mini|Seilstücke: oben Seil einer Seilbahn, unten ein Förderseil. mini|Muster von Seilen im Bergbau, im Spiegel ihre Querschnitte.
Als Förderseil oder auch Schachtförderseil bezeichnet man im Bergbau ein Maschinenelement, das die von der Fördermaschine erzeugte Drehbewegung auf den Fördergutträger überträgt. Förderseile werden im Bergbau zum Heben und Senken von Lasten in hauptsächlich senkrechter Richtung in Schächten, Blindschächten und dergleichen verwendet. Förderseile, die im Bergbau verwendet werden, müssen nach den anerkannten Regeln der Technik hergestellt werden. Sie gelten als biegeweich und können deshalb nur Zugkräfte übertragen. Bei Luftseilbahnen sind Förderseile eine Kombination aus Zugseil und Tragseil. Erst mithilfe von Förderseilen konnten Einseilumlaufbahnen realisiert werden. Fahrbetriebsmittel (Sessel, Gondeln, Lastgehänge) werden dabei entweder fix verschraubt angeklemmt oder variabel in den Stationen an- und abgeklemmt.
Geschichte mini|Seiltrommel bei einem Pferde-Rundgöpel mini|Förderseile an einem Schachtgerüst (Zeche Zollverein)
Die Entwicklung vom direkten Abbau oberflächennaher Rohstoffe über Schurfpingen zu Schächten erforderte eine Möglichkeit der Lastenförderung ohne aufwändige direkte Weitergabe von Hand zu Hand beziehungsweise über Lastengänger. So wurden bereits sehr früh Seile aus Pflanzenfasern, gedrehtem Leder oder ähnlichem verwendet, um die ebenfalls fortwährend spezialisierten Gefäße für Fördergut oder Wasser anzuheben und abzusenken. In vielen Bergwerken stellte das Ein- und Ausfahren der Bergleute am Seil einen alltäglichen Anblick dar. Dabei saß der Bergmann entweder auf einem Knebel oder in einer Seilschlaufe. Wurden Förderseile anfänglich zweifellos direkt per Hand bewegt, schritt auch die Entwicklung der Seilantriebe rasch über Handhaspeln, Göpel und Wasserräder zu immer spezialisierteren Fördermaschinen fort.
War noch im späten Mittelalter die praktikable Teufe eines Förderschachtes hauptsächlich durch die Qualität verfügbarer Seile und mithin durch deren ungünstiges Verhältnis von Eigengewicht zu Reißfestigkeit neben der Leistung der hauptsächlich verwendeten Handhaspeln begrenzt, so ermöglichte die Entwicklung gleichmäßig geschmiedeter Ketten und hauptsächlich der Drahtseile bisher ungeahnte nutzbare Teufen durchgehender Schächte und bedingte so stets größer werdende Anforderungen an verwendete Fördereinrichtungen und deren Antriebe. Sehr gefürchtet sind Förderseilbrüche, insbesondere bei Seilfahrtschächten. Förderseile unterliegen daher einer regelmäßigen strengen Kontrolle. In der Vergangenheit führten Seilbrüche vor der flächendeckenden Anwendung besonderer Lastfangvorrichtungen oft zu teilweise schweren Bergwerksunglücken.
Seilmaterialien Förderseile werden, je nach Nutzung, aus verschiedenen Materialien gefertigt. Früher wurden Förderseile aus Naturfasern wie Hanf oder Aloe hergestellt. Später ging man dazu über, geschmiedete Ketten in der Schachtförderung einzusetzen. Im Jahr 1834 erfand Oberbergrat Albert in Clausthal das erste Drahtseil. Diese Seilart verdrängte nach und nach die bis dahin im Bergbau verwendeten Hanfseile und Ketten.
Hanf Förderseile aus Hanf wurden früher insbesondere in Belgien und Frankreich verwendet und aus gehecheltem Hanf hergestellt, der zu Fäden oder Garn versponnen und danach zu Litzen verdreht wurde. Die Litzen wurden anschließend zu Rundseilen verdreht. Diese Rundseile wurden bei der Haspelförderung verwendet. Die in der Schachtförderung eingesetzten Hanfseile bestanden in der Regel aus drei Litzen. Oftmals wurden für die Schachtförderung auch Bandseile aus vernähten Rundseilen verwendet. Besonders starke Seile wurden aus mehr als vier Litzen hergestellt und hatten eine Hanfseele, um die die Litzen in einem Drehungswinkel von 30 bis 50 Grad gewunden wurden. Die Reißkraft der Hanfseile hing von der Hanfqualität, der Intensität des Hechelns und teilweise auch von der Fadenerzeugung ab.
+ Vergleich Hanfseile unterschiedlicher Herkunft Hanfart Durchmesser mm Gewicht kg / Meter Tragfähigkeit / kg Seilsicherheitsfaktor 8 Russischer Reinhanf 52 1,9 2226 Reiner Schleißhanf 1,95 2493 Badischer Schleißhanf 1,95 2783Russischer Reinhanf 100 7 5163 Reiner Schleißhanf 7,2 5887 Badischer Schleißhanf 7,2 6476
Nachteilig bei Hanfseilen ist die, insbesondere bei Beachtung der Seilsicherheit, relativ geringe Tragfähigkeit. Wenn Hanfseile in nassen Schächten eingesetzt werden, müssen sie einen Fäulnisschutz erhalten. Dieser besteht entweder aus Karbolineum oder aus destilliertem Steinkohlenteer, mit dem die Seile getränkt werden. Dies verringert zwar die Tragkraft des Seiles, jedoch wird die Nutzungsdauer gesteigert. Nachteilig sind bei diesen Seilen zudem die hohen Kosten, weshalb man sich in bestimmten Bergrevieren, wie z. B. dem Harzer Bergrevier, nach Alternativen umsah und anstelle der Hanfseile geschmiedete Ketten bevorzugte.
Aloefasern Auch Aloefasern wurden früher im belgischen und französischen Bergbau als Förderseile verwendet. Hier waren insbesondere platte Aloeseile sehr verbreitet, während runde Aloeseile selten zur Anwendung kamen. Hergestellt wurden diese Seile aus den Fasern der Agave americana. Seile aus Aloe sind ungeteert etwa elf bis 12,5 % leichter als Hanfseile Zudem haben sie eine regelmäßigere Faser als Hanfseile. Außerdem sind sie in nassen Schächten haltbarer als Hanfseile. Seile aus diesen Fasern müssen ebenso wie Hanfseile mit einem Fäulnisschutz aus Teer versehen werden und nehmen durch das Tränken mit Teer etwa 13 % an Gewicht zu, bei Hanfseilen sind es etwa 17 %. Nachteilig ist bei Aloeseilen, dass sie eine geringere Zugfestigkeit als Hanfseile haben. Werden Aloeseile in trockenen Schächten oder bei trockener Witterung eingesetzt, dehnen sie sich sehr stark aus und werden leicht biegsam, so dass die Verbindungsnähte aufreißen.
Eisenketten Aus Kostengründen ging man im Laufe der Jahre dazu über, anstelle der Förderseile aus Naturfasern Ketten als Zugmittel bei der Schachtförderung zu verwenden. Diese sogenannten Kettenseile wurden aus geschmiedeten Kettengliedern hergestellt. In Schächten mit geringerer Teufe hatten Ketten gegenüber Seilen aus Naturfasern eine größere Haltbarkeit. Da die einzelnen Kettenglieder an den Umlenkrollen auch auf Biegung beansprucht werden, werden sie im Laufe der Betriebszeit an den Druckstellen spröde. Dies führte häufig dazu, dass Kettenglieder brachen. Durch den Bruch eines einzelnen Kettengliedes versagt die ganze Kette. Insbesondere die ruckartige Belastung, die dann entstand, wenn die Fördertonnen an Engstellen aufsetzten und sich ruckartig lösten, führten zu häufigen Kettenbrüchen. Dadurch kam es häufig zu schweren Unfällen mit zum Teil entsprechenden Schäden. Durch den Absturz der Fördertonnen kam es zu Schäden an der Schachtzimmerung und auch zu Unfällen mit Personenschaden.
Ein weiterer Nachteil der eisernen Ketten war ihr hohes Gewicht, was Kettenseile nur für Teufen bis 400 Meter nutzbar machte. Insbesondere bei tieferen Schächten wog das Kettenseil mehr als die mit Erz gefüllte Tonne. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts wurden Kettenglieder aus gezogenem Eisendraht gefertigt und hatten dadurch eine höhere Tragfähigkeit. Letztendlich konnten sich Ketten nicht durchsetzen und man ging eine Zeitlang wieder zu den alten Hanfseilen zurück. Das lag insbesondere daran, dass auch die neuartigen Ketten bei Teufen von mehr als 500 m versagten und häufig mit entsprechenden Folgen brachen. Mit Erfindung des Drahtseiles wurden Ketten nach und nach als Schachtförderseile verdrängt. Man verwendete sie nur noch als Schurz- oder Zwieselketten zur Verbindung des Förderseiles mit dem Fördergefäß.
Eisendraht Aufgrund der Nachteile von Eisenketten und Seilen aus Naturfasern forschte man nach besseren Lösungen für den Bergbau. Drahtseile sind das Ergebnis der Forschung nach Seilen aus tragfähigeren Materialien, die zugleich weniger voluminös sind als andere Seilmaterialien. Drahtseile haben bei gleicher Bruchfestigkeit nur ein Achtel des Gewichtes einer Kette. Des Weiteren spart man mit dem Drahtseil gegenüber der Seilkette etwa zwei Drittel der Breite auf dem Seilkorb ein, was wiederum dazu führt, dass man bei gleicher Antriebsleistung Seilkörbe mit größerem Durchmesser verwenden kann. Sie sind zudem bei gleichem Durchmesser um ein Mehrfaches tragfähiger als Seile aus Naturfasern. Drahtseile sind beständiger gegen Umwelteinflüsse als Hanfseile. Zudem konnten Drahtseile wesentlich günstiger hergestellt werden als Seile aus Naturfasern. Letztendlich haben Drahtseile gegenüber der Kette eine größere Laufruhe. Da Drahtseile im Bereich der Zeitstandfestigkeit arbeiten, haben aber auch sie nur eine begrenzte Lebensdauer. Für die Herstellung der Drahtseile werden verschiedene Metalle wie Eisen, Stahl, Flusseisen oder Bronzestahl verwendet. Bis zum Ende der 1960er-Jahre verwendete man im Bergbau Drahtseile aus weichem Eisendraht, die mit einer größeren Anzahl dünnerer Drähte mit 1–2 mm Stärke versehen waren. Heute werden im Bergbau nahezu ausschließlich aus einer Vielzahl kaltgezogener Litzen bestehende Drahtseile verwendet, wobei der durchschnittliche Litzendurchmesser etwa bei 2,5 mm liegt. Um die Drähte vor Rost zu schützen, werden die einzelnen Drähte verzinkt. Zudem müssen die Seile in regelmäßigen Abständen (je nach Belastung etwa alle vier Wochen) mit einem speziellen säurefreien Seilschmiermittel geschmiert werden.
Seilarten Man unterscheidet bei Förderseilen anhand der äußeren Form folgende Seile: Rundseile und Flachseile. Bei den Rundseilen unterscheidet man Rundlitzenseile und Dreikantlitzenseile. Flachseile sind geflochtene, einfach oder doppelt genähte Seile, die überwiegend als Unterseil verwendet werden. Dreikantlitzenseile und Flachlitzenseile gehören zur Gruppe der Formlitzenseile. Anhand des Verwendungszwecks werden Förderseile unterteilt in Oberseile und Unterseile.
Rundseile In der Schachtförderung werden überwiegend Rundseile verwendet. Für diese Seile werden vier bis acht einzelne Drähte zu einer Litze verflochten. Mehrere dieser Litzen werden zusammen mit einer Seileinlage zu einem Seil geschlagen. Diese Seile werden als Rundlitzenseile bezeichnet. Sie sind die wohl wichtigsten Seile für Schachtförderanlagen. Die einzelnen Drähte und Litzen müssen sehr dicht ohne Spielraum geflochten werden, damit es nicht zu einer starken Abnutzung durch gegenseitiges Reiben kommt. Je nach Schlagrichtung der Litzen werden die jeweiligen Seile in linksgängige oder rechtsgängige Seile unterschieden. Rundlitzenseile, bei denen die Schlagrichtung der Drähte der der Litzen entspricht, nennt man Gleichschlagseile. Rundlitzenseile, bei denen die Schlagrichtung der Drähte und der Litzen entgegensetzt verläuft, nennt man Kreuzschlagseile. Seile, die Kombination aus beiden Schlagarten haben, bezeichnet man als Wechselschlagseile.
Flachseile