über ein Element, z.B. eine Scheibe 3 gebogen. Der Durchmesser D der Scheibe 3 beträgt das 10-fache des Außendurchmessers des Seiles mit Mantel da (nicht dargestellt). Wenn sich die Lücken Li beim Biegen des Seiles über die Scheibe 3 auf der sich bei der Biegung verkürzenden Seite nicht schließen, dann weisen sie die erforderliche Mindestlänge auf und erfüllen auch die oben angegebenen Formeln.

Claims

Ansprüche:
1. Seil aus textilem Fasermaterial für Anwendungen, in denen Schrägzug auftreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil ein Kern/Mantel-Seil ist, dessen Kern (1) und dessen Mantel im wesentlichen aus textilem Fasermaterial bestehen, dessen Kern (1) verseilt oder verflochten ist und dessen Kern (1) und/oder, wenn der Kern in Form mehrerer Stränge vorliegt, zumindest ein Teil der Stränge, bevorzugt alle Stränge des Kerns, kraftschlüssig mit einem Zugelement (2, 2', 2") umwunden ist/sind.
2. Seil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2, 2', 2") mit einer Vorspannung von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 2%, besonders bevorzugt mindestens 3% der Höchstzugkraft des Zugelementes (2, 2', 2") um den Kern (1) des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden ist.
3. Seil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2) in zumindest zwei Umwindelagen (2', 2") um den Kern des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden ist.
4. Seil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwindelagen (2', 2") sich hinsichtlich der Umwinderichtung unterscheiden.
5. Seil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Umwindelage (2', 2") eine Umwindung mit einer Lücke (Li, L2) zur nächsten Umwindung vorliegt.
6. Seil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke (Li, L2) zwischen zwei Umwindungen zumindest so groß gewählt ist, dass sie sich bei einer Biegung des Seiles mit einem Biegeradius des fünffachen Durchmessers des Seiles auf der sich bei der Biegung verkürzenden Seite des Seiles nicht schließt.
7. Seil gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 30%,
bevorzugt zumindest 50%>, besonders bevorzugt zumindest 80%> der Oberfläche des Kerns (1) des Seiles bzw. gegebenenfalls der Stränge des Kerns von der Umwindung oder den Umwindungen (2, 2', 2") mit dem Zugelement abgedeckt sind.
8. Seil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2, 2', 2") in Form eines Bandes vorliegt.
9. Seil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2, 2', 2") eine Zugfestigkeit von Fmin > μ*8 aufweist, wobei μ den Gleitreibungskoeffizient zwischen zwei Lagen des Zugelements und
S die maximale Zugkraft des Seiles bedeuten.
10. Seil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil bei Belastung zwischen 0% und 40% seiner tatsächlichen Bruchlast (gemäß ISO 2307) um weniger als 10°/100d verdreht wird, wobei d den Durchmesser des Seiles mit Mantel bedeutet.
11. Verfahren zur Herstellung eines Seiles gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) des Seiles und/oder, wenn der Kern in Form mehrerer Stränge vorliegt, zumindest ein Teil der Stränge, bevorzugt alle Stränge des Kerns, kraftschlüssig mit einem Zugelement (2, 2', 2") umwunden wird/werden.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (2, 2', 2") mit einer Vorspannung von mindestens 1%, bevorzugt mindestens 2%, besonders bevorzugt mindestens 3% der Höchstzugkraft des Zugelementes (2, 2', 2") um den Kern (1) des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns gewunden wird.
13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1) des Seiles bzw. gegebenenfalls die Stränge des Kerns während des Umwindens mit dem Zugelement (2, 2', 2") bei einer Vorspannung von 0,1 % bis 40% der Bruchlast des Kernes bzw. gegebenenfalls der Stränge des Kerns gehalten wird/werden.
14. Verwendung eines Seiles gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in Anwendungen, bei denen Schrägzug auftreten kann, insbesondere als Trag-/Zugseil in Kranen, z.B. Turmdrehkranen, Mobilkranen, Raupenkranen und Offshorekranen, in Hubwinden, insbesondere für das einsträngige Heben ungerührter Lasten und in Baugeräten, z.B. Bohrgeräten, Rammgeräten und Seilbaggern.
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