Umlenkungen
Zugkraft auf Umlenkung, Baum 2:
Die Zugkraft an den Anschlagpunkten von Baum 1 und Baum 3 verändert sich nicht und beträgt:
Die max. Kraft, die auf das Seil wirkt, verändert sich auch nicht und beträgt:
* Das Seilgewicht bleibt bei unseren Berechnungen unberücksichtigt
Daraus folgt für Umlenkungen:
- Je spitzer der Winkel bei Umlenkungen, desto höher die Kraft auf den umlenkenden Anschlagpunkt
- Die Kraft, die auf die Umlenkung wirkt, kann sich hier max. um Faktor 2 erhöhen (siehe: Das Prinzip «der festen Rolle»
- Erst ab 120° (und flacher) wird der Anschlagpunkt entlastet.
Das Prinzip der festen Rolle
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An der festen Rolle werden Kräfte lediglich umgelenkt. Beispiel: Auf der linken Seite der Rolle zieht eine Kraft mit 800 N (ca. 80 kg) – ebenso auf der rechten Seite. |
Diese Erhöhung der wirkenden Kräfte bei Umlenkung ist sicherheitsrelevant (siehe dazu die Beispiele 1 bis 3).
Beachte hierbei auch:
- Unsaubere Knoten im Seil können die Bruchlast um bis zu 2/3 verringern.
- Bei der Verwendung von Drahtseilen können zu spitze Winkel und zu enge Radien das Material schädigen.
Beispiel 1
| Statische Kräfte | Dynamische Kräfte | ||
|---|---|---|---|
| Personenlast (F1): | 80 kg | max. Personenlast (F1) bei Pendeln: | 240 kg |
| max. Last auf Umlenkpunkt: | 160 kg | max. Last auf max. Last auf Umlenkpunkt (F1+F2): | 480 kg |
| inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 480 kg | inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 1440 kg |
Seil, Sicherungsschlaufen, Karabiner etc. müssen also laut EN mind.
720 kg aushalten, ebenso natürlich der Ast (Anschlagpunkt).
Beispiel 2
| Statische Kräfte | Dynamische Kräfte | ||
|---|---|---|---|
| Personenlast (F1): | 80 kg | max. Personenlast (F1) bei Pendeln: | 240 kg |
| Last auf Anschlagpunkt: | 80 kg | Last auf Anschlagpunkt: | 40 kg |
| inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 240 kg | inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 720 kg |
Die Belastungen auf den Ast und die Umlenkung können hier doppelt so gross werden wie im Beispiel 1. Laut EN müssen also 1440 kg eingeplant werden.
Beispiel 3
Jedoch hängt es dieses Mal an einem Tragseil.
| Statische Kräfte | Dynamische Kräfte | ||
|---|---|---|---|
| Personenlast (F1): | 80 kg | max. Personenlast (F1) bei Pendeln: | 240 kg |
| max. Last auf Umlenkpunkt: | 160 kg | max. Last auf Umlenkpunkt (F1+F2): | 480 kg |
| inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 480 kg | inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 1440 kg |
Das Seil, Sicherungsschlaufen am Gurt etc. müssen inkl. EN-Sicherheitsfaktor 3 mind. 750 kg (3 × 240 kg) aushalten, die Umlenkung für sich genommen 1440 kg.
Es wirken also max. 480 kg auf den Umlenkungspunkt als vertikale Kraft auf das horizontal gespannte Tragseil.
Das Heimtückische an dieser Konstruktion ist allerdings das «Tragseil-Prinzip». Je nach Durchhang des horizontal gespannten Tragseils steigen die Kräfte, die auf das Tragseil selbst und auf die Anschlagpunkte und Bäume wirken, ins Unermessliche.
Beispiel
| Personenlast (F1): | 80 kg |
| Vertikale Kraft, die max. auf das Tragseil wirkt: (z.B. bei 90 Grad-Pendelsturz) |
480 kg |
| Spannweite des Tragseils: | 20 m |
| Durchhang des Tragseils unter Last: | 2 m = 10 % |
| Zugkraft auf Bäume, Tragseil, Anschlagpunkte etc.: | 1223 kg |
| inkl. Sicherheitsfaktor 3: | 3670 kg |
Das Prinzip der losen Rolle
Mit einer sogenannten «losen Rolle» lässt sich beim Heben und Bewegen von Lasten Kraft einsparen, denn diese bewegliche Umlenkung halbiert die Kraft. Im Gegensatz zu einer festen Rolle (standortfeste Umlenkung) bewegt sich die Rolle mit der daran befestigten Masse in Zugrichtung. Dieses Prinzip ist als Flaschenzug bekannt – im Grunde eine Kombination von losen und festen Rollen. Wir können dies nutzen, um Seile zu spannen. Dazu werden sowohl interne als auch externe Flaschenzüge benutzt.
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Beispieleinsätze von Flaschenzügen
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Zwei 1:2 Flaschenzüge aus einem Seil inkl. Rückholzug der Seilbrückenlast -
Zwei 1:2 Flaschenzüge zur Seilspannung ohne Verwendung einer Astgabel -
Prinzip in der Praxis -
1:4 Verhältnis im Einsatz bei einem Brückencache -
Zwei simple 1:2 Flaschenzüge zum Spannen einer Doppelseilbrücke -
Zwei simple 1:2 Flaschenzüge für eine Doppelseilbrücke unter einer Brücke -
Zwei 1:2 Flaschenzüge zum Spannen einer doppelten Schrägseilbrücke -
1:3 Flaschenzug unter Verwendung einer Doppelrolle mit Rücklaufsperre zum Spannen einer Wurfbeutelschleuder -
Lkw-Spanngurte als Seilbrücke ohne Durchhang unter einer Brücke (Ellington-Flaschenzug)
