Ziel der Entwicklung

Seile bieten aufgrund ihres Eigenschaftsspektrums ein großes Potenzial in den folgenden Branchen:
- Forstwirtschaft
- Leichtbau
- Sportbereich
- Bauwesen
- Schifffahrt
- Fördertechnik
Bisher werden Seile für hohe Beanspruchungen überwiegend geflochten oder gedreht (geschlagen) am Markt angeboten. Bei geflochtenen Seilen können in Abhängigkeit des Einsatzgebietes unterschiedliche Strukturen hergestellt werden. Nachteilig bei der Flechterei ist das begrenzte Fassungsvermögen der bewegten Flechtspulen sowie Produktivitätsverluste durch Spulenwechsel, Schwachstellen durch die Knoten oder sonstigen Verbindungen.
Die Fa. Jakob Müller AG, Frick, CH, entwickelte ein neues Verfahren zur Herstellung gewebter Seile (siehe auch Veröffentlichung im Jahre 2009. Ziel war die Entwicklung von Seilen mit einer höheren Reißfestigkeit je Gewichtseinheit und/ oder geringerer Strukturdehnung im Vergleich zu einem geflochtenen oder einem gedrehten Seil. Diese Technologie wird als MultiSphere-Weben bezeichnet und mit Hilfe von modifizierten Nadelbandwebmaschinen umgesetzt. Schussabbindungen ermöglichen es, dass die Kern- und Mantellagen miteinander verbunden werden, ohne dass dabei Verschiebungen auftreten, welche Einfluss auf die Festigkeit des Seils haben. Dieses Prinzip der Abbindung von Kern- und Mantelfäden ist auch schon von speziellen geflochtenen Strukturen („Paralock“) bekannt. Unter Variation der Gewebebindungen können verschiedenartige Eigenschaften und Oberflächenstrukturen erzielt werden. Bei einem MultiSphere-Gewebe liegen die Kettfäden, welche durch die Schussfäden einer z-Ondulation unterworfen sind, parallel zur Seillängsachse, jedoch handelt es sich hierbei nur um eine kraftschlüssige Verbindung, weil sich die Schussfäden bei Belastung und Streckung der Kettfäden dehnen können.
Mit Hilfe der Seilwebtechnik ist es möglich, Seile mit und ohne Kerneinlage beziehungsweise unter Variationen der Materialanteile sowie der Bindungen (Atlas, Köper, Leinwand und abgeleiteten Bindungen beispielsweise auch Doppelseilstrukturen) herzustellen. Entsprechend der Anzahl der Fäden und Fadenfeinheiten lassen sich Seildurchmesser im Bereich von 8 bis 21 Millimeter erzielen.

Vorteile und Lösungen

Die Projektarbeit hat gezeigt, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten zur Herstellung von Kern-Mantel-Seilen für statische Anwendungen vorhanden sind, so wie es in der Zielstellung des Projektes aufgezeigt war. Dabei ist die Maschine Typ NC2M der Familie Jakob Müller Frick, für die wirtschaftliche Herstellung einer großen Vielfalt textiler Seilerzeugnisse verwendbar.

Zielgruppe und Zielmarkt

Innerhalb dieses INNO-KOM-Ost-Projekts wurde eine Technologie untersucht, welche Seilstrukturen mit Einsatzmöglichkeiten im statischen und halbstatischen Bereich bietet. Die entwickelten Seilstrukturen sollen auch Marktanteile klassischer Seil-Anwendungen im Commodity-Bereich als Einfachseile oder Kern-Mantelstrukturen abdecken. Von besonderem Interesse sind die Kern-Mantelstrukturen, hierbei können verschiedene Kernmaterialien und Ausführungen je nach Anwendung zum Einsatz kommen.
In den letzten Jahren ergaben sich eine Vielzahl neuer Anwendungen für Kernmantelstrukturen aus Hochleistungsfasern in der Luftfahrt sowie im Fahrzeugbau (Kern-Mantel-Geflechte und Hohlgeflechte aus Carbon).
Für die wirtschaftliche Verwertung der im Projekt erarbeiteten Forschungsergebnisse können folgende Zielgruppen und Anwendungsgebiete benannt werden:
- Marinebereich
- Schiffbau
- Bauwesen
- Anlagenbau
- Maschinenbau
In Deutschland wurden 2011 Seilererzeugnisse im Wert von zirka 110 Millionen Euro vertrieben. Die Prognosen wurden dabei vom statistischen Bundesamt in den letzten Jahren auf ein überdurchschnittliches Wachstum von fünf bis zehn Prozent ermittelt. International wird dabei von einem Wachstum zwischen zwei bis fünf Prozent angegeben, im Bereich der technischen Textilien liegt der Anstieg jährlich etwa bei 5 Prozent. Für den raschen Anstieg ist die zunehmende Erschließung neuer Anwendungsgebiete verantwortlich.
Ziel des STFI ist es, die im Vorhaben erarbeiteten Forschungsergebnisse zusammen mit Partnern aus den Bereichen Forschung und Industrie am Markt zu etablieren und somit einer für die Gesellschaft nutzbringenden, breiten Anwendung zuzuführen. Um diese Zielstellung über das bereits beschriebene Maß hinaus umsetzen zu können, werden derzeit bestehende Partnerschaften erweitert und intensiviert. Dadurch soll die Nutzung der Projektergebnisse in laufenden und neuen Forschungs- und Entwicklungsprojekten ermöglicht und der Zugang sowie die Zusammenarbeit mit Industriepartnern verbessert werden.