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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannratsche mit Spannkraftprüfer mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Spannratschen finden insbesondere im Bereich des LKW-Güterverkehrs Anwendung und sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Ein Spanngurt besteht in der Regel aus einem Zurrgurt und einem mit dem Zurrgurt verbundenen Spannratsche. Der Zurrgurt besteht aus einem Gurtband aus textiler beziehungsweise. chemischer Faser. Die europäische Norm „DIN EN12195-2 Zurrgurte aus Chemiefasern” ist seit Februar 2001 in Kraft. Alle Zurrgurte, die seit diesem Datum hergestellt wurden, entsprechen diesen Vorgaben beziehungsweise Normen.
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Die Spannratsche ist ein Spannelement, das bei der Verwendung von Zurrgurten überwiegend zum Einsatz kommt. Die Spannratsche besteht aus Rahmenteil, in dem eine Aufwickelwelle drehbar gelagert ist. Ferner ist ein Spannhebel vorgesehen, der über einen innerhalb des Spannhebels verschieblich gelagerten Sperrschieber die Aufwickelrolle in eine Drehrichtung bewegt. Der Sperrschieber selbst greift in ein Sperrrad, das mit der Aufwickelwelle drehfest gekoppelt ist. Durch Hin- und Herbewegen des Spannhebels wird das Aufwickeln des Zurrgurtes auf die Aufwickelwelle bewirkt. Ist ein Lösen gewollt, so wird der Sperrschieber ausser Eingriff gebracht und aufgrund der Vorspannung wickelt sich der Zurrgurt zumindest zum Teil selbsttätig von der Aufwickelwelle ab.
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Die Spannratschen müssen derart gestaltet sein, dass ein absichtliches Vorgehen nötig ist, um sie zu lösen. Um Verletzungen zu vermeiden, müssen alle Arten von Spannelementen rückschlagfrei arbeiten. Diese Forderung ist erfüllt, wenn der unter Spannung stehende Spannhebel der Spannratsche beim Öffnen nicht mehr als 15 cm zurück schlägt. Die Ratschenleistung, also die Höhe der erreichbaren Vorspannkraft, hängt ganz entscheidend von der Bauart der eingesetzten Spannratsche ab.
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Für die Handhabung der Zurrgurte wird das Gurtband in die Aufwickelwelle an der Spannratsche eingefädelt und mit dem Betätigen des Spannhebels auf die Aufwickelwelle der Spannratsche aufgewickelt. Um in der Regel einen festen Sitz des Gurtbands zu gewährleisten, sind ca. zwei Windungen des Zurrgurtes auf die Aufwickelrolle aufzubringen. Es ist darauf zu achten, dass nicht mehr als 3 bis 4 Windungen auf der Aufwickelwelle aufliegen, da sonst die Gefahr besteht, dass sich die Spannratsche unkontrolliert öffnen kann.
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Es gibt dabei verschiedene Ratschentypen. Diese unterscheiden sich zum einen durch die Länge des Ratschenhebels. Hierbei sind Kurzhebelratschen oder auch so genannte ”Standardratschen” bekannt, die eine Hebellänge von ca. 20 bis 25 cm aufweisen. Mit diesen standardmässigen Spannratschen können Vorspannkräfte von 200 daN bis 400 daN erreicht werden.
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Eine Weiterbildung sind so genannte ”Zug- oder Langhebelratschen”. Diese unterscheiden sich von den Kurzhebelratschen insbesondere dadurch, dass der Hebelarm wesentlich länger ist. Dieser beträgt ca. 30 bis 35 cm. Der Vorteil dabei liegt, dass aufgrund des entsprechenden Hebelangriffs beziehungsweise des aufzubringenden Moments Vorspannkräfte im Bereich zwischen 400 daN und 600 daN aufgebracht werden können. Eine höhere Vorspannkraft bedeutet, dass insbesondere bei Niederzurrvorgängen deutlich weniger Zurrmittel (Spannratsche mit Spanngurt) zur Sicherung der Ladung erforderlich werden. Die Vorspannkraft gibt somit eine Qualität für die Verzurrung des zu entsprechenden Gegenstandes.
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Nach den Vorgaben der DIN EN12195-2 ist die Leistungsfähigkeit der Spannratsche ebenfalls auf dem Zurrgurtetikett mit dem Kürzel STF zu vermerken. Manche Spannratschen sind mit einer Kennzeichnung von Zahlengrössen wie 2500 daN oder 4000 daN versehen. Dies ist ein Hinweis auf die Zurkraft (jedoch nicht auf die Vorspannkraft) dieser Spannratsche.
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Zum Aufbringen der notwendigen Zugspannkraft beziehungsweise zum Erreichen der Vorspannkraft ist vorgesehen, eine normale Handkraft in Höhe von 50 daN aufzubringen. Zwar ist denkbar, dass höhere Kräfte aufbringbar sind, in dem beispielsweise Verlängerungen an den Spannratschenhebel angeordnet werden. Diese führen jedoch in der Regel zur Überbeanspruchung der Spannratsche und zu möglicherweise sehr schweren Verletzungen für den Anwender, wenn die Grenzwerte entsprechend überschritten werden.
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Das Niederzurren, ein kraftschlüssiges Verfahren, ist die bei dem Strassengütertransport am häufigsten angewandte Ladungssicherungsmethode. Ein gesicherter Kraftschluss ist dann gewährleistest, wenn die Vorspannkraft Fv zusammen mit der Reibungskraft Fw so ausreichend bemessen ist, dass auf die Ladung einwirkenden Kräfte ausgeglichen werden. Das Niederzurren erfolgt in der Regel durch die genannten Zurrgurte, die über die Ladung gespannt sind. Mit der Vorspannkraft wirken die Zurrgurte senkrecht auf die Ladung und zur Ladefläche.
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Die Vorspannkräfte addieren sich zur vorliegenden Gewichtskraft der Ladung und schaffen ausreichend Anpressdruck, sodass einwirkende Kräfte die Ladung nicht verschieben können.
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Das Schräg- oder Diagonalzurren unterscheidet sich grundsätzlich vom Niederzurren, denn hier ist die zulässige Zugkraft als Rückhaltekraft entscheidend und nicht die Vorspannkraft. Die Zurrgurte müssen deshalb so ausgelegt werden, dass die Last in Richtung der auftretenden Kräfte gleichmässig gesichert ist. Die Zurrpunkte am Ladungsträger beziehungsweise an der Last müssen die eingeleitete Kraft aufnehmen.
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Es wird empfohlen, maximal 50% der zulässigen Zugkraft als Vorspannkraft einzusetzen. Die DIN EN12195-2 für Zurrgurte fordert die Angabe der STF (Standard Tension Force) auf Vorspannkraft auf dem Etikett eines Zurrgurtes.
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Da es aber unterschiedliche Spannelemente gibt, ist es für den Bediener entscheidend zu wissen, welche Vorspannkraft er mit seinen Zurrgurten aufbringt.
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Entscheidend zum Verzurren der Ladung ist jedoch die Vorspannkraft. Hier sind aus dem Stand der Technik Vorspannkraftmessgeräte bekannt, die durch Niederdrücken des Zurrgurtes feststellen, wie dieser sich entsprechend durchbiegen lässt. Hat man kein Vorspannkraftmessgerät, kann man sich mit einem Fingertest behelfen. Der Zurrgurt muss wie eine Gitarrensaite klingen.
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Nachteile der Standes der Technik
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Die Grundfunktion von Zurrgurten ist, dass Ladungen sicher und zuverlässig während des Transportes gesichert sind. Es besteht die Gefahr, dass aufgrund von Rüttelbewegungen, Bremsbewegungen und Beschleunigungen die Zurrgurte lockern und das Ladegut nicht mehr festgezurrt ist. Dies tritt insbesondere dann ein, wenn während der Ladungssicherung die notwendige Vorspannkraft nicht auf den Zurrgurt aufgebracht wird.
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Es sind zwar aus dem Stand der Technik Vorrichtungen, insbesondere elektrisch betriebene Vorrichtungen bekannt, die die Vorspannkraft feststellen und messen.
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Jedoch für den Alltag sind diese nicht praktikabel, da diese in der Regel sehr grossen Belastungen ausgesetzt sind, und dann aufgrund dessen dass es ein sehr empfindliches Messgerät ist, nicht mehr korrekt funktionieren. Zudem sind sie batteriebetrieben, sodass eine dauerhafte Nutzung nicht problemlos gewährleistet ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung bereit zu stellen, mit der sichergestellt ist, dass die notwendige Vorspannkraft auf das Ladegut aufgebracht wird.
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Lösung der Aufgabe
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, eine Spannratsche mit einem Spannkraftprüfer zu versehen, der ständig die Vorspannkraft im Gurt misst. Die Lösung der Aufgabe besteht in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.
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Vorteile der Erfindung
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Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung besteht darin, dass während dem Spannvorgang bereits der Nutzer erkennen kann, ob er die notwendige Vorspannkraft erreicht hat oder nicht.
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Auch während eines langen Zeitraumes (insbesondere während, des Transports) kann ständig durch eine optische Kontrolle festgestellt werden, ob die notwendige Spannkraft noch vorhanden ist oder nicht. Somit ist auch eine sporadische Kontrolle möglich.
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Der Spannkraftprüfer ist derart ausgestaltet, dass dieser rein mechanisch ausgelegt ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass weder Batterien noch sonstige elektrische Elemente notwendig sind. Dies führt wiederum dazu, dass eine dauerhafte und einwandfreie Benutzung möglich ist. Eine dauerhafte Nutzung unabhängig von Wetter, Schmutz und anderen Umwelteinflüssen ist ohne Wartung gewährleistet.
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Der Spannkraftprüfer selbst ist federbelastet ausgelegt. Dies bedeutet, dass ein bewegliches Element gegen ein feststehendes Element durch den unter Zugspannung stehenden Zurrgurt gedrückt wird, wobei das Drücken entgegen der Federkräfte – die von Federelementen bereitgestellt werden – erfolgt. Bevorzugt werden als Federelemente nicht Spiralfedern verwendet, sondern es werden so genannte Polymerfedern eingesetzt. Diese sind zylinderförmig ausgestaltet und weisen in der Mitte einen Hohlraum in der Ausbildung einer zentrisch angeordneten durchgehenden Bohrung (in Längsachse) auf. Der Hohlraum ist dazu geeignet, diesen beispielsweise mit einer Schraube zu durchsetzen, damit die Feder positioniert werden kann.
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Der Spannkraftprüfer kann je nach Auslegung der Spannratsche unterschiedliche maximale Spannwerte aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass unterschiedliche Federkonstanten für die Federelemente verwendet werden.
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Das bewegliche Element ist in einer Führung im Rahmenteil des Spannkraftprüfers gelagert. Dadurch, dass das Rahmenteil blechartig ausgebildet ist, erfolgt die Lagerung in einem Längsschlitz. An dem Rahmenteil ist eine Positionsmarke vorgesehen, die anzeigt, welcher minimale Vorspannwert erreicht werden muss, damit die Ladung sicher fixiert ist. Ist der Spanngurt mit der erfindungsgemässen Spannratsche gezurrt und fixiert wird durch Hin- und Herbewegen des Spannhebels erreicht, dass das bewegliche Element des Spannkraftprüfers sich innerhalb des Längsschlitzes bewegt und zwar in Richtung des feststehenden Elements.
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Ist die Positionsmarke von dem beweglichen Element erreicht, so ist das ein Signal für den Betrachter, dass die angegebene Vorspannkraft im Zurrgurt nun anliegt. Somit können auf diese einfache und visuelle. Art und Weise der Betrachter und Benutzer der Spannratsche sicher gehen, dass die notwendige Vorspannkraft aufgebracht ist.
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Auch für Kontrollen, beispielsweise für Lastkraftwagen Kontrollen die von der Polizei durchgeführt werden, eignet sich ein solcher Spanngurt. Denn durch eine einfache Sichtkontrolle kann auf einfache Art und Weise festgestellt werden, dass die notwendige Spannkraft erzielt worden ist.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass der Spannkraftprüfer als Zusatzbauteil an jede bekannte Spannratsche anbringbar ist, auch nachträglich in der Form einer Nachrüstung. Der Spannkraftprüfer ist derart ausgelegt, dass
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Spannkraftprüfer, vorzugsweise als integrativer Bestandteil einer Spannratsche für den Einsatz von Slacklines eingesetzt wird. Dadurch kann, beispielsweise im Schulsport sichergestellt werden, dass auf der einen Seite Bauteile, an der die Slackline angeordnet ist, nicht überbeansprucht werden. Auf der anderen Seite kann aber auch damit sichergestellt werden, dass die Slackline ordnungsgemäss gespannt ist, wenn die entsprechend vorbestimmte Vorspannung in der Line erreicht ist.
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Ferner lässt sich der Spannkraftprüfer auch bei Sportgeräten einsetzen, die zu verspannen sind, wie beispielsweise Reckstangen, Stufenbarren, Pferd oder ähnliches. Damit kann auch von ungeübten Personen ein sicherer Aufbau eines solchen Sportgeräts gewährleistet werden.
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Auch zum sicheren Fixieren von Gegenständen, wie zum Beispiel Lautsprecherboxen auf Trägern über Zuschauerplätzen gibt der Spannkraftprüfer die Sicherheit, dass mit der notwendigen Vorspannkraft die Verzurrung korrekt erfolgt ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.
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Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemässe Spannratsche,
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2 eine Unteransicht auf die erfindungsgemässe Spannratsche gemäss 1,
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3 eine Explosionsdarstellung der Spannratsche gemäss 1 und 2,
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4 einen Schnitt durch die Spannratsche gemäss 1 entlang einer Schnittebene IV-IV,
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5 eine perspektivische Ansicht auf den. Spannkraftprüfer (ohne Spannratsche).
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die erfindungsgemässe Spannratsche 1 gemäss den 1 und 2 besteht aus einem ersten Rahmenteil 2 sowie einem Spannhebel 3, wobei der Spannhebel 3 mit einer Aufwickelwelle 4 drehbar gekoppelt ist. Die Aufwickelwelle 4 ist weiterhin mit einem Sperrrad 5 gekoppelt, das wiederum mit einem Spannschieber 6, der im Spannhebel 3 verschiebbar angeordnet ist, zusammenwirkt. Die Aufwickelwelle 4 dient dazu, ein freies Ende eines Zurrgurtes Z aufzunehmen. Um diesen auf die Aufwickelwelle 4 aufzuwickeln, wird der Spannhebel 3 in und gegen Pfeilrichtung 7 um die Achse der Aufwickelwelle 4 verschwenkt. Bei der Verschwenkbewegung des Spannhebels 3 gleitet der Spannschieber 6 auf dem Sperrrad 5 entsprechend ab, wenn er in seine 1 dargestellte Ausgangsform zurückgeführt wird. Beim Aufklappen wird die Aufwickelwelle 4 mitgenommen, sodass der Aufwickelprozess (und damit das Verspannen des zu sichernden Ladeguts) des Zurrgurtes Z durchgeführt wird.
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Das Rahmenteil 2 besteht aus beidseitig angeordneten Blechen, die zum einen über die Aufwickelwelle 4 und zum anderen über ein Bolzenelement 8 miteinander starr, gehäuseartig verbunden sind.
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Erfindungsgemäss ist nun ein Spannkraftprüfer 10 vorgesehen, der bei einem ersten Ausführungsbeispiel (1 bis 4) erfindungsgemäss Bestandteil der Spannratsche 1 ist.
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Der Spannkraftprüfer 10 besteht aus einem weiteren Rahmenteil 11, das an dem Bolzenelement 8 der Spannratsche angelenkt ist. Vorzugsweise ist der Spannkraftprüfer 10 drehfest mit dem Spannratsche 1 gekoppelt.
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Das Rahmenteil 11 besteht aus zwei Blechen, das wiederum über den Spannbolzen 8 und ein weiteres Verbindungselement 12, Rahmen beziehungsweise gehäuseartig miteinander verbinden ist. An dem Rahmenteil 11 ist in unmittelbaren Bereich an dem von der Aufwickelwelle 4 entgegengesetzten Ende ein feststehendes Element 13 als Anschlag angeordnet, das sich ebenfalls von der einen Seite des Rahmenteils 11 zur gegenüberliegenden Seite des Rahmenteils 11 erstreckt und ortsfest angeordnet ist. Ein verschiebbares in und gegen Pfeilrichtung 14 angeordnetes weiteres bewegliches Element 14 ist gegenüber dem feststehenden Element 13 federartig gelagert. Das bewegliche Element ist ein im Querschnitt halbkreisförmig, zylinderartiges Element, dessen Enden Lagerelemente 19 aufweisen, die mit Ausnehmungen 20 in dem Rahmenteil 11 zusammenwirken. Die Lagerungen für das bewegliche Element 14 im Rahmenteil ist ein Längsschlitz, in dem das jeweilige Lagerelement 19 des beweglichen Elements 13 gleitet. Ein oder beide freien Enden weisen zusätzlich Positionsmarken 21 auf, die mit einer Positionsmarke 22 auf dem Rahmenteil 11 die für eine sachgerechte Verzurrung zumindest erforderliche Vorspannung angeben.
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Die federartige Lagerung des beweglichen Elements 14 gegenüber dem feststehenden Element 13 wird durch Federelemente 15 erreicht, die dazwischen angeordnet ist. Der Zurrgurt Z wird mit seinem einen Ende in den Spannkraftprüfer eingeschlauft, derart, dass die schlaufenartige Ausbildung 16 des Zurrgurtes an dem beweglichen Element 14 des Spannkraftprüfers 10 anliegt.
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Wirkt nun eine Kraft F, vorzugsweise die Spannkraft in der angegebenen Pfeilrichtung, so verschiebt sich das bewegliche Element 14 in Pfeilrichtung derart, dass die von dem Federelement 15 bereitgestellte Federkraft überwunden werden muss.
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Das Federelement 15 ist derart ausgelegt, dass sich das bewegliche Element 14 erst dann in Pfeilrichtung bewegt wird, wenn die durch die Federkonstante der Federelemente bestimmte Federkraft überwunden wird. Bei einer bestimmten zurückgelegten Strecke wird dann das freie Ende des beweglichen Elements 14 bzw. dessen Positionsmarke 21 die Positionsmarke 22 auf dem Rahmenteil 11 erreichen. Dies bedeutet dann, dass die minimal notwendige Vorspannkraft erreicht ist.
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Die Federelemente 15 sind aus Polyurethan und vorzugsweise zylinderförmig. Sie sind an dem beweglichen Element 14 und dem feststehenden Element 13 ortsfest angeordnet. Sie sind derart gewählt, dass sie dafür geeignet sind, die minimale Vorspannkraft anzuzeigen. Die Polyurethanfedern sind witterungsbeständig und können somit bei jeder Temperatur und nach jedem Lagerprozess ihre entsprechende Leistung erbringen.
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Alternativ zu den beschriebenen Federelementen können selbstverständlich auf Spiralfedern oder gleichwirkende Mittel verwendet werden. So kann auch vorgschlagen werden, den Zwischenraum zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Element mit einem elastischen Kunststoff zu füllen.
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Der in 5 dargestellte Spannkraftprüfer 10 unterscheidet sich von dem in den vorherigen Figuren dadurch, dass dieser ein Schnittstellenelement 23 aufweist, das dazu geeignet ist, den Spannkraftprüfer 10 mit einer Spannratsche zu koppeln. Bei herkömmlichen Spannratschen wird der Bolzen, der für die Aufnahme des einen Ende des Zurrgurts vorgesehen ist, geöffnet und der Spannkraftprüfer 10 angeflanscht. Der Bolzen kann wieder verwendet werden, so dass dann Spannkraftprüfer 10 und Spannratsche ein Element sind. Die schlaufenartige Ausbildung des Zurrgurts, der zuvor an dem Bolzen angeordnet war, wird nun an das bewegliche Element 14 des Spannkraftprüfers 10 angeordnet.
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Vorzugsweise geschieht dies in der Art, dass die Schlaufe geringfügig vergrössert wird, so dass diese dann neben dem beweglichen Element 14 auch das feststehende Element 13 umfasst. Dadurch ist es möglich, dass auch bereits eingesetzte Spannratschen mit dem erfindungsgemässen Spannkraftprüfer 10 nachgerüstet werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN12195-2 [0002]
- DIN EN12195-2 [0008]
- DIN EN12195-2 [0013]
