Safety of wire ropes under tension tension fatigue

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development
• Term: from 2003 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5386935

In der Fördertechnik werden Drahtseile oft als Bauteile mit hohen Belastungen und in sicherheitstechnischen relevanten Funktionen, wie z.B. in Hebezeugen, Personenaufzügen und Seilbahnen, eingesetzt. Beim Lauf unter Zugkraft über Scheiben, Rollen und Trommeln oder bei veränderlichen (schwellenden) Zugkräften, sind Drahtseile keine dauerfesten Maschinenelemente. Das Verhalten von Drahtseilen bei Biegebeanspruchung ist mittlerweile gut erforscht (Feyrer 2000), bei Belastung durch schwellende Zugkräfte bestehen dagegen nur geringe Kenntnisse. Dies wird in Normen, wie z.B. der DIN 15018 (Auslegung der Seile bei Krane) dadurch berücksichtigt, dass Seile mit überwiegend schwellenden Zugkräften nur mit recht geringen Lasten beaufschlagt werden dürfen. Der Erkenntnisstand ist durch ein am Institut für Fördertechnik der Universität Stuttgart vor kurzem durchgeführten Forschungsvorhaben (Wehking/Klöpfer 1999) wesentlich verbessert worden. Demnach sind die engen Bemessungsgrenzen der Normen praktisch nicht mehr haltbar und im Sinne des Forschritts in der Technik und wirtschaftlicher Produkte zu ändern. Darüber hinaus haben Wehking/Klöpfer nachgewiesen, dass selbst bei den heute zulässigen, sehr kleinen Belastungen der Seile es bisher keine Methode gibt, den Seilzustand - und damit den Sicherheitszustand einer Anlage im Sinne eines zuverlässigen Seilablegekriteriums - zu erkennen, da die Seile von innen heraus zerstört werden. Es ist folglich zu untersuchen, ob mit der zerstörungsfreien magnetischen Seilprüfmethode (für biegebeanspruchte Seile ein allgemein anerkanntes und in den technischen Regeln teilweise gefordertes Verfahren) ein geeignetes Prüfverfahren zur Beurteilung des Seilzustandes für Seile unter schwellender Zugbeanspruchung besteht. Wenn der Nachweis erbracht ist, dass die magnetische Seilprüfmethode zuverlässig die Ablegereife bei Zugschwellbelastung erkennen lässt, ist zum einen eine sicherheitstechnische Lücke geschlossen und zum anderen können die zulässigen Belastungen erheblich gegenüber den derzeitigen Normen erhöht werden.

• DFG Programme: Research Grants