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Seilrollenböcke
Seilrollenböcke bzw. Drahtseilrollenböcke sind aus Stahl, Edelstahl oder Guss erhältlich. Sie können mit Gleit- oder Kugellagern ausgestattet sein und unterliegen den Bestimmungen der EN 15020.
Ein Drahtseilrollenbock hat die Aufgabe, das Drahtseil umzulenken und seine Richtung zu ändern, ohne dabei den Seilbetrieb zu beeinträchtigen. Er sorgt für eine reibungslose und effiziente Führung des Seils und trägt dazu bei, die Lebensdauer des Seils zu verlängern, indem er die Belastung gleichmäßig verteilt und den Verschleiß minimiert. Drahtseilrollenböcke werden häufig in Hebe- und Förderanlagen eingesetzt, um die Bewegungen des Seils zu steuern und sicherzustellen, dass es in der gewünschten Bahn läuft.
Ablaufsicherung am Seilrollenbock
Die DIN 15020 Blatt 1 schreibt für Seilrollenböcke beim Umlenken von Lastseilen eine Ablaufsicherung vor. Diese verhindert, dass das Drahtseil seitlich von der Seilrolle ablaufen kann, was besonders bei schlaffen Seilen häufig vorkommt.
Es wird empfohlen, dass der Abstand zwischen dem Seilrollen-Außendurchmesser und dem umgebenden Bügel nicht größer als 1/3 des Seildurchmessers oder 10 mm ist, je nachdem, welcher Wert kleiner ist.
Das Seil kann zwischen Bock und Seilrolle gesichert werden (siehe Bild), mittels Bügel oder durch Bolzen, die ein Abspringen verhindern.
Die Ablenkung des Drahtseils
Beim Ausrichten des Drahtseilrollenbocks ist eine seitliche Ablenkung des Drahtseils zu vermeiden. Im Idealfall läuft das Seil zentrisch auf die Seilrolle auf, legt sich dabei in den Rillengrund hinein und wird dann von der Seilscheibe in die gewollte Richtung abgelenkt.
Steht der Rollenbock abgewinkelt zum Seil berührt das Seil beim Einlaufen zunächst die Flanken der Seilscheibe. Es rollt dann in den Rillengrund hinein bis es erst während der Umlenkung, im tiefsten Punkt der Rille, zum Aufliegen kommt. Diese sogenannte „gewaltsame Verdrehung des Seils“ wächst mit dem Ablenkwinkel. Je größer diese ausfällt desto mehr büßt das Seil an Verschleiß ein.
Auf ein seitliches Ablenken reagieren „äußerst drehungsarme Seile“ (früher „drehungsfreie Seil“) besonders empfindlich, da sie aus einem Verbund gegenläufig geschlagener Stahleinlagen vieler dünner Einzeldrähte bestehen. So wurde die maximal zulässige Ablenkung auf 4° bei drehungsarmen Seilen und bei äußerst drehungsarmen Seilen sogar auf 2° nach der ISO 16625 begrenzt.
Schwierig wird es wenn das Seil über Drahtseilrollenböcke auf eine Seiltrommel aufläuft. Hierbei wandert das Seil während des Auf- oder Abtrommelns von einer Bordscheibe zur anderen. Ein Ablenkwinkel auf die Seilscheibe ist unvermeidbar. Dieser lässt sich nur durch einen genügenden Abstand zwischen Trommel und Rollenbock minimieren.
Rillenprofil
Die Aufliegezeit steigt, wenn der Nenndurchmesser des verwendeten Seils präzise auf den Rillenhalbmesser der Umlenkrolle im Seilrollenbock angepasst ist.
Der Rillendurchmesser der Seilscheibe sollte mindestens 5 % bis maximal 10 % größer sein als der des Seilnenndurchmessers. Im Einsatz nutzt sich das Seil im Laufe der Zeit ab, wodurch sich sein Durchmesser verringert. Es gräbt sich mit diesem verringerten Durchmesser in die Seilscheibe ein und verjüngt dabei den Rillendurchmesser. Auch beim Erneuern des Seils ist darauf zu achten, dass der Rillendurchmesser der Seilscheibe noch mindestens 1% größer ist als der des Seils. Ist der Rillendurchmesser zu groß liegt das Seil mit einer zu großen Fläche auf, wordurch sich die Flächenpressung erhöht. Bei zu kleinem Rillendurchmesser wird das Seil von den Flanken eingezwängt, was besonders schädlich ist.
Öffnungswinkel der Rille
Nach ISO 16625 sind Rillenöffnungswinkel zwischen 45°und 60°, in den USA 30° und in Großbritannien 52° üblich.
Läuft ein Drahtseil unter einem Ablenkwinkel über einen Rollenbock, berührt es zuerst die Rillenflanke und rollt dann in den Rillengrund. Dabei verdreht sich das Seil. Das Ausmaß der Verdrehung hängt stark vom Öffnungswinkel der Seilscheibe ab: Mit größerem Öffnungswinkel verringert sich die Verdrehung.
Ein optimaler Öffnungswinkel der Rille trägt zur Verlängerung der Lebensdauer des Drahtseils bei, indem er die Verdrehung minimiert und die gleichmäßige Abnutzung fördert. Dadurch wird die Belastung auf das Seil reduziert und seine Effizienz in Anwendungen, wie Hebe- und Förderanlagen, verbessert.
Seilscheiben
Die Lebensdauer des Seils steht in absoluter Abhängigkeit zum Scheibendurchmesser. Ein größerer Durchmesser der Seiltrommel, der Seilrolle im Rollenbock und der Ausgleichsrolle verlängert die Aufliegezeit des Drahtseils.
Die Seilscheibe im Rollenbock verändert die Richtung des Drahtseiles. Bei jedem Überlaufen eines Seilrollenbocks erfährt das Seil einen Biegewechsel. Beim Einlauf in die Seilscheibe wird das Drahtseil gebogen und macht einen halben Biegewechsel. Beim Verlassen der Seilscheibe wird das Drahtseil wieder in den geraden Zustand gebracht und einem zweiten halben Biegewechsel unterworfen.
Der Durchmesser von Seilscheiben wird häufig als Vielfaches des Seilnenndurchmessers angegeben, dem D/d-Verhältnis. Ein D/d-Verhältnis von 20 bedeutet, dass der Scheibendurchmesser, gemessen von Mitte Seil bis Mitte Seil, 20 mal so groß ist wie der nominale Seildurchmesser. Der Durchmesser der Scheibe im Rillengrund beträgt hier 19 x d. Mit zunehmenden D/d-Verhältnis steigt die Lebensdauer eines Drahtseils an.
Empfohlen wird als Mindestwert: r = 0,525 x d. Im Einsatz von Theaterwinden wird hingegen ein besonders schonender Seilbetrieb vorausgesetzt und ein D/d-Verhältnis von 20 gefordert.
Tragkraft des Rollenbocks
Der Winkel in dem das Seil die Seilscheibe umschlingt wirkt sich gravierend auf die Tragkraft des Drahtseilrollenbocks aus. Streift das Seil nur die Rolle und wird von ihr wie bei einer Ausgleichsrolle geführt, so ist die Belastung auf den Rollenbock nur geringfügig. Hingegen wird die Seilzugkraft bei einer Umschlingung von 180° zu 100% auf den Rollenbock übertragen. Es gilt: Je kleiner der Spreizwinkel des auf dem Rollenbock aufliegenden Seils, desto mehr nimmt die Belastung auf den Rollenbock zu.
Ein Drahtseilrollenbock der in einer Handwindenanlage verbaut ist wird kleineren Belastungen ausgesetzt als ein Rollenbock über den ein Elektrowindenseil führt. Die Seilhubgeschwindigkeiten und Taktfrequenzen sind bei einem elektrisch angetriebenen Seiltrieb in der Regel höher als bei handbetriebenen Anlagen. Zudem sind hier auch die Lagerungsarten ein wichtiges Kriterium.
Ausgleichrollen
Ausgleichrollen dienen zum Hochhalten langer durchhängender Seile, zum leichtem Umlenken oder zum Korrigieren der Seilrichtung. Über sie läuft das Seil, mit keiner größeren Strecke, als dem dreifachen seines Durchmessers.
Prüfung
Seilrollenböcke verschleißen durch Gebrauch und Umwelteinflüsse. Gleitlager können austrocknen, verschmutzen oder abnutzen. Rillenprofile können korrodieren oder Ablagerungen bilden. Daher sollten Seilrollenböcke mindestens einmal jährlich und vor dem Auflegen eines neuen Drahtseils überprüft werden. Eine schwergängige Seilrolle erhöht den Verschleiß und kann zu einer ungleichen Belastung führen. Festsitzende Ausgleichsrollen bremsen und führen im Mehrseilbetrieb, zu einer ungleichen Belastung der Seilstränge.
Die Toleranzhaltigkeit des Rillenprofils ist mit einer Rillenlehre zu kontrollieren. Mit ihr wird gemessen ob der Rillenhalbmesser noch dem Seil-Nenndurchmesser entspricht. Liegt die Lehre über weite Strecken des Umfangs gut auf, ist die Rille noch in Ordnung. Das Rillenprofil sollte außerdem kreisrund und glatt sein und keine Furchen aufweisen.
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