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Seilendverbindung für hochmodulare Faserseile – Seile sicher an Strukturen fixieren, verstellen und lösen

Kurzfassung

Diese innovative Seilendverbindung ermöglicht es auf einfache und sichere Weise ein hochmodulares Faserseil mit einer Struktur zu verbinden, bzw. es auch wieder zu lösen. Auch eine Einstellung der Seillänge vor Ort, bzw. der schnelle Austausch von Seilen oder Seilendverbindungen ist so möglich. Durch ein adaptierbares, einfaches Design wird – insbesondere in Verbindung mit additiver Fertigung – eine nahezu ideale Kraftübertragung erreicht und gleichzeitig eine unzulässig hohe Klemmkraft vermieden. Dabei können dank Rapid Prototyping individuelle Lösungen für unterschiedlichste Konstruktionen realisiert werden.

Hintergrund

Für verschiedenste technische Anwendungen müssen Seile an Strukturen fixiert und wieder von ihnen gelöst werden. Für Drahtseile gibt es bereits flexible Lösungen, im Bereich der hochmodularen Faserseile fehlten diese bis jetzt.

Problemstellung

Bisher wurden Verbindungselemente fest an Faserseilen vergossen, oder direkt in der Seilerei eingeflochten, um eine ausreichende Stabilität der Verbindung zu gewährleisten. Dieses Vorgehen der Vor-Konfektionierung ist wenig flexibel, wenn es um schnellen Austausch oder die Längenanpassung von Seilen in Seiltrieben vor Ort geht, wie bspw. bei einem Aufzug. Auch das Einlegen eines Seils ist durch das bereits zuvor bestückte Ende bei einigen Systemen problematisch. Zudem sind die Verbindungen meist nicht zerstörungsfrei lösbar, bzw. nicht wiederverwendbar.

Lösung

Am Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) der Universität Stuttgart wurde nun eine flexible Klemmvorrichtung für Seilenden entwickelt. Diese eignet sich insbesondere für hochmodulare Faserseile, doch auch andere Seilarten lassen sich auf diese Weise sicher befestigen.
Die Verbindung besteht aus zwei Klemmschalenhälften, die in einem Bolzenauge (o. ä.) enden. Beide Hälften können mittels Schraubverbindung zu einer Seilendverbindung (Klemmverbinder) gefügt werden. Das Bolzenauge lässt sich direkt integrieren, kann aber auch getrennt gefertigt und der Verbindung hinzugefügt werden.
Zur Montage wird das Seil um das Klemmauge und zwischen die beiden mit passenden Klemmnuten versehenen Halbschalen gelegt. Die Halbschalen werden dann miteinander verschraubt und somit eine einstellbare Klemmkraft realisiert. Durch die konstruktive Anpassung von Nuttiefe und Querrippenhöhe wird eine unzulässig hohe Klemmkraft verhindert, sodass die Handhabung/ Montage einfach, bzw. wenig fehleranfällig ist. Das Seil läuft unbeschadet durch diese Klemmung und kann die eingeleiteten Kräfte zuverlässig auf das Auge bzw. die Struktur übertragen.
Ein in dieser Art an das Seil adaptierte Design lässt sich mittels moderner additiver Verfahren ohne Nachbearbeitung kostengünstig realisieren und somit auch problemlos skalieren.

Isometrische Darstellung der beispielhaften Klemm-Verbindung ohne Seil bestehend aus zwei Hälften mit integriertem Bolzenauge und zwei Durchgangsbohrungen zur Verschraubung.
Isometrische Darstellung der beispielhaften Klemm-Verbindung ohne Seil bestehend aus zwei Hälften mit integriertem Bolzenauge und zwei Durchgangsbohrungen zur Verschraubung.
Isometrische Darstellung einer beispielhaften Klemm-Halbschale mit innenliegenden, seilschonenden Klemmnuten und Querrippen [Bilder: Universität Stuttgart].

Vorteile

  • einfache und kostengünstige Herstellung und Skalierung durch additive Fertigung
  • flexible Handhabung sowie einfaches Lösen und Verstellen
  • sichere Befestigung unterschiedlicher Seiltypen
  • keine Beschädigung des Seiles, Seil und Klemmung wiederverwendbar

Anwendungsbereiche

Hochmodulare Faserseile finden sich inzwischen vermehrt in Bereich wie Heben und Krane, da sie gegenüber dem klassischen Stahlseil für bestimmte Anwendungen Vorzüge haben (geringes Gewicht, enge Biegeradien, unter-Wasser-Tauglichkeit). Die neue Klemmverbindung kann diese Entwicklung maßgeblich unterstützen. Im Bereich von Aufzügen könnte diese Technologie besonders interessant sein, da hier der exakte Abgleich von Seillängen entscheidend ist.

Publikationen und Verweise

Informationen zum Thema „SEILTECHNOLOGIE“ des Instituts für Fördertechnik und Logistik:
https://www.ift.uni-stuttgart.de/institut/pdfs/Broschuere-Seiltechnologie-dt.pdf

Exposé
Kontakt
Dipl.-Ing. Erick Pérez-Borroto Ferrer
TLB GmbH
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe | Germany
Telefon +49 721-79004-0
perez(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Validierung / TRL4
Patentsituation
DE 102020108930.9 anhängig
Referenznummer
19/084TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme. Die Erfinder würden gern in Zusammenarbeit mit einer interessierten Firma einen passenden Prototyp entwerfen und realisieren.