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Ausgleich von Verdrehung und Drehmoment beim Aufspulen von Draht- und Faserseilen

Kurzfassung

In der Förder- und Hebetechnik wirkt sich die Verdrehung von Draht- und Faserseilen beim Aufspulen negativ auf die Lebensdauer des Seiles aus.
Deshalb wurde am Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart nun ein System entwickelt, das die Verdrehungen und die resultierenden Drehmomente im Seil schon während des Aufrollvorgangs detektiert und gezielt ausgleichen kann.

Hintergrund

Schrägzug oder unterschiedliche Lasten können beim Aufspulen von Draht- und Faserseilen dazu führen, dass das Seil einen Versatz zur Rille der Seilscheibe oder Seiltrommel, in der es gelagert werden soll, erfährt. Die resultierende Verdrehung wirkt sich negativ auf die Lebensdauer des Seiles aus.

Problemstellung

Der Ausgleich von Verdrehungen ist herkömmlich nur bei Seiltrieben mit drehungsfreien Seilen möglich. Bei drehungsfreien Seilen weist der Kern eine Schlagrichtung auf, die der des Seils entgegengesetzt ist, wodurch bei Belastung entgegengesetzte Drehmomente entstehen. Ein Seilwirbel am Ende des Seils kann dann für den Ausgleich von Verdrehungen sorgen. Da Verdrehungen nur bedingt über die Seilscheibe weitergegeben werden, ist aber auch hier kein kompletter Ausgleich möglich.
Beim Einsatz von nicht-drehungsfreien Seilen besteht bislang nur die Möglichkeit, Systeme einzusetzen, die beim Aufspulen ein Seil weitgehend ohne Schrägzug in die Rille einer Seiltrommel lenken, sodass zumindest die Verdrehung des Seils durch Abrollen an einer Rillenflanke weitgehend vermieden werden kann.

Lösung

Nach der erfindungsgemäßen Methode kann der Ausgleich der Verdrehung dadurch erfolgen, dass die Seilscheibe gezielt so verschoben wird, dass das Seil an einem bestimmten Punkt der schrägen Rillenflanke auftrifft und sich dabei entgegengesetzt zur auszugleichenden Torsion verdreht. Möglich ist auch, die Verdrehung durch zusätzliche Reib- und Rollräder, die um das Seil herum angeordnet sind und einzeln angesteuert werden können, herbeizuführen.
Eine der Seilscheibe vorgelagerte Messeinrichtung misst den Torsionszustand des Seils, diese Werte werden dann an eine Steuereinheit weitergeleitet, die auf Grundlage der Zustandsdaten die Verdreheinrichtung so ansteuert, dass das Seil bei der Lagerung in der Rille ggf. eine entgegengesetzte Verdrehung erfährt und somit einen ausgeglichenen Zustand erreicht.
Zuvor ermittelte Daten wie z. B. Drehmoment-Zugkraft-Kurve und/oder Verdrehwinkel-Zugkraft-Kurve des aufzurollenden Seils können in einem in die Steuerung integrierten Speichermodul hinterlegt und zur Ansteuerung der Verdreheinrichtung genutzt werden.

Schemazeichnung Seiltrommel mit aktiver Spulvorrichtung (Illustration: Universität Stuttgart).
Schemazeichnung Seiltrommel mit aktiver Spulvorrichtung (Illustration: Universität Stuttgart).

Vorteile

  • Verlängerung der Lebensdauer eines Seiles durch gezielten Ausgleich der Seilverdrehung
  • Herstellung eines drehmomentfreien Zustandes durch Einbringen gezielter Verdrehung
  • Aktive Verdrehung des aufgelegten Seils möglich

Anwendungsbereiche

Detektion und Ausgleich von Seilverdrehungen in der Förder- und Hebetechnik schon während des Aufrollvorgangs.

Exposé
Kontakt
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Technologie-Lizenz-Büro (TLB)
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Telefon +49 721-79004-0
siller(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Validierung / TRL4
Patentsituation
DE 102015203339 B4 erteilt
Referenznummer
14/051TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.