DE7438919U - Kranseil aus Kunststoff - Google Patents

Description

■:■;;,el'i^r: Feiten & Guilleaume Carlswerk AG ■:, Köln °.O Cehan^enctraße 2^

Köln-MUlheim, den

Kranseil aus Kunststoff

Die Erfindung betrifft ein Kranseil mit großer Reißlänge aus mehreren verseilten oder geflochtenen Litzen.

Für die Verwendung bei Kranen, Aufzügen und Förderanlagen sind bisher fast ausschließlich Stahlseile bekannt geworden. Ihre Korro-sionsanfälligkeit bedingt eineri relativ hohen Aufwand für die wartung solcher Anlagen. Die bekannten Kvmststoffsei Ie sind wegen ihrer hohen Bruchdehnung von etwa 25-50$ für diesen

7438919 21.08.75

Fl npOt, Gm - a - 4. Februar 1Q75

Zweck ungeeignet, da mit ihnen die genaue Positionierung der am P.eil hängenden Lasten oder Förderkörbe auf erhebliche Schwierigkeiten stößt.

Nun Ist aus der DT-OS 2 222 ?512 ein hochbelastbares Kunststoffseil bekennt, das aus hauptsächlich tragenden Kunststofffaden mit Einlagerungen oder Umhüllungen aus fadenförmigen Materialien besteht, bei dem die Einlagerungen oder Umhüllungen aus hochverstreckbaren, jedoch nicht oder nicht vollständig verstreckten Werkstoffen bestehen sowie in einer derartigen Menge und Anordnung vorgesehen sind, daß bei Überlastungen des Kunststoffseiles in den überbelasteten Bereichen ein stufenwelser Abbau der potentiellen Energie der Kunststoffäden erfolgt und die Einlagerungen oder Umhüllungen aus Metall oder Metallegierungen oder aus abgestuften Anteilen von nicht voll verstreckten, gleichen oder verschiedenen Kunststoffmonofilen bestehen. Dieses elastische Seil soll hauptsächlich in der Schiffahrt verwendet werden, die Einlagerungen oder Umhüllungen sollen Unfälle vermeiden,die beim Brechen des Seiles durch das Zurückschnellen der Seilenden möglich sind. Dieses Seil ist wegen seiner Elastizität und der hohen Bruchdehnung für Krane, Aufzüge und Förderanlagen ebenfalls ungeeignet.

Ferner sind aus einem Aufsatz von E. Scala von der American Society for Testing and Materials aus dem Jahre 1973 Abspannseile aus Kunststoff mit geringer Bruchdehnung bekannt, für die ein hochfestes aromatisches Polyamid, das unter der Bezeichnung PRD-4Q von der Firma DuPont vertrieben wird, benutzt wurde. Es besteht aus unverseiiten Fäden dieses Kunststoffs, da die Versuche ergeben hatten, daß bei der Verseilung nicht eine maximale Bruchfestigkeit des Seiles erreicht werden kann. Die parallelen Fäden werden durch einen Kunststoffmantel zusammengehalten. Für Krane und Förderanlagen dürfte dieses Seil wegen seiner geringen Flexibilität

7438919 21.08.75

und seiner geringen Lebensdauer bei Biegebeanspruchungen ebenfalls ungeeignet sein

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Seil für Krane, Aufzüge und Förderanlagen mit erhöhter Abriebfestigkeit und verbesserter Korrosions-Beständigkeit bzw. -Unempfindlichkeit zu schaffen, bei dem die große Reißlänge und die geringe Bruchdehnung neuartiger Kunststoffe optimal genutzt werden kann, das aber gleichzeitig hochflexibel ist und bei den zu erwartenden Beanspruchungen, insbesondere beim ständigen Lauf Über kleine Seilrollen, eine hohe Lebensdauer hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Seil vorwiegend aus gleich oder nahezu gleichlangen hochfesten Seilelementen wie Litzen, Zwirnen oder Fäden aus einem aromatischen Polyamid geringer Bruchdehnung besteht, und daß die für den inneren Aufbau nötigen kürzeren Seilelemente aus einem Kunststoff mit größerer Bruchdel^ung, beispielsweise aus verstrecktem Polyamid, Polyester oder Polypropylen, bestehen.

Hierdurch wird erreicht, daß bei Belastung des Seiles gleiche Spannungen in den hochfesten Seilelementen auftreten, und daß die kürzeren Seilelemente infolge der auftretenden höheren Dehnungen ebenfalls einen Betrap zur Zugfestigkeit des Seiles liefern. Wurden die kürzeren Seilelemente ebenfalls aus Kunststoff geringer Bruchdehnung bestehen, so bestünde die Gefahr, daß sie bereits bei relativ geringen Belastungen relssen, was zum raschen Bruch des ganzen Geiles führen würde.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Litzen eine Seele aus Kunststoffäden grösserer Bruchdehnung, um die Zwirne hoher Festigkeit und geringer Bruchdehnung geschlagen sind. Diese Ausgestaltung erfüllt die theoretische Forderung, daß die hochfesten Sellelemente die gleiche Länge haben müssen, und ist besonders günstig für Seile mittleren Durchmessers.

7438919 21.08.75

Fl 4206 - ^;ί - "-£. Nov. V'7^

Tn einer weiteren A usge.-. editing de?" f\rf i ruiunp bestellt- die Seelenlitze des Seiles ganz «as Kur;r>t:-:U-f f ^:iden größerer .Rrac-hdehnang. Diese Ausgestaltung ^:st bei solchen Geilen vorteilhart, bei denen die ,mere Li t:*e i<.nr;str^!ikt, i onsbed i ngt kurzer als die äußeren ist.

In einer weiteren Ausgestaltung dar Erfindung enthält /jeder Zwirn eina 3eele ai's Kunststoffboden größerer Bruchdehnung, um die eine Lage Fäden hoher Festigkeit und geringer Bruchdehnung geschlagen ist.

Diese Ausgestaltung der Erfindung wird vorteilhaft bei Seilen für größere Lasten mit Durchmessern über 20 mm angewendet, damit auch hier die Forderung nach gleicher Länge der hochfesten Elemente erfüllt werden, kann.

Nach der weiteren Erfindung sind die Litzen oder die Zwirne des Seiles mit einem flexiblen, abriebfesten Kunststoff getränkt, beispielsweise mit Polyurethan.

Diese Maßnahme bringt den Vorteil, daß sie die innere Abriebfestigkeit des Seiles und damit die Lebensdauer, insbesondere bei ständigem Lauf des Seiles über ^mlenkruilen. relativ kleinen Durchmessers und bei ständigem Auf- und Abwickeln auf Seiltrommeln wesentlich erhöht.

Nach der weiteren Erfindung sind das Seil und/oder die Litzen und/oder die Zwirne mit einem Mantel aus flexiblem und abriebfestem Kunststoff umhüllt, beispielsweise aus Polyurethan, Polyamid oder Silikonkautschuk.

Diese Maßnahme bringt den Vorteil, daß die Abriebfestigkeit gegenüber äußeren mechanischen Beanspruchungen wesentlich erhöht wird. Vorzugsweise werden dünne Seile bis

7438919 2108.75

etwa 8 mm ganz mit einem dünnen Mantel umhüllt. Seile bis etwa 20 mm Durchmesser v/erden vorteilhafterweise nicht als Ganzes ummentelt, sondern die Seillitzen werden einzeln mit einem Kunststoffmantel umhüllt, uir. die Flexibilität des Seiles und die Haltbarkeit der Ummantelung bei Dauerbiegewechsel-Beanspruchung weiter zu erhöhen. 3ei noch dickeren Seilen (über 20 mm Durchmesser) kann es vorteilhaft sein, die einzelnen Zwirne aus denen die Litzen aufgebaut sind, zu ummanteln.

Weitere mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die gegenüber bekannten Seilen grössere Reißlänge der erfindungsgemäßen Seile größere Nutzlasten bei gleicher Betriebssicherheit möglich sind. Die hervorragende Flexibilität und die Biegewechselfestigkeit der erfindungsgemäßen Seile ermöglichen es auch, kleinere Umlenkrollen und Seiltrommeln geringeren Durchmessers als bisher vorzusehen, was wiederum kostengünstigere Getriebelösungen ermöglicht. Erfindungsgemäße Seile haben ferner etwa ein Fünftel des Gewichtes von vergleichbaren Stahldrahtseilen. Sie haben ferner gegenüber bekannten und vergleichbaren Kunststoffseilen ein wesentlich verbessertes Dehnungsverhalten. Die Dehnung bei Betriebslast beträgt etwa ein Zehntel der vergleichbarer Kunststoffseile, die Dehnung bis zum Bruch erfolgt vollständig linear ohne wesentliche plastische Verformung. Das ermöglicht wiederum eine höhere Ausnutzung der Werkstoffestigkeit, was auch beim Einsatz als Schleppseil für Schiffe und (Segel-)Flugzeuge Vorteile bringt.

Tn der Zeichnung ist als AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ein aus sieben Litzen bestehendes Seil dargestellt. Die Seelenlitze 7 besteht aus sieben Zwirnen 2, die aus Kunststofffaden größerer Bruchdehnung, beispielsweise aus verstrecktem Polyamid, Polyester oder Polypropylen gefertigt sind. Zur Veranschaulichung ist um jeden Zwirn ein Mantel 10 aus flexiblem und abriebfestem Kunststoff, beispielsweise au?. Polyurethan, Polyamid oder Silikonkautschuk, gezeichnet. Um die Seelenlitze 7 sind sechs gleichlange Litzen 6 geschlagen, um die,

7438919 21.08.75

f t I I I I ( f

Fl 4206 Gin - f> - 4.Februar 1975

wiederum für die Veranschaulichung, Kunststoffmantel 9 gezeichnet sind. Um das ganze Seil ist schematisch der Kunststoffmantel 8 gezeichnet. In der Praxis wird man natürlich nur einen der gezeichneten Kunststoffmantel 10, 9 oder, 8 verwenden, um die Flexibilität des Seiles nicht unnötig zu verringern. Diese Kunststoffmantel werden vorteilhaft durch Extrusion mit einem Schlauchwerkzeug unter Anwendung von Vakuum auf das Seil aufgebracht. Die Mantel werden deshalb im allgemeinen nicht die in der Zeichnung dargestellte kreisrunde i-'orm besitzen, sondern sich an die Oberfläche des Seiles oder der Litze anpassen. Die Dicke des Mantels 8 um das gesamte Seil wird man in der Praxis meist unter 1 mm wählen, wahrend die Dicke der Mantel 9 um die einzelnen Litzen im allgemeinen unter 0,5 mm beträgt. Sollen bei dicken Seilen die einzelnen Zwirne ummantelt werden, so kommen hier Mantelstärken von einigen zehntel Millimeter in Frage.

Ebenfalls dargestellt ist in der Zeichnung der Aufbau einer Außenlitze 6. Um den inneren Zwirn 5, der aus Kunststoffäden mit größerer Bruchdehnung bestehen kann, liegen die Zwirne 1 aus einem aromatischen Polyamid geringer Bruchdehnung. Hierunter sind Kunststoffe zu verstehen, die beispielsweise aus FoIyparaphenylendiaminterephthalat bestehen oder die aus m-Phenylendiamin und Terephthalsäure hergestellt sind. Ein geeignete,3 aromatisches Polyamid wird von der Fa. DuPont unter der Bezeichnung FRD-4Q angeboten. Bei dickeren Seilen mit Durchmessern Über 20 mm kann es vorteilhaft sein, auch die Zwirne 1 mit einem inneren Faden J> aus Kunststoff mit größerer Bruchdehnung und den darumgeschlagenen Fäden 4 aus aromatischem Polyamid aufzubauen.

7438919 21.08.75

Claims (6)

Ansprüche:

1. Kranseil mit großer Reißlänge aus mehreren verseilten oder geflochtenen Litzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil vorwiegend aus gleich oder nahezu gleichlangen hochfesten Seilelementen wie Litzen (6), 21wirnen (l) oder Fäden (4) aus einem aromatischen Polyamid geringer Bruchdehnung besteht, und daß die für den inneren Aufbau nötigen kürzeren Seilelemente (2,5 und 3) aus einem Kunststoff mit größerer Bruchdehnung, beispielsweise aus verstrecktem Polyamid, Polyester oder Polypropylen, bestehen.

2. Kranseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen (6) eine Seele (5) aus Kunststoffäden größerer Bruchdehnung enthalten, um die Zwirne (l) aohe"_ Festigkeit und geringer Bruchdehnung geschlagen sind.

3. Kranseil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seelenlitze (7) des Seiles ganz aus Kunststoffäden größerer Bruchdehnung besteht.

4. Kranseil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zwirn (l) eine Seele (3) aus Kunststoffäden größerer Bruchdehnung enthält, um die eine Lage Fäden (4) hoher Festigkeit und geringer Bruchdehtung geschlagen ist.

5. Kranseil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen (6 und 7) oder die Zwirne (1,2 und 5) mit einem flexiblen, abriebfesten Kunststoff getränkt sind, beispielsweise mit Polyurethan.

7438919 21.08.75

6. Kranseil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Seil und/oder die
Litzen (6 und 7) und/oder die Zwirne (1,2 und 5) mit einem Mantel (8 bzw.Q bzw.10).aus flexiblem und abriebfestem Kunststoff umhüllt sind, beispielsweise aus Polyurethan, Polyamid oder Silikonkautschuk.

7438919 21.0875