Untersuchung der Einflüsse auf die Lebensdauer von laufenden Seilen bei Gegenbiegung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Schulz, seit 7/2019
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406702566

Der Einfluss von Gegenbiegung auf die Lebensdauer von laufenden Seilen im Vergleich zu gleichsinniger Biegung ist heute weitgehend unerforscht. Dennoch kann gegensinnige Biegung (Gegenbiegung) in vielerlei Seiltrieben der Fördertechnik, beispielsweise bei Aufzügen, Kranen, Seilbahnen, und in der Bühnentechnik, konstruktiv nicht umgangen werden und muss deshalb in der Lebensdauerberechnung des Seiltriebs berücksichtigt werden. Gültige Normenwerke und Berechnungsmethoden berücksichtigen den Einfluss von Gegenbiegung auf die Lebensdauer von laufenden Seilen pauschal mit einem konstanten Faktor. Jedoch haben sowohl Literaturrecherche, als auch am IFT durchgeführte Vorversuche gezeigt, dass die Minderung der Seillebensdauer im Vergleich zur gleichsinnigen Biegung von diversen Parametern wie Litzenzahl, Schlagart, Seilkraft, Durchmesserverhältnis Scheibe zu Seil, sowie insbesondere vom Achsabstand der Seilrollen unter Gegenbiegung abhängt. Die am IFT im kleinen Rahmen durchgeführten Vorversuche zeigen ebenfalls eine deutliche Anhängigkeit der Seillebensdauer bei Gegenbiegung vom Achsabstand. Es zeigt sich, dass mit den gängigen Lebensdauerberechnungsmethoden zum Teil erhebliche Abweichungen zu der tatsächlich erreichten Lebensdauerwerten erreicht werden können, was in vielen Fällen zu erheblichen Sicherheitsrisiken führen kann. Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist es, in diesem Bereich durch Grundlagenforschung breit anwendbare Kennwerte über den Einfluss der Gegenbiegung auf die Lebensdauer von laufenden Drahtseilen zu entwickeln. Insbesondere sollen die Umstände, unter welchen das Seil einerseits der Gegenbiegung „entgeht“, andererseits jedoch auch überproportional mehrgeschädigt wird, untersucht werden. Die Ergebnisse sollen die Betriebssicherheit von Seiltrieben mit Gegenbiegung erhöhen und die heute vorhandenen Sicherheitsrisiken ausschließen. Die gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse sollen die bestehende Wissenslücke schließen, um die Sicherheit von Seiltrieben mit Gegenbiegung zu erhöhen und eine wirtschaftlichere Auslegung von laufenden Seilen unter Gegenbiegung zu ermöglichen und Fehleinschätzungen in der sicherheitstechnischen Bewertung des Seiltriebs, z.B. bei der Planung von Inspektionsintervallen zu vermeiden. Das so erworbene Verständnis über die Schädigungswirkung der Gegenbiegung und die konstruktiven Wege zur Vermeidung einer Seillebensdauerminderung kann in allen Anwendungsbereichen der Fördertechnik zur Anwendung kommen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking, bis 7/2019