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Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für strangförmige Funktionselemente wie beispielsweise Kabel oder Leitungen bei Windkraftanlagen, mit der Merkmalsausgestaltung im Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Einsatzelement für derartige Befestigungssysteme.
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Um die in Windkraftanlagen erzeugten Energien abzuführen sowie für betriebliche Zwecke, wie Steuerung, Überwachung, Versorgung mit Betriebsmitteln sowie Kommunikation und dergleichen, sind eine Anzahl von Kabeln und Leitungen durch den Turm ins Maschinenhaus zu führen. Da bei üblichen Windkraftanlagen das auf dem Turm drehbar gelagerte Maschinenhaus, das die Generatoreinheit mit den zugehörigen Aggregaten enthält, im Betrieb bis zu drei Umdrehungen ausführen kann, bevor das Maschinenhaus zurückgesteuert wird, müssen die Kabel und Leitungen, insbesondere in dem aus dem Maschinenhaus in den Turm hängenden Bereich, in geordneter Weise positioniert und fixiert werden. Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, müssen die Kabel und Leitungen in der in den Turm hängenden Schlaufe derart auf Distanz gehalten werden, dass sie bei Drehbewegungen nicht aneinander scheuern. Die üblichen Befestigungen mit schellenartigen Grundkörpern werden den diesbezüglichen Anforderungen nicht in ausreichendem Maße gerecht.
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Durch die
DE 10 2008 021 095 A1 ist ein Verfahren zur Führung von Leitungen in einem Leitungsbündel für ein Fahrzeug sowie entsprechendes Leitungsbündel und dabei eingesetzter Leitungszentrierer als Einsatzelemente bekannt. Um dünne Leitungen, welche eine im Vergleich zu weiteren Leitungen eines Leitungsbündels geringe mechanische Festigkeit aufweisen, in dem Leitungsbündel nach der bekannten Lösung zu führen, werden die dünnen Leitungen in einem mittigen Bereich eines senkrecht zur Längsrichtung des Leitungsbündels verlaufenden Querschnitts des Leitungsbündels angeordnet. Dazu kann als Einsatzelement ein Leitungszentrierer mit einer ringförmigen Struktur und einer Abstandhaltestruktur eingesetzt werden. Dabei erstreckt sich die Abstandhaltestruktur derart von der ringförmigen Struktur senkrecht zu der Mittelachse der ringförmigen Struktur radial nach außen, dass die ringförmige Struktur durch die Abstandhaltestruktur in einem mittleren Bereich des Leitungsbündels gehalten wird, wenn von der ringförmigen Struktur beabstandete Enden der Abstandhaltestruktur mit einer radial äußeren Begrenzung des Leitungsbündels zusammenfallen. Als nachteilig hat sich bei der bekannten Lösung erwiesen, dass die jeweils vom Leitungszentrierer in einem inneren Aufnahmeraum aufzunehmenden Leitungen durch diesen von außen her erst in axialer Einführrichtung und von der Stirnseite des Leitungszentrierers kommend hindurchgesteckt werden müssen, was bei relativ kurzen Leitungslängen, wie sie im Fahrzeugbau auftreten, hinnehmbar ist; bei sehr langen Leitungen aber, wie sie regelmäßig bei Windkraftanlagen zum Einsatz kommen, ein untaugliches Konzept darstellen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungssystem nebst Einsatzelement zur Verfügung zu stellen, das sich nicht nur im besonderen Maße für die Lagesicherung und Positionierung einer größeren Anzahl unterschiedlicher, strangförmiger Funktionselemente eignet, sondern auch Montage- und Aufbautätigkeiten erleichtern hilft, insbesondere im Rahmen großer Leitungslängen, wie sie bei Windkraftanlagen regelmäßig auftreten.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Befestigungssystem gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist sowie durch ein Einsatzelement gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruches 11.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass das Einsatzelement ein an einer Schwenkstelle mit dem Hauptteil gelenkig verbundenes Verschlussteil aufweist, das zwischen einer, eine Öffnung der jeweiligen Strangdurchführung schließenden Stellung und einer, die Öffnung freigebenden Stellung schwenkbar ist. Bei der die Öffnung freigegebenen Stellung können Kabel, wie Stromkabel, und/oder Leitungen, wie Steuerleitungen, in die Strangdurchführung an jeder beliebigen Stelle der Kabel- oder Leitungslänge seitlich in die Strangdurchführung von außen eingesetzt werden, wobei nach Schließen des Verschlussteiles in der Funktionsstellung des Einsatzelementes diese sicher in der Strangdurchführung gehalten sind. Anschließend kann das derart ausgerüstete Einsatzelement wiederum an jeder beliebigen Stelle der Kabel- oder Leitungslängen in den Grundkörper eingesetzt werden, nachdem die zunächst eine Offenstellung einnehmenden Teilkörper geschlossen wurden. Das erfindungsgemäße Einsatzelement gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruches 11 lässt sich dem Grunde nach aber auch isoliert im Sinne eines Abstandhalters verwenden oder mit anders gearteten Grundkörpern verbinden.
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Dadurch, dass das Einsatzelement zwischen miteinander koppelbaren Teilkörpern des Grundkörpers gehalten ist und dergestalt gegen einwirkende Lastkräfte besonders zuverlässig gesichert ist, eignet sich das Einsatzelement unter Bildung der Strangdurchführung oder von Strangdurchführungen besonders für Funktionselemente größeren Querschnitts wie Leistungskabel zur Energieabfuhr. Die am Grundkörper befindlichen, übrigen Strangdurchführungen stehen dadurch für weitere Funktionselemente wie Steuerkabel, Elektrokabel zur Versorgung betrieblicher Aggregate, für Kommunikationszwecke usw. zur Verfügung.
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Vorzugsweise begrenzen die miteinander gekoppelten Teilkörper im Grundkörper eine Elementaufnahme in Form einer Durchgangsöffnung, so dass betreffende, zusätzliche Funktionselemente unmittelbar durch den Grundkörper hindurch verlegt werden können.
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Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Durchgangsöffnung zumindest teilweise durch Wandteile begrenzt, die in Form und Größe an Umfangsabschnitte des Einsatzelements angepasst sind. Dadurch ist das Einsatzelement in der Durchgangsöffnung derart sicherbar, dass es im Grundkörper eine Art Füllkörper und dadurch eine Versteifung bildet.
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Insbesondere kann die Anordnung mit Vorteil hierbei so getroffen sein, dass die Durchgangsöffnung kreisrund ist und dass das Einsatzelement an seinem Umfang Zylinderflächen zur Anlage an der Innenseite der Durchgangsöffnung aufweist.
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Für eine besonders sichere Verankerung des Einsatzelements gegen einwirkende Axialkräfte können die Zylinderflächen des Einsatzelements seitlich begrenzende, vorstehende Rippen vorgesehen sein, die bei in der Elementaufnahme in Position befindlichem Einsatzelement den Rand der Durchgangsöffnung übergreifen, so dass das Einsatzelement in der Durchgangsöffnung formschlüssig gesichert ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist sowohl das Hauptteil als auch das Verschlussteil eines jeden Einsatzelementes jeweils umfängliche Zylinderflächen mit seitlichen Rippen auf. Weiterhin kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass an der gleichen Schwenkstelle ein Drückerelement schwenkbar gelagert ist, das in einer zwischen dem Hauptteil und dem Verschlussteil gelegenen Wirkstellung die Öffnung der betreffenden Strangdurchführung übergreift, mit dem Hauptteil verrastbar ist und mit einem federbelasteten Druckstück auf ein in die Strangdurchführung eingelegtes Funktionselement einwirkt, um eine Haltekraft auf dieses auszuüben. Vorzugsweise ist im Hauptteil eine weitere, durch das Verschlussteil begrenzte Strangdurchführung vorgesehen, wobei das Verschlussteil ein Teil dieser weiteren Strangdurchführung bilden kann.
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Ferner kann an einer Unterbrechung der umfänglichen Zylinderflächen am Hauptteil und/oder am Verschlussteil zumindest eine zusätzliche, durch die Innenwand der Durchgangsöffnung der Elementaufnahme verschließbare, weitere Strangdurchführung gebildet sein.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Befestigungssystems;
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2 eine Teildarstellung des Ausführungsbeispiels, wobei vier Quadranten, die den als Sternkörper gestalteten Grundkörper bilden, zu einem Paar von Sektorelementen vereinigt sind, die an einer scharnierartigen Gelenkstelle auseinandergeklappt dargestellt sind;
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3 eine gegenüber 1 und 2 vergrößert gezeichnete Seitenansicht lediglich des in geschlossenem Zustand gezeigten Einsatzelements des Ausführungsbeispiels;
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4 eine perspektivische Schrägansicht des geschlossenen Einsatzelements;
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5 eine Seitenansicht des geöffneten Einsatzelements und
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6 eine perspektivische Seitenansicht des geöffneten Einsatzelements.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in 1 zur Gänze gezeigt ist und bei dem der Grundkörper in Form eines Sternkörpers 1 aus miteinander gekoppelten Teilkörpern 2 (2) zusammengesetzt ist. Wie 2 zeigt, sind die Teilkörper 2 als gleich ausgebildete Sektorelemente gestaltet, die an einer Scharnier-Gelenkstelle 5 zueinander schwenkbar sind, so dass sie aus der in 2 gezeigten Schwenkstellung aneinandergeklappt werden können, um eine Sternform mit einer geschlossenen, kreisrunden Zentralöffnung 7 (1) zu bilden. In geschlossenem Zustand sind die Teilkörper 2 an Verbindungsstellen 9 durch Verschrauben oder Verstiften miteinander koppelbar. Entlang des Umfangs des gebildeten Sternkörpers 1 sind in den Teilkörpern 2 Strangdurchführungen 11 in Form trogartiger Mulden mit außenliegender Öffnung 13 ausgebildet, in die strangartige Funktionselemente, die zu befestigen sind, einlegbar sind.
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In 1 ist diesbezüglich beispielhaft lediglich in einer Strangdurchführung 11 ein Bündel aus drei Kabeln 15 eingelegt. Für die Festlegung der eingelegten Kabel 15 sind die jeweiligen Öffnungen 13 der Strangdurchführungen 11 durch Haltekörper 17 verschließbar, die mit federbelasteten, bewegbaren Druckkörpern 19 eine Haltekraft auf eingelegte Kabel 15 ausüben. Die Haltekörper 17 sind an Gelenkstellen 21 am Sternkörper 1 schwenkbar gelagert und weisen Rastzungen 23 auf, mit denen sie in der geschlossenen Stellung verrastbar sind. Über die Außenseite der Haltekörper 17 ist ein Spannband 25 geführt, das mittels eines Spannschlosses 27 spannbar ist.
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Die Zentralöffnung 7 im Sternkörper 1, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel kreisrund ist, bildet die Elementaufnahme für ein Einsatzelement 29, das in 3 bis 6 gesondert dargestellt ist. Wie am deutlichsten aus 3 und 5 entnehmbar ist, besteht das Einsatzelement 29 aus drei Komponenten, nämlich einem Hauptteil 33, einem Verschlussteil 35 und einem Druckerteil 37, die an einer gemeinsamen Gelenkstelle 39 miteinander schwenkbar verbunden sind, so dass sie zwischen einer in 5 und 6 gezeigten, geöffneten Stellung in eine in 3 und 4 gezeigte geschlossene Stellung bewegbar sind. In der geschlossenen Stellung bildet das Einsatzelement 29 eine Art Rundkörper. Wie die 4 und 6 zeigen, weist dieser Rundkörper in Umfangsabschnitten Kreiszylinderflächen 41 auf, die beidseits durch vorstehende Rippen 43 begrenzt sind. Wenn das Einsatzelement 29 in den Sternkörper 1 eingesetzt ist und der Sternkörper 1 durch Aneinanderklappen der Teilkörper 2 geschlossen ist, liegen die Zylinderflächen 41 an der Innenseite der Zentralöffnung 7 des Sternkörpers 1 an, und die Rippen 43 übergreifen die äußeren Ränder der Zentralöffnung 7, so dass das Einsatzelement 29 im Sternkörper 1 formschlüssig gesichert ist.
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Zusätzlich zu den Strangdurchführungen 11 im Sternkörper 1 befindet sich im Hauptteil 33 des Einsatzelements 29 eine zusätzliche Strangdurchführung 45 in Form einer trogartigen Mulde, deren Öffnung 47 durch das Drückerteil 37 verschließbar ist, wobei, wie bei den den erwähnten Strangdurchführungen 11 des Sternkörpers 1 zugeordneten Haltekörpern 17, ein federbelasteter Druckkörper 49 am Drückerteil 37 vorgesehen ist. Wie bei den Haltekörpern 17 sind auch am Drückerteil 37 Rastzungen 51 mit Rastnasen 53 vorgesehen, die bei der Schließstellung mit einer Rastrippe 55 am Hauptteil 33 verrasten.
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Wie am besten aus 3 bis 5 ersichtlich ist, bildet das Einsatzelement 29 außer der im Hauptteil 33 vorgesehenen Strangdurchführung 45, die großformatig ausgebildet und insbesondere für das Verlegen eines Leistungskabels großen Querschnitts geeignet ist, eine kleiner dimensionierte weitere Strangdurchführung 57, die durch einen als Ausnehmung im Verschlussteil 35 gebildeten Fortsatz 59 vervollständigt ist, wenn das Einsatzelement 29 geschlossen ist. Eine Rastzunge 61 am Verschlussteil 35 bildet eine Verrastung in der Schließstellung. Durch eine Unterbrechung in der äußeren Zylinderfläche 41 ist eine weitere zusätzliche Strangdurchführung 63 gebildet, die durch die Innenwand der Zentralöffnung 7 des Sternkörpers 1 begrenzt, d. h. geschlossen ist. Während die großformatige Strangdurchführung 45 im Hauptteil 33 insbesondere für das Verlegen von Leistungskabeln vorgesehen ist, können in den kleiner dimensionierten Strangdurchführungen 57 und 63 vorzugsweise Steuerleitungen oder Kommunikationsleitungen oder kleiner dimensionierte Elektrokabel oder dergleichen verlegt werden.
