Drahtseildurchmesser
Man unterscheidet zwischen einem Seilnenndurchmesser und einem effektiven Seildurchmesser. Der Drahtseilnenndurchmesser, auch nominaler Seildurchmesser genannt, ist ein vereinbarter theoretischer Wert für die den Durchmesser des kleinsten die Außenlitzen umschreibenden Kreises.
Der effektive Seildurchmesser, auch wirklicher Seildurchmesser genannt, ist der tatsächlich am Drahtseil gemessene Durchmesser des kleinsten die Außenlitzen umschreibenden Kreises. Der Toleranzbereich für den effektiven Seildurchmesser ist in den Tabellen der jeweiligen nationalen oder internationalen Normen festgelegt. Nach EN 12385-4 beträgt er 0% bis +5% (für Seildurchmesser für ≥ 8mm).
Dies bedeutet, daß bei Anlieferung des Drahtseils der effektive Seildurchmesser nicht kleiner sein darf als der Nenndurchmesser, ihn aber auch nicht um mehr als 5% übertreffen darf. Bei dünnen Seilen, z. B. 3mm bis 7mm, ist das Toleranzfeld häufig nach oben größer. In der Erdölindustrie, die sich stark an amerikanischen Vorgaben orientiert, gilt häufig ein Toleranzfeld von -1% bis +4%. Natürlich verändert sich der effektive Seildurchmesser in Abhängigkeit von der Belastung. Deshalb soll in Grenzfällen der effektive Seildurchmesser an einem mit 5% der rechnerischen Bruchkraft belasteten Seil gemessen werden. verope produziert Standardtoleranzen von +2% bis +4%, spezielle Toleranzen auf Anfrage.
Messmittel und ihre richtige Verwendung
Um den genauen Seildurchmesser zu bestimmen, muss ein dafür vorgesehenes Messmittel verwendet werden. Die Messung muss grundsätzlich über die Kuppen (äußerer Hüllkreis des Seiles) erfolgen. Das Messen in den Litzentälern verfälscht das Ergebnis erheblich. Bei Seilen mit ungerader Anzahl Außenlitzen ist darauf zu achten, dass die Messflächen über mehrere Litzen reichen. (Abb. 10)
Arten der Messlehre
Schlagrichtung des Drahtseiles
Man unterscheidet zwischen rechtsgängig und linksgängig geschlagenen Drahtseilen.
Die Schlagrichtung eines Seiles ist linksgängig, wenn seine Litzen (sich vom Betrachter wegbewegend) entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht sind (Abb. 14). Die Schlagrichtung eines Seiles ist rechtsgängig, wenn seine Litzen (sich vom Betrachter wegbewegend) im Uhrzeigersinn gedreht sind (Abb. 15).
Die Schlagrichtung von Drahtseilen wird häufig mit dem Großbuchstaben S für das linksgängige Seil und dem Großbuchstaben Z für das rechtsgängige Seil angegeben. Rechtsgängige Seile werden auch häufig mit RH (für right hand) und linksgängige Seile mit LH (für left hand) bezeichnet.
Drahtseilmachart
Unter der Machart eines Drahtseils versteht man das Bildungsgesetz, nach dem die Elemente des Seiles, also seine Drähte und Litzen, relativ zueinander angeordnet sind. Die Bezeichnung für eine Fasereinlage ist FC, für eine unabhängige Stahlseileinlage ist IWRC. So besitzen zum Beispiel alle Rundlitzenseile der Machart 6 x 19 Warrington mit Fasereinlage den Aufbau 6 x [1-6-(6-6)] – FC.
Füllfaktor des Drahtseiles
Unter dem Füllfaktor eines Drahtseiles versteht man den Quotienten aus dem Metallquerschnitt des Seiles (nach Definition vereinfacht gerechnet als die Summe der Einzeldrahtquerschnitte), bezogen auf den Querschnitt des kleinsten Hüllkreises des Seiles. Der Füllfaktor gibt an, welcher Anteil des Raumes, den die Drähte und Litzen im Seil einnehmen, mit Stahl gefüllt sind (Abb. 16).
Die Füllfaktoren der gebräuchlichsten Seile liegen etwa zwischen 0,46 und 0,75. Dies bedeutet, daß der Stahlanteil am Volumen der Seile etwa 46% bis 75% beträgt. Drahtseile mit Stahleinlage haben höhere Füllfaktoren als Seile mit Fasereinlage. So hat zum Beispiel ein Seil der Machart 6 x 25 Filler – FE einen Füllfaktor von 0,50, ein Seil 6 x 25 Filler – IWRC einen Füllfaktor von 0,58.
Die Füllfaktoren von Drahtseilen mit Fasereinlage (FC) sinken im allgemeinen mit zunehmender Außenlitzenzahl. So hat ein Seil der Machart 6 x 25 Filler – FC einen Füllfaktor von 0,50, ein Seil der Machart 8 x 25 Filler – FC einen Füllfaktor von nur 0,45.
Die Füllfaktoren von Seilen mit Stahlseileinlage (IWRC) steigen im allgemeinen mit zunehmender Außenlitzenzahl. So hat ein Seil der Machart 6 x 25 Filler + IWRC einen Füllfaktor von 0,58, ein Seil der Machart 8 x 25 Filler + IWRC einen Füllfaktor von 0,59.
Drahtseile aus verdichteten Litzen haben höhere Füllfaktoren als Drahtseile aus unverdichteten Litzen. Durch Hämmern kann der Füllfaktor von Drahtseilen noch weiter gesteigert werden.
Schlagart des Drahtseiles
Wir unterscheiden zwischen Kreuzschlag und Gleichschlag. In Kreuzschlagseilen ist die Schlagrichtung der Drähte in den Litzen der Schlagrichtung der Litzen im Seil entgegengesetzt. Wir unterscheiden zwischen Kreuzschlag linksgängig (Litze rechts geschlagen, Seil links geschlagen, zS) (siehe Abb. 17) und Kreuzschlag rechtsgängig (Litze links geschlagen, Seil rechts geschlagen, sZ) (siehe Abb. 18).
In Gleichschlagseilen haben die Drähte in den Litzen die gleiche Schlagrichtung wie die Litzen im Seil. Wir unterscheiden zwischen Gleichschlag linksgängig (Litze links geschlagen, Seil links geschlagen, sS) (Abb. 19) und Gleichschlag rechtsgängig (Litze rechts geschlagen, Seil rechts geschlagen, zZ) (Abb. 20).
Die Vorteile von Kreuzschlagseilen sind:
• Bessere Strukturstabilität
• Höhere Ablegedrahtbruchzahl
• Erleichterte Erkennung von Drahtbrüchen
Die Vorteile von Gleichschlagseilen sind:
• Bessere Anschmiegung an die Seilrille
• Höhere Verschleißfestigkeit
• Größere Lebensdauer bei hohen Totlasten
• Erheblich besseres Verhalten bei Mehrlagenwicklung
Spannungsarme Drahtseile
Bei der Verlitzung und Verseilung werden die ursprünglich geraden Drähte in eine Schraubenlinie oder Doppelschraubenlinie gezwungen. Hierdurch liegen die Drähte selbst im unbelasteten Drahtseil unter Spannung. Mit Hilfe eines sogenannten Vorformkopfes können die Drähte und Litzen während der Verlitzung oder Verseilung so stark plastisch verformt werden, dass sie nach der elastischen Rückfederung völlig oder nahezu völlig unbelastet (der Seiler sagt: »tot«) im Drahtseil liegen. Ein nicht spannungsarmes Drahtseil muss vor dem Durchtrennen links und rechts von der Trennstelle sehr fest abgebunden werden, da sonst die frei werdenden Drahtenden aufspringen.
Arten der Seileinlage (Kurzbezeichnungen nach EN 12385-2)
Drahtseile haben üblicherweise eine Fasereinlage (FC) oder eine Stahleinlage. Die Stahleinlage kann eine Litze sein (WC), ein unabhängig, d. h. in einem getrennten Arbeitsgang verseiltes Seil (IWRC) oder ein im gleichen Arbeitsgang mit den Außenlitzen parallel verseiltes Seil (PWRC). Auch kann die Stahleinlage eine Kunststoffummantelung aufweisen (Bezeichnung EPIWRC). Einlagen aus verdichteten Litzen tragen den Zusatz »(K)«. Eine unabhängige Stahlseileinlage aus verdichteten Litzen trägt somit die Bezeichnung IWRC (K), ein im gleichen Arbeitsgang mit den Außenlitzen parallel verseiltes Seil aus verdichteten Litzen die Bezeichnung PWRC (K).
Drehungsarme Drahtseile
Unter Einwirkung einer Zugbeanspruchung drehen sich Drahtseile mit freiem Seilende mehr oder weniger stark um ihre Längsachse. Drahtseile mit einer Seileinlage, die gegenläufig zu den Außenlitzen geschlagen ist, sowie drei- oder vierlitzige Kreuzschlagseile, weisen deutlich geringere Verdrehungen auf als Drahtseile mit gleichsinnig geschlagener Stahleinlage oder Drahtseile mit Fasereinlage.
Ein Drahtseil ist gemäß VDI- Richtlinie 2358 »drehungsarm, wenn es sich unter Einwirkung einer ungeführten Last nur wenig um seine Längsachse dreht und/oder wenn es bei geführten Seilenden nur ein kleines Drehmoment auf die Seilendverbindung ausübt.«
ISO 21669 und EN 12385-3 definieren ein Seil als drehungsarm, wenn es sich auf einer Länge von 1000 x Seildurchmesser und einer axialen Belastung von 20% seiner Mindestbruchkraft mindestens einmal und höchstens viermal um sich selbst dreht (zwischen 360° und 1440°).
Drehungsfreie Drahtseile
Drehungsfrei ist ein Drahtseil gemäß VDI- Richtlinie 2358, »wenn es sich unter Einwirkung einer ungeführten Last nur kaum um seine Längsachse dreht und/oder wenn es bei geführten Seilenden kaum ein Drehmoment auf die Seilendverbindung ausübt.«
ISO 21669 und EN 12385-3 definieren ein Seil als drehungsfrei, wenn es sich auf einer Länge von 1000 x Seildurchmesser und einer axialen Belastung von 20% seiner Mindestbruchkraft höchstens einmal um sich selbst dreht (zwischen -360° und 360°). Siehe Abb. 21
Drahtseilschmiermittel
Das Drahtseilschmiermittel hat zwei wesentliche Aufgaben: zum einen soll es das Seil gegen Korrosion schützen, zum anderen soll es den Reibwert zwischen den Seilelementen untereinander und zwischen Seil und Scheibe oder Trommel reduzieren. Eine Reduzierung des Reibwertes reduziert die benötigte Antriebsleistung und verringert den Verschleiß von Seil, Seilscheibe und Trommel. Wir unterscheiden zwischen Schmiermitteln auf Wachsbasis und Schmiermitteln auf Ölbasis. Während die wachsbasierten Schmiermittel eine bessere Handhabung zulassen, haben ölhaltige Schmiermittel den Vorteil, dass sich unter Einwirkung der Gravitation ein gerissener Schmierfilm selbsttätig wieder schließen kann. Die Qualität des Schmiermittels hat erheblichen Einfluss auf die Seillebensdauer (Abb. 22).
Nachschmierung
Grundsätzlich werden Drahtseile bei der Produktion intensiv geschmiert. Diese Schmierung muss jedoch während der Einsatzzeit des Seiles mehrfach erneuert werden. Eine regelmäßige Nachschmierung erhöht die Seillebensdauer deutlich (Abb. 23). Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass sich das Nachschmiermittel mit der Grundschmierung verträgt. Es wird empfohlen, die Wartungsanweisungen der ISO 4309 zu befolgen.
