Polyspast

Ein Polyspast ist ein mechanischer Flaschenzug, der aus mehreren Rollen und Achsen besteht, die so angeordnet sind, dass ein einzelnes Seil oder Kabel in einer Kombination durch sie hindurchläuft. Diese Anordnung reduziert den erforderlichen Kraftaufwand erheblich, weil die Last von mehreren Seilsträngen getragen wird statt von einem. Ein Polyspast mit vier tragenden Seilsträngen beispielsweise benötigt etwa ein Viertel der Zugkraft, die nötig wäre, um das gleiche Gewicht mit einem einzelnen Seil zu heben.

Das System funktioniert durch feste und bewegliche Rollen, die zusammenarbeiten. Feste Rollen sind an einem ortsfesten Gestell befestigt und ändern die Seilrichtung. Bewegliche Rollen sind an der Last selbst angebracht und schaffen den eigentlichen mechanischen Vorteil. Je mehr Rollen in den Schaltkreis aufgenommen werden, desto mehr Seilstränge tragen die Last, und die erforderliche Kraft am Zugende nimmt ab. Der Nachteil liegt in der Distanz: Um eine Last drei Meter mit einem Vier-Rollen-Polyspast zu heben, müssen 24 Meter Seil gezogen werden.

Praktische Geometrie und Grenzen

Der mechanische Vorteil eines Polyspasts wird durch Zählen der Seilstränge bestimmt, die die beweglichen Rollen tragen. Ein mechanischer Vorteil von 2:1 halbiert die Last am Zugende; ein 4:1-Verhältnis vervielfacht ihn erneut. Die meisten arbeitenden Polyspaste haben Verhältnisse von 2:1 bis 6:1. Darüber hinaus beginnen Reibung in den Rollenlagerungen und Seilsteifheit die Gewinne aufzuzehren. Stahl- oder Bronzeachsen sind entscheidend: Holzrollen bei einem Vier-Rollen-System können bereits 5 bis 10 Prozent des theoretischen Vorteils allein durch Reibung verlieren.

Ein Polyspast ist nur so stark wie sein schwächstes Bauteil. Das Seil muss für die volle Last auf jedem einzelnen Strang bemessen sein, nicht nur für die Aufteilung durch den mechanischen Vorteil. Ein Vier-Rollen-System, das 180 kg hebt, belastet immer noch jeden Strang mit 45 kg, daher muss ein Seil verwendet werden, das für mindestens 45 kg ausgelegt ist. Ebenso muss der Rollendurchmesser proportional zur Seildicke sein; zu kleine Rollen verursachen übermäßige Biegespannungen im Seil und führen zu vorzeitigem Versagen.

Der Name stammt aus dem Griechischen und bedeutet wörtlich "viele Rollen"; er erscheint in klassischen Texten zur Mechanik. Heute wird der Begriff hauptsächlich in schwerer Riggerei und maritimem Bereich verwendet, wo Flaschenzuganordnungen nach demselben Prinzip funktionieren. Moderne Kräne und Kettenzüge haben die meiste manuelle Polyspast-Arbeit ersetzt, doch die Geometrie ist unverändert geblieben: Sie ist die grundlegende mechanische Lösung für den Tausch von Weg gegen Kraft.