Untersuchung der Schädigung von Seilbahn-Zugseilen durch Verdrehung im Betrieb

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 288233226

Bewegte Seile, beispielsweise die Zugseile einer Zweiseilpendelbahn, drehen sich während der Fahrt des Systems um ihre eigene Achse. Die helixförmige Struktur der Seile ist maßgeblich an diesem Effekt beteiligt, der durch die physikalischen Umgebungsbedingungen zum Teil unvermeidbar, durch die mechanische Einstellung und Kombination von Anlagenparametern zum Teil jedoch vermeidbar entsteht und sich zu einer bleibenden Verdrehung im Seil speichern kann. Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung von Seilbahnseilen aus der Forschungs- und Dienstleistungstätigkeit des Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart (IFT) haben gezeigt, dass der Bereich der Schadensentwicklung eines Zugseils nicht zwangsläufig mit den offensichtlichen Belastungszonen aus Betriebsbeanspruchungen oder dem Lauf über Scheiben und Stützen nach derzeitigem wissenschaftlichen Stand erklärt werden kann. Detaillierte Analysen der Drahtbruchentwicklung, insbesondere der Lage der Drahtbrüche lassen eben diese Verdrehung als beschleunigenden Verschleißanteil erkennen [Briem95],[Verreet05].Bisher war die messtechnische Abbildung der Drehung eines Seiles über die Fahrstrecke und somit die Relation auf das bleibende Verdrehungs- bzw. Schadensbild nicht möglich, es wurden lediglich optische Beobachtungen durchgeführt. Ein neuartiger Sensor, der am IFT in Eigenleistung entwickelt und erfolgreich getestet wurde, erlaubt nun die digitale Aufzeichnung der Drehung über die Zeit, wodurch bisher nicht bekannte Informationen über das dynamische Seilverhalten an einem beliebigen Ort auf dem Seil erlangt werden können. Mithilfe dieser neuen Messdaten kann das Drehverhalten von Zweiseilpendelbahn-Zugseilen analysiert und maßgeblichen Parametern zugeordnet werden. Ziel des Projekts ist es, den Zusammenhang aus Drehung, bleibender Verdrehung und resultierender Schädigung in der Seilbahnpraxis ermittelbar und vorhersagbar zu machen. Dazu werden erstmalig drei Forschungspfade zu einem ganzheitlichen Modell kombiniert: durch Dauerbiegeversuche mit verdrehten Gleichschlagseilen wird die weltweit verwendete Seillebensdauerformel nach Feyrer auf diese Seilkonstruktion anwendbar gemacht (Pfad1), theoretische Untersuchungen zur Seildrehung werden entwickelt, durch Drehungsmessungen ergänzt und verifiziert (Pfad 2) und schließlich die Messergebnisse von zerstörungsfreien Prüfungen der Seile analysiert und das Ausmaß der bleibenden Verdrehung bestimmt. Durch die Identifikation und Bezifferung von drehungsfördernden Parametern in Kombination mit den Schadensbildern der Seile aus zerstörungsfreien Prüfungen wird ein neuartiger Berechnungsansatz zur Auslegung von Seilbahnzugseile entwickelt, mit dessen Hilfe die Sicherheit, Seillebensdauer und Verfügbarkeit der Systeme verbessert werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen