WIKI – Drahtseile
Erfahren Sie, wie Drähte zu Litzen verdrillt und zu geschlagenen Seilen verwoben werden. Erfahren Sie mehr über Herstellungstechniken, Drahtseilarten und ihre Verwendung in Industrie und Bauwesen.
Drahtseil: Definition, Herstellung und Anwendungsbereiche von Stahlseilen
Ein Drahtseil, das auch als Stahlseil bezeichnet wird, unterscheidet sich von herkömmlichen Seilen, da es aus metallischen Drähten statt aus natürlichen oder synthetischen Fasern besteht. Typischerweise bestehen die Drähte aus Stahl. Bei einem Drahtseil handelt es sich in den meisten Fällen um ein geschlagenes Seil, bei dem die Drähte zu Litzen verdrillt werden, und diese Litzen wiederum zu einem Seil.
Der Prozess des Verdrillens der Drähte erfolgt auf Verseilmaschinen. Eine rotierende Verseilkorb trägt eine bestimmte Anzahl von Drahtspulen. Die Drähte laufen durch den Verseilkopf, der mit einer entsprechenden Anzahl von Löchern ausgestattet ist, und werden dabei um einen zentralen Kerndraht in spiraliger Form gewunden. Die fertigen Drahtlitzen werden anschließend auf einer Haspel aufgewickelt. Die Verdrillung entsteht durch die Kombination aus Zug an den Litzen und der gleichzeitigen Drehung des Verseilkorbes. Das resultierende Produkt wird als Spiralseil bezeichnet, wenn es beispielsweise als Abspannseil verwendet wird. Die Litzen hingegen dienen als Ausgangsmaterial für weitere Verdrillungen.
In einem weiteren Schritt werden mehrere Litzen mithilfe eines weiteren Verseilkopfes um eine Einlage herum verdrillt, um das endgültige Seil zu bilden. Die Einlage kann aus Naturfasern, Kunstfasern, einem Stahldraht mit oder ohne Kunststoffummantelung oder einem Kunststoffprofil bestehen. Die meisten verwendeten Litzen-Seile sind zweifach verdrillt, es gibt jedoch auch Seile mit mehreren Lagen.
Seileinteilung
Drahtseile werden nach ihrem Verwendungszweck und ihren Konstruktionsmerkmalen unterschieden.
Einteilung nach Verwendungszweck
- Laufende Seile – Sie werden über Seilrollen, Treibscheiben und Trommeln bewegt und nehmen dabei deren Krümmung an. Zu dieser Gruppe gehören u.a. Hubseile und Verstellseile in Kranen und Bagger.
- Stehende Seile – Sie laufen nicht über Rollen, ihre Enden sind in Festpunkten verankert. Z.B. Abspannseile für Masten und Ausleger.
- Tragseile – Seile, auf denen Rollen von Fördermitteln laufen. Z.B. Tragseile von Seilbahnen.
- Anschlagseile – Sie stellen die Verbindung zwischen einer Last und dem Hebezeug her. Sie dienen zum Anhängen oder zum Umschlingen der zu hebenden Last.
Einteilung nach Konstruktionsmerkmalen
- Rundseil: Das Spiralseil (Rundlitze) kann einfach verseilt sein und ein offenes Spiralseil darstellen. Es kann auch als verschlossenes, halbverschlossenes oder vollverschlossenes Spiralseil auftreten.
- Litzenseil: Das Litzenseil ist zweifach verseilt und kann als Rundlitzenseil auftreten, entweder als einlagiges Rundlitzenseil oder mehrlagiges Rundlitzenseil. Es kann auch als Spiral-Rundlitzenseil, Parallel-Rundlitzenseil oder Formlitzenseil auftreten. Alternativ gibt es das Dreikantlitzenseil oder das Flachlitzenseil, entweder als einlagiges Flachlitzenseil oder mehrlagiges Flachlitzenseil.
- Kabelschlagseil: Das Kabelschlagseil ist dreifach verseilt.
- Flechtseil: Das Flechtseil ist geflochten.
- Flachseil: Das Flachseil kann einfach genäht sein oder doppelt genäht werden.
Seilaufbau
Ein Rundlitzenseil besteht aus Drähten, die im ersten Arbeitsgang zu Litzen verseilt werden (Einfachverseilung) und im zweiten Arbeitsgang zum Seil geschlagen werden (Zweifachverseilung).
Drähte
Drähte haben üblicherweise einen kreisförmigen Querschnitt; man bezeichnet sie als Runddrähte. Für besondere Zwecke sind andere Querschnittsformen möglich.
Seildrähte werden im Allgemeinen aus unlegiertem Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,4…0,9% durch Kaltverformung hergestellt. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt und mit steigender Verformung nimmt die Festigkeit des Drahtes zu, wobei hingegen die Dehnung, die Biege- und die Verwindungsfähigkeit abnehmen.
Bei besonderen Forderungen hinsichtlich der Korrosions- oder der Hitzebeständigkeit, einer hohen Kaltzähigkeit oder einer geringen Magnetisierbarkeit, kommen legierte Drähte zum Einsatz. Die Zugfestigkeit dieser Drähte ist im Allgemeinen geringer als die der Drähte aus unlegierten Stählen gleichen Durchmessers. Ebenso sind die Biege- und Verwindezahlen niedriger als bei unlegierten Kohlenstoffdrähten.
Die Oberfläche von Drähten ist im Allgemeinen blank, d.h. ohne Überzug. Zum Schutz gegen Korrosion kann die Drahtoberfläche verzinkt werden. Für Spezialzwecke sind andere Oberflächenbeschichtungen geläufig.
Litzen
Litzen bestehen aus einer oder mehreren Lagen von Drähten, die schraubenlinienförmig um eine Einlage verseilt sind. Im Allgemeinen besteht die Einlage aus einem Runddraht. In Ausnahmefällen kann die Einlage auch aus Faserstoff oder Kunststoff bestehen. In der Regel haben alle Drahtlagen bei einer mehrlagigen Litze die gleiche Verseilrichtung, die auch Schlagrichtung genannt wird.
Die Konstruktion einer Litze hat einen großen Einfluss auf die Eigenschaften der Seile, wie z.B. deren Biegewechseleigenschaften. Nach DIN EN 12385-2 werden folgende Verseilungsarten unterschieden. Litzen in
- einlagiger Verseilung – Nur eine Drahtlage um die Einlage verseilt
- Parallelverseilung – Mindestens zwei Drahtlagen um die Einlage. Die Drähte aufeinanderliegender Drahtlagen liegen zueinander parallel und berühren sich linienförmig.
- Kreuzverseilung – Litzen dieser Art haben mindestens zwei Drahtlagen. Die Drähte aufeinanderliegender Drahtlagen überkreuzen sich und berühren sich punktförmig.
- Verbundverseilung – Mindestens drei Drahtlagen: Die Drähte von mindestens zwei aufeinanderliegenden Drahtlagen haben Linienberührung bzw. sind parallel verseilt. Mindestens eine weitere Drahtlage ist in Kreuzverseilung verseilt.
Bei parallelverseilten Litzen berühren sich alle Drähte linienförmig untereinander. D.h. es sind günstigere Gleiteigenschaften in Längsrichtung der Drähte und geringere Pressungen als bei den kreuzverseilten Litzen vorhanden. Die meisten Seile werden heute aus parallelverseilten Litzen hergestellt.
Achtung die bei haacon am häufigsten verwendete Seilmachart mit „6x19M“ ist kreuzverseilt, hat also die punktförmige Auflage.
Einlagen
Eine Einlage – im Sprachgebrauch auch Seele genannt – wird für jedes Rundlitzenseil benötigt. Die Litzen werden darum schraubenlinienförmig verseilt. Seileinlagen können aus Faserstoffen, aus Stahldrähten oder aus einer Kombination beider Werkstoffe bestehen.
Fasereinlagen müssen immer verseilt sein. Sie bestehen aus Naturfasern oder aus Chemiefasern. Stahleinlagen hingegen bestehen aus verseilten Drähten. Wenn sie zu einer Rundlitze verseilt sind, entsteht eine „Stahllitzeneinlage“. Wenn die Einlage aus einem Litzenseil besteht, nennt man sie „Stahlseileinlage“. Stahleinlagen können mit Faserstoffen umwickelt oder kunststoffummantelt werden.
Definitionen und Seilbegriffe
Schlagrichtung / Schlagart
Schlagrichtung – Die Schlagrichtung der Litze ist die Richtung der Schraubenlinie des Seildrahtes. Es gibt rechtsgängige (Kurzzeichen z) und linksgängige (Kurzzeichen s) Litzen. Die Schlagrichtung des Seiles ist die Richtung der Schraubenlinie der Außenlitzen. Auch hier unterscheidet man zwischen rechtsgängigen Seilen (Kurzzeichen Z) und linksgängigen Seilen (Kurzzeichen S).
Schlagart – Haben die Drähte in den Außenlitzen die gleiche Schlagrichtung wie die Außenlitzen im Seil (Kurzzeichen zZ und sS), so redet man von Gleichschlag. Haben die Drähte in den Außenlitzen entgegengesetzte Schlagrichtungen wie die Außenlitzen im Seil (Kurzzeichen sZ oder zS), so redet man von Kreuzschlag.
Standard – Am häufigsten Verwendung finden Kreuzschlagseile mit Kurzzeichen sZ.
Verwendung – Kreuzschlagseile haben Vorteile beim Lauf über Seilrollen, aufgrund der Drahtausrichtung in Längsrichtung des Seils. Gleichschlagseile haben Vorteile beim Aufspulen in Mehrlagenwicklung aufgrund der Drahtausrichtung quer zur Längsrichtung des Seils.
Drehungsarm / Drehungsfrei
Nach DIN EN 12385-2 werden Litzenseile, die ein unter Belastung vermindertes Drehmoment und eine verminderte Drehung erzeugen, als drehungsarme Seile bezeichnet. Sie bestehen häufig aus einer Konstruktion mit zwei oder mehr Litzenlagen.
Der Begriff drehungsfrei ist dagegen in DIN EN 12385-2 nicht definiert. Nach Feyrer gilt jedoch ein Seil als drehungsfrei, wenn während der Zugbelastung von
Die meisten dreilagigen Spiral-Rundlitzenseile erfüllen diese Bedingung. Bei Spiralrundlitzenseilen werden die einzelnen Litzenlagen mit unterschiedlichen Schlagrichtungen verseilt. Dadurch entstehen entgegengesetzt gerichtete Drehmomente, die sich überlagern und weitgehend aufheben.
Spannungsfreie Seile
Ein Seil ist spannungsarm, wenn die aus der Herstellung rührenden inneren Spannungen der Drähte ganz oder nahezu beseitigt sind. Die Drähte und Litzen federn nach dem Entfernen der Abbindung am Seilende nicht oder nur wenig aus dem Seilverband.
Weiterführende Links
Zurück zur Übersicht ➜
Facebook
LinkedIn