DE102012112911A1

DE102012112911A1 - Drahtseil sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des Drahtseils

Info

Publication number: DE102012112911A1
Application number: DE102012112911.8A
Authority: DE
Inventors: Bruno Lauer
Original assignee: Casar Drahtseilwerk Saar GmbH
Current assignee: Casar Drahtseilwerk Saar GmbH
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-26
Also published as: CN104968857B; US10190257B2; EP2935690B1; EP2935690A2; WO2014094736A2; CN104968857A; US20150315742A1; WO2014094736A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils (1), bei dem ein Kernstrang (3) verdichtet wird und danach Litzenstränge (2) auf dem Kernstrang (3) verseilt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang (3) zur Glättung seiner Oberfläche (10) vor Verseilung der Litzenstränge (2) gehämmert wird. Zweckmäßigerweise wird auf den Kernstrang (3) vor der Verseilung der Litzenstränge (2) eine Kunststoffschicht aufgebracht, wobei die Litzenstränge (2), vorzugsweise unter Erhitzung der Kunststoffschicht (7), in die Kunststoffschicht (7) eingedrückt werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kernstrang ein Kernseil (3) und die Litzenstränge Litzen (2) des Drahtseils (1) oder der Kernstrang ist eine Herzlitze und die Litzenstränge sind äußere Kernlitzen eines Kernseils des Drahtseils. Die Erfindung betrifft ferner das Drahtseil (1) und eine Vorrichtung zur Herstellung des Drahtseils (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils, bei dem ein Kernstrang verdichtet wird und danach Litzenstränge auf dem Kernstrang verseilt werden. Die Erfindung betrifft ferner ein mittels dieses Verfahrens herstellbares Drahtseil und eine Vorrichtung zur Herstellung des Drahtseils.
Ein solches Verfahren ist durch Benutzung bekannt. Vor der Verseilung eines Drahtseils mit einem Kernseil und darauf angeordneten Litzen wird das Kernseil mittels eines Rollenverdichters kompaktiert, um den Füllgrad des Drahtseils zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Drahtseils mit größerer Bruchkraft zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kernstrang zur Glättung seiner Oberfläche vor Verseilung der Litzenstränge gehämmert wird.
In der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kernstrang durch ein Kernseil des Drahtseils gebildet und die Litzenstränge sind Litzen des Drahtseils. Alternativ kann der Kernstrang auch eine Herzlitze eines Kernseils des Drahtseils sein und die Litzenstränge durch äußere Kernlitzen des Kernseils gebildet sein.
Zur Herstellung des Drahtseils kann ferner sowohl die Herzlitze als auch das Kernseil gehämmert werden.
Überraschend hat sich gezeigt, dass sich mittels des Hämmerns des Kernstrangs die Bruchkraft des Drahtseils deutlich erhöhen lässt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass durch das Hämmern Wölbungen an der Oberfläche des Kernstrangs, die aufgrund der Formen der Drähte und ggf. den Kernstrang bildenden Kernstranglitzen verformen lassen derart, dass sich im Querschnitt gesehen die Außenkonturen des Kernstrangs einer Kreisform annähern. Die Kernstrangoberfläche wird besonders glatt ausgebildet, sodass sich im Drahtseil eine große Auflagefläche zwischen dem Kernstrang und den Litzensträngen bildet. Dadurch bilden sich an Stellen, an denen die Drähte der Litzenstränge auf der Oberfläche des Kernstrangs aufliegen, nur verhältnismäßig kleine Pressdrücke aus. Die Gefahr der Bildung von Kerben in den Drähten des Kernstrangs und der Litzenstränge und die damit verbundene Bruchgefahr des Drahtseils wird verringert. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass das fertig verseilte Drahtseil, beispielsweise durch Hämmern, verdichtet wird, weil die Litzenstränge dabei auf die Oberfläche des Kernstrangs aufgepresst werden und damit eine besonders große Gefahr der Kerbbildung einhergeht. Ferner können mittels des Hämmern des Kernstrangs Drahtseile größeren Metallquerschnitts hergestellt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens bestehen die Varianten, dass der Kernstrang in einem derartigen Abstand von einem Verseilpunkt, an dem er aus Drähten und/oder Kernstranglitzen gewunden wird, gehämmert wird, in der die Drähte und/oder die Kernstranglitzen bereits eine in Längsrichtung des Kernstrangs feste Position in ihrer helixförmigen Anordnung im Kernstrang eingenommen haben, oder dass der Kernstrang unmittelbar hinter dem Verseilpunkt gehämmert wird.
In der ersten Variante wird zum einen der Durchmesser des Kernstrangs verringert, zum anderen die Drähte bzw. die Kernstranglitzen in Längsrichtung gestaucht, weil sie im Kernstrang helixförmig angeordnet sind und durch das Hämmern in eine Helixform geringeren Durchmessers verformt werden, in der zur Bildung der Helix nur noch geringere Draht- bzw. Litzenlängen notwendig sind. Dies hat zur Folge, dass die Drähte bzw. die Kernstranglitzen in einem gewissen Maße, das u.a. von der Größe der Verdichtung durch das Hämmern und der gewählten Schlaglänge abhängt, lose angeordnet sind, d.h. nicht mehr mit derselben Spannung aneinander angeordnet sind wie unmittelbar nach der Verseilung und vor dem Hämmern. Vorteilhaft wird durch die lose Anordnung erreicht, dass das Drahtseil eine größere Flexibilität und damit eine größere Biegefestigkeit aufweist. Es versteht sich, dass die Drähte bzw. die Kernstranglitzen aber nur in einem derart großen Maße lose angeordnet werden dürfen, dass das Drahtseil, insbesondere der Kernstrang, noch eine ausreichend große Stabilität aufweist. Bei dieser Variante kann der Kernstrang zunächst, vorzugsweise mittels eines Rollenverdichters oder eines Ziehsteins, verdichtet und anschließend gehämmert werden.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der ersten Variante ist eine Vorrichtung vorgesehen, die eine Verdichtungseinrichtung aufweist, die Hämmer umfasst, die zum Schlagen auf die Oberfläche des Drahtstangs vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise sind mehrere, vorzugsweise drei, Hämmer vorgesehen, die gemeinsam den Kernstrang beim Auftreffen vollständig umschließen und die in ihrer Größe an den zu erzielenden Kernstrangdurchmesser angepasst sind. Zur Durchführung des Verfahrens nach der ersten Variante weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Verseilen der Drähte bzw. der Kernstranglitzen auf und die Hämmer sind in der Vorrichtung derart angeordnet, dass sie in einem Abstand vom Verseilpunkt auf den Kernstrang treffen, in dem die Drähte bzw. die Kernstranglitzen in Längsrichtung des Kernstrangs fest in der Helixform angeordnet sind.
Die Verdichtungseinrichtung kann den genannten Ziehstein oder den genannten Rollenverdichter umfassen, der in Verseilrichtung gesehen vor den Hämmern angeordnet ist.
Bei der zweiten Variante, bei welcher der Kernstrang unmittelbar hinter dem Verseilpunkt gehämmert wird, ordnen sich die Drähte bzw. die Kernstranglitzen in einer anderen Weise in dem Kernstrang an als bei der ersten Variante. Da sie zu dem Zeitpunkt, in dem sie gehämmert werden, anders als bei der ersten Variante, in Längsrichtung des Kernstrangs noch keine feste Position in der Helixform eingenommen haben, wird beim Verseilen nur eine derartige Länge der Drähte bzw. der Kernstranglitzen verseilt, die zur Bildung des Kernstrangs tatsächlich benötigt wird. Dadurch wird das oben beschriebene Stauchen und die damit verbundene lose Anordnung in dem Kernstrang vermieden. Dieser kann mit weniger Eigenspannungen und einem noch größeren Metallquerschnitt hergestellt werden als mittels des Verfahrens nach der ersten Variante, weist allerdings eine geringere Flexibilität auf als der nach der ersten Variante hergestellte Kernstrang.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der zweiten Variante sind die Hämmer in der Vorrichtung derart angeordnet, dass sie beim Hämmern unmittelbar hinter dem Verseilpunkt auf das Kernseil auftreffen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf den Kernstrang vor Verseilung der Litzenstränge eine Kunststoffschicht aufgebracht und die Litzenstränge werden in die Kunststoffschicht eingedrückt, wobei die Kunststoffschicht vorzugsweise erweicht ist. Zweckmäßigerweise wird zur Bildung der Kunststoffschicht ein thermoplastischer Kunststoff verwendet und die Kunststoffschicht zur Erweichung erhitzt. Vorteilhaft wird dadurch die Auflagefläche zwischen den Litzenstränge und dem Kernstrang noch weiter vergrößert und dadurch die Gefahr der Kerbbildung noch weiter verringert.
Zweckmäßigerweise werden die Litzenstränge vor der Verseilung zum Drahtseil bzw. zum Kernstrang, vorzugsweise mittels einer Lehre oder mittels eines Vorformkopfs, vorgeformt.
Als besonders vorteilhaft hat sich das Verfahren erwiesen, wenn die Litzenstränge in entgegengesetzter Richtung zu den Drähten bzw. den Kernstranglitzen des Kernstrangs verseilt werden, um das Drahtseil drehungsarm oder drehungsfrei zu bilden. Bei dieser Anordnung entstehen an den Stellen, an denen sich die jeweiligen Drähte des Kernstrangs und der Litzenstränge kreuzen, lokal besonders große Kräfte, die durch die mittels des Hämmerns vergrößerte Auflagefläche verringert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Drahtseil nach der Verseilung der Litzenstränge gehämmert, um den metallischen Seilquerschnitt zu erhöhen und das Drahtseil mit einer glatten Oberfläche zu versehen. Dazu ist die Herstellungsvorrichtung mit Hämmern versehen, die in den oben genannten verschiedenen Abständen von einem Verseilpunkt, an dem die genannten Litzen des Drahtseils mit dem Kernstrang verseilt werden, angeordnet sein können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen, die sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehen, näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtseils,
2 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtseils,
3 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtseils,
4 ein erfindungsgemäßes Drahtseil im Querschnitt, und
5 ein weiteres erfindungsgemäßes Drahtseil im Querschnitt.
Eine in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt einen Verseilkorb 15, über den rotierend äußere Kernseillitzen 5, 6 zu einem Verseilpunkt 20 geführt werden, an dem die äußeren Kernseillitzen 5, 6 um eine Herzlitze 4 gewunden werden, um gemeinsam ein Kernseil 3 zu bilden, das für ein Drahtseil 1 vorgesehen ist.
In Verseilrichtung gesehen hinter dem Verseilpunkt 20 ist ein Rollenverdichter 9 angeordnet, mittels dessen das aus der Herzlitze 4 und den äußeren Kernlitzen 5, 6 gebildete Kernseil 3 vorverdichtet wird. Hinter dem Rollenverdichter 9 sind Hämmer 12 vorgesehen, die gleichzeitig auf das Kernseil 3 aufschlagen, um dessen Oberfläche zu glätten und es dabei weiter zu verdichten. Die hier nicht näher gezeigten Hämmer 12 weisen kreisrunde Wölbungen auf, die in ihrer Form an die durch das Hämmern anzunähernde Kernseilquerschnittsform angepasst sind.
Hinter den Hämmern 12 sind in der Vorrichtung Zugrollen 17 vorgesehen, durch die das Kernseil 3 zunächst zu einer Beschichtungseinrichtung 19 bewegt wird, mittels derer das Kernseil 3 mit einer Kunststoffschicht 7 aus thermoplastischem Kunststoff belegt wird. Danach wird das Kernseil 3 mittels einer Verseileinrichtung, die einen Verseilkorb 16 umfasst, mit äußeren Seillitzen 2 an einem zweiten Verseilpunkt 18 verseilt. Beim Verseilen drücken sich die äußeren Seillitzen in die, ggf. nach Belegung des Kernseils 3 noch weiche oder mittels einer hier nicht gezeigten Erwärmungseinrichtung zur Erweichung erhitzten, Kunststoffschicht 7 ein, ggf. so weit, dass sie auf dem Kernseil 3 aufliegen. Optional kann die Vorrichtung mit den in einem gestrichelten Viereck gezeigten Hämmern 13 versehen sein, mittels derer das aus dem Kernseil 3 und den äußeren Seillitzen 3 gebildete Drahtseil 1 zu seiner Verdichtung und zur Glättung seiner Oberfläche weiter gehämmert werden kann.
Wie 4 zu entnehmen ist, die ein mittels der Vorrichtung nach 1 hergestelltes Drahtseil 1 zeigt, ist die Außenkontur des Kernseils 3 durch die Bearbeitung mit den Hämmern 12 geglättet worden, sodass sie sich der Form eines Kreises annähert. Im Bereich zwischen dem Kernseil 3 und den äußeren Seillitzen 2 ist die Kunststoffschicht 7 vorgesehen. Das gezeigte Drahtseil 1 ist nicht mit den Hämmern 13 bearbeitet worden, sodass die äußeren Seillitzen 2 noch ihre ursprüngliche runde Form aufweisen. Das Drahtseil 1 weist im Vergleich zu einem Vergleichsdrahtseil, dessen Kernseil nicht gehämmert worden ist, eine wesentlich größere Bruchkraft und eine wesentlich größere Bruchdehnung auf.
Eine weitere, in 2 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen nach 1 dadurch, dass Hämmer 12a unmittelbar hinter einem Verseilpunkt 20a angeordnet sind, in dem eine Herzlitze 4a mit äußeren Kernlitzen 5a, 6a zu einem Kernseil 3 verseilt werden. In gleicher Weise sind auch, hier nur optional vorgesehene, Hämmer 13a zur Bearbeitung eines aus dem Kernseil 3a und darauf an einem Verseilpunkt 18a verseilten äußeren Seillitzen 2a unmittelbar hinter dem Verseilpunkt 18a angeordnet.
Eine weitere, in 3 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen nach 1 und 2 insbesondere dadurch, dass zusätzlich Hämmer 14 zur Bearbeitung einer mittels einer Verseileinrichtung 25, aus Drähten 22, 23 hergestellten Herzlitze 4b vorgesehen sind. Ferner weist die Vorrichtung eine Beschichtungseinheit 24 zur Belegung der Herzlitze 4b mit einer Kunststoffschicht 8 auf. Optional kann auch eine (hier nicht gezeigte) Erhitzungseinrichtung für die Kunststoffschicht 8 vorgesehen sein, damit Kernlitzen 6b bei ihrer Verseilung auf der Herzlitze 4b in erweichten, die Kunststoffschicht 8 bildenden thermoplastischem Kunststoff eingedrückt werden können.
Ein mittels der Vorrichtung nach 3 hergestelltes Drahtseils 1b, das die gehämmerte Herzlitze 4b und ferner gehämmerte Kernlitzen 5b, 6b sowie gehämmerte Seillitzen 2b aufweist ist in 5 im Querschnitt dargestellt. Das Drahtseil 1b weist eine im Vergleich zum Drahtseil 1 nach 4 noch weiter vergrößerte Bruchkraft und -dehnung auf.
In weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Vorrichtungen nach den 1 bis 3 nicht mit den Beschichtungseinheiten 19, 19a bzw. 19b und 24 versehen und in den jeweiligen Verfahren werden die Drahtseile ohne Kunststoffschicht hergestellt. Die mittels der Vorrichtung bzw. des Verfahrens hergestellten Drahtseile weisen dann dementsprechend die in 4 bzw. 5 gezeigten Querschnitte auf, jedoch ohne Kunststoffschicht.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils (1), bei dem ein Kernstrang (3, 4) verdichtet wird und danach Litzenstränge (2, 5, 6) auf dem Kernstrang (3, 4) verseilt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang (3, 4) zur Glättung seiner Oberfläche (10, 11) vor Verseilung der Litzenstränge (2, 5, 6) gehämmert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang (3, 4) zunächst, vorzugsweise mittels eines Rollenverdichters (9) oder eines Ziehsteins, vorverdichtet und danach gehämmert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kernstrang (3, 4) vor der Verseilung der Litzenstränge (2, 5, 6) eine Kunststoffschicht (7, 8) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenstränge (2, 5, 6) in die Kunststoffschicht (7, 8) eingedrückt werden, wobei die Kunststoffschicht vorzugsweise erweicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtseil (1) nach der Verseilung der Litzenstränge (2, 5, 6) gehämmert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang ein Kernseil (3) und die Litzenstränge Litzen (2) des Drahtseils (1) sind oder dass der Kernstrang eine Herzlitze (4) und die Litzenstränge äußere Kernlitzen (5, 6) eines Kernseils (3) des Drahtseils (1) sind.
Drahtseil, das einen Kernstrang (3, 4) und auf dem Kernstrang (3, 4) verseilte Litzenstränge (2, 5, 6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang (3, 4) eine durch Hämmern geglättete Oberfläche (10, 11) aufweist.
Drahtseil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kernstrang (3, 4) eine Kunststoffschicht (7, 8) angeordnet ist.
Drahtseil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstrang ein Kernseil (3) und die Litzenstränge (2) Litzen des Drahtseils (1) sind oder dass der Kernstrang eine Herzlitze (4) und die Litzenstränge äußere Kernlitzen eines Kernseils (3) des Drahtseils (1) sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtseils (1), das einen Kernstrang (3,4) und darauf verseilte Litzenstränge (2, 5, 6) umfasst, umfassend eine Einrichtung zur Verdichtung des Kernstrangs (3,4), dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungseinrichtung Hämmer (12, 14) umfasst, die zum Schlagen auf die Oberfläche des Kernstrangs (3, 4) eingerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungseinrichtung einen Ziehstein oder einen Rollenverdichter (9) umfasst und die Hämmer (12, 14) in Verseilrichtung gesehen hinter dem Ziehstein bzw. dem Rollenverdichter (9) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Verseilen des Kernstrangs (3, 4) und der Litzensträngen (2, 5, 6) aufweist und die Hämmer (12, 14) in der Vorrichtung derart angeordnet sind, dass sie beim Hämmern unmittelbar hinter einem Verseilpunkt (12), an dem der Kernstrang (3, 4) und die Litzenstränge (2, 5, 6) miteinander verseilt werden, auf die Litzenstränge (2, 5, 6) auftreffen.