[0001] Die Erfindung betrifft textile Zug- und/oder Tragmittel und Verfahren zur Herstellung
von textilen Zug- und/oder Tragmitteln.
[0002] Durch die Druckschrift
DE 699 07 581 T2 ist eine Konstruktion von Seilen und insbesondere eine geflochtene Konstruktion bekannt,
welche besonders geeignet ist für Seile mit großem Durchmesser, die aus Kunstfasermaterialien
mit geringer Dehnung hergestellt sind. Dazu werden eine Mehrzahl von Fasern zusammengezwirnt,
um eine Mehrzahl von gezwirnten Garnen zu bilden, eine Mehrzahl von gezwirnten Garnen
zusammengeflochten, um eine Mehrzahl von geflochtenen Litzen zu bilden und eine Mehrzahl
von geflochtenen Litzen zusammenzuflechten, um ein geflochtenes Seil mit großem Durchmesser
zu bilden. Das so geflochtene Seil besitzt keinen Schmierstoff.
[0003] Ein Drahtseil mit in das Seilgefüge integriertem Kunststoff ist durch die Druckschrift
DE 20 2015 106 536 U1 bekannt, wobei das Drahtseil aus Drähten aus Metall besteht und eine Kunststoffeinlage
und/oder eine Kunststoffummantelung besitzt, die mindestens ein reibungsminderndes
Additiv enthält. Drahtseile haben eine große Seilmasse, die insbesondere bei großen
Förderlängen die Nutzmasse deutlich reduziert und bei Treibscheibenaufzügen die Verwendung
von Unterseilen erforderlich machen kann. Seile mit einer Mantelextrusionsschicht
enthalten geringe Schmierstoffmengen, um Mantelverschiebungen durch die reibungsmindernde
Wirkung sowie Aufgasungen durch den Schmierstoff zu vermeiden. Dadurch reduziert sich
die Lebensdauer gegenüber optimal geschmierten Seilen deutlich.
[0004] Ein Seil mit Kernlitzen und Mantellitzen beinhaltet die Druckschrift
DE 20 2010 013 519 U1. Das Seil weist mindestens ein Sensormodul zur Erfassung von Dehnungs- oder Zerrüttungsbelastungen
auf, welches mindestens ein elektrisch leitfähiges Sensororgan besitzt.
[0005] DE 10 2015 017157 A1 offenbart ein textiles Zug- und/oder Tragmittel zur Anwendung in Seiltrieben, wobei
das textile Zug- und/oder Tragmittel ein geflochtenes Faserseil als eine primär lasttragende
Komponente und eine Mantellage auf dem geflochtenen Faserseil besitzt. Hierbei sollen
bewusst erwartete Schädigungen der Mantellage, die durch Kunststofffasern unterschiedlicher
Abrieb- und/oder Zugfestigkeit gebildet ist, als Verschleißkriterium des Zug- und/oder
Tragmittels herangezogen werden, wonach die Ablegereife des Zug- und/oder Tragmittels
beurteilt wird.
[0006] EP 2 573 257 B1 beschreibt eine Angleichung zwischen einem Stahldraht-Mantel und einer hochfesten
geflochtenen Kernkomponente, die ihrerseits noch einen geflochtenen Schutzmantel aus
Polyesterfasern aufweist. Um ein Mittragen des Mantels zu gewährleisten, wurden die
Schlag- bzw. Flechtwinkel (ausgedrückt durch das Verhältnis L/d) soweit angepasst,
dass sich konstruktionsbedingt die Steifigkeiten von Kernkomponente und Mantel annähern,
um zu verhindern, dass die Kernkomponente vor dem Stahldraht-Mantel reißt.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, textile Zug- und/oder Tragmittel
zur Anwendung in Seiltrieben, in denen insbesondere Treibscheiben eingesetzt werden,
bereitzustellen und herzustellen, wobei das Zug- und/oder Tragmittel auf wirtschaftliche
Weise genutzt werden können soll Diese Aufgabe wird mit einem Zug- und/oder Tragmittel
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Die textilen Zug- und/oder Tragmittel und deren Herstellungen zeichnen sich insbesondere
dadurch aus, dass diese zur Anwendung in Seiltrieben, in denen insbesondere Treibscheiben
eingesetzt werden, bereitstellbar und herstellbar sind.
[0009] Dazu besitzt das textile Zug- und/oder Tragmittel ein geflochtenes Faserseil als
eine primär lasttragende Komponente, eine Mantellage auf dem geflochtenen Faserseil
und ein Mittel auf und/oder in der Mantellage als sekundär lasttragende Komponente,
welche bei und/oder nach Versagen der primär lasttragenden Komponente die lasttragende
Komponente des textilen Zug- und/oder Tragmittels ist. Die Bruchkraft des Mittels
ist mindestens 12,5% der Bruchkraft des geflochtenen Faserseils und der Masseanteil
des Mittels ist kleiner als 30% des Masseanteils des geflochtenen Faserseils.
[0010] Die Restbruchkraft des Mittels ist bei und/oder nach Versagen des geflochtenen Faserseils
nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 größer als die maximal zulässige Stranglast
des textilen Zug- und/oder Tragmittels.
[0011] Die Bedingungen der Bruchkräfte und Masseanteile sind insbesondere bei der Herstellung
und damit im Neuzustand als Ausgangszustand vorhanden und bei der Realisierung weitestgehend
einzuhalten. Die Bruchkraft des Mittels ist dazu mindestens 12,5% und damit größer
12,5% und kleiner/gleich 100% der Bruchkraft des geflochtenen Faserseils und der Masseanteil
des Mittels ist kleiner als 30% und damit größer 0 und kleiner 30% des Masseanteils
des geflochtenen Faserseils.
[0012] Das Mittel ist aus einer Verbindung von Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern
und/oder von Faserlitzen aus Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern ausgebildet.
Dabei sind die jeweilige Fasern und/oder die jeweiligen Faserlitzen durch Legen, durch
Verdrehen, durch Flechten, durch Rundweben oder durch Maschenbildung miteinander verbunden.
[0013] Im geflochtenen Faserseil und/oder in der Mantellage und/oder im Mittel befindet
oder befinden sich nach Patentanspruch 1 wenigstens ein Sensorelement zur Detektion
des Bruchs des geflochtenen Faserseils. Ein lokaler Kraftabfluss des geflochtenen
Faserseils kann zu dessen Bruch und des darin implementierten Sensorelements führen,
der so detektierbar ist. Darüber hinaus kann das Sensorelement auch so ausgelegt sein,
dass mechanische und/oder geometrische Eigenschaftsänderungen des Sensorelements selbst
detektierbar sind. Das Sensorelement kann dazu beispielsweise mit einer Widerstandsmesseinrichtung
und/oder einer optischen, akustischen und/oder elektrischen Laufzeitmesseinrichtung
verbunden sein.
[0014] Bei textilen Zug- und/oder Tragmitteln mit einem hochfesten Faserseil besteht ein
seit vielen Jahren bekanntes Problem: Durch die Machart des Faserseils infolge des
Schlagens, Flechtens, etc., liegen die langgestreckten, maximal orientierten Molekülketten
von Hochleistungsfasern oder von Faserbündeln oder Litzen nicht exakt in Richtung
des Kraftflusses, welcher naturgemäß der Längserstreckung des Seils entspricht. Hochfeste
textile Seile haben daher eine geringere Festigkeit und Steifigkeit als dies materialbedingt
möglich wäre und unterliegen demzufolge einer höheren Dehnbarkeit. Das sogenannte
"Thermische Fixieren" solcher hochfester textiler Faserseile stellt eine Möglichkeit
dar, die Molekülketten der Fasern in der optimalen Richtung des Kraftflusses zu orientieren,
wodurch Festigkeiten erhöht und Dehnungseffekte reduziert werden können. Für diesen
Zweck können textile Faserseile durch sie umströmende Warmluft erwärmt werden, wobei
sie dabei kraftbeaufschlagt werden, oder sie werden im kraftbeaufschlagten Zustand
durch ein erwärmtes Medium geführt. Faserstoffe und daraus hergestellte Strukturen
sind tendenziell thermische Isolatoren, wodurch eine Erwärmung von außen, dazu führen
kann, dass der Seilquerschnitt ungleichmäßig erwärmt und hierdurch ungleichmäßig behandelt
wird. Das Thermische Fixieren von textilen Strukturen wird deshalb vornämlich bei
Flächentextilien und Bändern angewendet, da dort relativ dünne Querschnitte durchwärmt
werden müssen. Stand heute werden Faserseile lediglich bis zu einem Durchmesser von
ca. 20mm thermisch fixiert, da die Wärme durch die geringe Wärmeleitfähigkeit (vgl.
Aramidfaser: 0,05 W/mK / Stahldraht: ca.40 W/mK) der Fasern nicht ausreichend nach
innen transportiert wird. Um dies zu erreichen könnten die Seile lange Zeit unter
Fixiertemperatur und Fixierlast im Ofen verbleiben. Der Prozess wäre aber aufgrund
der langen Prozesszeiten unwirtschaftlich.
[0015] Als Polymerwerkstoffe kommen beispielsweise hochmolekulares Polyethylen HMPE, Flüssigkristallpolymer
LCP oder auch Aramide in Frage.
[0016] Da die Fixiertemperatur einem kristallinen Umwandlungspeak entspricht, kann dies
auch bedeuten, dass bei nicht gleichmäßiger Durchwärmung die äußeren Bereiche des
Seils thermofixiert werden und die inneren Bereiche nicht. Insbesondere bei großen
Seildurchmessern führt dies zu einem inhomogenen Kraftfluss, der u. U. die mechanischen
Eigenschaften gegenüber dem nicht thermisch fixierten Seil noch verschlechtert.
[0017] In einer ersten Ausführung einer Herstellung eines textilen Zug- und/oder Tragmittels
werden Fasern und/oder Faserlitzen mit wenigstens einem mit elektromagnetischen Wellen
und/oder in einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff und/oder Gegenstand
zur Ausbildung eines geflochtenen Faserseils als primär lasttragende Komponente geflochten,
das geflochtene Faserseil mit einer monolithischen Mantellage ummantelt, das geflochtene
Faserseil mit der monolithischen Mantellage mit elektromagnetischen Wellen und/oder
dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung des geflochtenen Faserseils und des Stoffes
und/oder Gegenstands zur thermischen Fixierung des geflochtenen Faserseils beaufschlagt
und ein Mittel durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder Rundweben von
Kunstfasern und/oder Kunstfaserlitzen als sekundär lasttragende Komponente aufgebracht.
Die monolithische Ummantelung ist dazu so ausgebildet, dass diese die elektromagnetischen
Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt.
[0018] Eine Herstellung eines textilen Zug- und/oder Tragmittels erfolgt in einer zweiten
Ausführung durch
- Flechten von Fasern und/oder Faserlitzen und wenigstens einem lang gestreckten und/oder
bandförmigen Gegenstand zur Ausbildung eines geflochtenen Faserseils als primär lasttragende
Komponente, wobei der Gegenstand mindestens einen mit elektromagnetischen Wellen und/oder
einen im magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff aufweist und/oder der Gegenstand
aus einem mit elektromagnetischen Wellen und/oder im magnetischen Wechselfeld aktivierbaren
Stoff besteht und/oder der Gegenstand als elektrischer Leiter mindestens einen durch
Erwärmung aktivierbaren Stoff besitzt,
- Ummanteln des geflochtenen Faserseils mit einer monolithischen Mantellage, welche
die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt,
- Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils mit der monolithischen Mantellage mit elektromagnetischen
Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung des geflochtenen Faserseils
und Stoffes und/oder Gegenstands zur thermischen Fixierung des geflochtenen Faserseils
und
- Aufbringen eines Mittels durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder Rundweben
von Fasern und/oder Faserlitzen als sekundär lasttragende Komponente.
[0019] Es wird also vorgeschlagen, dass in dem Faserseil ein mit elektromagnetischen Wellen
und/oder in einem magnetischen Wechselfeld aktivierbarer Stoff vorhanden ist, der
zum Zwecke der thermischen Fixierung des Faserseils mit elektromagnetischen Wellen
und/oder in einem magnetischen Wechselfeld erwärmbar ist bzw. erwärmt wird. Die Erwärmung
erfolgt nicht wie beim Stand der Technik von außen nach innen sondern direkt an der
zu erwärmenden Wirkstelle durch Erwärmen des aktivierbaren Stoffs.
[0020] Es wird weiter vorgeschlagen, dass bei der Herstellung des textilen Zug- und/oder
Tragmittels beim Beaufschlagen mit elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen
Wechselfeld das Faserseil derart in seiner Längsrichtung mittels eines Halte- und
Reckwerks kraftbeaufschlagt wird, dass diese Kraftbeaufschlagung wenigstens 1 %, insbesondere
wenigstens 2 %, insbesondere wenigstens 5 %, insbesondere wenigstens 10 %, insbesondere
wenigstens 15 % und höchstens 25 %, insbesondere höchstens 20 % der Bruchlast des
Faserseils beträgt. Wenn beispielsweise ein Faserseil mit beispielsweise ca 5,5 mm
Durchmesser eine Bruchlast von 35000 Newton aufweist, so würde eine bevorzugte Kraftbeaufschlagung
während des thermischen Fixierens mit 10-25 % der Bruchlast bei 3500 - 8750 Newton
liegen. Bei der Herstellung der hier in Rede stehenden textilen Zug- und/oder Tragmitteln
wird vorgeschlagen, dass beim Beaufschlagen mit elektromagnetischen Wellen und/oder
dem magnetischen Wechselfeld zum thermischen Fixieren des Faserseils das Faserseil
mit wenigstens 3500 N, insbesondere mit wenigstens 5000 N, insbesondere mit wenigstens
8000 N in seiner Längsrichtung kraftbeaufschlagt wird. Dabei kann als obere Grenze
dieser Kraftbeaufschlagung in vorteilhafter Weise 25 %, insbesondere 20 % der Bruchlast
des Faserseils zu Grunde gelegt werden.
[0021] Die aktivierbaren Fasern und/oder Stoffe und/oder Gegenstände sind nicht auf Wasserbasis,
da Wasser zur Veränderung der mechanischen Eigenschaften führt. Das kann beispielsweise
durch Einlagerung in den Molekülketten und Aufgasungen bei der Mantelextrusion durch
Wasserdampf erfolgen. So werden nur durch elektromagnetische Wellen und/oder einem
magnetischem Wechselfeld aktivierbare Stoffe in das Zug- und/oder Tragmittel eingebracht,
die auch nach der Aktivierung vollständig im Zug- und/oder Tragmittel verbleiben.
Dazu kann der Stoff vorteilhafterweise ein Seilschmierstoff sein. Hierdurch wird eine
weitere Funktion realisiert. Der Stoff wird mit elektromagnetischen Wellen und/oder
in einem magnetischen Wechselfeld erwärmt und so zur thermischen Fixierung des Faserseils,
also zur Ausrichtung der Molekülketten des Faserseils in Kraftrichtung unter Temperatur-
und Kraftbeaufschlagung genutzt; gleichzeitig wird durch Erweichen des Schmierstoffs
das Faserseil vor lokaler Überhitzung geschützt und der Seilschmierstoff vermag sich
zwischen den Fasern und/oder Faserlitzen zu verteilen, wodurch eine optimale Schmierung
des Kerns des textilen Zug- und/oder Tragmittels realisiert wird, was sich als verschleißmindernd
auswirkt.
[0022] Es kommt nämlich zwischen den Fasern oder Faserlitzen des Faserseils im Zuge der
Anwendung in Seiltrieben mit naturgemäß vorgesehenen Scheiben und Umlenkrollen, zu
einer geringfügigen Relativbewegung zwischen den Fasern oder Litzen, welche mit einem
stetigen Abrieb einhergeht. Dadurch, dass der mit elektromagnetischen Wellen und/oder
in einem magnetischen Wechselfeld erwärmbare Stoff ein Seilschmierstoff ist oder der
langgestreckte Gegenstand aus oder mit einem aktivierbaren Schmierstoff ausgebildet
ist, kann durch Beaufschlagung mit elektromagnetischen Wellen und/oder einem magnetischen
Wechselfeld nicht nur eine Erwärmung zur Durchführung der thermischen Fixierung des
Faserseils, sondern ein Schutz vor lokaler Überhitzung des Faserseils und eine Verteilung
des Schmierstoffs erreicht werden.
[0023] Durch die mehrlagige Seilkonstruktion und der Herstellungsverfahren können textile
Zug- und/oder Tragmittel die Anforderungen in Traktionstrieben vollständig erfüllen.
Anwendungen können insbesondere solche sein, in denen Treibscheibenaufzüge oder Treibscheibenwinden
zum Einsatz kommen. Damit können die textilen Zug- und/oder Tragmittel als Hubseile
bei fördertechnischen Anwendungen eingesetzt werden.
[0024] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das lokale Abfließen der primär lasttragenden
Komponente durch Materialermüdung zu einer Lastübertragung auf die sekundär lasttragende
Komponente führt. In der Folge verändert sich die Oberflächentopologie, die von außen
sichtbar ist und somit die Ablegereife des Zug- und Tragmittels anzeigt.
[0025] Zur Erwärmung des geflochtenen Faserseils und/oder des Stoffes und/oder des Gegenstands
kann oder können vorteilhafterweise wenigstens eine Quelle elektromagnetischer Wellen
mit einer Frequenz gleich/größer 300 MHz bis kleiner/gleich 20 GHz und/oder ein elektromagnetisches
Wechselfeld mit einer Frequenz gleich/größer 300 MHz bis kleiner/gleich 6 GHz verwendet
werden.
[0026] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
[0027] Der Elastizitätsmodul der Fasern des Mittels ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs
2 kleiner als der Elastizitätsmodul von Fasern des geflochtenen Faserseils. Das Mittel
nimmt im normalen Betrieb keine oder fast keine Zugkräfte auf. Dieses mechanische
Verhalten wird durch einen geringeren Elastizitätsmodul des Faserstoffes gegenüber
dem geflochtenen Faserseil erreicht.
[0028] Der Steigungswinkel der Fasern und/oder Faserlitzen des Mittels ist nach der Weiterbildung
des Patentanspruchs 3 größer als der Steigungswinkel von Fasern und/oder Faserlitzen
des geflochtenen Faserseils. Das Mittel nimmt im normalen Betrieb keine oder fast
keine Zugkräfte auf. Dieses mechanische Verhalten wird durch einen größeren Steigungswinkel
(Schlagwinkel oder Flechtwinkel) gegenüber dem geflochtenen Faserseil erreicht.
[0029] Das geflochtene Faserseil weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 wenigstens
einen mit elektromagnetischen Wellen und/oder einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren
Stoff und/oder Gegenstand auf. Weiterhin ist die Mantellage eine monolithische und
die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmende
Mantellage. Der Gegenstand kann
auch ein Fasergarn sein.
[0030] Das geflochtene Faserseil weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 wenigstens
einen lang gestreckten und/oder bandförmigen Gegenstand aus oder mit Seilschmierstoff
und/oder einem durch elektromagnetische Wellen und/oder ein magnetisches Wechselfeld
aktivierbaren Stoff auf. Damit kann sich der Schmierstoff im Inneren der Faserlitzen
und/oder zwischen den Fasern und/oder zwischen den Faserlitzen und/oder in der Mitte
des geflochtenen Faserseils befinden. Der Träger kann aus Garnen mit synthetischen,
mineralischen, keramischen oder natürlichen Fäden oder aus metallischen Drähten bestehen,
der so den Schmierstoff während des Ummantelungsprozesses speichert.
[0031] Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 weist oder weisen der Faserstoff und/oder
der Stoff und/oder wenigstens ein Additiv im Stoff eine relative Permittivität oder
relative Permittivitäten größer fünf auf. Damit ist der jeweilige Stoff elektromagnetisch
aktivierbar. Als Stoffe können so Stoffe zum Einsatz gelangen, die bei Raumtemperatur
im festen oder hochviskosen Zustand vorliegen. Das können beispielsweise Wachse und
Fette oder auch Faserstoffe als Festschmierstoffe sein. Als Additive können beispielsweise
metallische oder kunststoffhaltige Additive zum Einsatz kommen. Eine Beaufschlagung
der aktivierbaren Stoffe im Seil mit elektromagnetischen Wellen kann somit einfach
zu einer gezielten und definierten Erwärmung des Kernseils auf ein materialabhängiges
Temperaturniveau jeweils einschließlich von 120°C bis 230°C führen.
[0032] Darüber hinaus kann die monolithische Mantellage vorteilhafterweise aus einem Kunststoff
bestehen, dessen relative Permittivität eine von Fünf geringere Permittivität als
der elektromagnetisch aktivierbare Schmierstoff aufweist und dadurch weniger schnell
erwärmt wird.
[0033] Die Fasern und/oder der Stoff und/oder der Gegenstand besitzt oder besitzen nach
der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 Partikel und/oder Körper aus elektrisch leitfähigen
Materialien. Das können insbesondere Partikel aus Graphit und/oder wenigstens einem
Metall sein. Als Körper können beispielsweise Nanoröhrchen,
auch als Nanotubes bekannt, eingebracht sein.
[0034] Das geflochtene Faserseil besitzt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 mindestens
einen elektrischen Leiter.
[0035] Die Weiterbildungen der Patentansprüche 9 und/oder 10 führen vorteilhafterweise dazu,
dass der Stoff mittels eines elektrischen Feldes erwärmt werden kann. Dazu kann das
mit der Mantellage versehene geflochtene Faserseil durch einen mit einem Generator
verbundenen Induktor geführt werden, so dass das geflochtene Faserseil kontinuierlich
erwärmt werden kann.
[0036] Das textile Zug- und Tragmittel wird nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11
mit einer monolithischen Lage ummantelt.
[0037] Weiter wird als Gegenstand der Erfindung betrachtet ein textiles Zug- und/oder Tragmittel
zur Anwendung in Seiltrieben, wobei das textile Zug- und/oder Tragmittel ein geflochtenes
Faserseil (1) als eine primär lasttragende Komponente, eine Mantellage (2) auf dem
geflochtenen Faserseil (1) und ein Mittel (3) auf und/oder in der Mantellage (2) als
sekundär lasttragende Komponente besitzt, wobei das Mittel (3) aus einer Verbindung
von Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern und/oder von Faserlitzen aus Kunstfasern
und/oder mineralischen Fasern ausgebildet ist, wobei die jeweiligen Fasern und/oder
die jeweiligen Faserlitzen durch Legen, durch Verdrehen, durch Flechten, durch Rundweben
oder durch Maschenbildung miteinander verbunden sind, und wobei das Mittel (3) bei
und/oder nach Versagen der primär lasttragenden Komponente die lasttragende Komponente
des textilen Zug- und/oder Tragmittels ist, und wobei die Bruchkraft des Mittels (3)
mindestens 12,5% der Bruchkraft des geflochtenen Faserseils (1) ist und wobei der
Masseanteil des Mittels (3) kleiner als 30% des Masseanteils des geflochtenen Faserseils
(1) ist, und wobei das geflochtene Faserseil (1) wenigstens einen mit elektromagnetischen
Wellen und/oder einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff und/oder Gegenstand
(5) aufweist und dass die Mantellage (2) eine monolithische und die elektromagnetischen
Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmende Mantellage (2) ist
und dass der Stoff und/oder Gegenstand (5) ein lang gestreckter und/oder bandförmiger
Gegenstand (5) mit einem Seilschmierstoff und mit einem durch elektromagnetische Wellen
und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbaren Stoff ist und dass das geflochtene
Faserseil (1) durch Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils (1) mit der monolithischen
Mantellage (2) mit elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld
zur Erwärmung des geflochtenen Faserseils (1) und Stoffes und/oder Gegenstands (5)
thermisch fixiert worden ist.
[0038] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
[0039] Es zeigen:
Fig. 1 ein textiles Zug- und/oder Tragmittel,
Fig. 2 ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit langgestreckten Gegenständen mit
einem Seilschmierstoff,
Fig. 3 ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit langgestreckten Gegenständen mit
einem Seilschmierstoff im Querschnitt und
Fig. 4 ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit verteiltem Seilschmierstoff im Querschnitt.
[0040] Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel werden ein textiles Zug- und/oder Tragmittel
und Verfahren zu Herstellung textiler Zug- und/oder Tragmittel zusammen näher erläutert.
[0041] Ein textiles Zug- und/oder Tragmittel besteht im Wesentlichen aus einem geflochtenen
Faserseil 1 als eine primär lasttragende Komponente, einer Mantellage 2 auf dem geflochtenen
Faserseil 1 und einem Mittel 3 auf der Mantellage 2 als sekundär lasttragende Komponente.
[0042] Die Fig. 1 zeigt ein textiles Zug- und/oder Tragmittel in einer prinzipiellen Darstellung.
[0043] Das Mittel 3 besteht aus einer Verbindung von Kunstfasern und/oder mineralischen
Fasern und/oder von Faserlitzen aus Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern, die
durch Legen, durch Verdrehen, durch Flechten, durch Rundweben oder durch Maschenbildung
miteinander verbunden sind. Weiterhin ist das Mittel 3 so ausgebildet, dass es bei
und/oder nach Versagen der primär lasttragenden Komponente die lasttragende Komponente
des textilen Zug- und/oder Tragmittels ist, wobei die Bruchkraft des Mittels 3 mindestens
12,5% der Bruchkraft des geflochtenen Faserseils 1 ist und der Masseanteil des Mittels
3 kleiner als 30% des Masseanteils des geflochtenen Faserseils 1 ist. Darüber hinaus
ist die Restbruchkraft des Mittels 3 bei und/oder nach Versagen des geflochtenen Faserseils
1 größer als die maximal zulässige Belastung des textilen Zug- und/oder Tragmittels
und der Elastizitätsmodul der Fasern des Mittels 3 kleiner als der Elastizitätsmodul
von Fasern des geflochtenen Faserseils 1. Dazu kann oder können der Steigungswinkel
der Fasern und/oder Faserlitzen des Mittels 3 größer als der Steigungswinkel von Fasern
und/oder Faserlitzen des geflochtenen Faserseils 1 sein. Im geflochtenen Faserseil
1, in der Mantellage 2 und/oder im Mittel 4 kann oder können sich wenigstens ein Sensorelement
4 zur Detektion des Bruchs des geflochtenen Faserseils 1 befinden.
[0044] Die Fig. 2 zeigt ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit einem elektromagnetisch
aktivierbaren Schmierstoff in einer prinzipiellen Darstellung.
[0045] In einer Ausführungsform weist das geflochtene Faserseil 1 wenigstens einen mit elektromagnetischen
Wellen und/oder einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff und/oder Gegenstand
auf. Das kann auch ein Faserstoff an sich oder eine Kombination mit dem Stoff und/oder
dem Gegenstand sein. Die Mantellage 2 ist dazu eine monolithische und die elektromagnetischen
Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmende Mantellage 2. Dazu
erfolgt ein
- Flechten von Fasern und/oder Faserlitzen mit wenigstens einem mit elektromagnetischen
Wellen und/oder in einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff zur Ausbildung
eines geflochtenen Faserseils 1 als primär lasttragende Komponente,
- Ummanteln des geflochtenen Faserseils 1 mit einer monolithischen Mantellage 2, welche
die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt,
- Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils 1 mit der monolithischen Mantellage 2 mit
elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung des
geflochtenen Faserseils 1 und des Stoffes zur thermischen Fixierung des geflochtenen
Faserseils 1 und
- Aufbringen eines Mittels 3 durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder Rundweben
von Fasern und/oder Faserlitzen als sekundär lasttragende Komponente.
[0046] Der Faserstoff und/oder der Stoff und/oder wenigstens ein Additiv im Stoff und/oder
Gegenstand kann eine relative Permittivität oder relative Permittivitäten größer Fünf
aufweisen, um eine elektromagnetische Erwärmung zu erzielen.
[0047] Die Fig. 3 zeigt ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit langgestreckten Gegenständen
5 mit einem Seilschmierstoff im Querschnitt in einer prinzipiellen Darstellung.
[0048] Das geflochtene Faserseil 1 besitzt in einer weiteren Ausführungsform wenigstens
einen lang gestreckten und/oder bandförmigen Gegenstand 5 aus oder mit einem aktivierbaren
Stoff. Das kann auch ein Faserstoff an sich oder eine Kombination mit dem Stoff und/oder
dem Gegenstand 5 sein. Das textile Zug- und/oder Tragmittel kann dabei durch
- Flechten von Fasern und/oder Faserlitzen und wenigstens einem lang gestreckten und/oder
bandförmigen Gegenstand 5 zur Ausbildung eines geflochtenen Faserseils 1 als primär
lasttragende Komponente, wobei der Gegenstand 5 mindestens einen mit elektromagnetischen
Wellen und/oder einen im magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff aufweist und/oder
der Gegenstand 5 aus einem mit elektromagnetischen Wellen und/oder im magnetischen
Wechselfeld aktivierbaren Stoff besteht und/oder der Gegenstand 5 als elektrischer
Leiter mindestens einen mit durch Erwärmung aktivierbaren Stoff besitzt,
- Ummanteln des geflochtenen Faserseils 1 mit einer monolithischen Mantellage 2, welche
die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt,
- Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils 1 mit der monolithischen Mantellage 2 mit
elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung des
geflochtenen Faserseils 1 und des Stoffes und/oder des Gegenstands 5 zur thermischen
Fixierung des geflochtenen Faserseils 1 und
- Aufbringen eines Mittels 3 durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder Rundweben
von Fasern und/oder Faserlitzen als sekundär lasttragende Komponente realisiert werden
und damit sein.
[0049] Die Fig. 4 zeigt ein textiles Zug- und/oder Tragmittel mit verteiltem Seilschmierstoff
im Querschnitt in einer prinzipiellen Darstellung.
[0050] Der Stoff des Ausführungsbeispiels kann insbesondere ein Schmierstoff 7 sein.
[0051] Darüber hinaus kann der Stoff Partikel und/oder Körper aus elektrisch leitfähigen
Materialien besitzen.
[0052] In einer weiteren Ausführungsform kann das jeweilige Mittel 3 eine monolithische
Lage 6 aufweisen.
1. Textiles Zug- und/oder Tragmittel zur Anwendung in Seiltrieben, wobei das textile
Zug- und/oder Tragmittel ein geflochtenes Faserseil (1) als eine primär lasttragende
Komponente, eine Mantellage (2) auf dem geflochtenen Faserseil (1) und ein Mittel
(3) auf und/oder in der Mantellage (2) als sekundär lasttragende Komponente besitzt,
wobei das Mittel (3) aus einer Verbindung von Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern
und/oder von Faserlitzen aus Kunstfasern und/oder mineralischen Fasern ausgebildet
ist, wobei die jeweiligen Fasern und/oder die jeweiligen Faserlitzen durch Legen,
durch Verdrehen, durch Flechten, durch Rundweben oder durch Maschenbildung miteinander
verbunden sind, und wobei das Mittel bei und/oder nach Versagen der primär lasttragenden
Komponente die lasttragende Komponente des textilen Zug- und/oder Tragmittels ist,
und wobei die Bruchkraft des Mittels (3) mindestens 12,5% der Bruchkraft des geflochtenen
Faserseils (1) ist und wobei der Masseanteil des Mittels (3) kleiner als 30% des Masseanteils
des geflochtenen Faserseils (1) ist, wobei die Restbruchkraft des Mittels (3) bei
und/oder nach Versagen des geflochtenen Faserseils (1) größer als die maximal zulässige
Stranglast des textilen Zug- und/oder Tragmittels ist, und wobei sich im geflochtenen
Faserseil (1) und/oder in der Mantellage (2) und/oder in dem Mittel (3) wenigstens
ein Sensorelement (4) zur Detektion eines Bruchs des geflochtenen Faserseils (1) befindet.
2. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul der Fasern des Mittels (3) kleiner als der Elastizitätsmodul
von Fasern des geflochtenen Faserseils (1) ist.
3. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach den Patentansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel der Fasern und/oder Faserlitzen des Mittels (3) größer als der
Steigungswinkel von Fasern und/oder Faserlitzen des geflochtenen Faserseils (1) ist.
4. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das geflochtene Faserseil (1) wenigstens einen mit elektromagnetischen Wellen und/oder
einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff und/oder Gegenstand (5) aufweist
und dass die Mantellage (2) eine monolithische und die elektromagnetischen Wellen
und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmende Mantellage (2) ist.
5. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das geflochtene Faserseil (1) wenigstens einen lang gestreckten und/oder bandförmigen
Gegenstand (5) mit Seilschmierstoff und mit einem durch elektromagnetische Wellen
und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbaren Stoff aufweist.
6. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch elektromagnetische Wellen und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbare
Stoff eine relative Permittivität größer Fünf aufweist.
7. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch elektromagnetische Wellen und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbare
Stoff und/oder der Gegenstand (5) Partikel und/oder Körper aus elektrisch leitfähigen
Materialien besitzt oder besitzen.
8. Textiles Zug- und/oder Tragmittel nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das geflochtene Faserseil (1) mindestens einen elektrischen Leiter als Gegenstand
besitzt.
9. Verfahren zur Herstellung eines textilen Zug- und Tragmittels nach Anspruch 4 mit
den folgenden Schritten:
- Flechten von Fasern und/oder Faserlitzen mit wenigstens einem mit elektromagnetischen
Wellen und/oder in einem magnetischen Wechselfeld aktivierbaren Stoff und/oder Gegenstand
zur Ausbildung eines geflochtenen Faserseils (1) als primär lasttragende Komponente,
- Ummanteln des geflochtenen Faserseils (1) mit einer monolithischen Mantellage (2),
welche die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt,
- Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils (1) mit der monolithischen Mantellage
(2) mit elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung
des geflochtenen Faserseils (1) und des Stoffes zur thermischen Fixierung des geflochtenen
Faserseils (1) und
- Aufbringen eines Mittels (3) durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder
Rundweben von Fasern und/oder Faserlitzen als sekundär lasttragende Komponente.
10. Verfahren zur Herstellung eines textilen Zug- und Tragmittels nach Anspruch 5 mit
den folgenden Schritten:
a) Flechten von Fasern und/oder Faserlitzen und wenigstens einem lang gestreckten
und/oder bandförmigen Gegenstand (5) mit Seilschmierstoff und mit einem durch elektromagnetische
Wellen und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbaren Stoff zur Ausbildung eines
geflochtenen Faserseils (1) als primär lasttragende Komponente,
b) Ummanteln des geflochtenen Faserseils 1 mit einer monolithischen Mantellage (2),
welche die elektromagnetischen Wellen und/oder das magnetische Wechselfeld nicht abschirmt,
c) Beaufschlagen des geflochtenen Faserseils (1) mit der monolithischen Mantellage
(2) mit elektromagnetischen Wellen und/oder dem magnetischen Wechselfeld zur Erwärmung
des geflochtenen Faserseils (1) und Stoffes und Gegenstands (5) zur thermischen Fixierung
des geflochtenen Faserseils (1) und
d) Aufbringen eines Mittels (3) durch Legen, Verdrehen, Flechten, Maschenbildung oder
Rundweben von Fasern und/oder Faserlitzen als sekundär lasttragende Komponente.
11. Verfahren nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Zug- und Tragmittel mit einer monolithischen Lage (6) ummantelt wird.
12. Verfahren nach Patentanspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff ein Seilschmierstoff ist und/oder dass der Gegenstand ein lang gestreckter
und/oder bandförmiger Gegenstand mit einem Seilschmierstoff und mit einem durch elektromagnetische
Wellen und/oder ein magnetisches Wechselfeld aktivierbaren Stoff ist.
13. Verfahren nach Patentanspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserseil (1) beim Beaufschlagen mit elektromagnetischen Wellen und/oder dem
magnetischen Wechselfeld derart in seiner Längsrichtung mittels eines Halte- und Reckwerks
kraftbeaufschlagt wird, dass diese Kraftbeaufschlagung wenigstens 1 %, insbesondere
wenigstens 2 %, insbesondere wenigstens 5 %, insbesondere wenigstens 10 %, insbesondere
wenigstens 15 % und höchstens 25 %, insbesondere höchstens 20 % der Bruchlast des
Faserseils beträgt und/oder dass diese Kraftbeauffschlagung wenigstens 3500 N, insbesondere
wenigstens 5000 N, insbesondere wenigstens 8000 N beträgt.