CH699751A1

CH699751A1 - Seilschmiermittel.

Info

Publication number: CH699751A1
Application number: CH01713/08A
Authority: CH
Inventors: Richard Phillips; Tim Schwarzer
Original assignee: Brugg Drahtseil Ag
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-04-30
Also published as: WO2010048736A2; KR20110090902A; WO2010048736A3; EP2331660A2; CN102203227A

Abstract

Ein Trockenschmiermittel (50) für flexible Zugorgane (10), insbesondere Drahtseile und/oder Litzenseile für statische und/oder dynamische Lasten, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Hauptanteil des Trockenschmiermittels (50) aus einem Polymermaterial besteht. Des Weiteren wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Zugorgans aus mehreren zugfesten Elementen (1.1, 1.2, ...1.7), insbesondere Drähte und/oder Litzen und/oder Strängen, vor einem Zusammenfügen der zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ... 1.7) ein Trockenschmiermittel (50) auf die zugfesten Elemente aufgebracht, wobei das Trockenschmiermittel (50) in einem fluiden Zustand auf die zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ... 1.7) aufgesprüht wird.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Trockenschmiermittel für flexible Zugorgane, insbesondere Drahtseile und/oder Litzenseile für statische und/oder dynamische Lasten. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zugorgans und die Verwendung eines Trockenschmiermittels bei der Herstellung eines flexiblen Zugorgans.

Stand der Technik

[0002] Umlenkbare Zugorgane, wie beispielsweise Zugseile oder Zugkabel, stellen insbesondere in der Fördertechnik, im Brückenbau und im allgemeinen Bauwesen unabdingbare mechanische Komponenten dar, welche die Übertragung von Zugkräften ermöglichen. Umlenkbare Zugorgane bestehen dabei meist aus mehreren Einzelelementen, wie z. B. Drähten oder zugfesten Fasern, welche zu Litzen verseilt und/oder verdrillt sind und als Zugorgane dienen. Mehrere Litzen können auch zu grösseren Seilen bzw. Zugorganen verseilt bzw. verdrillt werden und/oder mit einer gemeinsamen Ummantelung, beispielsweise aus einem Kunststoff, versehen werden.

[0003] Zugorgane können zum Beispiel als statische Elemente, insbesondere in Form von Abspannseilen, dienen. Es ist aber auch möglich, Zugorgane zur Kraftübertragung bei dynamischen Anwendungen, beispielsweise in der Fördertechnik, einzusetzen.

[0004] Insbesondere Zugorgane, welche einer ständigen Wechselbelastung ausgesetzt sind, verschleissen nach einer gewissen Einsatzdauer und müssen daher periodisch ersetzt werden. Der Verschleiss der Zugorgane ist unter anderem auf die gegeneinander reibenden Einzelelemente und/oder Litzen zurück zu führen. Im Besonderen vom Reibverschleiss betroffen sind Zugorgane, welche für dynamische Anwendungen eingesetzt werden, da diese beim Umlenken und/oder Auf- und Abrollen einer ständigen Walkarbeit unterliegen.

[0005] In der Praxis wird daher unter anderem versucht, die Reibkräfte zwischen den Einzelelementen und/oder Litzen eines Zugorgans zu reduzieren, indem diese bei der Herstellung des Zugorgans beispielsweise mit öl- und/oder fettbasierten Schmiermitteln in pastöser Form, welche gegebenenfalls zusätzliche Schmierstoffpartikel enthalten können, behandelt werden.

[0006] Aus der US 4 563 870 (United States Steel Corporation) sind Drahtseile bekannt, welche z.B. zur Verwendung bei Kranen, Aufzügen oder Skiliften vorgesehen sind. Die Drahtseile weisen eine Kernlitze und äussere Litzen auf, welche aussen- und innenseitig mit einem hochviskosen Schmiermittel geschmiert sind. Das Schmiermittel, welches z.B. auf Teer oder Asphaltmaterialien basiert und wenigstens 5% Feststoffe in Form von Graphit oder Molybdänsulfid enthält, wird während dem Herstellungsprozess auf jede einzelne Litze auf getragen.

[0007] Auch bekannt ist die Verwendung von Festschmierstoffen ohne zusätzliche Bindemittel.

[0008] Die US 1 730 741 (Munford) offenbart z.B. Stahllitzen oder -kabel mit einzelnen Drähten, welche mit einem trockenen Schmiermittel, wie z.B. Graphit, überzogen und spiralförmig aufgewickelt sind.

[0009] Bei derartig geschmierten Zugorganen werden zwar die Reibkräfte zwischen den Einzelelementen bzw. den Litzen anfänglich reduziert. Insbesondere bei dynamischen Anwendungen werden die fliessfähigen und/oder pulverförmigen Schmiermittel jedoch aufgrund der Wechselbelastungen und/oder der Walkarbeit mit der Zeit aus dem Zugorgan herausgedrückt bzw. herausgearbeitet, wodurch deren Schmierwirkung im Zugorgan nachlässt. Zudem kann das aus dem Zugorgan heraus gedrückte Schmiermittel beispielsweise die mit dem Zugorgan in Kontakt kommende Maschinenkomponenten kontaminieren. Dies ist insbesondere bei den im Förderbereich verbreiteten Friktionsantrieben derart nachteilig, dass in diesem Fall üblicherweise auf Schmiermittel in den Zugorganen verzichtet wird und ein beschleunigter Verschleiss des Zugorgans in Kauf genommen wird.

[0010] Es besteht daher nach wie vor ein Bedarf nach einem Schmiermittel für Zugorgane, welches die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.

Darstellung der Erfindung

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Schmiermittel für Zugorgane zu schaffen, welches eine dauerhafte und wirkungsvolle Schmierwirkung aufweist.

[0012] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung besteht ein Hauptanteil des Trockenschmiermittels aus einem Polymermaterial.

[0013] Unter einem Trockenschmiermittel wird in diesem Zusammenhang ein Schmiermittel verstanden, welches bevorzugt bei einer Arbeitstemperatur bis mindestens 70[deg.]C, insbesondere bis mindestens 80[deg.]C und ganz besonders bevorzugt bis mindestens 110[deg.]C, in fester Form bzw. als Feststoff vorliegt. Als Feststoff ist das erfindungsgemässe Trockenschmiermittel insbesondere nicht fliessfähig. Vorteilhafterweise kann das Schmiermittel ohne zusätzliche Suspensionsmittel, wie z. B. Öle, Fette und/oder Flüssigkeiten, eingesetzt werden.

[0014] Der Ausdruck "ein Hauptanteil des Trockenschmiermittels besteht aus einem Polymermaterial" bedeutet, dass das Polymermaterial die Komponente mit dem grössten Anteil in der Zusammensetzung des Trockenschmiermittels darstellt. Grundsätzlich kann der Anteil des Polymermaterials dabei auch weniger als 50% betragen, sofern die übrigen Komponenten des Trockenschmiermittels einen geringeren Anteil aufweisen als das Polymermaterial. Bevorzugt beträgt der Anteil des Polymermaterials im Trockenschmiermittel jedoch wenigstens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 75 Gew.-%.

[0015] Das Polymermaterial kann beispielsweise Homopolymere aus einer einzigen Monomerart und/oder Copolymere aus unterschiedlichen Monomerarten aufweisen. Die Homopolymere und/oder Copolymere können untereinander auch vernetzt sein. Prinzipiell kann das Polymermaterial auch lonomere beinhalten, welche ionisch vernetzt sind. Auch Mischungen von verschiedenen Polymerarten können im Polymermaterial enthalten sein.

[0016] Es hat sich gezeigt, dass die auf den Einzelelementen und/oder Litzen eines Zugorgans angeordneten erfindungsgemässen Trockenschmiermittel mit einem Hauptanteil aus einem Polymermaterial eine äusserst wirkungsvolle Schmierwirkung hervorrufen. Durch das Trockenschmiermittel werden benachbarte Einzelelemente und/oder Litzen wenigstens teilweise auf Abstand gehalten. Ein direkter Kontakt zwischen den mit dem Trockenschmiermittel versehenen Einzelelemente und/oder Litzen wird so stark reduziert, was den Reibverschleiss im Zugorgan deutlich reduziert. Diese Effekte treten sowohl bei Zugorganen mit metallischen Einzelelementen, wie z.B. Drahtseilen, als auch bei Zugorganen mit synthetischen Fasermaterialien als Einzelelementen, wie z.B. Faserseilen, ein.

[0017] Dabei wurde gefunden, dass auch bei andauernden Umlenkvorgängen eines Zugorgans und insbesondere auch bei Temperaturen von 70[deg.]C und mehr, das darin angeordnete Trockenschmiermittel kaum im Zugorgan migriert und nur in geringem Ausmass zerrieben bzw. zerkleinert wird. Dies ergibt einerseits eine dauerhafte Schmierwirkung und andererseits verbleibt das Trockenschmiermittel relativ ortsfest im Zugorgan. Ein Herausarbeiten bzw. eine Absonderung des Trockenschmiermittels aus dem Innern des Zugorgans nach aussen und/oder eine Abgabe des Trockenschmiermittels an die Umgebung des Zugorgans wird aufgrund der Beschaffenheit des Trockenschmiermittels bestmöglich verhindert.

[0018] Da das erfindungsgemässe Trockenschmiermittel relativ ortsfest im Zugorgan verbleibt, kann diese auch bei Zugorganen mit äusserer Ummantelung problemlos eingesetzt werden. In diesem Fall wird das Trockenschmiermittel beispielsweise lediglich in inneren Bereichen des Zugorgans angebracht, während die mit der Ummantelung in Kontakt kommenden Bereiche der Einzelelemente und/oder Litzen frei von Trockenschmiermittel vorliegen. Damit ist sowohl eine gute Haftung zwischen Ummantelung und Zugorgan gegeben, was beispielsweise wichtig ist für eine effektive Zugübertragung bei Friktionsantrieben, als auch eine ausreichende Schmierung durch das Trockenschmiermittel in den inneren Bereichen des Zugorgans.

[0019] Vergleiche zwischen Zugorganen mit erfindungsgemässen Trockenschmiermitteln und ungeschmierten Zugorganen haben für die Zugorgane mit erfindungsgemässen Trockenschmiermitteln eine 2-3 mal längere Lebensdauer ergeben.

[0020] Die erfindungsgemässen Trockenschmiermittel lassen sich insbesondere durch den Hauptanteil aus Polymermaterial unter Ausbildung relativ starker Adhäsionskräfte auf den Oberflächen der Einzelelemente der Zugorgane anbringen. Die Adhäsionskräfte beruhen dabei insbesondere auf molekularer Wechselwirkungen in der Grenzschicht zwischen dem Trockenschmiermittel und der Oberfläche der Einzelelemente. Das Aufbringen kann z.B. bei erhöhten Temperaturen erfolgen, bei welchen das Polymermaterial erweicht oder angeschmolzen wird. Dadurch kann das Polymermaterial insbesondere an die Oberfläche der Einzelelemente angeformt werden, wodurch sich auf mikroskopischer Skala mechanische Verklammerungen zwischen dem Trockenschmiermittel und den Oberflächen der Einzelelemente ergeben.

[0021] Polymermaterialien, welche den Hauptbestandteil des erfindungsgemässen Trockenschmiermittels bilden, sind zudem im Allgemeinen bedeutend weniger toxisch als die vielfach für die Seilschmierung eingesetzten Öle und Fette. Damit ergeben sich durch die erfindungsgemässen Trockenschmiermittel auch bezüglich Umweltverträglichkeit wesentliche Vorteile.

[0022] Bevorzugt ist das Polymermaterial halogenfrei. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei der Verwendung von halogenierten Polymermaterialien, wie z.B. Polytetrafluorethylen, die Lebensdauer des Zugorgans im Vergleich mit halogenfreien Polymermaterialien reduziert ist. Die geringere Lebensdauer der Zugorgane mit halogenierten Polymermaterialien dürfte auf die Bildung von korrosiven Verbindungen, wie z.B. HCl oder HF, zurück zu führen sein. Derartige korrosive Verbindungen entstehen insbesondere bei andauernden Umlenkungen der Zugorgane.

[0023] Wird das Polymermaterial bei Aufbringen auf die Einzelelemente und/oder Litzen zwecks Erweichung und/oder Schmelzen erhitzt, stellen halogenierte Polymermaterialien eine erhebliche Gefahr für Mensch und Umwelt dar, da dabei teilweise giftige Gase gebildet werden. Dies wird durch die Verwendung von halogenfreien Polymermaterialien bestmöglich verhindert.

[0024] Grundsätzlich ist es aber auch möglich, halogenierte Polymermaterialien einzusetzen, falls deren Vorteile beispielsweise die vorstehend genannten Nachteile aufwiegen.

[0025] Insbesondere umfasst das Polymermaterial ein thermoplastisches Polymer mit einem Schmelzpunkt von höchstens 300[deg.]C. Derartige Polymere haben sich als besonders effektive Trockenschmiermittel herausgestellt, welche die Lebensdauer eines Zugorgans optimal verlängern. Dies im Besonderen wenn das Polymer zusätzlich halogenfrei ist. Zudem lassen sich thermoplastische Polymere problemlos schmelzen und wieder erstarren, was für die Auftragung des Trockenschmiermittels auf die Einzelelemente und/oder Litzen der Zugorgane von grossem Vorteil ist. Der Schmelzpunkt von höchstens 300[deg.]C ermöglicht dabei insbesondere ein energieeffizientes Schmelzen und damit ein ökonomisches Aufbringen des Polymers auf die Einzelelemente und/oder Litzen des Zugorgans.

[0026] Prinzipiell kann aber auch auf thermoplastische Polymere verzichtet werden. Auch möglich ist es, thermoplastische Polymere mit einem Schmelzpunkt über 300[deg.]C zu verwenden. Diese bringen jedoch kaum Vorteile, benötigen aber beim Schmelzen entsprechend mehr Energie, was weniger wirtschaftlich ist.

[0027] Bevorzugt umfasst das thermoplastische Polymer ein Polyolefin, wobei es sich beim Polyolefin insbesondere um Ethylenvinylacetat und/oder Polyethylen und/oder Polypropylen handelt. Polyolefine zeichnen sich insbesondere durch eine gute chemische Beständigkeit aus und sind zudem gut verarbeitbar. Ethylenvinylacetat, Polyethylen und/oder Polypropylen, welche in diesem Zusammenhang bevorzugte Vertreter der Polyolefine darstellen, haben sich dabei als besonders beständige und effektive Trockenschmiermittel herausgestellt, welche die Lebensdauer eines Zugorgans optimal zu verlängern vermögen. Zudem sind derartige Polyolefine halogenfrei und bilden auch bei grossen mechanischen Belastungen, wie z. B. durch Umlenkvorgänge des Zugorgans hervorgerufen, kaum korrosive Gase. Grundsätzlich können aber auch andere thermoplastische Polymere als Polyolefine eingesetzt werden.

[0028] Weiter bevorzugt umfasst das thermoplastische Polymer einen Polyester und/oder ein Polyamid. Beim Polyester handelt es sich dabei insbesondere um Polybutylentherephthalat und/oder Polyethylenterephthalat. Polyester und Polyamide zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Festigkeit und Formbeständigkeit, auch bei erhöhten Temperaturen, aus. Es hat sich gezeigt, dass Polyester wie auch Polyamide als Trockenschmiermittel bei Zugorganen zudem sehr gute Schmiereigenschaften aufweisen und daher eine dauerhafte und effektive Schmierung ermöglichen. Grundsätzlich können aber auch andere thermoplastische Polymere als Polyester und/oder Polyamide eingesetzt werden.

[0029] Ebenfalls bevorzugt umfasst das thermoplastische Polymer ein thermoplastisches Elastomer, insbesondere Polyurethan und/oder ein thermoplastisches Polyesterelastomer. Auch thermoplastische Elastomere weisen gute und dauerhafte Schmiereigenschaften bei Zugorganen auf. Aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften lassen sich deratige Polymermaterialien zudem in einfacher Weise anschmelzen und damit gut auf die Einzelelemente und/oder Litzen der Zugorgane aufbringen. Es ist aber auch möglich, andere thermoplastische Polymere als thermoplastische Elastomere vorzusehen.

[0030] In einer weiteren bevorzugten Variante liegen die Polymermaterialien in Form von Mischungen aus unterschiedlichen Polymeren, insbesondere Mischungen aus Polyolefinen und/oder Polyestern und/oder Polyamiden und/oder thermoplastischen Elastomeren, vor. Damit lassen sich die Eigenschaften der Polymermaterialien beispielsweise spezifisch an die Eigenschaften der Einzelelemente und/oder Litzen des Zugorgans anpassen. Grundsätzlich kann das Polymermaterial aber auch lediglich eine einzige Polymerart aufweisen, was insbesondere ein Herstellungsverfahren für das Trockenschmiermittel vereinfacht.

[0031] Bevorzugt weist das thermoplastische Polymer im Trockenschmiermittel einen Anteil von wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 75% auf. Damit wird insbesondere eine Schmelzbarkeit des Trockenschmiermittels sicher gestellt, was wiederum die Auftragung des Trockenschmiermittels auf die Einzelelemente und/oder Litzen des Zugorgans vereinfacht und die Adhäsion verbessert. Es ist aber auch möglich, ein Trockenschmiermittel mit einem geringeren Anteil oder gar keinem thermoplastischen Polymer vorzusehen.

[0032] In einer weiteren bevorzugten Variante umfasst das Polymermaterial einen Duroplasten. Ein Duroplast kann dabei beispielsweise als unausgehärtetes und gegebenenfalls flüssiges Vorprodukt vorliegen, welches kurz vor dem Auftragen auf die Einzelelemente und/oder Litzen mit einer Härterkomponente vermischt wird und anschliessend aushärtet. Auch denkbar ist die Verwendung von Duroplasten, welche sich unter Einfluss von Wärme und/oder elektromagnetsicher Strahlung direkt auf den Einzelelementen und/oder Litzen des Zugorgans aushärten lassen. Grundsätzlich kann aber auch ein anderes Polymermaterial, welches keinen Duroplasten beinhaltet, verwendet werden.

[0033] Es kann auch vorteilhaft sein, wenn im Trockenschmiermittel zusätzlich ein Wachs enthalten ist, wobei der Wachs bevorzugt ein synthetischer Polyethylenwachs und/oder ein synthetischer Amidwachs ist. Damit kann insbesondere die Schmierfähigkeit des Trockenschmiermittels weiter verbessert werden. Polyethylenwachse und/oder Amidwachse, welche auch als Mischung eingesetzt werden können, haben sich dabei als besonders geeignet erwiesen. Trockenschmiermittel mit derartigen Wachsen bleiben auch unter starker mechanischer Belastung der Zugorgane über lange Zeit stabil. Eine Entmischung von Wachs und Polymermaterial tritt dabei kaum ein. Insbesondere in Kombination mit thermoplastischen Polymeren haben sich die genannten Polyethylenwachse und/oder synthetischen Amidwachse als vorteilhaft erwiesen.

[0034] Es ist aber beispielsweise auch möglich andere Wachsarten, z. B. Naturwachse, einzusetzen oder gänzlich auf die Beimischung von Wachsen zu verzichten.

[0035] Insbesondere sind zusätzliche Additive in Form von Viskositätsmodifikatoren und/oder Oxidationsschutzmittel und/oder Korrosionsschutzmittel enthaltend. Damit kann insbesondere die Langzeitstabilität der Zugorgane verbessert werden. Durch die Oxidationsschutzmittel und/oder die Korrosionsschutzmittel können die Einzelelemente und/oder Litzen der Zugorgane bestmöglich vor Umwelteinflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit und/oder oxidierenden Gasen, geschützt werden. Dies ist besonders bei metallischen Einzelelementen und/oder Litzen von Vorteil. Durch die Viskositätsmodifikatoren kann des Weiteren die Plastizität des Trockenschmiermittels angepasst werden, was wiederum eine Optimierung der Schmierwirkung ermöglicht.

[0036] Derartige zusätzlicher Additive sind aber nicht zwingend und können beispielsweise zur Kostenminimierung bei der Herstellung auch weggelassen werden.

[0037] Vorteilhafterweise ist im Trockenschmiermittel zusätzlich ein thermoplastischer Schmelzklebstoff enthalten. Damit lässt sich insbesondere die Adhäsion zwischen dem Trockenschmiermittel und den Oberflächen der Einzelelemente und/oder Litzen verbessern. Erstaunlicherweise wurde gefunden, dass der Schmelzklebstoff die Schmierfähigkeit nicht beeinträchtigt. Im Gegenteil bringt der zusätzliche thermoplastische Schmelzklebstoff wesentliche Vorteile, indem die Langzeitstabilität der Zugorgane weiter verbessert wird. Thermoplastische Schmelzklebstoffe lassen sich dabei aufschmelzen und verflüssigen, so dass beispielsweise bei der Herstellung oder Bereitstellung des Trockenschmiermittels diesem in einfacher Weise beigemischt werden können.

[0038] Grundsätzlich kann aber auch auf einen Schmelzklebstoff im Trockenschmiermittel verzichtet werden.

[0039] Mit Vorteil weist der thermoplastische Schmelzklebstoff eine polyolefine Basis auf. Derartige Schmelzklebstoffe zeichnen sich durch eine gute chemische Beständigkeit aus. Werden zudem halogenfrei Polyolefine verwendet, bilden sich auch bei grossen mechanischen Belastungen, wie z.B. durch Umlenkvorgänge des Zugorgans hervorgerufen, kaum korrosive Gase. Prinzipiell können aber auch Schmelzklebstoffe auf nicht polyolefiner Basis, z.B. auf Polyamidbasis, eingesetzt werden.

[0040] Insbesondere weist der thermoplastische Schmelzklebstoff einen Erweichungspunkt von mindestens 71+-5[deg.]C auf. Bei einer Temperatur von 23[deg.]C beträgt eine Dichte des Schmelzklebstoffs zudem insbesondere 0.87 +- 0.03 g/cm<3>. Weiter bevorzugt weist der thermoplastische Schmelzklebstoff bei einer Temperatur von mindestens 80[deg.]C eine Schmelzviskosität von mindestens 130 +- 25 mPas auf. Idealerweise weist der thermoplastische Schmelzklebstoff einen Erweichungspunkt von 71 +- 5[deg.]C auf. Besonders bevorzugt weist der thermoplastische Schmelzklebstoff bei einer Temperatur von 80[deg.]C eine Schmelzviskosität von 130 +- 25 mPa-s auf. Trockenschmiermittel mit derartigen Schmelzklebstoffen haben sich als optimal erwiesen bezüglich Anhaftung bzw.

Adhäsion des Trockenschmiermittels an den Einzelelementen und/oder Litzen sowie bezüglich der Schmierwirkung im Zugorgan erwiesen. Damit wurden maximale Langzeitstabilität bzw. Lebensdauern der damit behandelten Zugorgane erreicht.

[0041] Es ist aber auch möglich, Schmelzklebstoffe mit anderen Erweichungspunkten und/oder Dichten und/oder Schmelzviskositäten einzusetzen. Die Langzeitstabilitäten werden dadurch jedoch vermindert.

[0042] Mit Vorteil weist der thermoplastische Schmelzklebstoff einen Anteil von wenigstens 1% und weniger als 50%. Damit wird eine gute Anhaftung des Trockenschmiermittels auf den Einzelelementen und/oder Litzen der Zugorgane garantiert, gleichzeitig bleiben aber auch die guten Schmiereigenschaften des Trockenschmiermittels erhalten. Geringere Anteile als 1% sind zwar auch möglich, wobei aber der Effekt der verbesserten Anhaftung kaum mehr eintritt. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, einen Anteil des Schmelzklebstoffs von 50% oder mehr vorzusehen. Dabei nimmt die Schmierwirkung des Trockenschmiermittels aber rapide ab.

[0043] Bei einem flexiblen Zugorgan, umfassend einem Kernstrang und wenigstens eine den Kernstrang umgebende Lage aus Aussensträngen, ist das erfindungsgemässe Trockenschmiermittel bevorzugt an einer Oberfläche von zugfesten Einzelelementen, insbesondere Drähten und/oder Litzen und/oder Fasern, des Kernstrangs angeordnet. Eine Schmierung im Bereich des Kernstrangs hat sich als entscheidende Massnahme zur Verlängerung der Lebensdauer bzw. Reduktion des Reibverschleisses der Zugorgane erwiesen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich auf die Anbringung des Trockenschmiermittels im Kernbereich zu verzichten und stattdessen das Trockenschmiermittel beispielsweise im Bereich von äusseren Strängen des Zugorgans anzubringen.

[0044] Insbesondere kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn eine äussere Oberfläche einer äussersten Lage aus Aussensträngen des flexiblen Zugorgans frei von Trockenschmiermittel ist. Damit kann das Zugorgan in herkömmlicher Weise in Friktionsantrieben verwendet werden, da die mit den Komponenten des Friktionsantriebs in Kontakt kommenden Bereich des Zugorgans frei von Trockenschmiermittel sind. Aufgrund des relativ ortsfesten Trockenschmiermittels besteht dabei wie vorstehend bereits erläutert nicht die Gefahr, dass dieses mit der Zeit in die äusseren Bereich gelangt und die Friktion des Zugorgans im Friktionsantrieb, beispielsweise auf einer Treibscheibe, beeinträchtigt.

[0045] Bevorzugt weist das angeordnete Trockenschmiermittel bezogen auf eine äusserste Mantelfläche des Zugorgans eine Flächendichte von mindestens 1 g/m<2> auf, wobei die Flächendichte bevorzugt bei 1-20 g/m<2> liegt. Unter der äussersten Mantelfläche wird in diesem Zusammenhang die äusserste Begrenzungsfläche des Zugorgans verstanden, welche das Zugorgan in radialer Richtung begrenzt. Damit wird eine ausreichende Schmierwirkung erreicht, welche den Reibverschleiss deutlich reduziert und die Lebensdauer des Zugorgans erhöht. Die bevorzugten Flächendichten von 1 -20 g/m<2> sind verglichen mit herkömmlichen Schmiermitteln relativ gering. Geringere Flächendichten als 1 g/m<2> sind auch möglich, die Schmierwirkung nimmt aber rasch ab. Grössere Flächendichten als 20 g/m<2> sind ebenfalls realisierbar, bringen jedoch kaum weitere Steigerungen der Lebensdauer der Zugorgane.

[0046] Insbesondere liegt das Trockenschmiermittel in Form von einzelnen Partikeln vor, wobei die einzelnen Partikel eine die Oberfläche der zugfesten Einzelelemente des Kernstrangs unvollständig bedeckende und inhomogene Beschichtung bilden. Überraschenderweise kann durch diese Anordnung des Trockenschmiermittels die Schmierwirkung verbessert bzw. der Reibverschleiss reduziert werden, wodurch sich eine gesteigerte Lebensdauer des Zugorgans ergibt.

[0047] Es ist aber grundsätzlich auch möglich, anstelle einer inhomogenen Struktur der Beschichtung eine homogen ausgebildete Beschichtung vorzusehen.

[0048] Zur Herstellung eines flexiblen Zugorgans aus mehreren zugfesten Elementen, insbesondere aus Drähten und/oder Litzen und/oder Strängen, wird bevorzugt vor einem Zusammenfügen der zugfesten Elemente ein Trockenschmiermittel, insbesondere ein erfindungsgemässes Trockenschmiermittel, auf die zugfesten Elemente aufgebracht. Das Trockenschmiermittel wird dabei vorzugsweise in einem fluiden Zustand auf die zugfesten Elemente aufgesprüht. Unter einem fluiden Zustand wird in diesem Zusammenhang ein fliessfähiger Zustand des Trockenschmiermittels verstanden. Konkret kann das Trockenschmiermittel z. B. in flüssigem Zustand und/oder in Form eines Aerosols aufgesprüht werden. Unter einem Aerosol wird in diesem Zusammenhang ein Gemisch aus einem Gas, insbesondere Luft, und darin dispergierten Pulverpartikel des Trockenschmiermittels verstanden.

[0049] Das Aufsprühen des Trockenschmiermittels auf die zugfesten Elemente des Zugorgans bietet im Vergleich mit einer herkömmlichen Eintauchbeschichtung mit flüssigen Schmiermitteln wesentliche Vorteile. So kann insbesondere die Menge an aufzubringendem Trockenschmiermittel in weiten Bereichen und auf einfache Art und Weise kontrolliert werden, indem beispielsweise die Stärke und/oder die Dauer eines Sprühstrahls reguliert wird. Ebenfalls werden beim Aufsprühen des Trockenschmiermittels keine Abstreifvorrichtungen für überschüssiges Trockenschmiermittels benötigt.

[0050] Da Sprühstrahlen im Allgemeinen relativ stark fokussiert und bezüglich Ausbreitungsrichtung gerichtet werden können, kann durch das Aufsprühen zusätzlich den Verbrauch an Trockenschmiermittel verringert werden.

[0051] In einer bevorzugten Variante wird das Trockenschmiermittel im flüssigen Zustand in Form von einzelnen Tröpfchen auf die zugfesten Elemente aufgesprüht, wobei die zugfesten Elemente eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des Trockenschmiermittels aufweisen. Die einzelnen Tröpfchen des Trockenschmiermittels sind dabei beim Auftreffen auf die zugfesten Elemente noch flüssig, verfestigen sich aber aufgrund der Temperatur der zugfesten Einzelelemente, welche unterhalb der Schmelztemperatur des Trockenschmiermittels liegen, innerhalb kurzer Zeit, insbesondere innerhalb Sekundenbruchteilen. Durch das Aufsprühen des Trockenschmiermittels in flüssigem Zustand und in Form von einzelnen Tröpfchen wird insbesondere auch eine äusserst gute Anhaftung des Trockenschmiermittels an den zugfesten Einzelelementen erreicht, wie dies vorstehend bereist ausgeführt wurde.

Des Weiteren wird dadurch die Ausbildung einer unvollständig bedeckenden und inhomogenen Beschichtung ermöglicht, was wie vorstehend erläutert die Schmierwirkung des Trockenschmiermittels verbessern kann.

[0052] Es ist aber auch möglich, das Trockenschmiermittel auf zugfeste Elemente aufzusprühen, welche eine Temperatur im Bereich des Schmelzpunkt Trockenschmiermittels oder darüber aufweisen. In diesem Fall kann die Verfestigung des aufgesprühten Trockenschmiermittels zu einem späteren Zeitpunkt eingeleitet werden. Damit kann unter Umständen die Anhaftung verbessert werden und die Beschichtung der zugfesten Elemente durch das Trockenschmiermittel wird homogener.

[0053] In einer weiteren bevorzugten Variante wird das Trockenschmiermittel als Aerosol, welches feste Pulverpartikel des Trockenschmiermittels beinhaltet, auf die zugfesten Elemente aufgesprüht. Die zugfesten Elemente werden dabei vor dem Aufsprühen erwärmt, insbesondere bis zu einer Temperatur, welche über einem Schmelzpunkt des Trockenschmiermittels liegt. Zur Erzeugung eines Aerosol können z.B. Pulverpartikel des Trockenschmiermittels in einer Beschichtungskammer mit einem aufwärtsgerichteten Gasstrom, insbesondere ein Luftstrom, verwirbelt und damit in einen fluidisierten Zustand versetzt werden. In der Beschichtungskammer bildet sich dadurch ein eigentliches Wirbelbett bzw. eine Wirbelschicht.

Die zu beschichtenden zugfesten Einzelelemente können dann beispielsweise durch die Beschichtungskammer hindurch bewegt werden, so dass die im Aerosol enthaltenen Pulverpartikel auf die zu beschichtenden zugfesten Einzelelemente treffen. Aufgrund der Temperatur der zugfesten Einzelelemente, welche über dem Schmelzpunkt des Trockenschmiermittels liegen, schmelzen die Pulverpartikel des Trockenschmiermittels auf den Oberflächen der zugfesten Elemente und bleiben haften.

[0054] Das Aufsprühen des Trockenschmiermittels in Form eines Aerosols mit festen Pulverpartikeln auf erwärmte zugfeste Elemente ist äusserst effizient. Das Trockenschmiermittel bleibt nämlich im Wesentlichen nur an den zugfesten Elementen haften. Auf den Begrenzungsflächen bzw. Wänden der Beschichtungskammer, welche üblicherweise nicht erwärmt werden, wird das pulverförmige Trockenschmiermittel lediglich gestreut, bleibt aber nicht haften. Damit geht praktisch kein Trockenschmiermittel verloren, was sehr ökonomisch ist.

[0055] Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, ein Aerosol mit flüssigen Tröpfchen aus Trockenschmiermittel zu erzeugen und z.B. in analoger Weise in der Beschichtungskammer auf den zugfesten Elementen abzuscheiden. In diesem Fall kann auch auf eine Erwärmung der zugfesten Elemente verzichtet werden. Allerdings lagert sich dabei ein Teil des Trockenschmiermittels an den üblicherweise kühlen Wänden der Beschichtungskammer ab, was weniger wirtschaftlich ist.

[0056] Bevorzugt werden die einzelnen zugfesten Elemente an einer ortsfesten Aufsprühvorrichtung vorbei und/oder durch eine Beschichtungskammer hindurch bewegt. Dadurch können auch sehr lange zugfeste Einzelelemente bei begrenztem Platzangebot in einfacher Weise mit Trockenschmiermittel versehen werden. Die zugfesten Elemente, z. B. Metalldrähte, können dabei beispielsweise kontinuierlich mit einem Abspulgerät von einer Rolle abgewickelt werden, an der ortsfesten Aufsprühvorrichtung vorbei und/oder durch eine Beschichtungskammer hindurch und anschliessend zu einem flexiblen und umlenkbaren Zugorgan geformt werden, welches wiederum auf eine Aufnahmerolle aufgewickelt wird.

[0057] Die zugfesten Elemente werden insbesondere nach dem Aufsprühen des Trockenschmiermittel verseilt.

[0058] Als Aufsprühvorrichtung zum Aufsprühen von flüssigem Trockenschmiermittel kann z.B. eine an sich bekannte und mit Druckluft betriebene Sprühpistole mit einer vorgelagerten Schmelzeinrichtung für das Trockenschmiermittel vorgesehen sein.

[0059] Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, eine bewegliche Aufsprühvorrichtung einzusetzen, welche wenigstens während dem Aufsprühen teilweise an den einzelnen zugfesten Elementen entlang bewegt wird.

[0060] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0061] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>Eine Seitenansicht einer ersten Produktionslinie zum Aufsprühen von Trockenschmiermittel auf Einzelelemente von Zugorganen;

<tb>Fig. 2<sep>Ein Querschnitt entlang der Linie A-B aus Fig. 1, welcher ein Einzelelement vor dem Besprühen mit Trockenschmiermittel zeigt;

<tb>Fig. 3<sep>Ein Querschnitt entlang der Linie C-D aus Fig. 1, welcher die mit Trockenschmiermittelpartikeln beschichteten Einzelelemente vor dem verseilen zeigt;

<tb>Fig. 4<sep>Ein Querschnitt entlang der Linie E-F aus Fig. 1, welcher eine verseilte Litze aus mit Trockenschmiermittelpartikeln beschichteten Einzelelementen zeigt;

<tb>Fig. 5<sep>Ein Querschnitt durch ein ummanteltes Zugseil, bestehend aus sechs um die Litze aus Fig. 4herum verseilten Aussenlitzen;

<tb>Fig. 6<sep>Ein Längsschnitt durch eine zweite Produktionslinie mit einer durch eine Induktionsheizung und eine mit einem Aerosol befüllte Beschichtungskammer hindurch geführte Metalllitze;

<tb>Fig. 7<sep>Ein Querschnitt entlang der Linie G-H aus Fig. 6, welcher die noch unbesprühte Metalllitze vor dem Eintritt in die Beschichtungskammer zeigt;

<tb>Fig. 8<sep>Ein Querschnitt entlang der Linie I-J aus Fig. 6, welcher die mit Trockenschmiermittelpartikeln beschichtete Metalllitze nach dem Austritt aus der Beschichtungskammer zeigt.

[0062] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0063] Fig. 1 zeigt eine erste Produktionslinie 100 zur erfindungsgemässen Besprühung von Einzelelementen von Zugorganen. Die erste Produktionslinie 100 verfügt über ein rotierbares Abspulgerät 101, in Fig. 1 auf der linken Seite dargestellt, aus welchem räumlich getrennt insgesamt sieben Einzelelemente in Form von sieben Metalldrähten 1.1, 1.2, ... 1.7 heraus geführt sind. Die sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 werden dabei kegelförmig zulaufend in ein Umformwerkzeug 105, hinein geleitet. Im Umformwerkzeug 105 werden die sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 bei rotierendem Abspulgerät 101 in an sich bekannter Weise zu einer ersten Litze 10.1 verseilt. Ein dem Umformwerkzeug 105 nachgeordneter Raupenantrieb 106 zieht dabei die erste Litze 10.1 aus dem Umformwerkzeug 105 heraus.

Nach dem Raupenantrieb 106 ist des Weiteren eine Aufnahmerolle 107 angeordnet, auf welche die erste Litze 10.1 aufgewickelt wird.

[0064] In einem Bereich zwischen dem rotierbaren Abspulgerät 101 und dem Umformwerkzeug 105 ist oberhalb der sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 eine mit Druckluft betriebene Sprühpistole 104 als Aufsprühvorrichtung ortsfest angeordnet. Die Sprühpistole 104 erzeugt einen sich aufweitenden und kegelförmigen Sprühstrahl 51 aus einem geschmolzenen bzw. verflüssigten Trockenschmiermittel 50. Der Sprühstrahl 51 besteht dabei aus einer Vielzahl von Tröpfchen des verflüssigten Trockenschmiermittels 50. Das Trockenschmiermittel 50 wird dabei in festem Zustand über eine Zufuhrleitung 103 aus einem Vorratsbehälter 102 in die Sprühpistole 104 gefördert und dort durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Heizvorrichtung verflüssigt und anschliessend durch die Druckluft in Form des kegelförmigen Sprühstrahls 51 aus der Sprühpistole 104 ausgestossen.

[0065] Der Sprühstrahl 51 aus verflüssigtem Trockenschmiermittel 50 ist so ausgerichtet und dimensioniert, dass die Einzelelemente bzw. die sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 bei laufender erster Produktionslinie 100 allesamt durch den Sprühstrahl 51 hindurch bewegt werden. Die zu besprühenden Einzelelemente werden somit an der ortsfesten Aufsprühvorrichtung bzw. der Sprühpistole 104 vorbei bewegt. Aufgrund des rotierenden Abspulgeräts 101 werden sämtliche sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 von verschiedenen Seiten vom Sprühstrahl 51 benetzt bzw. die im Sprühstrahl 51 vorhandenen Tröpfchen aus verflüssigtem Trockenschmiermittel 50 treffen allseitig auf die Mantelflächen bzw. Oberflächen der sieben durch den Sprühstrahl hindurch bewegten Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 auf.

[0066] Das Trockenschmiermittel 50 selbst weist, unabhängig vom Aggregatszustand, z.B. folgende Zusammensetzung auf:
<tb>Komponente des Trockenschmiermittels<sep>Anteil [Gew.-%]

<tb>Polymermaterial in Form von Polyethylen geringer Dichte (LDPE)<sep>76.8 %

<tb>Synthetischer Wachs<sep>10.0%

<tb>Viskositätsmodifikator auf der Basis eines schwefelverbrückten Polymers<sep>9.0%

<tb>Oxidationsschutzmittel auf der Basis eines aminneutralisierten Phosphorsäureesters<sep>1.0%

<tb>Schmierzusatz auf der Basis eines Fettsäureesters<sep>0.1 %

<tb>Korrosionsschutzmittel auf Triglycerid-Basis<sep>0.1 %

<tb>Thermoplastischer Schmelzklebstoff auf polyolefiner Basis<sep>3%

[0067] Der beispielsweise verwendete thermoplastische Schmelzklebstoff auf polyolefiner Basis weist dabei bei 23[deg.]C eine Dichte von 0.87 +- 0.03 g/cm<3>, einen Erweichungspunkt von 71 +- 5[deg.]C und bei 80[deg.]C eine Schmelzviskosität von 130 +- 25 mPa-s auf. Prinzipiell sind aber auch Schmelzklebstoffe aus anderen Polymeren mit anderen Dichten und/oder Schmelzviskositäten einsetzbar.

[0068] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den siebten Metalldraht 1.7 aus Fig. 1 entlang der Linie A-B auf. In diesem Bereich der ersten Produktionslinie 100, welcher vor der Sprühpistole 104 bzw. vor dem Sprühstrahl 51 liegt, ist der siebte Metalldraht 1.7, wie auch die übrigen sechs Metalldrähte 1.1, 1.2,... 1.6, noch nicht mit Trockenschmiermittel 50 beschichtet. Die Querschnittsfläche des in Fig. 2 dargestellten siebten Metalldrahts 1.7 und die Querschnittsflächen der übrigen sechs Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.6 sind kreisförmig ausgebildet.

[0069] In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Produktionslinie 100 entlang der Linie C-D abgebildet. Die Linie C-D in Fig. 1liegt ausserhalb des Bereichs des Sprühstrahls 51 und direkt vor dem Umformwerkzeug 105. In Fig. 3 ist der siebte Metalldraht 1.7 zentral angeordnet, während die übrigen sechs Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.6 gegenseitig und zum siebten Metalldraht 1.7 beabstandet in einem regelmässigen Sechseck um den siebten Metalldraht 1.7 herum angeordnet sind. Auf sämtlichen Mantelflächen bzw. Oberflächen der sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ...1.7 liegen individuelle und verfestigte Trockenschmiermittelpartikel 52 vor. Die verfestigten Trockenschmiermittelpartikel 52 bilden dabei eine wenigstens teilweise unterbrochene und inhomogene Beschichtung auf den Mantelflächen der sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ...1.7.

Die Trockenschmiermittelpartikel 52 auf den sieben Metalldrähten 1.1, 1.2, ...1.7 wurden aus den Tröpfchen aus verflüssigtem Trockenschmiermittel 50, welche mit der Sprühpistole 104 aufgesprüht wurden, durch Abkühlung und Verfestigung auf den Mantelflächen der Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 erhalten.

[0070] Die Trockenschmiermittelpartikel 52 weisen zudem im Wesentlichen die gleiche Zusammensetzung auf, wie die Tröpfchen aus veflüssigtem Trockenschmiermittel 50 im Sprühstrahl 51.

[0071] Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie E-F in Fig. 1durch die erste Litze 10.1 bzw. die sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 in verseiltem Zustand. Dabei halten die auf den Mantelflächen der sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 angeordneten Trockenschmiermittelpartikel 52 sämtliche sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7 auf Abstand. Zwischen den einzelnen Metalldrähten 1.1, 1.2, ... 1.7 gibt es daher im Wesentlichen keinen direkten Kontakt. Der minimale Abstand zwischen den sieben Metalldrähten 1.1, 1.2, ... 1.7 beträgt dabei beispielsweise 0.1 mm.

[0072] Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein ummanteltes Zugseil 12, welches beispielsweise als Aufzugsseil vorgesehen ist und z. B. einen Durchmesser von 5.0 mm aufweisst. Das Zugseil weist dabei die erste Litze 10.1 aus den Fig. 1und 4 als Kernstrang auf. Um die erste Litze 10.1 herum sind weitere sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 bzw. Aussenstränge in regelmässiger Anordnung verseilt. Die weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 bilden dabei eine äusserste Lage aus Aussensträngen. Jede der weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 besteht aus sieben Drähten bzw. Einzelelementen, welche im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, wie die sieben Metalldrähte 1.1, 1.2, ...1.7 der ersten Litze 10.1. Im Unterschied zur ersten Litze 10.1 sind die Drähte der weiteren sechs Litzen 10.2, 10.2,... 10.7 jedoch nicht mit Trockenschmiermittelpartikel 52 beschichtet.

Somit sind die äusseren Oberflächen der weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 bzw. die nicht mit der ersten Litze 10.1 in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche der weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 komplett frei von Trockenschmiermittel. Mit anderen Worten ist daher eine äussere Oberfläche der äussersten Lage von Aussensträngen frei von Trockenschmiermittel. Die weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 wurden bei ausgeschalteter Sprühpistole 104 ebenfalls auf der ersten Produktionslinie 100 hergestellt.

[0073] Um die weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 bzw. um die äusserste Lage von Aussensträngen herum ist des Weiteren ein extrudierter Seilmantel 11 aus Polyurethan angeordnet. Der Seilmantel 11 umgibt dabei die äusserste Lage von Aussensträngen vollständig und ist teilweise an diese angeformt. Auch zwischen Seilmantel 11 und der äussersten Lage von Aussensträngen ist kein Trockenschmiermittel angeordnet.

[0074] Die Masse der im ummantelten Zugseil 12 angeordneten Trockenschmiermittelpartikel 52 beträgt beispielsweise ca. 100 mg pro Laufmeter des Zugseils 12. Bei einem Durchmesser des Zugorgans 12 von ca. 5.0 mm beträgt die Flächendichte des Trockenschmiermittels bzw. der Trockenschmiermittelpartikel 52 bezogen auf äusserste Mantelfläche bzw. die äussere Mantelfläche des Seilmantels 11 somit ungefähr 6.4 g/m<2>.

[0075] In Fig. 6 ist eine Detailansicht einer zweiten Produktionslinie 200 zur Herstellung von erfindungsgemässen Zugorganen im Längsschnitt gezeigt. Die zweite Produktionslinie 200 ist im Wesentlichen baugleich mit der ersten Produktionslinie 100 aus Fig. 1, verfügt aber weder über eine Sprühpistole 104 mit Zufuhrleitung 103 noch über einen Vorratsbehälter 102. Stattdessen sind bei der zweiten Produktionslinie 200 zwischen dem Umformwerkzeug und dem Raupenantrieb eine Induktionsheizung 201 und eine ortsfeste Beschichtungskammer 202 angeordnet.

[0076] Bei laufender zweiter Produktionslinie 200 wird eine aus dem Umformwerkzeug heraus geführte Metalllitze 20 durch die Induktionsheizung 201 hindurch geleitet. In der Induktionsheizung 201 wird die Metalllitze 20 durch induktive Heizung in an sich bekannter Weise erhitzt. Anschliessend tritt die erhitzte Metalllitze 20 durch eine Eingangsöffnung 202.1 der Beschichtungskammer 202 in einen inneren Hohlraum 202.3 der Beschichtungskammer 202. Durch eine Ausgangsöffnung 202.2 der Beschichtungskammer 202 wird die in der Beschichtungskammer 202 beschichtete Metalllitze 20 aus dem inneren Hohlraum 202.3 der Beschichtungskammer 202 heraus geführt.

[0077] Im inneren Hohlraum 202.3 der Beschichtungskammer 202 liegt ein Aerosol aus festen Pulverpartikeln 60 aus Trockenschmiermittel in Luft 61 vor. Die Luft 61 wird dabei durch ein in Fig. 6 nicht dargestelltes Gebläse, welches einen Luftstrom erzeugt, kontinuierlich im inneren Hohlraum 202.3 der Beschichtungskammer 202 umgewälzt, so dass die festen Pulverpartikel 60 aus Trockenschmiermittel dynamisch in der Schwebe gehalten werden. Die Pulverpartikel 60 aus Trockenschmiermittel sind dabei im Wesentlichen statistisch im Innern des Hohlraums 202.3 verteilt.

[0078] Die Pulverpartikeln 60 aus Trockenschmiermittel schmelzen beim Auftreffen auf die erhitze Metalllitze 20 auf und bleiben an der äusseren Oberfläche der Metalllitze 20 haften. Nachdem die Metalllitze 20 die Beschichtungskammer 202 verlassen hat, kühlen diese soweit ab, dass sich die an der äusseren Oberfläche der Metalllitze 20 anhaftenden und verflüssigten Pulverpartikel 60 aus Trockenschmiermittel rasch verfestigen.

[0079] In Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die Metalllitze 20 entlang der Linie G-H aus Fig. 6 abgebildet. Die Linie G-H liegt dabei in einem Bereich zwischen der Induktionsheizung 201 und der Beschichtungskammer 202. Die Metalllitze 20 besteht aus einem Kerndraht 2.7 und sechs darum herum verseilten Aussendrähten 2.1, 2.2, 2.6. Der Kerndraht 2.7, wie auch die Aussendrähte 2.1, 2.2, 2.6 weisen alle eine kreisrunde Querschnittsfläche von gleicher Grösse auf.

[0080] Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch die Metalllitze 20 entlang der Linie I-J aus Fig. 6. Die Linie I-J liegt dabei in einem der Ausgangsöffnung 202.2 der Beschichtungskammer 202 nachgeordneten Bereich. Die aussen liegenden Oberflächenbereiche der Aussendrähte 2.1, 2.2, 2.6 der Metalllitze 20 sind dabei mit individuellen und verfestigten Trockenschmiermittelpartikel 62 bedeckt. Die verfestigten Trockenschmiermittelpartikel 62 bilden eine wenigstens teilweise unterbrochene und inhomogene Beschichtung auf den aussen liegenden Oberflächenbereichen der Aussendrähte 2.1, 2.2, 2.6. Der Kerndraht 2.7 ist entsprechend vollständig frei von Trockenschmiermittelpartikeln.

[0081] Die Pulverpartikel 60 aus Trockenschmiermittel wie auch die Trockenschmiermittelpartikel 62 auf der Metalllitze 20 weisen dabei beispielsweise die gleiche Zusammensetzung auf, wie das Trockenschmiermittel 50, welches bei Fig. 1 beschrieben wurde.

[0082] Testversuche haben gezeigt, dass die Lebensdauer des Zugorgans aus Fig. 5, welches eine mit Trockenschmiermittelpartikel 52 versehene Kernlitze bzw. erste Litze 10.1 aufweist, ungefähr um mindestens einen Faktor 1.5-2 grösser ist, als die Lebensdauer eines im Wesentlichen baugleichen Zugorgans, welches jedoch über eine Kernlitze ohne Trockenschmiermittelpartikel verfügt.

[0083] Des Weiteren hat sich gezeigt, dass des Zugorgans aus Fig. 5 mit Trockenschmiermittel gegenüber dem baugleichen Zugorgan, welches über eine Kernlitze ohne Trockenschmiermittelpartikel verfügt, bei einer Verwendung in Friktionsantrieben keinerlei Nachteile aufweist. Die maximal übertragbare Zugkraft ist bei beiden Zugorganen über die gesamte Lebensdauer im Wesentlichen identisch.

[0084] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgeändert werden können.

[0085] So ist es mit der in Fig. 1dargestellten ersten Produktionslinie 100 grundsätzlich auch möglich mehr oder weniger als sieben Metalldrähte 1.1, 1.2,... 1.7 zu einer Litze zu verseilen. Dabei können auch Metalldrähte mit einem anderen Querschnitt, welche z. B. oval oder trapezförmig ausgebildet sind, verwendet werden. Ebenso ist es denkbar, anstelle der Metalldrähte 1.1, 1.2, ... 1.7, nichtmetallische Einzelelemente einzusetzen. Diese können z.B. aus zugfesten Fasern bestehen. Auch möglich ist die kombinierte Verwendung von metallischen und nichtmetallischen Einzelelementen. Entsprechend weisen die in den Fig. 2-4dargestellten Einzelelemente und Litzen andere Querschnitte auf.

[0086] Ebenso kann bei der ersten Produktionslinie 100 die Aufsprühvorrichtung bzw. die Sprühpistole 104 in einem Bereich zwischen dem Umformwerkzeug 105 und dem Raupenantrieb 106 angeordnet werden. Damit lässt sich insbesondere die bereits verseilte erste Litze 10.1 von aussen besprühen.

[0087] Die Aufsprühvorrichtung bzw. die Sprühpistole 104 kann auch beweglich ausgebildet sein, so dass sie sich um die zu besprühenden Einzelelemente, z. B. die Metalldrähte 1.1, 1.2, ...1.7 und/oder Litzen, herum bewegen lässt. Dies kann insbesondere für eine homogene Besprühung zweckdienlich sein.

[0088] Das in Fig. 5 abgebildete Zugseil 12 kann des Weiteren auch ohne Seilmantel 11 ausgeführt sein. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, das jeweils innerste bzw. zentrale Einzelelement der weiteren sechs Litzen 10.2, 10.3, ...10.7 bzw. Aussenstränge bei der Herstellung mit Trockenschmiermittel zu besprühen. Dadurch kann die Lebensdauer des Zugseils unter Umständen weiter verlängert werden. Ebenso kann das Zugseil 12 auch zusätzliche und/oder anders ausgebildete Litzen bzw. Aussenstränge aufweisen. Auch möglich ist die Kombination von nichtmetallischen und metallischen Litzen im Zugseil oder das Ersetzen eines metallischen Einzelelements in einer Litze durch ein nichtmetallisches Einzelelement.

[0089] Es liegt zudem grundsätzlich im Rahmen der Erfindung, bei dem in Fig. 5 gezeigten Zugseil 12 Zwischenmäntel um inneren Litzen und/oder Litzenlagen herum vorzusehen und/oder den Seilmantel 11 mehrschichtig auszubilden. Auch möglich ist das strukturieren des Seilmantels zwecks Erhöhung der Reibung in Friktionsantrieben.

[0090] Bei der in Fig. 6 abgebildeten zweiten Produktionslinie 200 kann beispielsweise die Induktionsheizung 201 auch durch eine andere Heizvorrichtung, wie z.B. eine Infrarotquelle, ersetzt werden. In diesem Fall ist es prinzipiell auch möglich, nichtmetallische Litzen und/oder Einzelelemente in der zweiten Produktionslinie 200 mit Trockenschmiermittelpartikeln zu beschichten, sofern sich die nichtmetallischen Litzen und/oder Einzelelemente ausreichend erwärmen lassen.

[0091] Auch können mit der zweiten Produktionslinie Einzelelemente, insbesondere metallische Drähte, mit Trockenschmiermittelpartikel beschichtet werden. Die so beschichteten Drähte können anschliessend z.B. zu einer Litze wie sie in Fig. 4 abgebildet ist verseilt werden.

[0092] Zur Ausbildung von homogenen Beschichtungen aus Trockenschmiermittel kann bei der ersten Produktionslinie 100 beispielsweise die pro Zeit aufgesprühte Menge an verflüssigtem Trockenschmiermittel 50 erhöht werden, so dass sich eine vollständige Benetzung der Einzelelemente 1.1, 1.2, ...1.7 ergibt. Entsprechend kann bei der zweiten Produktionslinie 200 die Dichte der Pulverpartikel 62 aus Trockenschmiermittel im Aerosol erhöht werden, was in einer vollständigen Benetzung der Oberfläche der Metalllitze 20 resultiert.

[0093] Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein neuartiges Trockenschmiermittel gefunden wurde, welches sich bei der Seilherstellung äusserst ökonomisch und benutzerfreundlich einsetzen lässt. Das Trockenschmiermittel kann des Weiteren durch Änderung der Zusammensetzung in relativ einfacher Weise an verschiedenste spezifische Anforderungen angepasst werden. Aufgrund der Beschaffenheit des Trockenschmiermittels lassen sich Verschmutzungen und Kontaminationen von Produktionslinien stark reduzieren, was insbesondere den Wartungsaufwand der Produktionslinien reduziert. Zugorgane, welche das erfindungsgemässe Trockenschmiermittel beinhalten weisen des Weiteren eine mehrfach längere Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit auf. Das Trockenschmiermittel verbleibt während der gesamten Lebensdauer relativ ortsfest im Zugorgan und wird insbesondere nicht abgesondert.

Damit ermöglicht das erfindungsgemässe Trockenschmiermittel die Schmierung von Zugorganen, welche für Friktionsantriebe vorgesehen sind und insbesondere auch Ummantelungen aufweisen. Auf die Schmierung derartiger Zugorgane wurde bis anhin aus Mangel an einem geeigneten meist Schmiermittel verzichtet.

Claims

1. Trockenschmiermittel (50) für flexible Zugorgane, insbesondere Drahtseile und/oder Litzenseile für statische und/oder dynamische Lasten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptanteil des Trockenschmiermittels aus einem Polymermaterial besteht.

2. Trockenschmiermittel (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial halogenfrei ist.

3. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein thermoplastisches Polymer mit einem Schmelzpunkt von höchstens 300[deg.]C umfasst.

4. Trockenschmiermittel (50) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer ein Polyolefin umfasst, wobei es sich beim Polyolefin insbesondere um Ethylenvinylacetat und/oder Polyethylen und/oder Polypropylen handelt.

5. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer einen Polyester und/oder ein Polyamid umfasst, wobei es sich beim Polyester insbesondere um Polybutylentherephthalat und/oder Polyethylenterephthalat handelt.

6. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer ein thermoplastisches Elastomer umfasst, insbesondere Polyurethan und/oder ein thermoplastische Polyesterelastomer.

7. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer im Trockenschmiermittel einen Anteil von wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 75% aufweist.

8. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial einen Duroplasten umfasst.

9. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Wachs enthalten ist, wobei der Wachs bevorzugt ein synthetischer Polyethylenwachs und/oder ein synthetischer Amidwachs ist.

10. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Additive in Form von Viskositätsmodifikatoren und/oder Oxidationsschutzmitteln und/oder Korrosionsschutzmitteln enthaltend sind.

11. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein thermoplastischer Schmelzklebstoff enthalten ist.

12. Trockenschmiermittel (50) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Schmelzklebstoff eine polyolefine Basis aufweist.

13. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 11-12, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Schmelzklebstoff bei einer ersten Temperatur von 23[deg.]C eine Dichte von 0.87 +- 0.03 g/cm<3> aufweist und dass der thermoplastische Schmelzklebstoff einen Erweichungspunkt von mindestens 71 +- 5[deg.]C aufweist und dass der thermoplastische Schmelzklebstoff bei einer zweiten Temperatur von mindestens 80[deg.]C eine Schmelzviskosität von mindestens 130 +- 25 mPa-s aufweist.

14. Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Schmelzklebstoff einen Anteil von wenigstens 1% und weniger als 50% bildet.

15. Flexibles Zugorgan (12) für statische und/oder dynamische Lasten umfassend ein Trockenschmiermittel (50) nach einem der Ansprüche 1-14.

16. Flexibles Zugorgan (12) nach Anspruch 15, umfassend einem Kernstrang (10.1) und wenigstens eine den Kernstrang umgebende Lage aus Aussensträngen (10.2, 10.3, ...10.7), wobei das Trockenschmiermittel an einer Oberfläche von zugfesten Einzelelementen, insbesondere Drähten und/oder Litzen und/oder Fasern, des Kernstrangs (10.1) angeordnet sind.

17. Flexibles Zugorgan (12) nach einem der Ansprüche 15-16, dadurch gekennzeichnet, dass eine äussere Oberfläche einer äussersten Lage aus Aussensträngen des flexiblen Zugorgans (12) frei von Trockenschmiermittel ist.

18. Flexibles Zugorgan (12) nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, dass das angeordnete Trockenschmiermittel bezogen auf eine äusserste Mantelfläche des flexiblen Zugorgans eine Flächendichte von mindestens 1 g/m<2> aufweist, wobei die Flächendichte bevorzugt bei 1-20 g/m<2>liegt.

19. Flexibles Zugorgan (12) nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenschmiermittel in Form von einzelnen Partikeln vorliegt, wobei die einzelnen Partikel eine die Oberfläche der zugfesten Einzelelemente des Kernstrangs (10.1) unvollständig bedeckende und inhomogene Beschichtung bilden.

20. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Zugorgans (12), insbesondere ein flexibles Zugorgan nach einem der Ansprüche 15- 19, aus mehreren zugfesten Elementen (1.1, 1.2, ...1.7, 20), insbesondere Drähte und/oder Litzen und/oder Strängen, wobei vor einem Zusammenfügen der zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ...1.7, 20) ein Trockenschmiermittel (50), insbesondere ein Trockenschmiermittel nach einem der Ansprüche 1-14, auf die zugfesten Elemente aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenschmiermittel (50) in einem fluiden Zustand auf die zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ... 1.7, 20) aufgesprüht wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenschmiermittel (50) in flüssigen Zustand in Form von einzelnen Tröpfchen auf die zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ...1.7) aufgesprüht wird, wobei die zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ...1.7) eine Temperatur unterhalb einer Schmelztemperatur des Trockenschmiermittels (50) aufweisen.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenschmiermittel als Aerosol, welches feste Pulverpartikel (60) des Trockenschmiermittels beinhaltet, auf die zugfesten Elemente (20) aufgesprüht wird, und dass die zugfesten Elemente (20) vor dem Aufsprühen erwärmt werden, insbesondere bis zu einer Temperatur, welche über einem Schmelzpunkt des Trockenschmiermittels liegt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20-22, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ...1.7, 20) an einer ortsfesten Aufsprühvorrichtung (104) vorbei und/oder durch eine Beschichtungskammer (202) hindurch bewegt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20-23, dadurch gekennzeichnet, dass die zugfesten Elemente (1.1, 1.2, ...1.7) nach dem Aufsprühen des Trockenschmiermittels (50) verseilt werden.

25. Verwendung eines Trockenschmiermittels (50) nach einem der Ansprüche 1-14 bei der Herstellung eines flexiblen Zugorgans (12) für statische und/oder dynamische Lasten.