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Die Erfindung betrifft einen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildeten Spanngut-Verbinder zur Verbindung von unter Spannung stehenden Enden von Spanngut, insbesondere Seilen, Drähten, Stäben und/oder Rohren, mit einer Klemmeinrichtung zum Festklemmen eines ersten Spannguts und einer Befestigungseinrichtung für eine Halteeinrichtung zum Festlegen eines zweiten Spannguts, welches koaxial entgegengesetzt zu dem ersten Spanngut angeordnet ist. Die Klemmeinrichtung weist einen zumindest einseitig geöffneten Einführungskanal zum Einstecken eines festzulegenden Endes eines ersten Spannguts und mindestens einen in dem Einführungskanal zwischen dem Spanngut und einer Innenwand des Einführungskanals angeordneten in Axialrichtung, d. h. in Richtung des Einführungskanals, und Radialrichtung, d. h. von dem Spanngut weg bzw. auf das Spanngut zu, bewegbar geführten Klemmkörper auf.
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Die Anwendungsmöglichkeiten für derartige Spanngut-Verbinder sind vielfältig. Häufig werden derartige Verbinder in der Landwirtschaft zum Verlängern von Seilen oder Drähten verwendet, die entlang von Pfosten gespannt sind. Dies wird bspw. bei Zäunen oder auch im Obst- oder Weinbau verwendet, um die Pflanzen entlang der gespannten Drähte zu führen und festzuhalten.
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Eine besonders typische Anwendung ist der Weinbau, in dem die Reben an horizontal entlang von Pfosten gespannten Drähten angeheftet werden, wobei die Reben nach der Weinlese geschnitten und von den Drähten entfernt werden. Eine weitere Anwendung sind Weidezäune mit bestromten oder nichtbestromten Drähten oder Seilen, die dafür sorgen sollen, dass Tiere auf der Weide bleiben und nicht ausbrechen.
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In diesen Anwendungsfällen steht das Spanngut häufig unter einer erheblichen Spannung, teilweise in einer Größenordnung von bis zu 1000 N oder 2000 N, um die auf das Spanngut einwirkende Kraft aufnehmen zu können. Im Obst- und Weinbau entstehen derartig hohe Kräfte, wenn die an den Drähten angehefteten Pflanzen durch die Drähte nicht nur geführt sondern auch gehalten werden und bspw. Früchte tragen. Bei Weidezäunen können derartig hohe Kräfte auftreten, wenn ein großes Tier, bspw. eine Kuh oder ein Pferd, sich mit dem Körper gegen den Weidezaun lehnt.
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Das Spanngut, insbesondere Drähte oder Seile, wird meist in großen Rollen zur Verfügung gestellt, die zwischen zwei Endpunkten gespannt werden. Allerdings kommt es aufgrund der Länge der Abspannung immer wieder vor, dass das Spanngut an seinen Enden verlängert werden muss. Hierzu werden die vorbeschriebenen Spanngut-Verbinder eingesetzt.
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Ein derartiger Verbinder ist bspw. in der
DE 38 53 633 T2 beschrieben. Dieser Verbinder weist zwei in Längsrichtung eng benachbart und parallel angeordnete Durchgangskanäle auf, durch welche die zu verbindenden Drahtenden von verschiedenen Seiten ein- und durchgesteckt werden. In die Kanäle greifen federvorgespannte Keilelemente ein, die in Richtung der Durchgangskanäle vorgespannt sind, wodurch bei einem versuchten Herausziehen eines in den Kanal eingesteckten Drahts entgegen der Einsteckrichtung die Drähte gegen die Durchgangskanäle gedrückt und festgehalten werden. Dabei sind die Keilelemente so angeordnet, dass bei einer Bewegung der Drähte in Richtung einer wirkenden Spannkraft die auf die Drähte einwirkende Haltekraft erhöht wird. Nachteilig ist bei diesem Verbinder, dass die zu verbindenden Drahtenden durch den Verbinder hindurch gesteckt werden, so dass die freien Drahtenden in jede Richtung nach außen aus dem Verbinder herausstehen. Hierdurch wird zwar das Aufbringen einer Spannkraft bei der Montage erleichtert, weil an den aus dem Verbinder herausstehenden Drähten gegenläufig angegriffen und gezogen werden kann. Es besteht jedoch die Gefahr, dass sich bspw. Tiere an einem der Weidezäune durch die freien Drahtenden verletzen. Auch im Obstbau besteht insbesondere bei der Ernte eine erhöhte Verletzungsgefahr durch die aufgrund der Spannung meist abgewinkelt von den gespannten Drähten abstehenden Drahtenden. Außerdem können maschinelle Arbeitsschritte, bspw. eine maschinelle Ernte oder ein maschineller Schnitt an den Pflanzen, durch die freien Drahtenden erschwert oder verhindert werden.
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Dieses Problem kann bspw. bei Rebschnitt-Maschinen auftreten, welche den manuellen jährlichen Rebschnitt und das Ausheben automatisieren sollen. Diese Rebschnitt-Maschinen heben die ausgehängten, gespannten Heftdrähte samt Bogreben oder Trieben an und führen sie in einem vergleichsweise schmalen Spalt durch einen Häckselkopf, in dem die Reben geschnitten und zerkleinert werden. Der in der
DE 38 53 633 T2 vorgesehene Verbinder ist für einen solchen Anwendungsfall jedoch nicht geeignet, weil die Gefahr besteht, dass der Verbinder beim Eintritt in die kleine Öffnung das Durchführen des Drahtes blockiert, wobei unerheblich ist, ob der Draht durch eine feststehende Maschine gezogen oder die Maschine entlang des gespannten Drahtes bewegt wird.
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Aus der
US 2387436 A ist ein Draht- oder Stabverbinder bekannt, bei dem die zu verbindenden Drähte von zwei Seiten koaxial in einen einseitig geöffneten Einführungskanal eingesteckt und mittels federvorgespannter Klemmelemente in zu dem vorbeschriebenen Verbinder grundsätzlich ähnlicher Weise gehalten werden. Bei diesem Verbinder besteht keine Verletzungsgefahr durch frei aus dem Verbinder heraustretende Drahtenden. Allerdings sind die federvorgespannten Klemmelemente um eine Achse drehbar angeordnet, wobei das Festklemmen dadurch erfolgt, dass die Feder die Klemmelemente um die Achse in eine Klemmposition gegen die zu verbindenden Drähte oder Stäbe drückt. Dies kann zu Problemen führen, wenn der gespannte Draht durch einen Engpass, bspw. einen angetriebenen Walzenspalt, Schneckengang oder eine sonstige relativ kleine Öffnung, hindurch geführt werden muss und an der Öffnung anschlägt, weil dann die insbesondere durch die Federkraft gehaltene Verklemmung durch Drehen des Klemmelements um die Achse gelockert werden kann und die Klemmung u. U. gelöst wird. Außerdem müssen die Zugkräfte mechanisch durch die Achse der Klemmelemente ausgehalten werden, die jedoch leicht brechen oder sich aus der Verankerung lösen können. Daher ist dieser Klemmmechanismus für das Aufbringen hoher Klemmkräfte nicht geeignet.
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Aus der
DE 696 19 027 T2 ist ferner eine Kupplung für längliche Gegenstände, insbesondere Seile, bekannt, in welche die Seile von beiden Seiten koaxial eingeführt und dort an Haltemitteln festgehalten werden. Diese Haltemittel können bspw. in die Seile eingreifende Dornen oder schmale Durchgangsöffnungen sein, hinter denen die Seilenden verknotet werden, um sie in der Kupplung zu halten. Die hier beschriebene Kupplung ist zwar besonders platzsparend, kann jedoch keine ausreichend hohen Haltekräfte für die zu verspannenden Seile aufbringen, die in den vorbeschriebenen Anwendungen benötigt werden und in der Größenordnung zwischen 1000 N bis 2000 N liegen können.
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Die
DE 10 2005 007 737 A1 beschreibt einen Halter mit den gegenständlichen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, der jedoch nicht für das Spannen von Spanngut, sondern für das Abhängen von Gegenständen gedacht ist.
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Aus der
DE 85 03 494 U1 ist eine Klemmvorrichtung für Seilabhängungen von Pendelleuchten und dergleichen bekannt, wobei das Gehäuse für eine Klemmung in zwei Richtungen eine zweite entgegengesetzte Klemmeinrichtung aufweist.
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Auch die
FR 1 083 537 A offenbart eine Fixiervorrichtung für Leitungen, Kabel und Rohre mit zwei entgegengesetzten Klemmeinrichtungen. Dabei sind in schrägen Kanälen Kugeln angeordnet, welche mittels einer vorgespannten Feder auf die Leitungen, Kabel oder Rohre einwirken.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Verbinder für unter hohen Spannkräften im Bereich von 1000 N und mehr verspanntem Spanngut zur Verfügung zu stellen, bei dem das Spanngut koaxial angeordnet ist, wobei ein Durchführen des Spanngut-Verbinders durch vergleichbar kleine Öffnungen ohne die Gefahr eines Blockierens des Spanngut-Verbinders beim Eintreten in die Öffnung möglich sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spanngut-Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Klemmeinrichtung einen sich in Richtung der auf das Spanngut einwirkenden Zugkräfte verjüngenden Innendurchmesser der Innenwand aufweist, an welcher entlang der Klemmkörper sich abstützend derart geführt ist, dass der Klemmkörper bei einer Bewegung in Richtung der sich verjüngenden Innenwand des Einführungskanals die Klemmöffnung zur Aufnahme des Spannguts verkleinert. Der Klemmkörper führt bei seiner Bewegung entlang der Innenwand des Einführungskanals also eine Axialbewegung in Richtung der Achse des Einführungskanals, die mit der Achse des einzuführenden bzw. festklemmbaren Spannguts zusammenfällt, und gleichzeitig eine Radialbewegung bezogen auf die Achse des Einführungskanals bzw. des einzuführenden Spannguts aus. Die Radialbewegung bewirkt dabei das Festklemmen des Spannguts, wobei sich der Klemmkörper auf der dem Spanngut gegenüberliegenden Seite an der Innenwand des Einführungskanals abstützt. Hierdurch werden wesentlich höhere Klemmkräfte erreicht als bei dem Klemmmechanismus aus der
US 2387436 A .
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Dabei ist vorgesehen, dass das Verhältnis bzw. der Quotient der maximalen radialen Ausdehnung des Spanngut-Verbinders, bezogen auf die Achse des Einführungskanals bzw. festklemmbaren Spannguts, zu der durch den maximalen kleinsten freien Durchmesser in dem Einführungskanal definierten maximalen Klemmöffnung zur Aufnahme des Spannguts kleiner oder gleich 3 ist. Vorzugsweise ist das Verhältnis sogar kleiner als 2,5 und idealer Weise sogar kleiner als 2. Die maximale radiale Ausdehnung beschreibt also den maximalen Radius des Spanngut-Verbinders, ausgehend von der Achse des Einführungskanals bzw. festklemmbaren Spannguts, bis hin zu dem von dieser Achse am weitesten vorstehenden Körperpunkt des Spanngut-Verbinders.
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Die durch den kleinsten freien Durchmesser in dem Einführungskanal definierte maximale Klemmöffnung bezieht sich auf den maximal zur Verfügung stehenden kleinsten (nicht notwendiger Weise runden) Raum, der zum Einstecken des Spannguts nutzbar ist. Dieser im Rahmen der Beschreibung auch als Durchmesser bezeichnete Raum, der in einer normal zu der Achse des festklemmbaren Spannguts ausgerichteten Ebene liegt und eine freie Querschnittsfläche in dem Einführungskanals bildet, wird typischer Weise durch den (auch nicht notwendiger Weise runden) Durchmesser (Querschnittsfläche) der Innenwand der Einstecköffnung und/oder durch den von einem oder mehreren Klemmkörpern in der Nicht-Klemmposition freigelassenen Durchmesser (Querschnittsfläche) bestimmt, je nach konkreter Ausbildung der Klemmmechanismen.
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Erfindungsgemäß ist die Halteeinrichtung zum Festlegen des zweiten Spannguts eine der Klemmeinrichtung für das erste Spanngut identische Klemmeinrichtung, die über die Befestigungseinrichtung aneinander festgelegt werden. Die Befestigungseinrichtung weist einen Bolzen auf, der von der der Öffnung zum Einstecken des Spannguts in den Einführungskanal entgegengesetzten Seite, d. h. rückwärtig, in den Einführungskanal jeder Klemmeinrichtung eingesetzt ist und diesen verschließt. Dadurch wird auf einfache Weise erreicht, dass die Achsen der Einführungskanäle beider Klemmeinrichtungen koaxial zueinander ausgerichtet sind.
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Zur Sicherung und Aufnahme der Zugkräfte können die beiden Klemmeinrichtungen bzw. allgemeiner die Klemmeinrichtung und die Halteeinrichtung miteinander durch Verschrauben lösbar aneinander festgelegt sein. Um die Stabilität weiter zu erhöhen kann auch vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung oder die Halteeinrichtung um die gemeinsame Achse des ersten und zweiten Spannguts gegeneinander verdrehbar ausgebildet sind und in der montierten Stellung von Klemmeinrichtung und Halteeinrichtung eine ineinander greifende Verzahnung aufweisen, die zur Aufnahme von Kraft in Richtung der Zugkräfte ausgebildet ist. Diese Verzahnung kann bspw. durch eine Verschraubung gesichert werden.
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Unabhängig davon gelten auch für diese Ausführungsform die im Zusammenhang mit der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform dargestellten Varianten der Halteeinrichtungen entsprechend.
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Erfindungsgemäß ist der Spanngut-Verbinder zumindest in seiner Außenform rotationssymmetrisch um den Einführungskanal aufgebaut und das Verhältnis bzw. der Quotient des maximalen Außendurchmesser des Spanngut-Verbinders zu der durch den einen oder die mehreren Klemmkörper definierten maximalen Klemmöffnung zur Aufnahme des Spannguts in der Klemmeinrichtung kann kleiner oder gleich 6 sein. Vorzugsweise ist das Verhältnis sogar kleiner oder gleich 5, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 4.
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Indem bei der vorbeschriebenen Ausführungsform das erste und das zweite Spanngut koaxial entgegengesetzt zueinander angeordnet bzw. ausgerichtet sind, tritt bei dem Verbinden der Enden des Spannguts durch den Spanngut-Verbinder kein radialer Versatz bezogen auf das Spanngut auf, der zu Problemen beim Durchführen des Spannguts durch kleine Öffnungen führen könnte. Die Klemmöffnung ist, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß zu verstehen als die durch den oder die Klemmkörper, ggf. im Zusammenwirken mit einer Innenwand, an welcher des Spanngut zum Festklemmen anliegt, im nicht verklemmten Zustand des Spannguts freigelassene Öffnung, in welche das Spanngut eingesteckt werden kann, wobei sich diese Öffnung erfindungsgemäß bei Anwendung einer Spannung auf das Spanngut durch eine vorzugsweise radial bezogen auf die Achse des Spannguts gerichtete Bewegung zum Festklemmen des Spannguts verringert.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktionslösung liegt darin, dass der Spanngut-Verbinder rotationssymmetrisch um den Einführungskanal aufgebaut ist, in den das Spanngut eingesteckt wird. In seinem funktionsgemäßen Zustand, in welchem der Spanngut-Verbinder die beiden Enden des Spannguts unter Spannung miteinander verbindet, ist der Spanngut-Verbinder damit auch rotationssymmetrisch um die Achse des Spannguts ausgerichtet, so dass auch die sich radial von der Achse des Spannguts (bzw. der damit zusammenfallenden Achse des Einführungskanals) erstreckende Ausdehnung so klein wie möglich ist. In vielen Anwendungssituationen verbessert die rotationssymmetrische Ausführung des Spanngutverbinders darüber hinaus das Durchführen durch eine kleine Öffnung. Die kleine radiale Ausdehnung hat den Vorteil, dass beim Durchführen des mit dem Spanngut-Verbinder verbundenen Spannguts durch eine bezogen auf den Durchmesser des Spannguts vergleichsweise kleine Öffnung, d. h. eine Öffnung, die bspw. im Bereich des 10 bis 50 fachen Spanngutdurchmessers liegt, ein Blockieren des Spanngut-Verbinders beim Eintritt in die Durchgangsöffnung vermieden werden kann. Die Halteeinrichtung für das zweite Spanngut ist erfindungsgemäß identisch zu der Klemmeinrichtung für das erste Spanngut, so dass der Spanngut-Verbinder aus zwei koaxial entgegengesetzt angeordneten, identischen Klemmeinrichtungen besteht.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Spanngut-Verbinders kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis bzw. der Quotient des Außendurchmessers des Spanngut-Verbinders an der Öffnung des Einführungskanals zu der maximalen Klemmöffnung zur Aufnahme des Spannguts in der Klemmeinrichtung kleiner oder gleich 3, vorzugsweise kleiner oder gleich 2,5 ist.
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Dies gilt insbesondere, wenn in dem Spanngut-Verbinder ein zur Führung des einen oder der mehreren Klemmkörper dienender, axial beweglicher Käfig aufgenommen ist, der vorzugsweise im Klemmzustand aus der freien Öffnung des Einführungskanals heraussteht. Dies ermöglicht es, mit einer einfachen, das Spanngut (bis ggf. auf einen Einführungsschlitz) umgebenden Scheibe den Käfig in den Spanngut-Verbinder hinein zu drücken. Dabei wird auch der Klemmkörper in einen Bereich des größeren Innendurchmessers des Einführungskanals gedrückt, wodurch die Klemmung durch den Klemmkörper gelockert wird.
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Der in der Außenform rotationssymmetrische Spanngut-Verbinder erhält erfindungsgemäß eine zigarillo-artige Form, da der Außendurchmesser des Spanngut-Verbinders an der Schnittstelle zu dem freiliegenden Spanngut kleiner bzw. am kleinsten ist und sich in Richtung des (in den Spanngut-Verbinder eingesteckten) Endes des Spannguts erweitert, wobei die Aufweitung vorzugsweise stetig wachsend insbesondere bis zu einer Mitte oder einem Mittenabschnitt des Spanngut-Verbinders verläuft. Diese Form ist für Zigarillos typisch, so dass diese Form als zigarillo-artig bezeichnet werden kann.
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In der erfindungsgemäßen Ausführung ist diese zigarillo-artige Form auf jeder Seite des Spanngut-Verbinders bei der Klemmeinrichtung vorgesehen. Je nach Anwendung ist es von Vorteil die zigarillo-artige Form des Spanngut-Verbinders sowohl für die Aufnahme bzw. das Festlegen des ersten Spannguts in der Klemmeinrichtung als auch für die Aufnahme bzw. das Festlegen des zweiten Spannguts in der Halteeinrichtung vorzusehen, bspw. insbesondere dann, wenn der Spanngut-Verbinder auf beiden Seiten dieselben oder ähnliche Klemmeinrichtungen aufweist. Eine Durchführung des Spanngut-Verbinders durch eine vergleichsweise kleine Öffnung ist bei dieser Ausführungsform somit in einer oder sogar in beide Bewegungsrichtungen einfach möglich, weil der rotationssymmetrisch um die zentrale Klemmachse (Achse des Einführungskanals zum Einstecken des Klemmguts) aufgebaute Spanngut-Verbinder an zumindest einer oder beiden Stirnseiten des Spanngut-Verbinders einen erheblich kleineren Querschnitt aufweist, der insgesamt zu einer strömungsgünstigen, zigarillo-artigen Form führt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt darin, dass das durch die äußere Bauform eingenommene Volumen im Verhältnis zu dem maximalen Durchmesser des Klemm- bzw. Spannguts, welches in dem Verbinder geklemmt werden kann, relativ gering ist. Im Vergleich zum Stand der Technik, der für einen Quotienten gemessen als Volumen des Verbinders dividiert durch den Durchmesser des Klemmguts einen Wert von 2,5 oder darüber aufweist, kann dieser Quotient aus Volumen des Verbinders und Durchmesser des Klemmguts bei der vorliegenden Erfindung im Bereich von 2,0 oder sogar darunter liegen. Ein derartiges Maß ist besonders vorteilhaft, wenn der Spanngut-Verbinder durch Öffnungen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser (rund oder eckig) durchgeführt werden soll.
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Dieser vorbeschriebene Aufbau lässt sich besonders einfach verwirklichen, indem die Klemmeinrichtung eine vorzugsweise konusförmige Hülse aufweist, welche die Außenform des Spann-Verbinders im Aufnahmebereich für das erste Spanngut bildet und welche den sich in Richtung der auf das Spanngut einwirkenden Zugkräfte (d. h. hin zu der Öffnung des Einführungskanals) verjüngenden Innendurchmesser der Innenwand aufweist, an der der eine Klemmkörper oder die mehreren Klemmkörper der Klemmeinrichtung geführt ist bzw. sind. Durch eine derartige Hülse können auf einfache Weise die vorbeschriebenen Außenmaße eingehalten und gleichzeitig die notwendige Klemmkraft aufgebracht werden, indem sich die Hülse in Richtung der Öffnung des Einführungskanals verjüngt, so dass die Klemmkörper bei einer Bewegung des Spannguts in Richtung der Zugkräfte auf das Spanngut hinbewegt werden und eine erhöhte Klemmkraft ausüben.
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Die durch die Innenwand der Hülse definierte Querschnittsfläche kann bei einem in der Außenform rotationssymmetrischen Spanngut-Verbinder vorzugsweise kreisförmig ausgebildet sein, aber auch eine rechteckige oder polygonale Form aufweisen. Durch eine kreisförmige Querschnittsfläche ergibt sich dann erfindungsgemäß ein in Richtung der Öffnung des Einführungskanals trichterförmig verjüngender Einführungskanal, durch den die benötigten Klemmkräfte auf den oder die Klemmkörper einfach ausgeübt werden können. Durch den sich verjüngenden Innendurchmesser der Hülse wird also eine sich vorzugsweise konisch in Richtung der Öffnung des Einführungskanals zulaufende Innenwand ausgebildet, welche vorzugsweise einen Konuswinkel von maximal 8° bezogen auf die mit dem Einführungskanal zusammenfallende Achse des Spanngut-Verbinders aufweist, wobei der bevorzugte Konuswinkelbereich maximal 6° zur Erzielung möglichst hoher Zugfestigkeit beträgt. Besonders hohe Zugfestigkeiten insbesondere auch für am Außenumfang glattes Spanngut, bspw. einen Draht, lassen sich erreichen, wenn der Konuswinkel besonders vorteilhafter Weise zwischen 4° und 5° liegt.
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Der – grundsätzlich bekannte – Mechanismus des Festklemmens des Spannguts wird nachfolgend noch einmal kurz beschrieben, wobei sich die zahlenmäßig genannten Zugspannungen in diesem Beispiel auf einen vergleichsweise dünnen Draht als Spanngut beziehen, dessen eigene Bruchfestigkeit unter Zugbelastung bei ca. 3000 N liegt. Die in der Klemmeinrichtung vorgesehenen Klemmkörper geben im spannungsfreien Zustand eine Klemmöffnung frei, in welche das Spanngut eingesteckt werden kann. Nach Einstecken des Spannguts liegen die Klemmkörper sowohl auf dem Außenumfang des Spannguts als auch an dem Innenumfang der eine Stützfläche bildenden Innenwand des Einführungskanals an, die erfindungsgemäß besonders einfach durch die Innenwandfläche der vorbeschriebenen Hülse gebildet werden kann. Dazu ist der Klemmkörper oder der den Klemmkörper führende Käfig vorzugsweise durch ein Federelement, bspw. eine Spiralfeder, in Klemmrichtung vorgespannt.
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Wenn nun das Spanngut unter Spannung dazu tendiert, aus der Einführöffnung des Spanngut-Verbinders wieder herausgezogen zu werden, werden die Klemmkörper aufgrund einer Haftreibung und/oder der Federvorspannung mit dem Spanngut in Richtung der sich auf das Spanngut zu verjüngenden Stützfläche geführt, wodurch die zunächst im Wesentlichen durch eine Haftreibung gegebene Verbindung zwischen den Klemmkörpern und dem Spanngut in eine kraftschlüssige Verbindung übergeht, die je nach eingesetzten Materialien Zugspannungen zwischen 1000 N und 2700 N standhalten kann. Bei Erhöhung der Zugspannung werden die Klemmkörper aufgrund der sich verjüngenden Stützfläche immer stärker in Richtung des Spannguts bewegt, so dass sich die Haltekraft erhöht und auch Verformungen des Spannguts durch die Klemmkörper auftreten können. Durch diese Art des Klemmmechanismus werden eine zuverlässigere Klemmung und höhere Klemmkräfte erreicht als bei der
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Dieser Mechanismus des Festklemmens arbeitet dann besonders zuverlässig, wenn die Klemmeinrichtung einen auch als Düse bezeichneten Käfig, vorzugsweise mit einer Durchgangsöffnung für das Spanngut, aufweist, welcher Käfig in den Einführungskanal aufgenommen ist und eine Führung für den Klemmkörper an der Innenwand des Einführungskanals derart aufweist, dass der Klemmkörper bei Bewegung des Käfigs in dem Einführungskanal in Richtung des sich verjüngenden Innendurchmessers sich in Richtung des Spannguts bewegt und ggf. in das Spanngut eingedrückt wird. Der als besonders vorteilhaft vorgeschlagene Käfig sichert und führt dabei die Bewegung des Klemmkörpers bzw. der Klemmkörper und verhindert ein zu Fehlfunktionen führendes Verkanten des Klemmkörpers oder der Klemmkörper in der Klemmeinrichtung.
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Alternativ zur Verwendung eines Käfigs kann an der Innenwand des Einführungskanals auch eine Führung vorgesehen sein, in welcher der bzw. ein Klemmkörper aufgenommen ist und welche den Klemmkörper entlang der sich verjüngenden Innenwand führt.
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Eine Feder zur Vorspannung des Klemmkörpers oder der Klemmkörper in Klemmrichtung kann unmittelbar an einem Klemmkörper oder an dem Käfig angreifen. Für beide der vorgenannten Möglichkeiten ist es besonders vorteilhaft, wenn die Feder bspw. als Spiralfeder ausgebildet ist und das einzusteckende Spanngut umgibt bzw. koaxial mit der Achse des einzusteckenden Spannguts angeordnet ist. Hierdurch wird der Platzbedarf für die Feder deutlich verringert. Außerdem arbeitet die Feder unabhängig von dem Federtyp besonders zuverlässig, wenn sie zur Vorspannung des Klemmkörpers in Klemmrichtung einen Schub auf den Klemmkörper bzw. Käfig, je nach Ausführungsform, ausübt. Im Gegensatz zu einer Zugwirkung wird durch die Schubwirkung der Feder auch der für den Einbau benötigte Raum vermindert.
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Unabhängig davon, ob ein solcher als Führungskörper dienender Käfig vorgesehen ist oder nicht, kann ein Klemmkörper bevorzugt als Kugel ausgebildet sein. Es eignen sich jedoch auch walzen- oder keilförmige Klemmkörper, wobei die in einem Käfig geführten Kugeln jedoch eine äußerst platzsparende Klemmeinrichtung bilden.
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Vorzugsweise weist die Klemmeinrichtung mehrere, insbesondere drei Klemmkörper auf, die insbesondere gleichmäßig über den Umfang des Spannguts verteilt sind. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Spanngut-Verbinder rotationssymmetrisch um die Klemmachse ausgebildet ist, so dass um den gesamten Umfang des Spannguts herum gleich viel Platz für das Anbringen der Klemmkörper besteht. Durch die gleichmäßige Verteilung über den Umfang wird im Vergleich zu asymmetrisch angeordneten Klemmkörpern oder gar nur einem Klemmkörper auch die Klemmkraft erhöht, so dass höhere Zugspannungen ausgehalten werden können. Durch Auswahl geeigneter Materialien, insbesondere der Klemmkörper, lassen sich verschiedene Zugfestigkeiten einstellen. Geeignet sind bspw. Klemmkörper aus Stahl, Messing, Aluminium oder Niro.
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Die Befestigungseinrichtung weist ein koaxial mit dem Einführungskanal ausgebildetes Gewinde auf, das insbesondere ein Innen- oder Außengewinde an der Hülse der Klemmeinrichtung sein kann. Bspw. kann dieses Gewinde unmittelbar oder durch Anwendung eines Zwischengewindes mit der Halteeinrichtung für das zweite Spanngut verschraubbar sein, wobei die Halteeinrichtung in diesem Fall einfacher Weise durch eine Hülse als Teil einer Klemmeinrichtung gebildet wird, so dass ein spiegelsymmetrischer Spanngut-Verbinder entsteht.
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Die Befestigungseinrichtung weist erfindungsgemäß einen Gewindebolzen mit einem Gegengewinde zu dem mit dem Einführungskanal koaxialen Gewinde auf. Auf einem solchen Gewindebolzen sind dann verschiedene Halteeinrichtungen aufschraubbar. Wie bereits erwähnt, ist als Halteeinrichtung für das Haltespanngut erfindungsgemäß dieselbe Klemmeinrichtung vorgesehen, die für das Festklemmen des ersten Spannguts verwendet wird und insbesondere dieselben Merkmale aufweist. Damit wird der Spanngut-Verbinder, zumindest bezogen auf die äußere Form, vollständig rotationssymmetrisch zum Einführungskanal des ersten und des zweiten Spannguts und spiegelsymmetrisch bezogen auf die Klemmeinrichtung des ersten und des zweiten Spannguts. Es entsteht bei einem in der Außenform rotationssymmetrischen Spanngut-Verbinder eine zigarillo-artige Gesamtform, wobei bei einer einfachen Ausführungsform die identischen Hülsen verwendet werden können.
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Durch das erfindungsgemäß koaxial mit dem Einführungskanal ausgebildete Gewinde ergibt sich der Vorteil, dass die Verbindung durch den Spanngut-Verbinder auch durch Aufschrauben der Schraubverbindung gelöst werden kann, ohne die Klemmverbindung zu lösen, indem zumindest eine Klemmeinrichtung von dem Spanngut-Verbinder abgeschraubt wird. Auch ist es möglich, die Verklemmung der Klemmeinrichtung an spannungslosen Teilen durchzuführen, die dann später miteinander verbunden werden. Auch dafür ist es besonders vorteilhaft, dass der Spanngut-Verbinder zumindest in seiner Außenform rotationssymmetrisch aufgebaut ist.
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Anstelle der zuvor beschriebenen identischen Hülsen können auch Hülsen mit gegenläufigen Gewinden in den Hülsen verwendet werden, wobei dann auch der Gewindebolzen zwei gegenläufige Gewinde aufweist. Durch Angreifen an dem Gewindebolzen, bspw. mittels eines Werkzeugs wie einem Schraubenschlüssel, kann dann ein Verschrauben bzw. Aufschrauben von Gewindebolzen und Klemm- bzw. Halteeinrichtungen durch Verdrehung des Gewindebolzens gegen beide sich nicht mitdrehenden Klemm- bzw. Halteeinrichtungen erfolgen. Dies ist besonders einfach handhabbar, da das Spanngut dann beim Verschrauben der Klemmeinrichtungen mit dem Gewindebolzen nicht mitverdreht bzw. verdrillt werden muss.
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Ein weiterer Vorteil eines solchen Gewindebolzens zwischen einer Klemmeinrichtung und einer Halteeinrichtung bzw. zwei Klemmeinrichtungen liegt darin, dass die Spannung bei der Montage einfach nachjustiert werden kann.
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Erfindungsgemäß ist ein Gewindebolzen mit der Klemmvorrichtung und/oder Hülse verschraubt und schließt diese rückwärtig ab, so dass ein definiertes Einsteckende des Spannguts vorgegeben wird, ohne dass dieses durch den Spanngut-Verbinder durchgesteckt werden kann.
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Erfindungsgemäß mündet der Spanngut-Verbinder an nur einer Klemmeinrichtung des Spanngut-Verbinders an dem der Öffnung des Einführkanals zum Einstecken gegenüberliegenden Ende des Einführkanals in eine von der Achse des Einführkanals abweichende Kanalfortführung, welche durch die Wandung des Spanngut-Verbinders nach außen führt und in einer Öffnung auf der äußeren Oberfläche des Verbinders endet. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass sich das Spanngut durch diese diagonal oder radial ausgeformte Fortführung des zentralen Einführungskanals aus der Klemmvorrichtung herausführen lässt und die Anlage eines Spanngut-Speichers ermöglicht, indem das überschüssige Spanngut aus der Klemmeinrichtung herausragt und bei Bedarf durch den Kanal wieder so weit zurückgeführt werden kann, dass das Ende des Spannguts nicht mehr aus der Klemmvorrichtung herausragt. Hierbei besteht der Vorteil, dass die Spannung und die Länge des Spannguts in der mit dem Spanngut gebildeten Abspannung stufenlos variiert werden kann. Dies ist bspw. von Vorteil, wenn eine temporäre Entspannung in einer Zeilenabspannung, bspw. im Weinbau, vorgenommen werden soll, um die Spanndrähte durch eine maschinelle Vorrichtung zur Erntehilfe zu führen, wobei ein Spanngut-Verbinder einen Engpass passieren können muss, wie er bspw. durch einen Walzenspalt oder Schneckengang gebildet wird. In diesem Fall stört auch das in einer Richtung herausstehende Drahtende nicht, sofern die Bewegungsrichtung des Spaltes relativ zu dem Draht in Richtung des freien Endes erfolgt, d. h. entlang des Spannguts bis hin zu dem freien Ende. Dann wird das freie Ende des Spannguts automatisch mit in die Öffnung gezogen, da der Eintritt in die Öffnung in dem Bereich des Spanngut-Verbinders erfolgt, in den das freie Ende nicht vorsteht.
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Einfacherweise kann diese Kanalfortführung in dem Gewindebolzen ausgebildet sein, so dass dieser bei einem insbesondere modular aufgebauten Spanngut-Verbinder bei Bedarf auch einfach nachgerüstet werden kann.
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Das unter verschiedenen Aspekten vorbeschriebene System des Spanngut-Verbinders mit einer Klemmeinrichtung, einer Einhängeeinrichtung und Gewindebolzen kann insbesondere ein modulares System zum freien Zusammenstellen des Spanngut-Verbinders entsprechend den jeweiligen Anforderungen bilden, wobei es ggf. während der Montage oder Reparatur des Spannguts auch möglich ist, den Spanngut-Verbinder zu verändern und bspw. einen Spanngut-Verbinder mit zwei Klemmeinrichtungen durch zwei Spanngut-Verbinder mit je einer Klemmeinrichtung und einer Einhängeeinrichtung zu ersetzen, wenn bspw. ein gerissenes Spanngut repariert werden muss. In diesem Fall können die zwei freien Enden des zu reparierenden Spannguts jeweils in eine Klemmeinrichtung eingesteckt und dort verklemmt werden, wobei die beiden Spanngut-Verbinder auf der einander zugewandten Seite jeweils Einhängeeinrichtungen aufweisen, um die beiden Spanngut-Verbinder unter Spannung miteinander zu verbinden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es zeigen:
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1 einen Spanngut-Verbinder mit einem darin festgelegten ersten Spanngut in einer Seitenansicht ohne die erfindungsgemäße seitliche Kanalfortführung;
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2 den Spanngut-Verbinder gemäß 1 in einer Schnittdarstellung;
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3 den Spanngut-Verbinder gemäß 1 in einer dreidimensionalen Ansicht;
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4 ein teilgeschnittenes Detail des Spanngut-Verbinders gemäß 1 mit der Klemmeinrichtung und der Befestigungseinrichtung im Schnitt;
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5 eine Schnittdarstellung durch eine konusförmige Hülse der Klemmeinrichtung des Spanngut-Verbinders gemäß 1;
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6 eine dreidimensionale Ansicht eines Spanngut-Verbinders mit einer Einhängeeinrichtung als Halteeinrichtung anstelle der Klemmeinrichtung;
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7 eine Teilschnittdarstellung des Spanngut-Verbinders gemäß 6 mit verschiedenen Spanngut-Typen zum Festlegen in dem Spanngut-Verbinder;
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8 einen erfindungsgemäßen Spanngut-Verbinder in der Seitenansicht;
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9 einen gegenüber der Darstellung in 8 um etwa 90° gedrehten Spanngut-Verbinder in der Seitenansicht;
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10 eine dreidimensionale Ansicht eines nicht unter die Erfindung fallenden Spanngut-Verbinders und
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11 den Spanngut-Verbinder gemäß 10 in einer Schnittdarstellung.
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In 1 ist ein Spanngut-Verbinder 1 dargestellt, mit dem unter Spannung stehende Enden von Spanngut 2 verbunden werden können, wobei in 1 nur ein erstes Spanngut 2 dargestellt ist, das von oben in den Spanngut-Verbinder 1 eingeführt ist. In der Darstellung gemäß 1 ist das Spanngut 2 als Draht ausgebildet.
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Der in 1 dargestellte Spanngut-Verbinder 1 eignet sich jedoch für eine Vielzahl verschiedener Spanngut-Typen, die durch Verklemmen in dem Spanngut-Verbinder 1 festgelegt werden können. Dazu zählen neben den bereits erwähnten Drähten auch Seile, Stäbe oder Rohre. Die Querschnittsfläche des Spannguts kann insbesondere kreisförmig, aber auch elliptisch, rechteckig oder beliebig polygonal ausgelegt sein.
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Der in 1 dargestellte Spanngut-Verbinder 1 weist eine Klemmeinrichtung 3 zum Festklemmen eines ersten Spannguts 2 und eine Befestigungseinrichtung 4 für eine Halteeinrichtung 5 zum Festlegen eines zweiten, in 1 nicht dargestellten zweiten Spannguts auf, das koaxial entgegengesetzt zu dem ersten Spanngut 2 ausgerichtet ist.
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Bei dem in 1 dargestellten Spanngut-Verbinder 1 wird die Halteeinrichtung 5 durch die gleiche Klemmeinrichtung 3 gebildet. Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, weist die Klemmeinrichtung 3 des Spanngut-Verbinders 1 einen einseitig geöffneten Einführungskanal 6 zum Einstecken des festzulegenden Endes des ersten Spannguts 2 auf.
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Der Spanngut-Verbinder 1 gemäß diesem Beispiel ist zumindest in seiner Außenform rotationssymmetrisch um den Einführungskanal 6 bzw. dessen Mittelachse 7 aufgebaut, die somit auch die Mittelachse 7 des Spanngut-Verbinders bildet und mit der Achse des in den Einführungskanal 6 eingesteckten und dort festgelegten Spannguts 2 zusammenfällt.
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Das Verhältnis bzw. der Quotient des maximalen Außendurchmessers 8 eines erfindungsgemäßen Spanngut-Verbinders oder des Spanngut-Verbinders 1 zu einer maximalen Klemmöffnung 9 zur Aufnahme des Spannguts 2 in der Klemmeinrichtung 3 ist kleiner oder gleich 6, vorzugsweise kleiner oder gleich 5, bzw. besonders bevorzugt kleiner oder gleich 4. Entsprechend gilt für das Verhältnis bzw. den Quotienten der maximalen radialen Ausdehnung 21 des Spanngut-Verbinders 1, bezogen auf die Achse 7 des Einführungskanals 6 (d. h. den von der Achse 7 ausgehenden Radius), zu der maximalen Klemmöffnung 9 zur Aufnahme des Spannguts ein Wert kleiner oder gleich 3, vorzugsweise kleiner gleich 2,5 bis 2.
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Wie nachfolgend anhand von 2 noch genauer erläutert wird, entspricht die maximale Klemmöffnung 9 zur Aufnahme des Spannguts 2 im Wesentlichen dem maximalen Außendurchmesser des Spannguts 2, das in den Einführungskanal 6 des Spanngut-Verbinders 1 eingesteckt werden kann, so dass auch die maximale Klemmöffnung 9 nicht auf genau diese Ausführungs- und Bauform beschränkt ist. Der Bereich des maximalen Außendurchmessers 8 des Spanngut-Verbinders 1 liegt bei der in 1 dargestellten Ausführungsform des Spanngut-Verbinders 1 etwa in der Mitte bezogen auf die Axialrichtung der Mittelachse 7.
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Der Außendurchmesser des Spanngut-Verbinders 1 reduziert sich ausgehend von dem maximalen Außendurchmesser bis zur Öffnung 10 des Einführungskanals 6 soweit, dass das Verhältnis bzw. der Quotient des Außendurchmessers des Spanngut-Verbinders 1 an dieser Öffnung 10 des Einführungskanals 6 zu der maximalen Klemmöffnung 9 zur Aufnahme des Spannguts 2 in der Klemmeinrichtung 3 kleiner oder gleich 3, vorzugsweise aber kleiner oder gleich 2,5 ist.
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Durch diese auch für den erfindungsgemäßen Spanngut-Verbinder vorgegebene Außenform des Spanngut-Verbinders 1 ist dieser besonders kompakt aufgebaut und weist einen minimalen radialen Abstand von der Mittelachse 7 des Einführungskanals 6 bzw. des Spannguts 2 auf, so dass das Spanngut 2 mit dem an den Enden des Spannguts 2 festgelegten Spanngut-Verbinders 1 auch durch vergleichsweise kleine Öffnungen von bspw. an dem Spanngut 2 entlanglaufenden Maschinen durchgeführt werden kann, ohne dass die Maschine beim Entlangführen an dem Spanngut 2 an dem Spanngut-Verbinder 1 blockiert. Hierbei ist die zigarillo-artige Form des Spanngut-Verbinders 1 besonders vorteilhaft, weil diese dazu führt, dass der Spanngut-Verbinder 1 beim Eintritt in die Öffnung automatisch zentriert wird.
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Mit Bezug auf 2 wird nachfolgend die auch im erfindungsgemäßen Spanngut-Verbinder vorhandene Klemmeinrichtung 3 detaillierter beschrieben. Die Klemmeinrichtung 3 weist einen im Zusammenbauzustand des Spanngut-Verbinders einseitig geöffneten Einführungskanal 6 zum Einstecken des festzulegenden Endes des ersten Spannguts 2 auf. Um das in den Einführungskanal 6 eingesteckte Spanngut 2 festzuklemmen, ist in dem Einführungskanal 6 zwischen dem Spanngut 2 und der Innenwand des Einführungskanals 6 mindestens ein Klemmkörper 11 angeordnet, der auf das Spanngut 2 einwirkt und dieses festklemmt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Klemmkörper eine Kugel 11, die im Klemmzustand des Spannguts 2 durch die Innenwand 6 des Einführungskanals in das Spanngut 2 eingedrückt wird und dieses kraftschlüssig festhält. Bei der dargestellten Ausführungsform des Spanngut-Verbinders 1 sind insgesamt drei als Klemmkörper 11 ausgebildete Kugeln gleichmäßig über den Umfang des Spannguts 2 verteilt angeordnet, wobei die Klemmkörper 11 sowohl in Axialrichtung der Mittelachse 7 des Einführungskanals 6 als auch radial dazu bewegbar geführt wird. Anstelle der als Klemmkörper 11 vorgesehenen Kugeln könnten jedoch auch andere Klemmkörper, wie bspw. walzen- oder keilförmige Körper, verwendet werden. Das dargestellte Beispiel mit den als Klemmkörper ausgebildeten Kugeln lässt sich jedoch besonders einfach, platzsparend und funktionssicher verwirklichen.
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Dazu weist die Klemmeinrichtung 3 eine in 5 dargestellte konusförmige Hülse 12 auf, welche die Außenform des Spanngut-Verbinders im Aufnahmebereich für das erste Spanngut 2 bildet, d. h. die Außenform des in 1 dargestellten oberen Teils des Spanngut-Verbinders 1. Diese konusförmige Hülse 12 verjüngt sich in Richtung der auf das Spanngut 2 unter Spannung einwirkenden Zugkräfte, d. h. in Richtung der Öffnung 10 des Einführungskanals 6, und zwar sowohl bezogen auf ihren Außendurchmesser als auch bezogen auf ihren Innendurchmesser zwischen der Innenwand des Einführungskanals 6. Die als Kugeln ausgebildeten Klemmkörper 11 sind an dieser sich trichterförmig verjüngenden Innenwand der konusförmigen Hülse 12 geführt, so dass die Klemmkörper 11 umso weiter in Richtung der Mittelachse 7 bzw. eines in dem Spanngut-Verbinder 1 eingesteckten Spannguts 2 gedrückt werden, je weiter die Klemmkörper 7 durch die Zugkräfte an dem Spanngut 2 in Richtung der Öffnung 10 des Einführungskanals 6 gezogen werden. Hierdurch erhöhen sich die durch die Klemmkörper 10 ausgeübten Klemmkräfte auf das Spanngut 2, so dass entsprechend hohe Zugkräfte gehalten werden können.
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Diese Klemmkräfte bzw. die dadurch bedingten maximalen Zugfestigkeiten des Spannguts in der Klemmeinrichtung 1 lassen sich durch eine geeigneten Wahl der Härte und Bruchfestigkeit der Materialien, aus welchen das Spanngut 2, der oder die Klemmkörper 11 und die Wand des Einführungskanals 6 bzw. der konusförmigen Hülse 12 gefertigt sind, gezielt einstellen, wobei sich durch geeignete Materialkombinationen ein Kontinuum von Klemmkräften zwischen einem Bruchteil der maximalen Zugfestigkeit des Spannguts 2 bis hin zu annähernd der maximalen Zugfestigkeit des Spannguts 2 erreichen lässt, insbesondere von etwa einem Zehntel der maximalen Zugfestigkeit bis hin zu etwa neun Zehntel der maximalen Zugefestigkeit. Hierdurch kann der erfindungsgemäße Spanngut-Verbinder 1 optimal an die verschiedenen Einsatzfelder angepasst werden.
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Ohne dass der erfindungsgemäße Spanngut-Verbinder auf genau diese Ausführungsform beschränkt ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung 3 einen auch als Düse bezeichneten Käfig 13 mit einer Durchgangsöffnung 14 für das Spanngut 2 aufweist. Dieser Käfig 13 ist axial in Richtung der Mittelachse 7 verschiebbar in dem Einführungskanal 6 der Hülse 12 aufgenommen und bildet eine Führung für den bzw. die Klemmkörper 11 an der Innenwand des Einführungskanals 6 derart, dass die Klemmkörper 11 bei einer Bewegung des Käfigs 13 in dem Einführungskanals 6 in Richtung des sich verjüngenden Innendurchmessers des Einführungskanals 6 tiefer in das Spanngut 2 eingedrückt werden. Hierdurch wird eine besonders hohe Funktionssicherheit der Klemmeinrichtung 3 erreicht, weil die Klemmkörper 11 immer definiert zu dem Spanngut 2 ausgerichtet sind. Der Übersichtlichkeit halber ist in 2 ein als Spiralfeder ausgebildetes Federelement nicht eingezeichnet, das koaxial mit dem Spanngut 2 bzw. der Achse 7 auf der der Öffnung 10 abgewandten Seite des Käfigs 13 zwischen dem Käfig 13 und dem Spanngut-Verbinder 1 bzw. dem Gewindebolzen 18 angeordnet ist, um eine Vorspannung der Klemmkörper 11 in Klemmrichtung zu erreichen.
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Die maximale Klemmöffnung 9 ergibt sich also durch den maximalen Freiraum, den die Klemmkörper 11 in dem Einführungskanal 6 bieten, d. h. wenn der Käfig 13 soweit wie möglich in den Einführungskanal 6 eingeschoben ist und die Klemmkörper 11 im Bereich eines großen Innendurchmessers des Einführungskanals 6 angeordnet sind. Dies ist in der oberen Hälfte gemäß 2 dargestellt. In der unteren Hälfte gemäß 2 ist die Halteeinrichtung 5 dargestellt, die in dieser Ausführungsform auch durch die Klemmeinrichtung 3 gebildet ist. In dieser Darstellung ist der Käfig 13 soweit wie möglich aus dem Einführungskanal 6 herausgezogen, wobei der Käfig 13 an seinem in dem Einführungskanal 6 verbleibenden Ende in der Außenform der Innenform des Innendurchmessers des Einführungskanals 6 angepasst ist, d. h. eine dieser Form entsprechende Konusform aufweist. In dem unteren der in 2 dargestellten Käfige 13 erkennt man auch die Führungsöffnungen 15, in denen die (hier nicht dargestellten und als Klemmkörper 11 ausgebildeten) Kugeln radial zur Mittelachse 7 beweglich geführt sind, während der Käfig 13 an der konusförmigen Innenwandfläche des Einführungskanals 6 entlanggeführt wird.
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Dies ist vergrößert in 4 dargestellt, in der das Spanngut 2 in die Durchgangsöffnung 14 des Käfigs 13 eingesteckt ist, wobei die den Klemmkörper 11 bildende Kugel in der Führungsöffnung 15 derart geführt ist, dass sie sowohl am Außenumfang des Spannguts 2 als auch an der Innenwand des Einführungskanals 6 anliegt. Wenn nun eine Zugkraft auf das Spanngut 2 ausgeübt wird, wird die Kugel 11 aufgrund einer Haftreibung mit dem Spanngut 2 in Richtung eines kleineren Innendurchmessers des Einführungskanals 6 gezogen, wodurch sich die Kugel 11 tiefer in das Spanngut 2 eindrückt und höhere Haltekräfte aufbringt.
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Um diese Wirkung zu erreichen, muss der Konuswinkel 16 (vgl. 5) der sich verjüngenden Innenwand des Einführungskanals 6 geeignet eingestellt sein. Dieser sollte vorzugsweise maximal 8° bezogen auf die mit dem Einführungskanal 6 zusammenfallende Achse 7 des Spanngutverbinders aufweisen, bevorzugt maximal 6°, wobei bei glatten Materialien als Spanngut 2 sogar Konuswinkel zwischen 4° und 5° besonders vorteilhaft sind, um sehr hohe Haltekräfte zu erzeugen. An dem der Öffnung 10 des Einführungskanals 6 gegenüberliegenden Ende weist die Hülse 12, wie besonders gut in 5 zu erkennen, ein Innengewinde 17 auf, das Teil der Befestigungseinrichtung 4 für die Halteeinrichtung 5 des zweiten, in den 1 bis 5 nicht dargestellten Spannguts 2 ist, welches auf der gegenüberliegenden Seite des Spannguts 2 koaxial mit diesem auf der Mittelachse 7 des Spanngut-Verbinders 1 angeordnet ist, um zwei freie Enden eines Spannguts 7 unter Spannung miteinander zu verbinden.
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Dazu wird in das Innengewinde 17 ein in den 2 und 4 dargestellter Gewindebolzen 18 mit einem Außengewinde 19 eingeschraubt, welches das Gegengewinde 19 zu dem Gewinde 17 der Befestigungseinrichtung 4 an der Hülse 12 bildet. Die Erfindung ist hierbei nicht auf genau diese Befestigungsvorrichtung 4 beschränkt. Beispielsweise können Innengewinde 17 und Außengewinde 19 als Gegengewinde getauscht sein, d. h. es wäre grundsätzlich denkbar, das Außengewinde an der Hülse 12 und das Innengewinde an dem Gewindebolzen 18 vorzusehen. Ferner können der Gewindebolzen 18 und die Hülse 12 auch fix aneinander festgelegt sein, insbesondere nachdem der Käfig 13 mit den Klemmkörpern 11 in den Einführungskanal 6 aufgenommen ist.
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Der Gewindebolzen 18 weist im Bereich der Mittelachse 7 Sacklochbohrungen 20 auf, in welche das Spanngut 2 eingesteckt werden kann, welche jedoch den Einführungskanal 6 zusammen mit dem Gewindebolzen 18 verschließen, um ein Durchstecken des Spannguts 2 zu vermeiden. Dies erleichtert nach Einführen des ersten Spannguts 2 das Festklemmen des zweiten Spannguts 2 in dem Spanngut-Verbinder 1, weil separate Klemm- bzw. Haltemechanismen vorgesehen sind.
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Durch den in Bezug auf die 1 bis 5 beschriebenen Spanngut-Verbinder 1 ist es möglich, Spanngut 2 wie insbesondere Drähte oder Seile mit hohen Zugfestigkeiten miteinander zu verbinden, ohne dass für den Spanngut-Verbinder 1 radial bezogen auf die Mittelachse 7 des Spannguts 2 viel Bauraum benötigt wird. Hierdurch ist der Spanngut-Verbinder 1 besonders kompakt, so dass er sich zusammen mit dem Spanngut 2 durch verhältnismäßig kleine Öffnungen von bspw. an dem Spanngut 2 entlanggeführten Maschinen oder sonstigen Teilen durchfädeln lässt.
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Ein weiterer Vorteil des Spanngut-Verbinders 1 liegt in der Materialersparnis, da aufgrund der kompakten Form weniger Material im Vergleich zu Verbindern aus dem Stand der Technik benötigt wird, um den Spanngut-Verbinder 1 herzustellen, was auch zu einer Gewichtsersparnis führt, die in bestimmten Einsatzfällen vorteilhaft sein kann, abgesehen von einer grundsätzlichen Einsparung der für die Herstellung des Spanngut-Verbinders benötigten Rohstoffe.
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In 6 ist eine abgewandelte Form des in 1 dargestellten Spanngut-Verbinders 1 dargestellt, welche mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist, wobei identische Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Bezüglich dieser Bauteile wird auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet und auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen, die in gleicher Weise gültig sind. Somit weist der Spanngut-Verbinder 30 zur Verbindung von Spanngut 2 eine Klemmeinrichtung 3 und eine Befestigungseinrichtung 4 auf, die durch eine Hülse 12 gebildet werden, in der der Käfig 13 der Klemmeinrichtung 3 geführt ist. An der Befestigungseinrichtung 4 ist als Halteeinrichtung zum Festlegen des zweiten Spannguts 31 eine Einhängevorrichtung 32 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise eine radial offene Einstecköffnung 33 aufweist, die in einen axial mit der Mittelachse 7 zusammenfallenden Durchgang 34 mündet. An dem Ende des zweiten Spannguts 31, bspw. einem Drahtseil, ist eine als Arretierung 35 ausgebildete Kugel festgelegt, die durch die radiale Einstecköffnung 33 der Einhängevorrichtung 32 eingehängt werden kann und das Spanngut 31 in dem Durchgang 34 fixiert. Die Arretierung 35 kann eine Verdickung beliebiger Art oder sogar ein Schraubgewinde sein, das mit einem Gegengewinde in der Einhängevorrichtung zusammenwirkt.
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Auch an dem freien Ende des Spannguts können, wie in 7 dargestellt, verschiedene Arretierungseinrichtungen 36 vorgesehen sein, bspw. ein Zylinder, eine Kugel oder eine Kausche. An dem der Befestigungseinrichtung 4 des Spanngut-Verbinders 30 zugewandten Ende kann die Einhängevorrichtung 32 ein entsprechendes Gewinde aufweisen, das unmittelbar mit dem Gewinde 17 der Befestigungseinrichtung 4 zusammenwirkt oder über einen Gewindebolzen 18 mit diesem verschraubt wird. Diese Ausführungsform gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung.
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In den 8 und 9 ist die erfindungsgemäße Variante eines Spanngut-Verbinders 50 dargestellt, die grundsätzlich dem Spanngut-Verbinder 1 gemäß den 1 bis 5 ähnelt und insbesondere zwei Klemmeinrichtungen als Klemmeinrichtung 3 und Halteeinrichtung 5 aufweist, die jeweils als Hülsen 12 ausgebildet sind.
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Mit ihren jeweiligen Befestigungseinrichtungen 4 sind die Hülsen 12 jedoch über einen Gewindebolzen 51 miteinander verbunden, so dass der Einführungskanal 6 einer der Klemmeinrichtungen 3 an dem der Öffnung 10 des Einführungskanals 6 zum Einstecken des Spannguts gegenüberliegenden Ende des Einführungskanals 6 in eine von der Achse bzw. Mittelachse 7 des Einführungskanals 6 abweichende Kanalfortführung 52 mündet, welche durch die Wandung des Spanngut-Verbinders 50 nach außen führt und in einer Öffnung 53 auf der äußeren Oberfläche des Spanngut-Verbinders 50 endet. Wie insbesondere in 9 zu erkennen, ist es somit möglich, das Spanngut 2 seitlich aus dem Spanngut-Verbinder 50 wieder auszuführen.
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Der Vorteil dieses Spanngut-Verbinders 50 besteht darin, dass das Spanngut 2 durch diese diagonal oder radial ausgeformte Kanalfortführung 52 des zentralen Führungskanals 6 aus dem Spanngut-Verbinder 50 herausgeführt werden kann und somit ein Spanngut-Speicher anlegbar ist, in dem das überschüssige Spanngut 2 aus dem Spanngut-Verbinder 50 herausragt und bei Bedarf durch die Kanalfortführung 52 wieder soweit zurückgeführt werden kann, dass das Ende des Spannguts 2 nicht mehr aus dem Spanngut-Verbinder 50 herausragt, wobei die Spannung des Spannguts 2 gelöst wird und das Spanngut 2 insgesamt verlängert wird. Somit können die Spannung und die Länge des Spannguts 2 durch den Spanngut-Verbinder 50 stufenlos und einfach variiert werden. Dies kann bspw. von Vorteil sein, wenn eine temporäre Entspannung in einer Zeilenabspannung im Weinbau vorgenommen werden soll, um die das Spanngut 2 bildenden Spanndrähte 2 durch eine maschinelle Vorrichtung bspw. zur Erntehilfe oder zum Rebenschnitt zu führen, wobei der Spanngut-Verbinder 50 einen Engpass, wie bspw. einen Walzenspalt oder Schneckengang, passieren muss.
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Durch das Vorsehen eines separaten Gewindebolzens 51 kann auch diese Variante des Spanngut-Verbinders 50 modular mit den anderen Varianten der zuvor beschriebenen Spanngut-Verbinder 1, 30 verbunden werden. Die Erfindung ist jedoch nicht grundsätzlich auf diesen modularen Aufbau beschränkt, so dass bspw. die Klemmeinrichtung 3 und der Gewindebolzen 51 mit der vorgeschlagenen Kanalfortführung 52 auch als einteiliges bzw. nach der Montage einteiliges Bauteil ausgeführt sein können.
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In 10 ist ein in seiner Außenform nicht rotationssymmetrischer Spanngut-Verbinder 60 dargestellt, der aus zwei gleichen, entgegen gesetzt angeordneten Klemmeinrichtungen 61 aufgebaut ist, von denen eine die Klemmeinrichtung für das erste Spanngut 2 und die andere die Halteeinrichtung 5 für das zweite Spanngut 2 bildet. Beide Klemmeinrichtungen 61 sind an ihren einander zugewandten Stirnseiten aneinander stoßend angeordnet und als Befestigungseinrichtung 4 bspw. miteinander verschweißt, um die an dem Spanngut 2 angreifenden Zugkräfte zu halten. Diese Ausführungsform gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung.
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An den freiliegenden Stirnseiten des Spanngut-Verbinders 60, d. h. an jeder Klemmeinrichtung 61, sind jeweils Öffnungen 10 eines in 11 dargestellten Einführungskanals 62 zur Aufnahme des Spannguts 2 vorgesehen.
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Der Einführungskanal 62 weist in dieser Ausführungsform eine Durchgangsöffnung 63 auf, in welche das Spanngut 2 eingesteckt wird. Schräg zu dieser Durchgangsöffnung 63 verläuft als weiterer Bestandteil des Einführungskanals 62 eine Führung 64 für einen als Kugel ausgebildeten Klemmkörper 11. Die Kugel 11 ist in die vorzugsweise als Bohrung ausgebildete Führung 64 aufgenommen, welche in die Durchgangsöffnung 63 des Einführungskanals 62 mündet, wobei die Führung 64 die Kugel 11 entlang der axialen Richtung der Führung 64 führt und quer dazu fixiert.
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Auf der der Öffnung 10 des Einführungskanals 62 gegenüber liegenden Seite ist ein Bolzen 68 in jede Durchgangsöffnung 63 der beiden Klemmeinrichtungen 61 eingesteckt, der auch Teil der Befestigungseinrichtung 4 ist und die beiden Klemmeinrichtungen 61 auf einfache Weise derart ausrichtet, dass das erste und das zweite Spanngut koaxial in dem Spanngut-Verbinder 60 ausgerichtet sind.
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Durch die schräge Ausrichtung der Führung 64 zu der Durchgangsöffnung 63 wird der sich in Richtung der auf das Spanngut 2 einwirkenden Zugkräfte verjüngende Innendurchmesser der Innenwand der Klemmeinrichtung 61 bzw. des Einführungskanals 62 gebildet. An dem der Öffnung 10 des Einführungskanals 62 gegenüber liegenden Ende der Führung 64 ist eine als Spiralfeder ausgebildete Feder 69 vorgesehen, die in die Bohrung der Führung 64 eingesteckt ist und die Kugel 11, d. h. den Klemmkörper, durch eine Schubwirkung in Richtung der Öffnung 10 des Einführungskanals 62, d. h. in Klemmrichtung, vorspannt.
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Wenn das Spanngut 2 in den Einführungskanal 62 eingesteckt ist, liegt die Kugel 11 an dem Spanngut 2 an und stützt sich auf der gegenüber liegenden Seite an der Innenwand des Einführungskanals 62 bzw. der Führung 64 ab, um das Spanngut 2 festzuklemmen. Dabei wird das Spanngut 2 durch die Kugel 11 an die Innenwand der Durchgangsöffnung 63 gedrückt und dort insbesondere kraftschlüssig festgeklemmt.
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In der dargestellten Ausführung weist der Spanngut-Verbinder 60 nur einen Klemmkörper 11 in jeder Klemmeinrichtung 61 auf. In Richtung des Klemmkörpers 11 ist das Verhältnis der maximalen radialen Ausdehnung 65, bezogen auf die Achse 66 des Einführungskanals 62 bzw. der Durchgangsöffnung 63, bezogen auf die maximale Klemmöffnung 66 kleiner als oder gleich 3. Ferner ist die maximale Klemmöffnung 66 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Durchmesser (Innendurchmesser) der Durchgangsöffnung 63 bzw. der Öffnung 10 des Einführungskanals 62 definiert, weil der Klemmkörper 11 in der Führung 64 soweit gegen die Federkraft der Feder 69 weggedrückt werden kann, dass der Klemmkörper 11 die gesamte Durchgangsöffnung 63 für das Einstecken des Spannguts 2 freigibt.
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In der dargestellten, quaderförmigen Ausgestaltung des hülsenartigen, d. h. als Hülse 70 ausgebildeten Klemmkörpers 61, der die Außenform des Spanngut-Verbinders 60 definiert, weist auch der maximale Außendurchmesser in der radialen Richtung, definiert durch die Verbindungsrichtung zwischen der Achse 66 und dem Klemmkörper 11, an der Öffnung 10 ein Verhältnis von etwa 3 zu der maximalen Klemmöffnung 67 auf. Dies kann jedoch auf ein Verhältnis von kleiner als 2 oder sogar 1,5 reduziert werden, wenn der Spanngut-Verbinder 60 in Richtung auf die Öffnung 10 zu abgeflacht wird, wie durch die gestrichelte Linie 71 angedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spanngut-Verbinder
- 2
- Spanngut
- 3
- Klemmeinrichtung
- 4
- Befestigungseinrichtung
- 5
- Halteeinrichtung
- 6
- Einführungskanal
- 7
- Mittelachse des Einführungskanals bzw. Spanngut-Verbinders
- 8
- maximaler Außendurchmesser
- 9
- maximale Klemmöffnung
- 10
- Öffnung des Einführungskanals
- 11
- Klemmkörper
- 12
- konusförmige Hülse
- 13
- Käfig
- 14
- Durchgangsöffnung
- 15
- Führungsöffnung
- 16
- Konuswinkel
- 17
- Innengewinde
- 18
- Gewindebolzen
- 19
- Außengewinde
- 20
- Sacklochbohrung
- 21
- maximale radiale Ausdehnung
- 30
- Spanngut-Verbinder
- 31
- Spanngut
- 32
- Einhängevorrichtung
- 33
- Einstecköffnung
- 34
- Durchgang
- 35
- Arretierung
- 36
- Arretierungseinrichtung
- 50
- Spanngut-Verbinder
- 51
- Gewindebolzen
- 52
- Kanalfortführung
- 53
- Öffnung
- 60
- Spanngut-Verbinder
- 61
- Klemmeinrichtung
- 62
- Einführungskanal
- 63
- Durchgangsöffnung
- 64
- Führung
- 65
- maximale radiale Ausdehnung
- 66
- Achse des Einführungskanals
- 67
- maximale Klemmöffnung
- 68
- Bolzen
- 69
- Feder
- 70
- Hülse
- 71
- gestrichelte Linie
