Reißfestigkeit von Seilen testen

#1449474
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Hallo,
ich würde gerne mal Ideen Sammeln wie man die Reißfestigkeit von Seilen 
testen kann. Diese Konstruktion soll natürlich möglichst einfach und 
billig sein. Die Seile habe eine Reisfestigkeit von 600kg bis 2 Tonnen. 
Also in diesem bereich sollen sie getstet werden können. Hätte jemand 
eine Idee wie man diese Kräfte aufbringen könnte? Die Hebel müssten ja 
schon ziemlich groß sein um die Kraft auf ein erträgliches Maß zu 
reduzieren. Es reicht eine genauigkeit von 100kg.
Gruß
Peter
#1449508
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Sind das Seile aus chinesischer Fertigung, wegen der Reisfestigkeit ?

Generell die Reißfestigkeit zu prüfen, geht nicht, das wäre ja das 
Gleiche, wie die Ansprechgrenze von Schmelzsicherungen zu prüfen.
Also nur stichprobenweise, siehe Stichwort Materialprüfung.

Kontinuierliche Prüfung wäre auf folgende Weise möglich: Das Seil läuft 
über zwei Rollen, die über ein Differentialgetriebe gekoppelt sind. Eine 
passende Bremse sorgt für ausreichend Zug am einlaufenden Seil sodass es 
nicht auf den Rollen rutscht. Ebenso ein Rollenantrieb am ablaufenden 
Seilende.

Mit dem Differentialgetriebe kann man erreichen, dass das Seil zwischen 
den beiden Rollen einer einstellbaren Zugkraft ausgesetzt ist. Damit 
könnte man wenigstens die Aussage erreichen " Das Seil hält sicher eine 
Zugkraft von ... Newton aus.
(Zusätzlich bringt das Differential eine Energieersparnis, die den Zug 
ausübende Rolle wird über das Differentialgetriebe von der bremsenden 
Rolle angetrieben, am Differentialgetriebe braucht man nur die Verluste 
durch Schlupf und Dehnung des Seils aufzubringen )
#1449554
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Hallo,
es geht hier nicht darum ein "ganzes" Seil zu testen sondern nur Stücke 
von ca. 50cm-1m. Es geht darum Kletterseile und Reepschnüre zu testen. 
D.h. die Seile dehnen sich nochmal locker um 50% (eher mehr). Sprich ich 
bräuchte ein "Verfahrweg" von ca. 1m. Das Budget ist natürlich relativ 
klein (vieleicht so 100€-200€ wobei ich Stahl evt. umesonst bekomme 
kann) Also mit Differentialgetrieben und Hydraulikzylinder wird das 
nichts ;-). Weiß jemand was für Lasten eine M30 Schraube aufnehmen kann 
und bis zu welcher Last sie sich noch einigermaßen drehen läßt?
Gruß
Peter
#1449561
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Also, es geht um Materialproben und um ein selbstgebautes Gerät.

Irgendeine alte Ständerbohrmaschine hat einen Zahnschienenantrieb mit 
einem großen vierarmigen Antrieb für den Vorschub beim Bohren. Da gibts 
welche mit sehr kräftigen Säulen, die locker 20kN aushalten. Den 
Bohrantrieb weg, eine Aufnahme rein, die kann sogar mit einer Messuhr, 
zur Kraftanzeige ausgestattet sein, und schon ist was einfaches 
brauchbares entstanden.
#1450013
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Hallo,
Danke für eure Ideen.
@Thomas S. ich dachte diese Wagenheber funktionieren nur auf Druck oder 
liege ich da falsch?
@Michael
Hebt das auch eine Mutter? Und vor allem läßt sich die Schraube bei so 
einen Druck überhaupt noch drehen? Meine Idee wäre nämlich gewesen eine 
M30 Gewindestange zu nehmen und ein Loch für einen Stab zum drehen 
reinzubohren. Weil allein schon durch das Gewinde hätte ich ja eine sehr 
gute Untersetzung und mit einen Hebel von einen Meter könnte ich mir gut 
vorstellen diese Kräfte dann aufzubringen. Zwei Stück "Paraell" zu 
machen wäre dann wieder schwierig gleichzeitig zu drehen. Macht es 
eigentlich von der Reibung her viel aus ob ich VA oder normalen 
Verzinkten Stahl nehme?

Gruß
Peter
Gast #1450088
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@Peter Z.:

http://de.wikipedia.org/wiki/Gewindespindel

Schraubstöcke, Viezkelter, und Wagenheber, durfte ich bis heute schon 
reichlich testen. Die Gewindesteigung spielt eine wesentliche Rolle zur 
Übersetzung.

VA oder verzinkt ist da seltener was, eher geschwärzt und gut gefettet 
(wegen Reibung und Rost). Bei meinem Wagenheber hat die Spindel etwa M8, 
und da ist an Kräften die halbe Fahrzeugmasse beteiligt (ca. 600kg).
Persönliche Seite #1450098
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Ich denke mal, M20 Gewindestangen sollten auch locker reichen. Die 
gibt's nämlich noch in den meisten Baumärkten.
Und 20kN sind nicht so extrem viel. Das sollte einen normale M20 Mutter 
noch ohne irgendwelche Probleme aushalten.
Du kannst ja man das für 20kN notwendige Drehmoment bereichen. Ein M20 
Gewinde hält nämlich soweit ich weiß deutlich über 300Nm aus, und 
vermutlich wirst du da bei 20kN weit darunter bleiben.
#1450102
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Neue Idee!

Seil auf der einen Seite eingespannt, und am anderen Ende auf einer 
Welle aufrollen. An dieser Welle einen dieser "alten" 
Drehmomentschlüssel (mit Skala und Zeiger und evtl. Schleppzeiger).

Radius dieser Welle klein wählen im Verhältnis zu Länge des 
Drehmomentschlüssels. Das gibt ein gutes Übersetzungsverhältnis.

Als Welle wäre sogar eine Verlängerung aus dem großen Ratschenkasten 
denkbar.
Da kannst Du den Drehmomentschlüssel direkt einstecken. Auf die 
Welle(Verlängerung) einen Bolzen aufschweißen, um das Seil zu 
befestigen.

1cm Radius der Welle gegenüber 100 cm Länge gibt 1/100.

Zugfestigkeit z.B. 10 000N (1000kg) wird auf 100N (also ca. 10kg) 
runtergesetzt....das geht doch.

gude
ts
#1450121
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> ich werde diese Seile natürlich nicht mehr benutzen wenn ich sie da
> einmal eingespannt habe. (Zumindestens nicht zum Sichern ;-)

Nein, auch für andere Sachen, als zum Sichern darfst du die Seile nicht 
aufheben! Denn du kannst nicht garantieren, dass irgendjemand mal an die 
Seile ran kommt und auf die Idee kommt, die doch noch zu benutzen.

Auch einfach wegschmeißen darfst du sie nicht, da sie immer noch jemand 
benutzen könnte. Die Seile müssen unbenutzbar gemacht werden. Z. B. in 
kleine Stückchen zerschneiden.

Wenn du sowieso das Seil in Meterstücke schneidest, um sie in deine 
Maschiene zu spannen, dürfte das (imho) vermutlich reichen.
#1450439
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eine M20 oder M30 gewindestange wird sich unter 10kN belastung 
sicherlich noch verdrehen lassen, und hält das (auf zug) auch locker 
aus.

nur sind normale metrische gewinde mit 60 grad flankenwinkel nicht für 
bewegungen gedacht, sondern zum befestigen.

ein bewegungsgewinde wie z.b. eine trapezspindel wäre erheblich 
geeigneter.

sowohl verzinkte als auch VA gewindestangen sind eher ungünstig. va 
neigt besonders zum fressen. am besten wäre blanker stahl.

auf jeden fall ordentlich fett nehmen und das ganze gut einfetten.

wenns nur um ne handvoll seile geht, jede lehrinstitution die im 
metallbereich bissel was macht, hat i.d.r. für zugversuche ne maschine 
rumstehen. also z.b. berufsschulen, fachoberschulen mit praxisanteil, 
usw. überall wo da irgend nen mechaniker, metallfacharbeiter oder 
sonstwas ausgebildet wird, und ne drehmaschine/fräsmaschine rumsteht, is 
in der regel auch ne maschine für solche zugversuche da. die wird i.d.R. 
auch kaum benutzt ;) und lässt sich eventuell mal für was inne 
kaffeekasse benutzen.
#1450585
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ja, solche spindeln meine ich.

neben ebay gibts sowas auch noch bei mädler -> http://www.maedler.de

man kann das zwar ausrechnen, wichtig is hierbei die zulässige 
flächenpressung auf den gewindeflanken,

aber selbst diese kunststoffmuttern lassen bei TR10x2 schon 1060N axiale 
statische last zu.

http://www.igus.de/_Product_Files/Download/pdf/67_GL_DE_Trapez-screen.pdf

wenn du also eine metall-mutter verwendest (messing/rotguss) und dein 
gewinde sowieso etwas dicker wählst (sagen wir 14-16 oder gar 20mm 
nenndurchmesser) bist du völlig unkritisch.

im PDF stehen auch die tragenden flächenanteile in mm², wenn du die 
zulässige flächenpressung für die mutter von deinem händler kriegst, 
kannst du dir die zulässige axiallast selbst ausrechnen. dürfte aber wie 
gesagt weit unkritisch sein.

die mutter hat immer das weichere material, daher wirds da i.d.r. zuerst 
kritisch.

der stahl selbst hat bei weitem genug zugfestigkeit, der bei ebay 
angegebene C15..

http://www.saarstahl.com/fileadmin/saarstahl_extranet/images/04_produkte/walzstahlsorten/deutsch/0401_C15.pdf

..hat mal gute 240N/mm² streckgrenze, das heißt ab 4mm² fläche des 
kerndurchmesser vom gewinde bist du wieder unkritisch, .. also total 
uninteressant, da du eh das zigfache schon bei TR10 hast ...

ich würde wohl, wenn 1000N die maximallast sind die du erwartest, TR14 
oder TR16 nehmen, da is dann ne menge sicherheit drin, preislich nimmt 
sich das nich viel, un is auch so noch handlich. TR30 ist sicherlich 
weit überdimensioniert.

achja, trapezspindeln haben nen miesen wirkungsgrad, kannst du mit 0,3 
annehmen, damit kannst du dir ausrechnen wieviel drehmoment bzw 
handkraft an einem hebel mit länge X du brauchst, um deine 1000N zu 
erzeugen.

Also gehen wir mal von gesunden 4mm steigung aus

F=M/P oder wie war das ? das wär dann F*P=M

1000N*0,004m=4Nm

dank des miesen wirkungsgrades landen wir aber bei gut 13Nm effektivem 
drehmoment (4Nm/0,3 wirkungsgrad) das man wohl braucht.

sagen wir mal 30cm hebel, wären 43N (13Nm/0,3m=43N) ähm ja is nich 
wirklich anstrengend die geschichte :) kannste ne große kurbel 
draufschwurbeln, weil wird eher weg-intensiv sein.
#1450670
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@Peter Z.

Warum so kompliziert? Mit ner Spindel wird das nichts.

Du willst doch sicher wissen bei welcher Zugkraft das Seil reißt?

Besorge dir eine Personenwaage(-120kg~1,2kN), einen Wagenheber 2t
(am besten hydraulisch)und zwei Stahlträger.
Mein Vorschlag für die Prüfanordnung:
                                                      evtl.zusatzgewicht
         xxxxxxxxStahlträger1xxxxxxxxSxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
     WWWaageWW                       S      H
     BBücherBB                       S     ZHZ
     BBücherBB                       S     ZHZ
     BBücherBB                       S     ZHZ
     BBücherBB                       S     ZZZ
    XXXXXXXXXXXXXXStahlträger2XXXXXXXSXXXXXXXXXX
         -----------L1--------------- --L2--
         F1                          F3    F2
S=Seil wirkt dabei quasi wie ein Drehgelenk
HZ=Hydraulikzylinder(Wagenheber)
Anstatt der Bücher kann man auch was anderes als Unterlage nehmen.
Von der Anordnung ist das eine Wippe wie man die vom Kinderspielplatz
her kennt.
Aus dem Hebel Satz F1xL1=F2xL2 dürfte sich dann ein brauchbarer Wert
ermitteln lassen. Für F3 müßte dann eine entsprechende Gleichung
gefunden werden. Das zusatzgewicht dient nur dazu die Waage auf Null
zu stellen wenn der Träger nicht lang genug ist. Bei entsprechender 
Anordnung läßt sich dann auch im Bereich mehrerer Tonnen prüfen.
Damit einem das ganze beim Seilriß  aber nicht um die Ohren fliegt
sollte man Stahlträger1 mit einigen lockeren Seilen sichern(nicht 
eingezeichnet). Die Größe des Stahlträger hängt stark davon
ab welche Kräfte man aufbringen will ohne das der Träger sich
nennenswert verbiegt. (Schrottplatz)

Wenn ich etwas nicht bedacht habe, Nobody is perfect.
#1450751
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Jungs, es geht hier nicht um Stahlseile, sondern um Kunststoffseile, die 
so konstruiert sind, daß sie sehr viel Energie aufnehmen können und sich 
dabei um 50% oder mehr dehnen - ein unelastisches Seil würde den 
Kletterer glatt umbringen, wenn er aus einigen Metern über dem letzten 
Sicherungspunkt ins Seil fällt.

Deswegen muß eine Seil-Prüfmaschine mit einer elastischen Dehnung von 
bis zu 100% zurecht kommen. Hebelmechanismen sind dafür wohl eher 
ungeeignet.

Außerdem muß man in Betracht ziehen, daß der Prüfling reißt und dabei 
die gesamte gespeicherte Energie in sehr kurzer Zeit freigesetzt wird.

Um die Maschine herum muß also noch ein hinreichend stabiler Käfig 
gebaut werden, damit nichts in Auge gehen kann.
#1450870
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Die Idee, vorhandene Prüfmaschinenen zu nutzen, ist wohl das
sinnvollste.

Die Teile stehen in fast jeder Berufsschule ziemlich sinnlos
rum. ( Weiß ich aus Erfahrung )

Ein Anruf beim Lehrer deines Vertrauens, evtl. eine kleine
Spende für die Kaffeekasse und das sollte machbar sein.

( Es kann natürlich sein, das du das im Rahmen einer
Schulstunde machen musst, mit 20 Zuschauern )

Aber du brauchst nur je 10 cm Seil!
#1450937
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>Jungs, es geht hier nicht um Stahlseile, sondern um Kunststoffseile, die
Wer hat was von Stahlseilen geschrieben?
>...dabei um 50% oder mehr dehnen
Das behauptet zumindest der TE.
>- ein unelastisches Seil würde den Kletterer glatt umbringen,
>wenn er aus einigen Metern über dem letzten Sicherungspunkt
>ins Seil fällt.
Wenn es um den Hals liegt, wahrscheinlich, aber sonst würden die
Kräfte vom Klettergeschirr großflächig auf den Körper verteilt,
vorzugsweise auf die Oberschenkel. Ob es sich hierbei um konventionelle
Seile oder spezielle elastische Seile handelt kann ich nicht sagen
weil das nicht mein Fachgebiet ist. Seile hab ich bei mir in vielen
Ausführungen rumliegen(vom Windsurfen und sonstige Anwendungen) aber
ob die Identisch sind kann ich nicht sagen. Unterschiedliche
Eigenschaften haben die fast alle. Gewöhnlich haben Kletterer ein 
Abfängerset am Seilende der einen Sturz abmildert. Gefährlich ist
wenn man dabei unkontrolliert irgendwo gegen knallt weil man ja die 
Bewegungskontrolle verloren hat.

>Deswegen muß eine Seil-Prüfmaschine mit einer elastischen Dehnung von
>bis zu 100% zurecht kommen. Hebelmechanismen sind dafür wohl eher
>ungeeignet.
Würde ich nicht sagen, wenn man so wie ich, einen großen
Rangierwagenheber hat, der locker 1m hoch hebt und zwei
Tonnen schafft.Mit dem Hub der Waage wird es dann allerdings
unrealistisch.
>Außerdem muß man in Betracht ziehen, daß der Prüfling reißt und dabei
>die gesamte gespeicherte Energie in sehr kurzer Zeit freigesetzt wird.
Das ist ja Sinn der Sache. Daher hab ich ja auch geschrieben das
man das ganze irgendwie sichern muss. Da hab ich schon ganz andere
Sachen gemacht. Wenn man da Bescheid weiß dürfte das kein Problem sein.

>Um die Maschine herum muss also noch ein hinreichend stabiler Käfig
>gebaut werden, damit nichts in Auge gehen kann.
Bisschen Zaungeflecht aus dem Baumarkt könnte da reichen.
Ich gehe mal nicht davon aus das der TE unfähig ist wenn er günstig
an Stahl kommt, wird er auch damit umgehen können. Wie er das
letztendlich löst, ist dann seine Sache wenn ihm eine (oder) mehrere
Ideen zusagen. Das ganze soll wohl mit wenig Geld und sonstigen Aufwand
brauchbare Ergebnisse erzielen.
Mit einer entsprechend langen Gewindestange kann man zwar lange Strecken
zurück legen aber wie soll der TE denn daraus schließen bei welcher
Kraft das Seil reißt?
da fällt mir nur so eine Idee ein:

                           G
                           M
        xxxxxxxxxxxxxxxxxxxGxxxxxxxxxx
        WWWwaageWWW        G BBücherBB
        BBBücherBBB        G BBücherBB
        BBBücherBBB        s BBücherBB
        BBBücherBBB        s BBücherBB
        BBBücherBBB        s BBücherBB
        BBBücherBBB        s BBücherBB
        xxxxxxxxxxxxxxxxxxxsxxxxxxxxxx


G= Gewindestange
s= seil
Statt Bücher wäre wohl Stahl praktischer und stabiler.
Vielleicht kann man ja doch statt der Gewindestange einen 
Rangierwagenheber nehmen der das Seil hoch zieht.
Ohne Hebel wird das aber nicht zu realisieren sein weil
die Waagen in der Regel nur bis 120kg messen können.
Allerdings müsste das Eigengewicht kompensiert werden weil
sonst die Waage falsche Werte bringt und der Meßbereich stark
eingeschränkt ist. Vielleicht gibts ja noch eine  bessere Lösung.
#1450944
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Lieber Max,

was Uhu geschrieben hat war schon richtig. Beim klettern benutzt man 
sogenannte Dynamikseile, die eine gewisse Dehnung haben, damit der Sturz 
nicht abrupt gebremst wird.

> Gewöhnlich haben Kletterer ein Abfängerset am Seilende der einen Sturz
> abmildert.

Nein, das haben sie in der Regel nicht, da das Seil diese Aufgabe 
übernimmt.

> Ob es sich hierbei um konventionelle Seile oder spezielle elastische Seile > 
handelt kann ich nicht sagen weil das nicht mein Fachgebiet ist

Wie sagt man so schön?
"Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Fresse halten."
#1450982
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> F*** dich

Na, na, bleib mal locker.

Ich hab doch offenbar recht, dass du wenig Ahnung vom Klettern hat. Was 
ja nicht schlimm ist. Muss man sich ja nicht mit auskennen. Trotzdem 
meintest du, umfangreiche Aussagen zu dem Thema machen zu müssen, die 
nun mal nicht zutreffen. Nunja, das sollte man halt nicht machen, wenn 
man sich mit etwas nicht auskennt.
#1451105
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@ Da Dieter

Dann würde ich mich doch mal an die eigene Nase fassen
und nicht solche pubertären Sprüche machen.
Ich hab nie behauptet Ahnung vom Klettern zu haben
und habe nur geschrieben was ich bisher darüber mal gelesen
habe als ich mich mit dem Thema vor längerem beschäftigt hatte.
Der TS hat ja auch nichts vom Klettern geschrieben
in seinem Startthread.
Seile werden ja auch beim Segeln und Surfen gebraucht
und da hab ich schon Kenntnisse und Erfahrung.
Das gleiche gilt für den Prüfmittelbau.
Wenn du meinst hier eine dicke Lippe zu riskieren musst
du dich nicht beschweren wenn man zum groben Klotz wird.
So schlau biste nämlich nicht.
#1451143
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Max M. schrieb:
> @ Da Dieter
>
> Dann würde ich mich doch mal an die eigene Nase fassen
> und nicht solche pubertären Sprüche machen.

Warum bist du so aggresiv?

> Ich hab nie behauptet Ahnung vom Klettern zu haben
> und habe nur geschrieben was ich bisher darüber mal gelesen
> habe als ich mich mit dem Thema vor längerem beschäftigt hatte.
> Der TS hat ja auch nichts vom Klettern geschrieben
> in seinem Startthread.

Na dann lies das hier mal: 
Beitrag "Re: Reißfestigkeit von Seilen testen"
#1451262
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Eine Stabile Galgen-konstruktion bauen. Einfach mal beim Saegewerk 
vorbeischauen und nachfragen was Balken kosten. Rohe Staemme gehen auch. 
Dann eine eine Kette an den Querbalken, dann das Seil einspannen und zwo 
Ibc-container drunterhaengen. Diese mit Wasser fuellen und schauen wann 
das Seil den Geist aufgibt. Wassermenge in den Containern ablesen und 
dann hast Du Deine Maximalbelastung. - Wenn Du ein wenig kreativ bist, 
dann kannst Du unter Deinen 200Euro bleiben. die Genauigkeit solltest Du 
auch damit hinkriegen koennen.
Gast #1451386
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> Nicht zu hoch haengen. Ein paar cm Abstand zum Boden reichen doch.

Selbst wenn die zwei tonnen aus nur 1cm schlagartig 'abgesetzt' werden, 
dürfte das im Nachbarhaus noch deutlich zu spüren sein.

Du wirst um eine Konstruktion mit Spindel (á la Holzspalter) nicht 
'rumkommen. Auch dann knallt's ordentlich, wenn das Seil reißt.
#1453795
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ich denke wenn man günstig an eine entsprechend kräftige waage kommt, 
die auf zug misst, sollte das mit der spindel praktikabel sein. es ist 
günstig, einfach zu bauen, man braucht keine großen massen oder 
gewichte, und man kann die große dehnung mit einer beliebig langen 
spindel ausgleichen.

es geht ja weniger um unbeherrschbar große kräfte, eher der weg is 
relativ hoch.

vom aufbau her reicht ein einfacher, rechteckiger rahmen, in dem das 
seil, die spindel, und die zugwaage in reihe nacheinander untergebracht 
werden.

damit könnte man auch den ganzen rahmen abdecken (vorne und hinten) mit 
drahtgeflecht o.ä. und oben die kurbel rausschauen lassen. somit wird 
das ganze auch sehr kompakt, ich würde mal sagen nicht größer als 
10x20-30cm im querschnitt, und etwa doppelt so lang wie das zu prüfende 
seilstück (bei nem meter seil etwa nochma nen meter spindel = 2m)

um 10kN druckkraft auf 2m länge aufzunehmen, braucht es auch keine sehr 
dicken stahlträger. hier reichen zwei leichte und günstige rechteckrohre 
o.ä. problemlos.
#1457591
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Hallo,
ich denke mal ich werde es mit einer Spindel machen. Weiß jemand wo ich 
solche Spindeln im Raum Karlsruhe bekomme? Versand ist leider nicht so 
gut da ich meistens nicht zuhause bin wen UPS und co kommen. Und die 
Post verschickt so großes zeug ja nicht.
Bei der Wage habe ich mir gedacht, dass diese gegenüber der Spindel mit 
einer Hebeluntersetzung mache. Bis 20-30kg gibt es ja recht günstige 
Zugwaagen.
Gruß
Peter

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