Stahldrahtseile - aus vielen Drähten wird ein Seil

Stahl- oder Drahtseile, wie Stahldrahtseile auch heißen, findet man überall, wo Lasten gehoben, gehalten oder gezogen werden. Im Bauwesen können beispielsweise Kräne oder Aufzüge ohne Stahlseile überhaupt nicht auskommen. Als Laie nimmt man dies allerdings gar nicht richtig wahr. Seile fallen höchstens bei riesigen Bauteilen wie dem Dach des Olympiastadions in München auf. Woanders fallen Stahlseile dafür eher auf, obwohl sie filigraner sind. Das liegt daran, dass sie einem im Alltag begegnen: als Architekturseil, z.B. für Geländerfüllungen und Vordachabhängungen oder als Rankseil bzw. Kletterhilfe für Fassadenpflanzen. Die unterschiedlichen Verwendungsmöglichkeiten lassen schon erahnen, dass Seil nicht gleich Seil ist. Von außen sind vielleicht nicht die großen Unterschiede zu erkennen, doch das Innenleben hat es in sich. Allen Seilen gleich ist jedoch, dass aus vielen einzelnen Drähten ein Seil wird, das in der Lage ist, solche Lasten wie die Golden Gate Bridge zu tragen. Auch die Ägypter hatten schon Seile, nur waren die nicht aus Stahl, sondern aus Naturfasern. Hätten sie schon Stahlseile besessen, die Pyramiden wären vermutlich noch um einiges größer ausgefallen.

Architekturseile


stseil08.jpgArchitekturseile sind Stahldrahtseile, die wesentlich filigraner gearbeitet sind, als Seile für Kräne, Seilbahnen oder gar Hängebrücken. Architekturseile findet man meist als ganze Systeme mit Spannschlössern oder Verankerungen. Solche Seile sind im Alltag, wie bereits erwähnt, häufiger zu sehen. Architekturseile haben nicht nur die Aufgabe, etwas zu halten, heben oder zu ziehen, sondern es ist immer auch ein gestalterischer Aspekt mit dabei. Beispielsweise muss man als Geländerfüllung keine Stahldrahtseile verwenden. In der modernen Architektur sind sie dennoch sehr beliebt, da sie offen und leicht wirken, wie bei dem Geländer der Treppenmeister GmbH. Stahlseilgeländer findet man bei Balkonen, Stiegen, Brücken oder Terrassen.

stseil02.jpgAuch bei der Fassadenbegrünung findet man Architekturseile. Neben Sonnen- und Windschutz sorgt eine Fassadenbegrünung auch für eine Verbesserung der klimatischen Verhältnisse. Die Rankhilfe muss in erster Linie natürlich dafür sorgen, dass das Grün an der Wand bleibt. Mit zunehmendem Bewuchs der Fassade können die Belastungen ziemlich groß werden. Bis es soweit ist, vergehen jedoch Jahre. Somit dient das Architekturseilsystem auch der Verschönerung der Fassade. Die Seile lassen sich beliebig anordnen. Das unterscheidet sie von einem Rankgitter, das es darüber hinaus Einbrechern leichter macht, durch ein offenes Fenster ins Haus zu gelangen. 

Das filigrane Design und die Flexibilität der Architekturseile eröffnet auch viele Möglichkeiten beim Einsatz in der Innenarchitektur, Ladenbau und vieles mehr. rchitekturseile findet man auch als Abhängung von Vordächern oder Decken. Manchmal stehen sie auch unter Strom, nämlich dann, wenn Niedervolt-Halogenlampen damit zum Leuchten gebracht werden.

Aufbau eines Stahldrahtseiles

stseil03.jpgEin Stahlseil besteht, wie bereits erwähnt, aus einer Vielzahl von einzelnen Drähten. Die einzelnen Drähte werden zunächst zu Litzen verarbeitet (siehe Abbildung des Seilherstellers Diepa). Standardmäßig besteht eine Litze aus 7, 19 oder 37 Drähten. Dass es auch anders geht, beweist die Golden Gate Bridge. Beim Seil der Hängebrücke wurden 27.372 Drähte zu einer Litze verarbeitet, das Seil wiederum besteht aus 92 Litzen. Im allgemeinen werden jedoch deutlich weniger Litzen benötigt: Generell werden Litzen um einen Seilkern gedreht (verseilt). Der Seilkern kann aus mehreren Litzen, auch mit Kunststoffmantel, oder aus einer Fasereinlage (Natur- oder Chemiefaser) bestehen. Der auch "Seele" genannte Seilkern dient zur Abstützung der äußeren Litzen und ist auch als eine Art Schmiermittelbehälter anzusehen. Bei Belastung des Seiles drücken die Litzen auf die Seele und pressen eine geringe Menge Schmiermittel heraus. Dadurch wird die Reibung im Seil erheblich verringert. Außerdem verhindern Schmiermittel Korrosion im Inneren des Seiles. Seile, bei denen das Schmiermittel verbraucht oder durch Hitzeeinwirkung verdampft ist, haben zwar nicht an Festigkeit verloren. Die Lebensdauer des Seils wird jedoch herabgesetzt. Deshalb sollte das Seil zusätzlich von Zeit zu Zeit mit geeigneten Schmiermitteln von außen gefettet werden.

Seilarten

Der zuvor beschriebene Seiltyp ist das allgemein übliche Stahllitzenseil. Es wird als Kran- und Windenseil oder als Anschlagseil verwendet. Ein Anschlagseil ist ein Anschlagmittel, das eine Verbindung zwischen Tragmittel und Last oder Tragmittel und Lastaufnahmemittel herstellt. Anschlagseile besitzen an beiden Enden Schlaufen, an denen Haken befestigt sind oder die in Haken eingeklinkt werden. Ein solches Seil hat eine gute Verformbarkeit und eignet sich für allgemeine Einsätze. Die geschmeidigste Art des Anschlagseiles ist das Kabelanschlagseil. Es besteht aus mehreren Litzenseilen, die ihrerseits wieder zu einem Seil gefügt sind. Man erkennt Kabelschlagseile bereits von außen an der Feingliedrigkeit der einzelnen Litzen. Weiterhin gibt es noch das Spiralseil, das im Prinzip aus einer einzelnen Litze besteht. Dieses Seil ist sehr steif und wird nur für Betätigungsseile und Verspannungen verwendet. Als Anschlagseil darf das Spiralseil dagegen nicht eingesetzt werden.

Begriffe und Kurzbezeichnungen

Auch bei Drahtseilen gibt es Normen, sogar einheitlich europäische Normen. Dort finden sich zahlreiche Begriffe und Kurzbezeichnungen. 

Einlagearten

Wie bereits erwähnt, besitzen Stahlseile häufig eine Einlage. Die offiziellen Bezeichnungen lauten folgendermaßen:
FCFasereinlage (engl: fibre core), häufig findet man noch die deutsche Kurzbezeichnung FE.
NFCNaturfasereinlage (engl.: natural fibre core). Die Bezeichnung in der DIN lautet FEN.
SFCKunstfasereinlage (engl.: synthetic fibre core). Die Bezeichnung in der DIN lautet FEC.
IWRCStahleinlage, eigentlich Stahlseileinlage (engl.: independent wire rope core) früher SES.
PWRCVollstahlseil parallel verseilt

Macharten der Litzen

Die Machart charakterisiert die Zusammensetzung der Litzen aus Einzeldrähten und gegebenenfalls ihre unterschiedliche Zusammensetzung. Man unterscheidet Normalschlag (Standardmachart) und Parallelschlag. Beim Parallelschlag verlaufen die unterschiedlichen Lagen von Drähten parallel. Durch die linienförmige Berührung der Drähte werden günstigere Beanspruchungsbedingungen geschaffen. Beim Normalschlag gibt es dagegen Überkreuzungen der Drähte. Die Abkürzung für den Normalschlag ist M. Bei der Machart im Parallelschlag wird unterschieden zwischen:
SSeale-Machart. Hier ist die Anzahl der Innen- und Außendrähte gleich. Dadurch sind die Außendrähte dicker, das Seil verschleißfester und gut biegsam.
WWarrington-Machart. Die Außenlage besteht aus der doppelten Anzahl von Drähten. Sie sind biegsamer als Sealeseile.
WSWarrington-Seale-Machart. Kombination aus Außenlage nach Seale, Innenlage nach Warrington. Sie sind bei hoher Verschleißfestigkeit besonders biegsam.
FFiller-(Fülldraht-) Machart. Seile in Filler-Litzenkonstruktion haben besonders gute Dauerbiegeeigenschaften.

Drahtoberflächen

Die Oberfläche des verwendeten Drahtes kann unterschiedlich sein:

Ublank (unverzinkt, engl. uncoated)
GBverzinkt nach der Verzinkungsklasse B (engl. galvanized).

Schlagrichtung eines Seiles

Die Schlagrichtung (Gängigkeit) des Seiles ist die Richtung der Schraubenlinie der Außenlitzen. Es wird zwischen stseil04.gifrechtsgängiger und linksgängiger Schlagrichtung unterschieden. Das rechtsgängige Seil wird mit Z abgekürzt, das linksgängige Seil mit einem S (siehe Abbildungen, die uns von Dieba zur Verfügung gestellt wurden).

 

Nicht nur das Seil hat eine Schlagrichtung, sondern auch die Litzen:

stseil05.gifBeim Kreuzschlag ist die Schlagrichtung der Drähte in den Außenlitzen entgegengesetzt zu der Schlagrichtung der Litzen im Seil. Ein rechtsgängiges Seil mit linksgängigen Litzen wird mit sZ abgekürzt. Ein linksgängiges Seil mit rechtsgängigen Litzen trägt die Bezeichnung zS.
stseil06.gifBeim Gleichschlag ist die Schlagrichtung der Drähte in den Außenlitzen gleich der Schlagrichtung der Litzen im Seil. Dementsprechend lauten die Bezeichnungen zZ für rechtsgängig und sS für linksgängig. 



Drehungsfreie und nichtdrehungsfreie Seile

stseil07.jpgDie wichtigste Entscheidung bei der Seilauswahl lautet: "Ein drehungsfreies oder ein nichtdrehungsfreies Seil?" Drehungsfreie Seile müssen verwendet werden beim Heben einer ungeführten Last im Einstrangbetrieb. Ebenfalls vorgeschrieben sind drehungsfreie Seile beim Heben einer ungeführten Last mit mehreren Seilsträngen und großen Hubhöhen. Drehungsfreie Seile dürfen mit oder ohne Seilwirbel (Drallfänger) arbeiten. Ein Seilwirbel verhindert das Verdrehen des Seiles. Während des Einsatzes drehungsfreier Seile kann ein Drall entstehen. Ist das Seil dauerhaft fixiert, so besteht keine Möglichkeit, dass sich das Seil entdrallen kann. Deshalb werden Seilwirbel eingesetzt, die bei nichtdrehungsfreien (spannungsarm, dreharm) Seilen auf keinen Fall verwendet werden dürfen, da sie sich bei Belastung aufdrehen würden und die Seilbruchkraft dadurch erheblich reduziert würde. Nichtdrehungsfreie Seile werden verwendet beim Heben von geführten Lasten, beim Heben von ungeführten Lasten mit mehreren Seilsträngen und kurzen Hubhöhen oder beim Heben von Lasten mit paarweisem Einsatz von rechts- und linksgängigen Seilen.

Drehungsfrei
Ein Stahldrahtseil ist drehungsfrei, wenn das Seil unter Einwirkung einer ungeführten Last sich nicht oder kaum um die eigene Längsachse dreht, bzw. ein sehr geringes Drehmoment auf die Endbefestigungen ausübt. Dies wird dadurch erreicht, dass bei drehungsfreien Seilen der Seilkern eine entgegengesetzt gerichtete Schlagrichtung zur Schlagrichtung des Seiles aufweist. Bei Belastung entstehen somit zwei entgegengesetzt gerichtete Drehmomente. Das Kriterium "drehungsfreies Seil" steht beispielsweise bei Turmdrehkränen und anderen Kränen an oberster Stelle. Um so höher ein zu errichtendes Gebäude, desto wichtiger ist es, dass sich die Last am Haken nicht dreht. 
Drehungsarm
Drehungsarm ist ein Stahldrahtseil, wenn es unter Einwirkung einer ungeführten Last sich etwas um die eigene Längsachse dreht bzw. ein kleines Drehmoment auf die Endbefestigungen ausübt. Drehungsarme Seile werden beispielsweise für mehrsträngige Kräne mit kurzem Hubweg verwendet. 
Spannungsfrei
Ein Stahlseil ist spannungsfrei, wenn beim Durchschneiden die Drähte auch ohne Abbindung nicht oder kaum aus dem Seilverband herausspringen. Die Seile von Aufzügen sind beispielsweise spannungsfrei. 
Spannungsarm
Spannungsarm ist ein Stahlseil, wenn beim Durchschneiden die Drähte ohne Abbindung etwas aus dem Seilverband herausspringen. 
Drallfrei
Ein Stahldrahtseil ist drallfrei, wenn beim Auslegen oder Montieren kein Drall im Seil vorhanden ist. Jedes Seil sollte drallfrei sein. Drallfrei ist nicht zu verwechseln mit drehungsfrei.