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Seilschlagarten einfach erklärt

Seilschlagarten sind nicht nur Knotenkunde, sondern Kunst und Wissenschaft zugleich. Sie bestimmen die Struktur, Flexibilität und Beständigkeit von Seilen und spielen in zahlreichen Anwendungen, vom Klettern bis zur Seefahrt, eine essenzielle Rolle. Dieser Beitrag taucht in die faszinierende Welt der Seilschlagarten ein und erklärt das wichtigste, was Sie darüber wissen müssen.

Rund um den "Draht"

Herstellung

Seildrähte werden üblicherweise aus beruhigtem, unlegiertem Kohlenstoffstahl mit vorgeschriebenem Reinheitsgrad hergestellt. Durch Warmverformung wird zunächst Walzdraht von etwa 6 mm bis 9 mm Durchmesser hergestellt. Dieser wird anschliessend in einem Kaltverformungsprozess durch Ziehen oder Walzen auf die gewünschte Festigkeit und den gewünschten Durchmesser oder in die gewünschte Form gebracht.

Drahtform

Man unterscheidet zwischen Form- und Profildrähten. Unter einem Formdraht versteht man einen Draht mit einem runden Querschnitt, unter einem Profildraht versteht man jeden Draht mit einem nicht runden Querschnitt. Es gibt Ovaldrähte, Flachdrähte, Z- und S-Profildrähte, Taillendrähte, Keildrähte und Dreikantdrähte. Profildrähte werden durch Ziehen oder Walzen hergestellt.

Schlaglänge der Litze

Die Schlaglänge einer Litze bezeichnet die Ganghöhe der helixförmig geschlagenen Drähte, also die Litzenlänge, bei der der Draht einmal vollständig umläuft. Durch Veränderung der Schlaglängen können die Berührungsverhältnisse benachbarter Drähte, die elastischen Eigenschaften und die Bruchkräfte der Litze verändert werden.

Verschiedene Drahtformen

  • Ovaldrähte: Wie der Name schon sagt, haben diese Drähte einen ovalen Querschnitt, das bedeutet, sie sind breiter als sie hoch sind (oder umgekehrt), aber nicht so flach wie Flachdrähte.

  • Flachdrähte: Dies sind Drähte mit einem flachen, rechteckigen Querschnitt. Sie sind breiter als sie dick sind.

  • Z- und S-Profildrähte: Haben einen Querschnitt in der Form des Buchstabens "Z" bzw. "S". Dies kann genutzt werden, um spezielle mechanische Eigenschaften oder Verbindungsmöglichkeiten zu bieten.

  • Taillendrähte: Der Querschnitt dieser Drähte wird zur Mitte hin schmaler, ähnlich wie eine "Taille".

  • Keildrähte: Diese Drähte haben die Form eines Keils im Querschnitt, also eine breitere Basis, die zu einer Spitze zuläuft.

  • Dreikantdrähte: Wie der Name schon andeutet, haben diese Drähte einen dreieckigen Querschnitt.

Jede dieser Drahtformen hat spezielle Anwendungen und wird je nach Bedarf in verschiedenen Branchen und Anwendungen eingesetzt. Die spezielle Form kann etwa für spezielle mechanische Eigenschaften, bessere Verbindungsmöglichkeiten oder ästhetische Gründe gewählt werden

Drahtzugfestigkeit & Härte

Die Zugfestigkeit eines Drahtes ist definiert als die er-tragbare Zugkraft in Drahtlängsrichtung, dividiert durch den Drahtquerschnitt. Die Drahtnennzugfestigkeit ist ein theoretischer Wert, den die Zugfestigkeit des Drahtes nicht unterschreiten und nur in definierten Grenzen überschreiten darf. Üblicherweise werden in modernen Drahtseilen Seildrähte der Nennfestigkeiten 1770 N/mm2, 1960 N/mm2 und 2160 N/mm2 eingesetzt.

Drahthärte, Zeichnung angelehnt an Verope-Katalog

Links- oder Rechtgängig

Schlagrichtung der Litze

Man unterscheidet zwischen linksgängig und rechtsgängig geschlagenen Litzen. Die Schlagrichtung einer Litze ist linksgängig, wenn ihre Drähte (sich
vom Betrachter wegbewegend) entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht sind.

Die Schlagrichtung einer Litze ist rechtsgängig, wenn ihre Drähte (sich vom Betrachter wegbewegend) im Uhrzeigersinn gedreht sind. Die Schlagrichtung der Litzen wird häufig mit dem Kleinbuchstaben s für die linksgängige Litze und dem Kleinbuchstaben z für die rechtsgängige Litze angegeben

Schlagrichtung des Drahtseils

Auch hier wird zwischen rechtsgängig und linksgängig geschlagenen Drahtseilen unterschieden.
Die Schlagrichtung eines Seiles ist linksgängig, wenn seine Litzen (sich vom Betrachter wegbewegend) entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht sind.
Die Schlagrichtung eines Seiles ist rechtsgängig, wenn seine Litzen (sich vom Betrachter wegbewegend) im Uhrzeigersinn gedreht sind.

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.

Kreuzschlag

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) und Kreuzschlag rechtsgängig (Litze links geschlagen, Seil rechts geschlagen, sZ)

Also kurz gesagt:

  • zS = Kreuzschlag links
  • sZ = Kreuzschlag rechts

Die Vorteile von Kreuzschlagseilen sind:

  • Bessere Strukturstabilität
  • Höhere Ablegedrahtbruchzahl
  • Erleichterte Erkennung von Drahtbrüchen

Gleichschlag

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) und Gleichschlag rechtsgängig (Litze rechts geschlagen, Seil rechts geschlagen, zZ).

Kurz:

  • sS = Gleichschlag links
  • zZ = Gleichschlag rechts

 

Die Vorteile von Gleichschlagseilen sind:

  • Bessere Anschmiegung an die Seilrille
  • Höhere Verschleissfestigkeit
  • Grössere Lebensdauer bei hohen Totlasten
  • Erheblich besseres Verhalten bei Mehrlagenwicklung

Seileigenschaften

Flexibilität

Ein Drahtseil ist üblicherweise umso flexibler, je mehr Litzen und Drähte es hat. Die Flexibilität wird jedoch auch beeinflusst durch die Schlaglängen der Litzen, des Herzseiles und des Seiles sowie durch die Abstände zwischen den Drähten und zwischen den Litzen.

Wenn ein Drahtseil nicht flexibel genug ist, muss es zu der Biegung um eine Seilscheibe eines festgelegten Durchmessers gezwungen werden. Dies reduziert die Biegewechselfestigkeit des Seiles.

Biegewechselfestigkeit

Die Biegewechselfestigkeit von einem Drahtseil zeigt, wie oft das Seil gebogen werden kann, bevor es kaputt geht, besonders wenn es über Rollen läuft. Um diese Festigkeit zu verbessern, kann man die Berührungsfläche zwischen dem Seil und der Rolle vergrössern oder spezielle Einlagen zwischen den Teilen des Seils einfügen. Seile mit 8 Strängen können öfter gebogen werden als Seile mit 6 Strängen, wenn sie sonst ähnlich sind.

Bruchkraft

Berechnung der Bruchkraft:
Der metallische Querschnitt eines Drahtseiles* x Nennfestigkeit der Drähte des Seiles = Bruchkraft

Die Mindestbruchkraft eines Drahtseils basiert auf Berechnungen und dem Verseilfaktor. Die tatsächliche Bruchkraft misst man, indem man das Seil bis zum Reissen belastet. Bei neuen Seilen sollte diese Kraft mindestens so hoch sein wie die Mindestbruchkraft.

Die Bruchkraft des Seils kann erhöht werden, indem der Metallanteil im Seil vergrössert, spezielle Litzen verwendet oder das Seil bearbeitet wird. Auch die Zugkraft der Drähte und der Verseilfaktor können erhöht werden, z.B. durch besseren Kontakt zwischen den Seilteilen oder zusätzliche Einlagen.

*die Summe der einzelnen Querschnitte aller Drähte, aus dem ein Drahtseil besteht

Wirkungsgrad

Wenn ein Drahtseil über eine Rolle läuft, muss es sich von gerade zu gebogen und zurück zu gerade verändern. Dabei gibt es Reibung im Seil und in der Rolle. Das ändert die Kraft im Seil. Der "Wirkungsgrad des Seiles" beschreibt das Verhältnis der Seilkräfte vor und nach der Rolle. Bei Messungen hat man festgestellt, dass Drahtseile in der Regel etwa 2% ihrer Kraft verlieren, wenn sie über eine Rolle laufen. Das bedeutet, sie haben einen Wirkungsgrad von 0,98.

Verschleissfestigkeit

Wenn sich die Last an einem Seil ändert, ändert sich auch seine Länge. Teile des Seils, die über eine Rolle oder auf einer Trommel liegen, müssen sich bewegen, wenn das Seil länger oder kürzer wird. Diese Bewegung verursacht Abnutzung am Seil.

Das Seil kann langlebiger gemacht werden, indem weniger, aber dickere Drähte verwendet werden. Wenn das Seil besser auf der Rolle liegt, gibt es auch weniger Abnutzung.

Verformungsverhalten

Der Elastizitätsmodul eines Werkstoffs ist definiert als der Proportionalitätsfaktor zwischen Spannung und Dehnung. Der Elastizitätsmodul ist eine Werkstoffkonstante. Neben den elastischen Eigenschaften des eingesetzten Drahtmaterials ist der Elastizitätsmodul von Drahtseilen aber zusätzlich abhängig von der Seilgeometrie und der Belastungsgeschichte des Seiles. 

Hilfe zur allgemeinen Seilauswahl

Bei der Seilauswahl müssen zwei Sichtweisen in Einklang gebracht werden: die Seilauswahl aus Sicht der Anwendung und aus Sicht des Seiles. Das »Universalseil«, das für alle Anwendungen gleichermassen gut geeignet ist, gibt es nicht. Deshalb gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Seilkonstruktionen, um den verschiedenen Anforderungen der Anwendungen bestmöglich gerecht zu werden.

  • Die Hauptaufgabe eines Kranes ist das Heben und Bewegen von Lasten, hierfür wird ein Hubseil benötigt.
  • Verstellseile werden benötigt, um den Ausleger in die richtige Position zu bringen
  • Katzfahrseile, um die Last an Tumrdrehkranen/Containerkranen zu bewegen
  • Halteseile, um den Ausleger oder andere Kranteile zu halten
  • Montageseile, um den Kran aufzustellen oder abzubauen

Warum Spezialdrahtseile

Standardseile können den gehobenen Anforderungen vieler Seilanwendungen nicht gerecht werden. Höhere Anforderungen an Seillebensdauer, Bruchkraft, Drehstabilität, Flexibilität, Strukturstabilität und Wickelverhalten können nur mit Spezialdrahtseilen erfüllt werden. Aus diesen Gründen greifen viele Konstrukteure und Anwender zu Spezialdrahtseilen.

Bei uns finden Sie viele verschiedene Spezialdrahtseile in diversen Grössen und Längen. Die gängigsten sind:

  • Spezialseil veropro 8: 8-litziges, nicht drehungsfreies Seil mit verdichteten Aussenlitzen und Kunststoffeinlage für Bordkrane, Offshorekrane oder Portalkrane
  • Spezialseil verotop: Sehr flexibles, drehungsfreies Hubseil aus verdichteten Innen- und Aussenlitzen für Turmdrehkrane oder Mobilkrane
  • Spezialseil verotop E: Drehungsfreies, sehr flexibles Seil mit verdichteten Aussenlitzen und sehr hoher Bruchkraft für Brückenkrane oder Turmdrehkrane

 

 

 

 

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