102 Karl-Heinz Wehking Tradition und Innovation – weltweite Seilforschung 103 Mehrlagenwicklung im Kranbau Seiltriebe, die im Kranbau verwendet werden, benötigen zur Speicherung der zum Teil großen Seillänge eine Seiltrom- mel. Da der komplette Windenantrieb inklusive Trommel oft auf engstem Raum untergebracht werden muß, wird eine mehrlagige Bewicklung der Seiltrommel in bis zu elf Seillagen erforderlich. Dieser Anwendungsfall findet sich in erster Linie bei Baukranen, bei Mobil- und Auto- kranen, aber auch bei der Realisierung von Schiffswinden [6]. Abbildung 1 zeigt die mehrlagig be- wickelten Trommeln eines Mobilkranes. Die Lebensdauer der Seile bei Mehr- lagenwicklung ist gegenüber einlagiger Bewicklung erheblich reduziert. Die Seil- zonen, die am häufigsten an der Trommel auf- und ablaufen, bestimmen in erster Linie die Lebensdauer des Seiles. Durch die mehrlagige Bewicklung werden die Seile wesentlich höher belastet als bei einlagiger Bewicklung. Die Pressungen an den Berührstellen der Seilwindungen führen zu zusätzlichen Spannungen, so daß sich die Vergleichsspannung im Seil erhöht. Bei hohen Belastungen tritt an den Berührstellen auch örtliches Fließen auf. Üblicherweise werden Trommeln mit besonderer Rillenanordnung, zum Bei- spiel dem „Lebus-System“, verwendet, das in Abbildung 2 (Hubwinde eines Turmdrehkrans) dargestellt ist. Trotz die- ser speziellen Rillenanordnung treten im- mer wieder Wickelstörungen auf, beson- ders dann, wenn geringe Zugkräfte im Seil vorliegen und nur mit kleinen Seilvor- spannungen, das heißt locker aufge- wickeltem Seil, gearbeitet wird. Ist das Seil nicht mit definierter Vorspannung aufgewickelt, kann sich dadurch bei Zug- krafterhöhung die nächste Seillage in die untere Seillage eingraben und wird beim Abspulen wieder gewaltsam herausge- rissen. Insgesamt sind die Seile in der Mehr- lagenwicklung einer deutlich erhöhten äußeren Beanspruchung unterworfen. Dies führt zu vermehrtem Seilverschleiß und zu mehr Drahtbrüchen, was einen erheblich früheren Austausch der Seile und damit erhöhten Seilverbrauch und er- höhte Kosten zur Folge hat. Neben die- sen für die praktische Anwendung außer- ordentlich schlechten und schwierigen Rahmenbedingungen muß zusätzlich er- wähnt werden, daß es bis heute keine wissenschaftliche Berechnungsmethode gibt, mit der die Ablegereife (das heißt der Zeitpunkt für den Austausch des ver- schlissenen Seiles) rechtzeitig vor dem Innerhalb der heutigen modernen Wissenschaftsbereiche der Fördertechnik, der Transporttechnik, des Materialflusses und der Logistik stellt das Seil, insbesondere das Drahtseil, ein sehr spezifisches Maschinenelement für die Förderung von Personen und Lasten dar. Die wirtschaftliche Bedeutung des Förderelementes Seil wird deutlich, wenn man den breiten Anwendungsbereich, zum Beispiel Kran- und Hebetechnik, Seilbahntechnik (Standseilbahnen, Seilschwebebahnen, Skilifte) und Aufzugbau, aber auch die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten als Anschlagseil für Lasten oder als Abspannseil, beispielsweise in Brücken und Bauwerken, betrachtet. Seinen industriel- len Siegeszug hat das Drahtseil 1834 begonnen, als der Oberbergrat Wilhelm Albert erstmalig ein Drahtseil im Bergbau verwendete. Karl -Heinz Wehking y Tradition und Innovation – weltweite Seilforschung y WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 104 daß vier von diesen 18 Parametern (sie- he Hinterlegung in Abb. 4) von entschei- dender Bedeutung für die Seillebens- dauer sind. Das im Rahmen dieses For- schungsvorhabens entwickelte Versuchs- programm soll nun dazu dienen, auf einem mit zwei Kranwinden ausgestatte- ten Doppelversuchsstand (Abb. 5) syste- matische Versuche zur Ermittlung der Lebensdauer verschiedener Kranseilkon- struktionen durchzuführen. Mit der beabsichtigten statistischen Auswertung der Versuchsergebnisse sol- len die oben genannten Beeinflussungs- und Schädigungsparameter zusammen- gefaßt werden, um dann mittels der Me- thode der linearen Mehrfachregression eine Berechnung der Seillebensdauer von Seilen in Mehrlagenwicklung zu er- möglichen. 25.000 Meter Testseil für 180 Reihenversuche Beim jetzigen Planungsstand wird davon ausgegangen, daß etwa 180 Reihenver- suche durchgeführt werden und dabei etwa 25.000 Meter Versuchsseil syste- matisch geschädigt und zerstört werden müssen. Aufgrund der großen Anzahl von Versuchen besteht neben der Entwick- lung eines Berechnungsverfahrens für die Ablegereife von Seilen in Mehrlagenwick- lung auch die Hoffnung, Rückschlüsse auf die Optimierung sowohl der Seilkon- struktion als auch der Trommelkonstruk- tion zu erzielen. Für die Durchführung der systematischen Reihenversuche ist es von größter Bedeutung, daß der in Abbil- dung 5 dargestellte Doppelversuchs- stand die Variation der großen Band- breite von Belastungs- und Seilparame- Eintreten eines gefährlichen Zustandes berechnet werden kann. Für Seiltriebe in geordneten Rillen (Abb. 3) kann die Able- gereife mit der Feyrerschen Lebensdauer- formel (Abb. 23) bestimmt werden. Diese gilt aber ausdrücklich nicht für die Mehr- lagenwicklung. Die kurze Darstellung der Problematik zeigt, daß hier eine deutliche Wissens- lücke besteht und sich daraus die Not- wendigkeit ergibt, mit wissenschaftlichen Methoden Lösungen zu finden. Im Rah- men eines von der AiF geförderten und von elf namhaften Industrieunternehmen aus der Seil- und Kranbranche unterstütz- ten Vorhabens zum Thema „Lebensdauer und Ablegereife bei Mehrlagenwicklung im Kranbau“ beschäftigt sich das IFT seit Anfang 1999 mit der Erforschung der oben dargestellten Problemsituation. In Zusammenarbeit von Praktikern und Wis- senschaftlern sind die in Abbildung 4 dargestellten wesentlichen Belastungs- und Schädigungsparameter ermittelt worden. Die hier bereits durchgeführten Voruntersuchungen lassen vermuten, Abb. 1: Hubwinden auf der Drehbühne eines Mobilkrans. Abb. 2: Hubwerk eines Turmdrehkrans. Abb. 3: geordneter Seilverlauf, Unterflasche eines Mobilkrans. WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 105 tern in weiten praxisgerechten Grenzen zuläßt. Insgesamt sollen folgende Para- meter am Versuchsstand variiert werden: • 5 Seilkonstruktionen • 2 Trommelkonstruktionen • 3 D/d-Werte (Verhältnis Scheiben- durchmesser zu Seildurchmesser): D/d = 40, D/d = 25 und D/d = 20, • 3 Belastungen: 1 t, 3 t, 6 t • 3 Hubgeschwindigkeiten • Umsetzung von realen Kranbe- lastungssituationen, das heißt ohne Absetzen der Last und mit Absetzen der Last. Die ersten bereits durchgeführten Ver- suche zeigen, daß die aus der Praxis be- kannten Schadensbilder im Versuchs- stand in den unterschiedlichen Wickel- lagen systematisch reproduziert werden können. Um die große Anzahl von Versu- chen in der relativ kurzen Versuchszeit von nur drei Jahren tatsächlich realisie- ren zu können, muß der Versuchsstand im Dauerlauf betrieben werden. Dies macht eine sehr aufwendige Elektrik (80 Kilowatt (kW) Antriebsleistung), Steuerungstechnik sowie Sicherheits- technik für die unterschiedlichen Be- triebszustände und alle möglichen Störungsfälle – zum Beispiel Absturz der 6-Tonnen (t)-Last aus zehn Metern Höhe bei Seilriß – erforderlich. Der dargestellte Versuchsstand ist in dieser Ausführung weltweit einzigartig. Die aus diesen Prüfstandsversuchen zu erwartenden Ergebnisse lassen hoffen, daß die Spitzenposition der deutschen Hersteller und Zulieferer in diesem Be- reich der Krantechnik für die Zukunft gesichert werden kann. Hochauflösende magnetische Seilprüfungen mittels Hall- Sensoren Seile sind keine dauerfesten Bauteile, das heißt sie ermüden im Laufe ihres Einsat- zes. Ein sicherer Betrieb mit Seilen ist da- her nur durch regelmäßige Inspektionen gewährleistet. Die Inspektion kann dabei visuell oder taktil, magnetinduktiv oder mittels Durchstrahlung (Gamma-Strahlen) durchgeführt werden. Das wesentliche Kriterium ist die Zahl an gebrochenen Einzeldrähten, wobei diese Drahtbruch- zahl auf einer festgelegten Bezugslänge, je nach Seiltyp, einen Grenzwert nicht übersteigen darf. Für die praktische Prü- fung von sicherheitstechnisch besonders bedeutenden Seilen, die beispielsweise bei der Personenförderung im Seilbahn- bereich eingesetzt werden (Abbildung 6, Seilbahnkabine mit Trag- und Zugseil), hat es sich weltweit durchgesetzt, diese Prüfungen mittels magnetinduktiven Prüf- geräten durchzuführen. Das IFT kann hier auf Erfahrungen seit 1931 zurückgreifen Abb. 4: Schädigungs- und Belastungsparameter in der Mehrlagenentwicklung. Abb. 5: Prüfstand Mehrlagenwicklung des IFT. , WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 106 und hat über diesen langen Zeitraum bis heute insgesamt 12 unterschiedliche Prüfgeräte für verschiedene Seildurch- messer von acht bis 140 Millimeter ent- wickelt (Beispiel Abb. 7). Das bisherige Verfahren der zerstörungsfreien magnet- induktiven Seilprüfung basierte auf der Tatsache, daß fast alle Seile aus einem ferritischen (eisenhaltigen) Grundwerk- stoff bestehen. Dieser läßt sich durch ein äußeres Magnetfeld leicht bis zur techni- schen Sättigung magnetisieren. Abbil- dung 8 zeigt das Feldlinienbild des durch den Permanentmagneten magnetisierten Seils. An Stellen mit Drahtbrüchen, die so- wohl außen am Seil als auch im Innern des Seiles auftreten können, kommt es zur Bildung eines magnetischen Streu- feldes. Das Ergebnis einer solchen ma- gnetinduktiven Prüfung ist auf einem als Stand der Technik geltenden Analog- schrieb entsprechend Abbildung 9 darge- stellt. Die Drahtbruchstelle erkennt man hier an einem w-förmigen charakteristi- schen Ausschlag. Die Meßschriebe in der Prüfpraxis sind allerdings wesentlich komplexer, wie beispielsweise in Abbil- dung 10 dargestellt. Man erkennt hier, daß es offensichtlich zu einer Überlage- rung von Drahtbruchsignalen kommt. Die Analyse eines solchen Meßschriebes zur Bestimmung der Drahtbruchanzahl auf ei- ner zu betrachtenden Bezugslänge des Seiles ist außerordentlich schwierig und kann nur von sehr versierten Prüfinge- nieuren durchgeführt werden. Im Rah- men einer Dissertationsschrift [5], die im Jahre 1999 veröffentlicht wurde, ist am IFT eine sogenannte hochauflösende magnetische Seilprüfmethode mittels Hall-Sensoren entwickelt worden, die die Analyse und damit die Fehlererkennung im Seil wesentlich verbessert. Die Basisidee ist die Entwicklung eines neuartigen Drahtbruchsensors. Bis jetzt wird entsprechend Abbildung 8 mit seilumfassenden Spulen gemessen, die keine differenzierte Aussage über die Lage der Drahtbrüche insbesondere am Umfang zulassen. Bei der hochauflösen- den magnetischen Seilprüfmethode wer- den zahlreiche Einzelelemente (Hall-Sen- soren) in Seilumfangsrichtung angeord- net. Das magnetische Störstellenfeld ei- nes Drahtbruches wird von jedem dieser Elemente separat registriert. Die Abbil- dung 11 zeigt eine Baugruppe des Meß- kopfes. Der komplette Sensorkopf be- steht aus insgesamt 60 Meßstellen. Die- se große Anzahl von Signalen, die dazu aufgenommen werden müssen, erfordert den Einsatz von Meß-Computern und Auswertungssoftware. Bei der herkömm- lichen magnetinduktiven Seilprüfung ist entsprechend der Abbildung 12 (Ver- größerung der Drahtbruchhäufung aus Abbildung 9) nur eine sehr eingeschränk- te beziehungsweise gar keine Aussage über die genaue Anzahl der Drahtbrüche möglich. Im Vergleich dazu erhält man mit der hochauflösenden Prüfmethode eine räumliche Darstellung der Draht- Abb. 8: Meßprinzip bei der zerstörungsfreien magnetinduktiven Seilprüfung mit Hilfe eines Permanent-Magne- ten. Patentierte teilbare Meßspule von Woernle und Müller, DRP 758 730. Abb. 9: Original-Meßschrieb einer magnetinduktiven Seilprüfung, W-förmiger Aus- schlag, hervorgerufen durch einen einzelnen gebrochenen Draht. Abb. 6: Pendelbahn. Abb. 7: Seilprüfgerät Typ: „Stuttgart IV plus“. WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 107 brüche, wie in Abbildung 13 gezeigt. An den Stellen 3 und 4 beziehungsweise 5 und 6 ist deutlich zu erkennen, daß hier zwei Drahtbrüche in unmittelbarer Nähe liegen. In Abbildung 9 beziehungsweise 12 sind etwa fünf bis sechs, in Abbildung 13 dagegen 13 Drahtbrüche deutbar. Abbildung 14 zeigt das Innere des Seiles nach Entfernen der Decklage. Hier ist die Übereinstimmung der hochauflösenden Messung mit den tatsächlichen Draht- brüchen zu erkennen. An diesem Beispiel werden die wesentlichen Vorteile für Aus- wertung und Analyse durch dieses neue hochauflösende magnetische Seilprüfver- fahren mittels Hall-Sensoren deutlich. Untersuchungen zum Zug- schwellverhalten von Seilen Die Lebensdauer- und Ablegereifeerken- nung von Drahtseilen, die über Seilschei- ben laufen, ist in den letzten Jahrzehnten am IFT intensiv erforscht worden. Für Sei- le, die überwiegend durch schwellende Zugkräfte belastet werden, wie Halte- und Abspannseile, also für den Anwendungs- fall der sogenannten stehenden Seile (Abb. 15), gibt es solche Berechnungsan- sätze entsprechend der Feyrerschen Le- bensdauerformel, siehe Abbildung 23, bisher nicht. Der Grund hierfür liegt im wesentlichen darin, daß bisher entspre- chende systematische Zugschwellversu- che nicht durchgeführt wurden. Auf Basis eines von der AVIF geförder- ten Projektes sind im Zeitraum von 1997 bis 1999 etwa 350 Zugschwellversuche mit Seilen im Durchmesserbereich P 36 Millimeter durchgeführt worden. Dabei wurden zwei häufig in der Praxis als ste- hende Seile eingesetzte Rundlitzen und Spiralseile entsprechend Abbildung 16 untersucht. Bereits aus Voruntersuchun- gen ging hervor, daß die in der klassi- schen Werkstoffprüfung vorherrschenden einparametrigen Untersuchungen zug- schwellbelasteter Proben für die Prüfung von Drahtseilen nicht ausreichend sind. Vielmehr hängt die Schwingspielzahl im Zugschwellversuch maßgeblich von fol- genden Parametern ab: • Seilkonstruktion, • Schwingweite der Seilzugkraft 2Sa, • untere Seilzugkraft Su, • Seildurchmesser d. Abb. 15: Abspannseile einer Schrägkabelbrücke. Abb. 10: Seilstelle mit einer lokalen Häufung von ge- brochenen Drähten. Abb. 11: Hochauflösender Meßkopf mit Hall-Sensoren. Abb. 12: Herkömmliche magnetinduktive Seilprüfung der Schadstelle. Abb. 13: Meßschrieb auf Basis neue Hall-Sensor-Technik. Abb. 14: Tragseil mit Drahtbrüchen (Decklage entfernt). WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 108 Für die Durchführung der Versuchs- serien sind entsprechend Abbildung 17 verschiedene am Institut für Förder- technik und Logistik vorhandene Zug- Schwell-Prüfmaschinen eingesetzt wor- den. Im Rahmen der Auswertung und Analyse der sehr umfangreichen Versu- che sind unter anderem die Meßergeb- nisse in Haigh-Diagramme (Abb. 18) ein- getragen worden. Das Diagramm zeigt die Auftragung der Schwingweite 2Sa über der mittleren Seilzugkraft Sm. Da man bei Seilen grundsätzlich nur Zug- kräfte übertragen kann, ist für die Aus- wertung nur der gelb unterlegte Dia- grammbereich, nämlich der Zugschwell- bereich, von Interesse. Im dargestellten Haigh-Diagramm ist eine sogenannte Goodman-Gerade eingezeichnet, die sich mit den allgemeinen Erfahrungen des In- genieurs deckt. Demnach wird mit kleiner werdender mittlerer Seilzugkraft Sm die Schwingweite 2Sa, das heißt die ertrag- bare Belastbarkeit des Bauteiles, zuneh- men. Für ein Warrington-Seale-Seil ergibt sich das in Abbildung 19 dargestellte Haigh-Diagramm. Die bogenförmige Kur- ve beschreibt die mit der Methode der Regressionsrechnung ausgewerteten Ver- suchsergebnisse im untersuchten Be- reich. Daraus geht deutlich hervor, daß das charakteristische Seilverhalten allen- falls bei großen mittleren Seilzugkräften durch eine Goodman-Geraden beschreib- bar ist. Im überwiegenden Bereich der technisch bedeutenden mittleren Seilzug- kraft Sm dagegen weicht die Goodman- Gerade deutlich von den Versuchsergeb- nissen ab. Dem- nach wird die beim Seil ertragbare Schwingweite 2Sa mit kleiner werden- der mittlerer Seil- zugkraft Sm gerin- ger. Dies wider- spricht eindeutig den Erkenntnissen der Werkstoffprü- fung mit beispiels- weise Rundstahl- proben. Dieser außergewöhnliche Effekt kann grund- sätzlich wie folgt erklärt werden. Abb. 16: Im Zugschwellversuch untersuchte Seilkon- struktionen. Abb. 17: Zugschwell-Prüfmaschinen am IFT. Abb. 19: Haigh-Diagramm. Abb. 18: Haigh-Diagramm mit Goodman-Gerade. Rundlit- zenseil 6x36 Warring- ton-Seale + SES DIN 3064 Spiralseil 1x37 DIN 3054 WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 109 Bei einem Seil, das aus Drähten und Li- tzen aufgebaut ist, kommt es unter Zug- schwellbelastung zu schwellender Deh- nung und gleichzeitiger Querkontraktion des Seiles. Die damit verbundene wech- selnde Verformung der Draht- und Litzen- wendel führt in den Drähten zu schwel- lenden Biege- und Torsionsspannungen. Je nach Seilkonstruktion können noch zu- sätzliche Spannungen wie sekundäre Zugspannungen bei den Litzenseilen so- wie sekundäre Biegespannungen und Pressungen bei den Spiralseilen auftre- ten. Die Höhe dieser schwellenden Span- nungen ist abhängig vom Mittelspan- nungsniveau. Anhand der Zugkraft-Deh- nungskurve eines Seiles in Abbildung 20 ist ersichtlich, daß infolge der nichtlinea- ren Kennlinie die Dehnungsänderung bei kleinen Kräften größer ist als bei größeren Kräften. Analog dazu gilt für zugschwell- beanspruchte Drahtseile, daß die Draht- und Litzenverformungen im Seil bei klei- nen Kräften größer sind. Neben diesem aus Sicht der Wissen- schaft sehr ungewöhnlichen Effekt wurde ein weiteres, für die Praxis sehr wichtiges Ergebnis durch die Zug-Schwelluntersu- chungen offengelegt. Die Bemessung von stehenden Seilen, also speziell von Abspann- und Halte- seilen beispielsweise von Kranen, ist in DIN 15018 geregelt. In Abbildung 21 ist zum Beispiel im unteren Teil für die Beanspruchungsgruppe B6 die nach DIN 15018 zulässige bezogene Schwing- weite 2Sa/d2 eingezeichnet. Im gleichen Diagramm ist jeweils die aus der Ge- samtregression berechnete Schwing- weite sowohl für den Mittelwert der Bruchschwingspielzahl N als auch für die abgegrenzte Schwingspielzahl N10 (die abgegrenzte Schwingspielzahl, die mit 95 Prozent Sicherheit von höchstens zehn Prozent der Seile nicht erreicht wird) dargestellt. Man erkennt aus der Abbildung 21, daß die nach DIN 15018 zulässige Schwingweite weit unter der erreichbaren Schwingweite liegt, also relativ große Reserven vorhanden sind. Die DIN 15018 würde beispielsweise bei einer unteren bezogenen Seilzug- kraft von Su /d2 = 100 N/mm2 eine be- zogene Schwingweite von ca. 2Sa /d2 = 100 N/mm2 zulassen. Die Versuche zei- gen ein Ergebnis von 210 N/mm2, also einen Wert, der um das 2,1-fache höher liegt. Im Sinne eines wirtschaftlichen Einsatzes liegen hier Potentiale, die für die Zukunft erschlossen werden können, ohne Sicherheitsrisiken eingehen zu müssen. Die hier dargestellten drei Forschungs- projekte zeigen, daß in vielen Punkten, sowohl bei der Dimensionierung von Seilen als auch bei der Erklärung von grundsätzlichen Effekten, auch heute, das heißt nach über 70-jähriger Forschung im Seilbereich des IFT, weiterhin große Optimierungsfelder vorliegen, die weitere systematische, ingenieurmäßige For- schung erfordern und ein hohes Innova- tionspotential auch für die Zukunft dar- stellen. Literatur [1] Woernle, R.: Ein Beitrag zur Klärung der Drahtseil- frage. Z. VDI 72 (1929) 13, S. 417-426 [2] Müller, H.: Drahtseile im Kranbau, Auswahl und Betriebsverhalten. VDI-Berichte Nr. 98 und dhf 12 (1966) 11, S. 714-716 und 12 S. 766-773 [3] Feyrer, K.: Drahtseile-Bemessung, Betrieb, Sicher- heit. Berlin: Springer Verlag 1994, ISBN 3-540-57861-7 [4] Wehking, K.-H. und Klöpfer, A.: Lebensdauer und Ablegereifeerkennung von Drahtseilen unter Zug- schwellbeanspruchung. Abschlußbericht des AVIF- Vorhabens A107, Düsseldorf 1999 [5] Nussbaum, J.-M.: Zur Erkennbarkeit von Draht- brüchen in Drahtseilen durch Analyse des magne- tischen Störstellenfeldes. Dissertation Universität Stuttgart 1999 [6] Scheffler, M., Feyrer, K. und Matthias, K.: Förder- maschinen – Hebezeuge, Aufzüge, Flurförderzeuge. Braunschweig / Wiesbaden: Vieweg Verlag 1998, ISBN 3-528-06626-1 Abb. 21: Vergleich zwischen Versuchsergebnissen und den Bemessungsregeln der DIN 15018 [4]. Abb. 20: Spannungs- Dehnungsverlauf eines Rundlitzenseiles [3]. 110 hersteller, Seilkonfektionäre und Seilanwender durch, die im Rahmen von Drittmittelaufträgen Fra- gen der Dimensionierung, der Qualität oder des Verschleißverhaltens von Seilen aus der Sicht der Praxis untersuchen. Diese Versuchsreihen sind ein wichtiger Schritt zur Validierung der wissenschaft- lichen Arbeiten des Instituts. Einen besonderen Schwerpunkt der Arbeiten bildet hier die zer- störungsfreie Prüfung von Drahtseilen mittels der magnetinduktiven Prüfung. Sowohl die Prüfgeräte als auch die Prüf- und Auswertungsverfahren wer- den am IFT entwickelt. Heute werden insbesondere im deutschen Alpenbereich, aber auch weltweit, insgesamt etwa 120 Seilbahnen von Gutachtern des Instituts regelmäßig geprüft. Für die Bundes- länder Bayern und Baden-Württemberg ist das Insti- tut „anerkannte Stelle zur Begutachtung“ im Be- reich der Seilbahnen. Da es bis heute keinen ganzheitlichen physika- lischen Ansatz zur Erklärung der im Seil wirkenden Kräfte und Spannungen gibt, existiert für die Lö- sung der ingenieurwissenschaftlichen Fragestel- lungen, zum Beispiel nach der Seillebensdauer und dem rechtzeitigen Ablegezeitpunkt vor Erreichen ei- nes kritischen Zustandes, nur die Methode der ex- perimentellen Untersuchung von Seilen. Das Institut für Fördertechnik und Logistik kann nun seit über 70 Jahren auf systematische experi- mentelle Untersuchungen zurückgreifen und ist das einzige Institut in Europa, das sich mit Seilforschung befaßt. Wie wichtig diese kontinuierlich durchgeführ- te Forschungstätigkeit und wie groß die Bedeutung der Stuttgarter Seilforschung weltweit ist, soll an ausgewählten Beispielen verdeutlicht werden: • Grundlagenuntersuchungen über die Lebens- dauer von Seilen bei Mehrlagenwicklung, speziell bei Baukranen und Autokranen. • Hochauflösende magnetische Seilprüfung mit- tels Hall-Sensoren, • Grundlegende Untersuchungen zum Zug- schwellverhalten von Seilen, insbesondere an Halte- und Abspannseilen. Die Entstehung des heutigen Instituts für Förder- technik und Logistik geht auf Prof. Richard Wörnle [1] zurück (Abb. 22), der an der damaligen Techni- schen Hochschule Stuttgart 1927 das Institut für Hebezeuge, Transportanlagen und Baumaschinen aufbaute. Wörnle brachte die Drahtseilfrage mit nach Stuttgart und beschäftigte sich intensiv mit experimentellen Untersuchungen an Seilen. Ein Schüler von Wörnle, der als „Seilmüller“ weltweit bekannt gewordene Prof. Hugo Müller [2], über- nahm den Schwerpunkt Seilforschung und verhalf der Stuttgarter Seilforschung zu ihrem heute welt- weiten Ruf. Das wissenschaftliche Renommee ba- siert dabei auf bahnbrechenden Untersuchungen und Versuchen sowohl zur magnetinduktiven, zer- störungsfreien Prüfung von Seilbahnseilen als auch auf den grundlegenden zerstörenden Prüfverfahren an Seilen als Basis für die Entstehung von Normen und Richtlinien zur Auslegung von Seiltrieben. Im Jahre 1977 übernahm Prof. Klaus Feyrer die Seilforschung und dehnte die Untersuchungen durch Anwendung von statistischen Verfahren so weit aus, daß heute mittels der sogenannten Fey- rerschen Lebensdauerformel (Abb. 23) eine Pro- gnose über die erreichbare Lebensdauer von Seilen in Hebezeugen und nahezu beliebigen Seiltrieben möglich ist. Ergebnis der vielfältigen Arbeiten von Prof. Feyrer ist das im Jahre 1994 veröffentlichte Buch „Drahtseile – Bemessung, Betrieb und Sicher- heit“ [3]. In diesem Grundlagenwerk werden die wissenschaftlichen Arbeiten des Instituts für Förder- technik und Logistik (IFT) auf dem Gebiet der Seil- forschung zusammengefaßt. Dieses Buch stellt zu- dem den internationalen Stand von Seilforschung und Seilanwendung dar. Im Herbst 1996 ist die Leitung der heutigen Abteilung Seilforschung und Seilanwendung nach Emeritierung von Prof. Feyrer auf den neuen Insti- tutsleiter, Prof. Karl-Heinz Wehking, übergegangen. Schon seit Institutsgründung, aber verstärkt in den letzten 50 Jahren, führt das Institut für Fördertech- nik und Logistik weltweit Untersuchungen für Seil- Abb. 22: Zur Geschichte der Seilforschung. Abb. 23: Berechnung der Biegewechselzahlen von Drahtseilen bei Einfachbiegung in Rundrillen mit der so- genannten Feyrer’schen Lebensdauergleichung. WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y 111 WechselWirkungen y Jahrbuch 2000 y Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehking Geboren am 7. Oktober 1954 in Minden (Westfalen), studierte an der Universität Dortmund allge- meinen Maschinenbau. Dort pro- movierte er 1986 bei Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult. R. Jüne- mann mit dem Thema „Untersu- chungen zur Optimierung von horizontal arbeitenden Trogket- tenförderern“. Im Anschluß daran war er bis 1989 als Abtei- lungsleiter verantwortlich für den Aufbau der neuen Arbeitsge- biete der Entsorgungslogistik, Verkehrs- und Handelslogistik am Fraunhofer Institut für Trans- porttechnik und Warendistribu- tion und als Oberingenieur am Lehrstuhl für Förder- und Lager- wesen der Universität Dortmund (Schwerpunkt Konstruktive För- dertechnik) tätig. Im März 1989 machte er sich mit dem Ingeni- eur- und Consultingbüro Log- Tech (Logistiktechnologie GmbH) im Technologiezentrum Dortmund selbständig. Als ge- schäftsführender Gesellschafter etablierte er die LogTech in den Bereichen der Automatisierung von förder-, lager- und handha- bungstechnischen Prozessen im allgemeinen Feld der Logistik so- wie als Spezialbüro für den auf- strebenden Industriezweig der Entsorgungslogistik. Seit August 1995 leitet Karl-Heinz Wehking als geschäftsführender Instituts- leiter das heutige Institut für För- dertechnik und Logistik der Uni- versität Stuttgart. Das Institut gliedert sich in die Forschungs- schwerpunkte Seilforschung und Seilanwendung, Entsorgungslo- gistik, fördertechnische Maschi- nen und Baumaschinen sowie Lagertechnik und Logistik. Prof. Wehking ist seit Frühjahr 2000 Fachgutachter der DFG für den Bereich der Fördertechnik und seit dem 1. Oktober 2000 Pro- rektor für Forschung und Tech- nologie.