Drahtseil

Das Drahtseil (Stahlseil) ist ein Seil, dessen einzelne Litzen und Kardeelen nicht aus Fasern, sondern aus Stahl bestehen.

Geschichte

Es wurde 1834 von Oberbergrat Julius Albert in Clausthal erfunden. Die bis dahin im Harzer Bergbau verwendeten Ketten wurden durch die Belastungen des Auf- und Abrollens geschädigt und brachen immer wieder, mit zum Teil verheerenden Folgen. Um das totale Versagen der gesamten Kette beim Brechen nur eines einzelnen Gliedes zu verhindern, machte Albert Versuche mit einem Drahtseil. Es bestand aus 3 Kardeelen zu je 4 Drähten von je 3,5 mm Durchmesser. Das Seil war im Gleichschlag (auch Albertschlag) hergestellt. Erste Praxisversuche wurden erfolgreich im Februar 1834 in der Grube Elisabeth zu Clausthal durchgeführt.

Herstellung

Heute werden Drahtseile überwiegend im Kreuzschlag hergestellt. Gleichschlagseile werden nur für bestimmte Anwendungszwecke eingesetzt. Kreuzschlag bedeutet, dass die Litzen in entgegengesetzter Richtung zum Seil selbst hergestellt werden. Somit wird erreicht, dass die Drallkräfte im Seil sich größtenteils aufheben und somit das Seil als spannungsarm bezeichnet wird. Der Vorteil bei Gleichschlagseilen ist die längere Lebensdauer, da es weniger Kreuzungspunkte der Drähte im Seil gibt.

Das Schlagen der Drähte geschieht auf Verseilmaschinen. Dabei trägt ein drehbarer Verseilkorb eine gewisse Anzahl von Drahthaspeln, von denen die Drähte durch den Verseilkopf (einer Scheibe mit der entsprechenden Anzahl von Löchern) bis zum Lager laufen. Die aus dem Lager auslaufende fertige Drahtlitze wird wird wiederum auf einem Haspel aufgewunden. Durch das Zusammenwirken von Zug an der Litze und gleichzeitiger Drehung des Verseilkorbes kommt die Verseilung zustande.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit von Drahtseilen wird vom Durchmesser (d) in mm, dem Füllfaktor (f), dem Verseilfaktor (k) und der Festigkeit (Rm) des Stahls bestimmt. Als Durchmesser (d) gilt der größte Außendurchmesser des Seils (Kantenmessung). Der Füllfaktor bestimmt den Anteil des Stahlquerschnitts am Gesamtquerschnitt. Der Verseilfaktor ist bauartbedingt.

Die Mindestbruchlast, das heißt, die Kraft bei der das Seil reisst, wird dann nach folgender Formel berechnet:

Fmin = f Rm k d² π /4 (N)

Beim Heben von Lasten wird die Seilstärke mindestens nach der 5-fachen Sicherheit berechnet. Also wird ein Hubseil in der Regel maximal mit einem Fünftel der Mindestbruchlast beansprucht.

Für Standardseile aus Stahldrähten kann man die Belastbarkeit nach einer Faustformel berechnen:

Fmin = 700d² (N)

Ein Seil von 8mm Durchmesser hätte dann eine Bruchlast von 44800N. Das erlaubt bei 5-facher Sicherheit das Heben von rund 900kg.

Sicherheit und Anwendungen

Drahtseile mit ständiger Wechselbeanspruchung beim Betrieb, wie beispielsweise die Kranseile, werden nach DIN 4130 auf Zug mit fünf- bis zehnfacher Sicherheit berechnet. Sie finden unter anderem hauptsächlich Verwendung auf Schiffen, in der Fördertechnik, im Brückenbau und im Ingenieurbau.

Redewendung

Als Drahtseilakt bezeichnet man außer der ursprünglichen akrobatischen Vorführung von Seiltänzern auf einem Drahtseil im übertragenen Sinne ein gefährliches oder schwieriges Unterfangen, bei dem der Durchführende die Balance behalten muss.

Menschen mit "Nerven wie Drahtseile" gelten als psychisch extrem belastbar.

Weblinks

Bergbau