Stahlseil

Mit einem Stahlseil hohe Belastungen stemmen und heben

Viele Konstruktionen werden mit einem Stahlseil versehen, um hohe Reißfestigkeit zu gewährleisten und Sicherheit zu bieten, wenn viel Gewicht daran hängt.

 

Das Stahlseil ist ein Seil, dessen einzelne Litzen und Kardeelen nicht aus Fasern, sondern aus Stahl bestehen. Es wurde 1834 von Oberbergrat Julius Albert in Clausthal erfunden. Die bis dahin im Harzer Bergbau verwendeten Ketten wurden durch die Belastungen des Auf- und Abrollens geschädigt und brachen immer wieder, mit zum Teil verheerenden Folgen. Um das totale Versagen der gesamten Kette beim Brechen nur eines einzelnen Gliedes zu verhindern, startete Albert Versuche mit einem Drahtseil. Es bestand aus drei Litzen zu je vier Drähten von je 3,5 Millimetern Durchmesser. Das Seil war im Gleichschlag, auch Albertschlag genannt, hergestellt. Erste Praxisversuche wurden erfolgreich im Februar 1834 in der Grube Elisabeth zu Clausthal durchgeführt.

Das Schlagen der Drähte geschieht auf Verseilmaschinen. Dabei trägt ein drehbarer Verseilkorb eine gewisse Anzahl von Drahthaspeln, von denen die Drähte durch den Verseilkopf, einer Scheibe mit der entsprechenden Anzahl von Löchern, bis zum Lager laufen. Die aus dem Lager auslaufende fertige Drahtlitze wird wiederum auf einem Haspel aufgewunden. Durch das Zusammenwirken von Zug an der Litze und gleichzeitiger Drehung des Verseilkorbes kommt die Verseilung zustande. Heute werden Drahtseile überwiegend im Kreuzschlag hergestellt. Gleichschlagseile werden nur für bestimmte Anwendungszwecke eingesetzt. Kreuzschlag bedeutet, dass die Litzen in entgegen gesetzter Richtung zum Stahlseil selbst hergestellt werden. Somit wird erreicht, dass die Drallkräfte im Seil sich größtenteils aufheben und somit das Seil als spannungsarm bezeichnet wird. Der Vorteil bei Gleichschlagseilen ist die längere Lebensdauer, da es weniger Kreuzungspunkte der Drähte im Seil gibt.

Drahtseile mit ständiger Wechselbeanspruchung beim Betrieb, wie beispielsweise die Kranseile, werden nach DIN 4130 auf Zug mit fünf- bis zehnfacher Sicherheit berechnet. Sie finden unter anderem hauptsächlich Verwendung auf Schiffen, in der Fördertechnik, im Brückenbau und im Ingenieurbau. Bei Einsatz als Spannstahl sind Drahtseile weiterhin auch als Basis für Spannbeton nutzbar. Sie dienen als zugkraftübertragendes Element in Bowdenzügen und rotationskraftübertragendes Element in flexiblen Antriebswellen. Im Gegensatz zur Kette ist ein Drahtseil wesentlich zuverlässiger bei vergleichbarer Dimensionierung, da seine lasttragenden Elemente parallel angeordnet sind und nicht in Reihe. Versagt ein Element des Seils zum Beispiel aufgrund eines Materialfehlers, so verringert sich zwar der Sicherheitsabstand bis zur kritischen Spannung, das Stahlseil kann aber nach wie vor die Last tragen bis der Fehler bei einer Überprüfung bemerkt wird. Versagt ein Glied einer Kette, so versagt die Kette insgesamt und augenblicklich.