Forschung und Entwicklung

Eine durchdachte Entwicklung und Auswahl von Drahtseilen für industrielle Anwendungen erfordert ein umfassendes Verständnis von Konstruktion, Material, Toleranzen und Seilendverbindungen. Alle Faktoren müssen im Zusammenspiel betrachtet werden, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften, die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit des Drahtseiles optimal auf die jeweilige Anwendung abzustimmen. Eigenschaften wie die Seil Belastbarkeit, Zugfestigkeit der Stahlseile und weitere werden durch die gezielte Auswahl der Stahldrahtseile gewährleistet.

1. Auswahl Konstruktion und Aufbau: Die Auswahl der richtigen Seilkonstruktion ist der erste Schritt, um sicherzustellen, dass das Drahtseil den Anforderungen der Anwendung entspricht. Drahtseile unterscheiden sich im Aufbau, in der Anzahl und Anordnung der Litzen und im Drahtdurchmesser der einzelnen Stränge. Bei kleinen Durchmessern (0,09 mm bis 8 mm) sind Flexibilität und Stabilität besonders wichtig. Hier spielen zwei Hauptkategorien eine Rolle: 1x7- oder 1x19-Litzen sind Konstruktionen mit höherer Zugfestigkeit, aber geringerer Flexibilität, und Seile mit mehradrigem Aufbau wie 6x7-WSC oder 6x19-WSC sind Konstruktionen, die sich durch höhere Biegsamkeit auszeichnen. Für Anwendungen, die eine hohe Flexibilität erfordern, wie z. B. in der Robotik, sind mehradrige Seilkonstruktionen von Vorteil. Darüber hinaus gibt es Spezialkonstruktionen wie verdichtete Seile für besondere Anforderungen in der Medizintechnik.
2. Auswahl des richtigen Materials: Das Material beeinflusst nicht nur die mechanischen Eigenschaften, sondern auch die Beständigkeit des Drahtseiles gegenüber Umwelteinflüssen. Häufig verwendete Werkstoffe sind Edelstahl 1.4401 - AISI 316 oder auch 1.4301 - AISI 304 und verzinkter Kohlenstoffstahl. Edelstahl bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eignet sich daher für Anwendungen in korrosiver Umgebung, wie z. B. in der Medizintechnik oder im Außenbereich. Verzinkte Stähle haben dagegen eine hohe Festigkeit und sind kostengünstiger. Für besondere Anforderungen können auch hochfeste Legierungen wie Inconel, Titan oder Wolfram eingesetzt werden, z.B. für Hochtemperaturanwendungen oder wenn antimagnetische Eigenschaften gefordert sind. Die Werkstoffauswahl muss immer unter Berücksichtigung der geforderten Zugfestigkeit, Lebensdauer und Umgebungsbedingungen erfolgen.

3. Auswahl der erforderlichen Toleranz: Die Wahl der richtigen Toleranz ist ein zentraler Punkt für die Funktionalität und Präzision von Drahtseilanwendungen. Dabei müssen sowohl die Seiltoleranzen (Seilabmessung) als auch die Toleranzen der Seilkonfektionen (Verbindungen u.A.) genau berücksichtigt werden. Die Seiltoleranzen spielen insbesondere bei Anwendungen in der Feinwerktechnik, Robotik und Medizintechnik eine wesentliche Rolle. Im Klein- und Mikrobereich (0,09–8 mm) müssen Durchmesser, Rundheit und Oberflächengüte präzise sein, da sie die Funktion und Passgenauigkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus müssen auch die Endverarbeitungen präzise angepasst werden, um die Funktion des Gesamtsystems zu gewährleisten. Falsche Toleranzen der Seilkonfektionen können zu Verbindungsproblemen, Kraftübertragungsverlusten oder mechanischen Defekten führen. Die Längengenauigkeit der konfektionierten Seile ist besonders wichtig, wenn die Seile z. B. in Steuerungen oder Aktuatoren eingesetzt werden, wo millimetergenaue Längen für die Funktion entscheidend sind.
4. Auswahl des Seilendverbinders: Die Seilendverbindung ist für die sichere Kraftübertragung und die Einbindung des Drahtseiles in die Gesamtkonstruktion von großer Bedeutung. Je nach Anforderung können verschiedene Endverbindungen wie Kauschen, Pressklemmen, Gewindehülsen oder Zinkdruckgussverbindungen gewählt werden. Bei hochpräzisen Anwendungen, z.B. in der Medizintechnik, ist eine saubere Verarbeitung der Endverbindungen entscheidend, um Risse oder Materialermüdung zu verhindern. Für Anwendungen mit dynamischen Belastungen (z.B. in der Robotik) sind feste Verbindungen mit speziellen Dämpfungselementen sinnvoll, um Schwingungen abzufangen. Auch die Materialwahl der Endverbindung muss auf den Seilwerkstoff abgestimmt sein, um elektrochemische Korrosion zu vermeiden. Auch hier ist auf die Einhaltung von Fertigungsnormen zu achten, um eine gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten.