Die vorliegende Erfindung betrifft ein Seil bzw. ein Seilelement, welches zur Herstellung eines Seiles verwendet wird.

Aus der EP 0 150 702 B2 ist ein Seil bekannt, welches als solches bzw. dessen Seilelemente eine sogenannte "Bewehrung" aus einem Fasermaterial aufweist bzw. aufweisen, das vom Fasermaterial des Seiles bzw. der Seilelemente abweicht.

Mit der in der EP 0 150 702 B2 beschriebenen Bewehrung ist es möglich, bei der Wechselbiegebeanspruchung sowie bei einer Umleitung um enge Radien bzw. scharfe Kanten eine wesentlich erhöhte Lebensdauer bzw. Reißfestigkeit des Seiles zu erreichen.

Unter "Bewehrung" ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Umwicklung, Umflechtung, Umstrickung etc. des Fasermaterials des Seiles bzw. des Seilelementes zu versehen, wobei jedoch die Oberfläche des Fasermaterials des Seiles bzw. des Seilelementes nicht vollständig abgedeckt wird.

Eine Bewehrung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist daher von einer vollständigen Ummantelung eines Seiles bzw. eines Seilelementes, bei welcher die gesamte Oberfläche von einem anderen Material abgedeckt wird, zu unterscheiden.

Aus der DE 2 222 312 ist es bekannt, zum Reduzieren der Energie beim Zurückschnellen von stark belasteten Seilen beim Bruch Monofile verschiedener Bruchdehnung in das Seil einzulagern bzw. das Seil damit zu umhüllen.

In der US-A 4,563,869 wird ebenfalls vorgeschlagen, Garne mit unterschiedlichen Dehnungseigenschaften einzusetzen.

Es hat sich gezeigt, dass Seile gemäß der Lehre der EP 0 150 702, insbesondere wenn sie in Form von Industrieseilen, z.B. als Papierführungsseil eingesetzt werden, zwar eine erhöhte Lebensdauer aufweisen, jedoch insbesondere zu Beginn der Verwendung bei der Führung über glatte Flächen unzureichende Haftreibungseigenschaften aufweisen. Das Seil rutscht durch und kann nur unzureichend oder gar nicht angetrieben werden.

Erst bei längerer Verwendung der Seile verbessert sich diese Situation, da Teile der relativ harten Bewehrung aufreißen und eine "Bürste" bilden, durch die der Antrieb gelingt. Dies ist allerdings wiederum mit dem Nachteil verbunden, dass Bruchstücke der Bewehrung zur Staubbildung und zur Verunreinigung von Maschinenteilen, die mit dem Seil in Berührung gelangen, führen.

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere ein Seil zur Verfügung zu stellen, welches bei zumindest gleichbleibend hoher Lebensdauer und Belastbarkeit zusätzlich verbesserte Haftreibungseigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird mit einem Seil bzw. einem Seilelement gelöst, welches in an sich bekannter Weise eine Bewehrung aus vom Fasermaterial des Seiles bzw. des Seilelementes abweichendem Fasermaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass als Fasermaterial der Bewehrung zumindest teilweise

1. a) zumindest ein Multifilamentgarn und/oder Stapelfasergarn und
2. b) zumindest ein Monofilament

Unter "Seilelement" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede beliebige Untereinheit eines Seiles, z.B. eine Litze oder ein als Fasermaterial verwendeter Zwirn, zu verstehen, die mit anderen Untereinheiten ein Seil oder größere Untereinheiten eines Seiles bildet.

Wenn weiters im folgenden von einem Seilelement die Rede ist, so beziehen sich diese Ausführungen immer auch auf jene Form der vorliegenden Erfindung, in welcher ein gesamtes Seil als solches mit einer Bewehrung versehen ist.

Als "abweichendes" Fasermaterial ist ein Fasermaterial zu verstehen, das sich vom Fasermaterial des Seiles bzw. des Seilelementes z.B. hinsichtlich seiner chemischen Natur (z.B. unterschiedliches Basispolymer) oder hinsichtlich textiler Eigenschaften wie Titer, Texturierung, Drehung (z.B. bei Zwirnen) etc., unterscheidet.

Bei Verwendung eines Materials a) und b) als zumindest teilweiser Bestandteil der Bewehrung eines Seilelementes bzw. eines Seiles können die Haftreibungs- und Abriebeigenschaften des Seiles in hervorragender Weise gesteigert werden, ohne dass dadurch die Lebensdauer und Belastbarkeit negativ beeinflußt werden. Vielmehr können erfindungsgemäße Seile sogar eine höhere Lebensdauer als aus dem Stand der Technik bekannte Seile aufweisen.

Das Material a) ist bevorzugt ein Multifilamentgarn und/oder Stapelfasergarn aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylat, Polyamid, Aramid, bevorzugt p-Aramid, HM-Polyethylen, Polybenzoxazol und Mischungen daraus.

Diese Materialien weisen eine vergleichsweise geringe Härte, d.h. bessere Verformbarkeit bei Querdruck auf, und daher eine höhere Haftreibung, was im folgenden mit der Bezeichnung "höherer Grip" umschrieben wird. Es handelt sich dabei nicht um Monofilamente, sondern um Fäden, Garne und Zwirne aus Multifilamenten bzw. Stapelfasern. Insbesondere Stapelfasergarne wirken grip-erhöhend. Die bessere Verformbarkeit bei Querdruck führt zugleich zu einer höheren Lebensdauer bei der für Industrieseile typischen Scheuerbeanspruchung.

Besonders bevorzugt ist das Multifilamentgarn des Materials a) texturiert.

Insbesondere bevorzugt ist als Material a) zumindest ein Polyacrylat-Stapelfasergarn und/oder ein Polyamid-BCF-Multifilamentgarn vorgesehen.

Das Stapelfasergarn bzw. Multifilamentgarn des Materials a) kann bevorzugt in einem Titerbereich von 500 dtex bis zu 4500 dtex eingesetzt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt das Material a) und/oder das Material b) zumindest zum Teil in imprägnierter Form vor.

Eine geeignete Imprägnierung erhöht ebenfalls den Grip der eingesetzten Materialien, was insbesondere beim Material b) von Vorteil ist.

Bevorzugt wird als Material b) zumindest ein gegebenenfalls imprägniertes Monofilament aus der Gruppe bestehend aus Polyamid, Polypropylen, Polyethylen, Polyester und Mischungen daraus eingesetzt.

Als Material b) eignen sich auch sämtliche nicht imprägnierten Monofilamente, welche gegenüber herkömmlich als Bewehrungsmaterial verwendeten Monofilamenten verbesserte Haftreibungseigenschaften aufweisen.

Insbesondere geeignet als Material b) sind Monofilamente mit einer Bruchdehnung von zumindest 27 %. Die Verwendung von Monofilamenten mit höherer Bruchdehnung (und damit geringerer Härte bzw. besserer Verformbarkeit bei Querdruck) erhöht die Lebensdauer des Seiles.

Durch eine Oberflächenimprägnierung des Materials a) bzw. des Materials b) kann sowohl der Haftreibungswert erhöht als auch die Abriebbeständigkeit und damit die Lebensdauer verbessert werden. Zur Imprägnierung können übliche Textilimprägnierungsmittel wie Fettsäureester, Wachse, Silikone, Fluorcarbone und Polyurethane oder Mischungen daraus eingesetzt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können nicht nur das Bewehrungsmaterial als solches, sondern auch zumindest ein Teil der Seilelemente bzw. das Seil als solches bzw. das Fasermaterial des Seiles bzw. der Seilelemente in imprägnierter Form vorliegen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass als Bewehrung eine Kombination aus dem Material a) und einem Material c) in Form von zumindest einem nicht imprägnierten Monofilament, welches

1. i) nicht imprägniert ist und/oder
2. ii) eine Bruchdehnung von weniger als 27% aufweist,

Als Material c) ist dabei bevorzugt zumindest ein Monofilament aus der Gruppe bestehend aus Polyamid, Polypropylen, Polyethylen, Polyester und Mischungen daraus vorgesehen.

Unter einer Kombination des Materials a) mit dem Material c) ist insbesondere zu verstehen, dass ein Seilelement, z.B. ein Zwirn, mit einer gewissen Anzahl von Fäden aus Material a) und mit einer gewissen Anzahl von Fäden aus dem Material c) bewehrt, d.h. z.B. umflochten oder umstrickt ist.

Dabei beträgt das Verhältnis der Summe der Anteile an Material a) zu den Anteilen an Material c) in der Kombination 3:1 bis 1:7, bevorzugt 1:1 1 bis 1:4.

Als Verhältnis ist dabei das numerische Verhältnis zwischen der Anzahl an Fäden aus Material a) und den Fäden aus dem Material c) zu verstehen.

Dies soll anhand eines Zwirnes erläutert werden, der in an sich bekannter Weise mit einer Bewehrung in Form einer Umflechtung aus 16 Fäden versehen ist. Dabei seien 4 Fäden aus einem Stapelfasergarn gemäß der Spezifikation des Materials a) gebildet, die übrigen 12 Fäden seien aus nicht imprägniertem Monofilament gemäß der Spezifikation des Materials c) gebildet. In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Anteile an Material a) zu den Anteilen an Material c) 4:12, d.h. 1:3.

Das Seil bzw. das Seilelement ist vom Fasermaterial der Bewehrung bevorzugt umwunden, umflochten, umstrickt, umhäkelt, umwebt und/oder umwirkt. Die Art der Anbringung der Bewehrung kann dabei ebenfalls den Grip des Seilelementes bzw. des Seiles beeinflussen.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der zumindest ein Teil der Seilelemente des Seiles vom Fasermaterial der Bewehrung umflochten und ein weiterer Teil der Seilelemente vom Fasermaterial der Bewehrung umstrickt ist.

Weiters ist eine Ausführungsform eines Seiles bevorzugt, in welcher ein Teil der Litzen von Fäden des Materials a) umstrickt und ein anderer Teil der Litzen von Fäden des Materials c) umflochten sind.

In weiteren Ausführungsformen kann ein Teil der Litzen von Fäden der Materialien a) und b) umstrickt und ein anderer Teil der Litzen von Fäden des Materials c) umflochten sein oder ein Teil der Litzen mit Fäden der Materialen a), b) und c) umstrickt und ein anderer Teil der Litzen mit Fäden der Materialen a), b) und c) umflochten sein.

Der Grip des Seiles bzw. des Seilelementes kann nicht nur durch die Art der Bewehrung, sondern auch durch die Wahl des Fasermaterials des Seilelementes beeinflusst werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass als Fasermaterial des Seilelementes gegebenenfalls imprägnierte Multifilamentgarne aus Polyamid- und/oder Polyestermultifilamenten vorgesehen sind.

Beispielsweise kann als Fasermaterial für den Aufbau einer Litze des erfindungsgemäßen Seiles ein Polyamidgarn PA 6 mit einem Titer von 8800 dtex (Zwirn mit 80 T/m) eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt sind diesen Multifilamentgarnen texturierte Multifilamentgarne und/oder Stapelfasergarne beigemischt. Die Texturierung der Multfilamentgame bzw. über die Bewehrung hinausstehende Härchen der Stapelfasergarne bewirken eine weitere Erhöhung des Grips.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seilelementes ist ein Zwirn, der mit Fäden des Materials a) und b) bzw. gegebenenfalls mit Fäden des Materials c) bewehrt ist.

Zwei oder mehrere solcherart bewehrte Zwirne können zu einer Litze kombiniert werden.

Ein erfindungsgemäßes Seilelement in Form einer Litze aus zwei oder mehreren, gegebenenfalls bewehrten Zwirnen kann aber auch als solches bewehrt sein, d.h. die aus mehreren Zwirnen bestehende Litze wird von einem Bewehrungsmaterial, wie erfindungsgemäß vorgesehen, umflochten oder umstrickt etc.

Die eine Litze bildenden Zwirne können in an sich bekannter Weise parallel angeordnet, gezwirnt, gedreht und/oder geflochten vorliegen.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiters ein Seil, insbesondere Industrieseil, welches zumindest ein erfindungsgemäß bewehrtes Seilelement enthält.

Das erfindungsgemäße Seil kann so aufgebaut sein, dass es zusätzlich zu einem oder mehreren erfindungsgemäß bewehrten Seilelelement(en) weitere Seilelemente aufweist, welche keine Bewehrung aufweisen. Zum Beispiel kann ein Teil der das Seil bildenden Litzen mit dem Material a) und b) bewehrt sein, während weitere Litzen unbewehrt sind.

Weiters bevorzugt ist eine Ausführungsform, in welcher das Seil abgesehen von Seilelementen (z.B. Litzen), die mit dem Material a) und b) bewehrt sind, auch Seilelemente aufweist, die ausschließlich mit dem Material c) bewehrt sind. Auch in dieser Ausführungsform kann das Seil zusätzlich Seilelemente aufweisen, die überhaupt nicht bewehrt sind.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemäße Seil auch selbst mit einer Bewehrung aus dem Material a) und b) und gegebenenfalls dem Material c) versehen sein, die auf das fertige Seil aufgebracht wird.

Die erfindungsgemäßen Seile können in an sich bekannter Weise geflochten oder gedreht bzw. geschlagen sein. Es kann sich um Hohlseile und um Kernseile handeln.

Die erfindungsgemäßen Seile zeichnen sich gegenüber an sich bekannten Seilen, insbesondere an sich bekannten Papierführungsseilen, durch eine erhöhte Haftreibung aus.

Die entsprechend der weiter unten beschriebenen Messmethode ermittelte Haftreibungskennzahl beträgt bevorzugt mehr als 1,20, bevorzugt mehr als 1,25, insbesondere bevorzugt mehr als 1,30.

Dementsprechend eignen sich erfindungsgemäße Seile insbesondere als Industrieseil; insbesondere Papierführungsseil.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Figuren und Ausführungsbeispiele näher beschrieben:

• Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seiles.
• Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine bewehrte Litze.
• Figur 3 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß bewehrten Litze.
• Figur 4 zeigt schematisch einen Längsschnitt der Litze gemäß Figur 3.
• Figuren 5 und 6 zeigen schematisch einen Querschnitt (Fig. 5) bzw. einen Längsschnitt (Fig. 6) durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß bewehrten Litze.
• Figur 7 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seiles.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, geflochtenen Seiles 1 gemäß Figur 1 besteht im wesentlichen aus Litzen 2.

In der Form gemäß Figur 2 besteht eine Litze 2 aus zwei Zwirnen 3, die beispielsweise parallel oder miteinander verzwirnt vorliegen können. Die Litze 2 ist mit einer Bewehrung 4 umflochten, die im Beispiel gemäß Figur 2 aus 16 imprägnierten Polyamid-Monofilamenten 5 mit einer Bruchdehnung von 26% besteht.

In der Ausführungsform gemäß Figuren 3 und 4 ist die Litze 2 mit einer Bewehrung 4 umflochten, die wiederum aus 16 Fäden besteht, wobei 4 Fäden 5' aus einem PAC-Stapelfasergarn (d.h. ein Material a)) bestehen und die restlichen 12 Fäden 5" aus einem nicht imprägnierten Polyamid-Monofilament mit einer Bruchdehnung von 26% (d.h. ein Material c)) bestehen.

Das sich dabei ergebende Bewehrungsmuster ist aus dem Längsschnitt gemäß Figur 4 ersichtlich.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform können die 12 Fäden aus dem oben beschriebenen Polyamid-Monofilament auch in imprägnierter Form (Material b)) vorliegen.

In der Ausführungsform gemäß Figuren 5 und 6 sind als Bewehrung 4 vier Garnfäden 5' aus PAC-Stapelfasergarn (Material a)), 8 Garnfäden 5" aus nicht imprägniertem Polyamid-Monofilament mit einer Bruchdehnung von 26% (Material c)) und 4 Garnfäden 5'" aus Polyamid-BCF-Garn (ein weiteres Material a)) vorgesehen. Das sich dabei ergebende Bewehrungsmuster ist aus dem Längsschnitt gemäß Figur 6 ersichtlich.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seiles gemäß Figur 7 weist zwei verschiedene Litzenarten 2' und 2" auf. Die Litze 2' ist mit nicht imprägnierten Polyamid-Monofilamenten mit einer Bruchdehnung von 26% (Material c)) umflochten, während die Litze 2" mit einem PAC-Stapelfasergarn (Material a)) umstrickt ist.

Es wurden Seile mit dem in Figur 1 gezeigten Grundaufbau hergestellt, wobei als Fasermaterial der zum Aufbau der Litzen verwendeten Zwirne jeweils ein PA6-Multifilamentgarn mit 8500 dtex (Zwirn mit 80 T/m) eingesetzt wurde.

Die Litzen wurden mit verschiedenen Fasermaterialien bewehrt und aus den bewehrten Litzen in an sich bekannter Weise ein Seil hergestellt.

Zur Bestimmung der Haftreibungseigenschaften des Seiles wurde in Anlehnung an die Prüfnorm ASTM D 3108-01 das Seil in Umfangrichtung über eine stehende Metalltrommel aus Stahl ST 60 gezogen. Die Metalltrommel ist unverdrehbar gelagert und mit einem Drehmomentensensor versehen. Durch die Haftung des Seiles wird beim Zug desselben auf die Metalltrommel ein Drehmoment generiert, das ein Maß für den Haftreibungswert ist.

Zur Durchführung einer Messung wird ein Prüfling mit einer Länge von etwa 2 m verwendet. Ein Ende des Seils wird mit einem Spanngewicht von 5 kg belastet, das Seil wird mit einem Umschlingungswinkel von ca. 90° über die Metalltrommel mit dem Drehmomentensensor und eine nachfolgende Führungsrolle geführt und am anderen Ende in einer Antriebsscheibe eingespannt. Mittels der Antriebsscheibe wird ein Zug auf das Seil ausgeübt, sodass sich die Antriebsscheibe samt Seil ab dem Startpunkt um 90° dreht, und die dabei auf die Metalltrommel wirkende Kraft gemessen. Das Ergebnis ist eine Haftreibungskennzahl, die zum relativen Vergleich von Prüflingen herangezogen werden kann.

In der folgenden Tabelle sind die Meßwerte aufgelistet, die mit Seilen erzielt wurden, deren Litzen mit unterschiedlichen Materialien bewehrt waren: Beispiel Bewehrungsmaterial Haftreibungszahl 1 12 Polyamid-Monofile, nicht imprägniert, Bruchdehnung 26% 1,51 4 Garnfäden aus PAC-Stapelfasergarn 560 dtex (Figuren 3 u. 4) 2 16 Polyamid-Monofile, Bruchdehnung 26%, imprägniert (Figur 2) 1,32 3 12 Polyamid-Monofile, Bruchdehnung 26%, imprägniert 1,44 4 Garnfäden aus PAC-Stapelfasergarn 560 dtex (Figuren 3 u. 4) 4 8 Polyamid-Monofile, Bruchdehnung 26%, nicht imprägniert, 1,45 4 Garnfäden aus PAC-Stapelfasergarn 560 dtex 4 Fäden aus Polyamid-BCF-Multifilamentgarn 800 dtex (Figuren 5 und 6) 5 4 Litzen des Seiles mit PAC-Stapelfasergarn 560 dtex umstrickt, die übrigen Litzen mit 16 Polyamid-Monofilen, Bruchdehnung 26%, nicht imprägniert, umflochten 1,31 6 (Vergleich) 16 Polyamid-Monofile, Bruchdehnung 26%, nicht imprägniert 1,19

Aus der Tabelle geht die deutliche Verbesserung der Haftreibung des Seiles gegenüber einem Seil mit einer herkömmlichen Bewehrung (Versuch 6) hervor.