DE102014006184A1

DE102014006184A1 - Modulare Kabelbrücke

Info

Publication number: DE102014006184A1
Application number: DE102014006184.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Eine modulare Kabelbrücke umfasst mindestens einen Kabelkasten 10, der einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist, eine oder mehrere Abdeckungen 20, eine oder mehrere erste Rampen 30 sowie eine oder mehrere zweite Rampen 40.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelbrücke umfassend einen oder mehrere Kabelkästen, eine oder mehrere Abdeckungen, eine oder mehrere erste Rampen und eine oder mehrere zweite Rampen, wobei der mindestens eine Kabelkasten eine Trägerplatte, eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand und 1 bis 10 Stützwände umfasst; die mindestens eine Abdeckung eine Deckplatte und 1 bis 10 Halterungen zur mechanischen Kopplung mit einer oder mehreren Stützwänden eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst; jede der ersten Rampen eine Feder oder Nut zur mechanischen Kopplung mit der ersten Seitenwand eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst; und jede der zweiten Rampen eine Feder oder Nut zur mechanischen Kopplung mit der zweiten Seitenwand eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst.
Modulare Kabelbrücken sind aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. aus der US 2013/0037322 A1 und US 6,202,565 B1 .
Die bekannten Kabelbrücken weisen einige Nachteile auf, die im Folgenden kurz erläutert sind:

– die Kabelbrücke besteht aus Komponenten oder Modulen mit einer maximalen Länge von 1,2 m, so dass zur Überbrückung von größeren Strecken, wie beispielsweise eines Fahrwegs für Personen- und Lastkraftwagen, zwei oder mehr aneinander gefügte Komponenten verlegt werden müssen;
– die Kabelbrücke umfasst mehrere Komponenten, die punktuell mittels mechanischer Kupplungselemente verbunden sind, wobei die Kupplungselemente eine begrenzte Haltekraft aufweisen und bei hoher Krafteinwirkung, wie sie z. B. bei Überfahrt eines Lastkraftwagens auftritt, die mechanische Verbindung zwischen den Komponenten der Kabelbrücke gelockert oder gelöst wird;
– die Kabelbrücke ist aus Kunststoff gefertigt, wobei insbesondere die Kupplungselemente für die mechanische Verbindung der Komponenten der Kabelbrücke eine begrenzte Festigkeit aufweisen und unter zyklischer Belastung, z. B. wiederholter Überfahrt von Personenkraftwagen, anfällig sind gegen mechanische Beschädigung, wie Risse;
– die Kabelbrücke hat eine begrenzte Kapazität für Kabel, so dass bei Überschreitung der Maximalzahl an Kabeln eine weitere Kabelbrücke erforderlich ist;
– die Herstellung der Kabelbrücke erfordert den Einsatz von aufwendigen und kostspieligen Werkzeugen, wie Gieß- oder Spritzgießformen mit Abmessungen von bis zu 1,2 m.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die vorstehenden Nachteile zu überwinden. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kabelbrücke umfassend einen oder mehrere Kabelkästen, eine oder mehrere Abdeckungen, eine oder mehrere erste Rampen und eine oder mehrere zweite Rampen, wobei

– der mindestens eine Kabelkasten eine Trägerplatte, eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand und 1 bis 10 Stützwände umfasst;
– die mindestens eine Abdeckung eine Deckplatte und 1 bis 10 Halterungen zur mechanischen Kopplung mit einer oder mehreren Stützwänden eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst;
– jede der ersten Rampen eine Feder oder Nut zur mechanischen Kopplung mit der ersten Seitenwand eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst;
– jede der zweiten Rampen eine Feder oder Nut zur mechanischen Kopplung mit der zweiten Seitenwand eines oder mehrerer Kabelkästen umfasst; und
– der mindestens eine Kabelkasten einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass

– die mindestens eine Abdeckung einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist;
– jede der ersten Rampen und/oder jede der zweiten Rampen einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist;
– die erste Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens in Form einer Feder ausgebildet ist, die zweite Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens eine Nut aufweist, jede der ersten Rampen mit einer Nut ausgerüstet ist, und jede der zweiten Rampen mit einer Feder ausgerüstet ist;
– die erste Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens eine Nut aufweist, die zweite Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens in Form einer Feder ausgebildet ist, jede der ersten Rampen mit einer Feder ausgerüstet ist und jede der zweiten Rampen mit einer Nut ausgerüstet ist;
– das Querschnittsprofil der Stützwände einen oder mehrere Vorsprünge und/oder eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, das Querschnittsprofil der Halterungen eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, und die Vorsprünge und/oder Ausnehmungen der Stützwände und die Ausnehmungen und/oder Vorsprünge der Halterungen derart gestaltet sind, dass bei der mechanischen Kopplung der Abdeckung mit einem Kabelkasten die Vorsprünge und/oder Ausnehmungen der Stützwände mit den Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen der Halterungen eine lösbare kraftschlüssige Rastung bilden;
– das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, das Querschnittsprofil der Nut oder Feder jeder der ersten Rampen eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, das Querschnittsprofil der Nut oder Feder jeder der zweiten Rampen eine oder mehrere Ausnehmungen und/oder einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, und die Vorsprünge und/oder Ausnehmungen der ersten und zweiten Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens und die Ausnehmungen und/oder Vorsprünge der Nut oder Feder der ersten und zweiten Rampe derart gestaltet sind, dass bei der mechanischen Kopplung des mindestens einen Kabelkastens mit der ersten und zweiten Rampe die Vorsprünge und/oder Ausnehmungen der ersten und zweiten Seitenwand des Kabelkastens mit den Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen der Nut oder Feder der ersten und zweiten Rampe eine lösbare kraftschlüssige Rastung bilden;
– die Trägerplatte eine obere Fläche und untere Fläche aufweist und die erste und zweite Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens jeweils in einem Winkel von 90 Grad zu der oberen Fläche der Trägerplatte angeordnet ist;
– das Querschnittsprofil der Nut oder Feder jeder der ersten und zweiten Rampen, abgesehen von gegebenenfalls vorhandenen Ausnehmungen, Vorsprüngen und Eckenverrundungen, eine konstante Breite aufweist;
– das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Seitenwand des mindestens einen Kabelkastens formschlüssig zu der Nut oder Feder der ersten und zweiten Rampen ausgebildet ist;
– das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Rampen eine keilförmige Kontur mit einem Steigungswinkel von 5 bis 30 Grad umfasst;
– das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Rampen einen oder mehrere materialfreie Bereiche umfasst;
– der mindestens eine Kabelkasten, die mindestens eine Abdeckung, die eine oder mehreren ersten Rampen und die eine oder mehreren zweiten Rampen unabhängig voneinander aus einem Kunststoff mit einer gemäß DIN ISO 7619-1 (2012-02) gemessenen Shore-Härte von 80A bis 98A, vorzugsweise von 91A bis 93A bestehen; und/oder
– die ein bis 10 Stützwände auf der oberen Fläche der Trägerplatte angeordnet sind und ein Querschnittsprofil aufweisen, dessen Breite b mit einer auf die obere Fläche der Trägerplatte bezogenen Höhenkoordinate h variiert und die folgende Bedingung erfüllt
wobei 0 mm ≤ h ≤ h₀ ist und b₀, b₁, h₀ Konstanten bezeichnen mit 8 mm ≤ b₀ ≤ 30 mm; 0,5·b₀ ≤ b₁ ≤ 1,5·b₀; 20 mm ≤ h₀ ≤ 150 mm.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1a, 1b eine Schnittansicht einer asymmetrisch gestalteten Kabelbrücke mit erweiterbarem Kabelkasten mit voneinander verschiedener erster und zweiter Seitenwand sowie voneinander verschiedener erster und zweiter Rampe;
2a, 2b eine Schnittansicht einer weiteren asymmetrisch gestalteten Kabelbrücke, die durch eine Drehung der Kabelbrücke gemäß 1a und 1b um 180 Grad erhältlich ist;
3a, 3b eine symmtrisch ausgebildete Kabelbrücke mit einem Kabelkasten mit erster und zweiter Seitenwand, die jeweils in Form einer Feder gestaltet sind und einer ersten und zweiten Rampe, die jeweils eine Nut aufweisen;
4a, 4b eine symmtrisch ausgebildete Kabelbrücke mit einem Kabelkasten mit erster und zweiter Seitenwand, die jeweils eine Nut aufweisen und einer ersten und zweiten Rampe, die jeweils mit einer Feder ausgerüstet sind;
5a, 5b perspektivische Ansichten einer Kabelbrücke gemäß den 1a und 1b in montierter Anordnung sowie mit voneinander separierten Komponenten;
6 eine perspektivische Ansicht einer erweiterten Kabelbrücke mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Kabelkästen und Abdeckungen;
7 eine perspektivische Ansicht einer erweiterten Kabelbrücke mit jeweils zwei in Längsrichtung sequentiell angeordneten Kabelbrücken, Abdeckungen, ersten Rampen und zweiten Rampen;
8a–d Detailansichten von Stütz- und Seitenwänden eines Kabelkastens sowie einer zweiten, mit einer Feder ausgerüsteten Rampe;
9 eine Detailansicht des Querschnittprofils einer Stützwand eines Kabelkastens.
1a zeigt eine Schnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kabelbrücke 1 mit einem Kabelkasten 10, einer Abdeckung 20, einer ersten Rampe 30 und einer zweiten Rampe 40 in montiertem Zustand. 1b zeigt die Kabelbrücke 1 in demontierter Anordnung nach Art einer Explosionszeichnung mit dem Kabelkasten 10, der Abdeckung 20, der ersten Rampe 30 und der zweiten Rampe 40.
Der Kabelkasten 10 umfasst eine Trägerplatte 11, die mit einer ersten Seitenwand 13, einer zweiten Seitenwand 15 sowie mit Stützwänden 12 ausgestattet ist, wobei die Stützwände 12 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand (13, 15) angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabelkastens 10 sind die Stützwände 12 äquidistant zueinander angeordnet. Die Stützwände 12 teilen den Innenraum des Kabelkastens 10 in zwei oder mehr Kabelkanäle, wobei jeweils zwei Stützwände 12, eine Stützwand 12 und eine der Seitenwände 13 oder 15 oder eine Stützwand 12 und ein Seitenteil der ersten oder zweiten Rampe (30, 40) einen Kabelkanal seitlich begrenzen.
Die Abdeckung 20 umfasst eine Deckplatte 21 mit Halterungen (22a, 22b) für die Stützwände 12 des Kabelkastens 10. Vorzugsweise sind die Halterungen (22a, 22b) wandförmig bzw. klammerartig ausgebildet, wobei bei der Montage der Abdeckung 20 auf dem Kabelkasten 10 eine erste Halterungswand bzw. ein erstes Klammerelement 22a und eine zweite Halterungswand bzw. ein zweites Klammerelement 22b kraftschlüssig eine erste und respektive eine zweite Seite eines oberen Abschnitts einer Stützwand 12 berühren. Vorzugsweise sind die Halterungen (22a, 22b) und ein oberer Abschnitt der Stützwände 12 zueinander formschlüssig ausgebildet.
Die erste Seitenwand 13 des Kabelkastens 10 ist in Form einer Feder 16 gestaltet, wobei die erste Rampe 30 mit einer Nut 31 zur Aufnahme der Feder 16 ausgestattet ist. Demgegenüber ist die zweite Seitenwand 15 des Kabelkastens 10 mit einer Nut 19 und die zweite Rampe 40 mit einer Feder 42 ausgestattet, wobei die Nut 19 zur Aufnahme der Feder 42 dient. Vorzugsweise sind die Feder 16 und die Nut 31 zueinander formschlüssig gestaltet. Ebenfalls vorzugsweise sind die Nut 19 und die Feder 42 zueinander formschlüssig ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erste und zweite Rampe (30, 40) materialfreie Bereiche bzw. Hohlräume 50 auf. Die materialfreien Bereiche 50 mindern das Gewicht der ersten und zweiten Rampe (30, 40) ohne deren mechanische Festigkeit in einem anwendungsrelevanten Ausmaß zu beinträchtigen. Die Gestalt und Anordnung der materialfreien Bereiche 50 wird nach Vorgabe einer Untergrenze für die mechanische Festigkeit mittels Software-gestützer Optimierung basierend auf der Methode der finiten Elemente bestimmt. In Fachkreisen wird diese Vorgehensweise auch als Computer-Aided-Optimization (CAO) bezeichnet.
Die in 2a und 2b gezeigte Kabelbrücke 2 entspricht der in 1a und 1b gezeigten Kabelbrücke 1 und geht aus dieser durch eine Drehung um 180 Grad um eine vertikale Achse hervor. Somit entspricht die in 2a und 2b gezeigte Schnittansicht einer Schnittansicht der Kabelbrücke 1 aus einer zu den 1a und 1b entgegen gesetzten Blickrichtung. Die 2a und 2b zeigen auf, dass die Bezeichnungen ”erste Seitenwand 13” und ”zweite ”Seitenwand 15” sowie ”erste Rampe 30” und ”zweite Rampe 40” je nach der Perspektive des Betrachters zu vertauschen sind.
3a und 3b zeigen eine symmetrisch gestaltete Kabelbrücke 3, wobei die erste und zweite Seitenwand 13 und 15 des Kabelkastens 10 als Feder 16, respektive als Feder 18 ausgebildet sind und die erste und zweite Rampe 30 und 40 mit einer Nut 31, respektive einer Nut 41 ausgestattet sind und die Nut 31 und 41 zur Aufnahme der Feder 16, respektive der Feder 18 dienen.
4a und 4b zeigen eine symmetrisch gestaltete Kabelbrücke 4, wobei die erste und zweite Seitenwand 13 und 15 des Kabelkastens 10 mit einer Nut 17, respektive einer Nut 19 ausgestattet sind und die erste und zweite Rampe 30 und 40 eine Feder 32, respektive eine Feder 42 aufweisen und die Nut 17 und 19 zur Aufnahme der Feder 32, respektive der Feder 42 dienen.
Die in 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b gezeigten Kabelkästen 10 weisen vier Stützwände 12 auf. Im Rahmen der Erfindung sind Kabelbrücken bzw. Kabelkästen mit n Stützwänden vorgesehen, wobei n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 bezeichnet, d. h. n = 1, n = 2, n = 3, n = 4, n = 5, n = 6, n = 7, n = 8, n = 9 oder n = 10.
Die Deckplatte 21 der Abdeckung 20 weist eine im Wesentlichen plane obere Fläche 21a auf. Die erste und zweite Rampe (30, 40) weisen jeweils eine im Wesentlichen plane obere Fläche 30a, respektive 40a auf. Vorzugsweise sind die oberen Flächen 21a, 30a und 40a mit einem rutschfesten Profil ausgerüstet. Rutschfeste Profile sind aus dem Stand der Technik bekannt und können in einem beliebig gestalteten, zweidimensionalen Muster ausgebildet sein, beispielsweise in einem rautenförmigen Muster.
5a und 5b zeigen perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Kabelbrücke mit Kabelkasten 10, Abdeckung 20, erster Rampe 30 und zweiter Rampe 40 in montierter Anordnung, respektive nach Art einer Explosionszeichnung. Der Kabelkasten 10, die Abdeckung 20, die erste Rampe 30 sowie die zweite Rampe 40 der 5a und 5 haben die gleiche mit L bezeichnete Länge.
Gemäß der Erfindung haben die Kabelkästen, die Abdeckungen, die ersten Rampen und die zweiten Rampen eine Länge L mit 400 mm ≤ L ≤ 3000 mm. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung haben die Kabelkästen, die Abdeckungen, die ersten Rampen und die zweiten Rampen unabhängig voneinander jeweils eine Länge L mit 800 mm ≤ L ≤ 1600 mm oder 2000 mm ≤ L ≤ 2800 mm.
In 5a ist ein orthogonales Koordinatensystem mit Richtungsachsen 90a, 90b und 90c dargestellt. Die Richtungen 90a und 90b liegen in einer zu der Trägerplatte des Kabelkastens 10 parallel ausgerichteten Ebene, während die Richtung 90c senkrecht zu den Richtungen 90a und 90b steht. Die Richtung 90a wird im Rahmen der Erfindung auch als Längsrichtung oder Längsachse bezeichnet. Die in 5a und 5b gezeigte Kabelbrücke entspricht im Wesentlichen der Kabelbrücke gemäß 1a und 1b.
Wie aus 5a und 5b ersichtlich, weisen die erfindungsgemäßen Kabelbrücken bzw. der mindestens eine Kabelkasten, die mindestens eine Abdeckung, die eine oder mehreren ersten Rampen und die eine oder mehreren zweiten Rampen über deren jeweilige Gesamtlänge ein konstantes Querschnittsprofil auf. Dementsprechend können der Kabelkasten, die Abdeckung, die erste Rampe sowie die zweite Rampe jeweils mittels Extrusion eines plastifizierten Kunststoffes hergestellt werden. Alternativ hierzu sind Herstellungsverfahren vorgesehen, bei denen aus einem viskosen Komposit aus Metallpulver und polymeren Binder mittels Extrusion zunächst ein Grünling erzeugt und in nachfolgenden Verfahrensschritten kompaktiert und gesintert wird. Die extrudierten Stränge werden nach Erstarrung oder ggf. nach Kompaktierung auf eine vorgegebene Länge geschnitten. Extrusion ermöglicht die quasi-kontinuierliche Herstellung von praktisch beliebig langen Strängen und ist erheblich wirtschaftlicher als eine stückweise Fertigung mittels Gießen oder Spritzgießen.
Vorzugsweise sind die Kabelkästen, Abdeckungen, ersten und zweiten Rampen der erfindungsgemäßen Kabelbrücken aus einem Kunststoff oder einer Mischung mehrerer Polymere mit einer gemäß DIN ISO 7619-1 (2012-02) gemessenen Shore-Härte von 80A bis 98A, vorzugsweise von 91A bis 93A gefertigt. Werkstoffe mit einer Shore-Härte in dem vorstehenden Bereich weisen eine geringe Elastizität auf, die Unebenheiten einer Auflagefläche, insbsondere eines Fahr- oder Gehweges ausgleicht und die mechanische Stabilität der Kabelbrücke nicht in anwendungsrelevantem Maß beinträchtigt.
6 zeigt eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Kabelbrücke mit zwei Kabelkästen 10 und 10a, zwei Abdeckungen 20 und 20a sowie einer ersten Rampe 30 und einer zweiten Rampe 40. Eine zweite Seitenwand des Kabelkastens 10a weist eine Nut auf, die zur Aufnahme einer als Feder ausgebildeten ersten Seitenwand des Kabelkastens 10 dient. Der in 6 gezeigte Kabelkasten 10 weist 5 Kabelkanäle auf. Mittels des Kabelkastens 10a wird die Zahl der zur Verfügung stehenden Kabelkanäle von 5 auf 8 erhöht. Die Zahl der parallel angeordneten und mittels Nut und Feder kraftschlüssig miteinander koppelbaren Kabelkästen ist praktisch unbegrenzt. D. h. erfindungsgemäß können 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr Kabelkästen in der in 6 gezeigten Weise aneinander gefügt werden. Unabhängig von der Zahl der parallel zusammengefügten Kabelkästen kann ggf. eine geringere Zahl an Abdeckungen verwendet werden, wobei eine Abdeckung zwei oder mehr Kabelkästen abdeckt.
7 zeigt eine Kabelbrücke mit jeweils zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten Kabelkästen 10 und 10b, Abdeckungen 20 und 20b, ersten Rampen 30 und 30b sowie zweiten Rampen 40 und 40b. Die Abdeckung 20b, die erste Rampe 30b und die zweite Rampe 40b sind länger als der Kabelkasten 10b. Der Kabelkasten 10 ist länger als die Abdeckung 20, die erste Rampe 30, und die zweite Rampe 40. In montierter Anordnung mit bündiger Aneinanderfügung sämtlicher Teile überspannt der Kabelkasten 10 jeweils die Fuge zwischen den Abdeckungen 20 und 20b, die Fuge zwischen den ersten Rampen 30 und 30b sowie die Fuge zwischen den zweiten Rampen 40 und 40b. Gleichermaßen überspannen die Abdeckung 20b, die erste Rampe 30b und die zweite Rampe 40b die Fuge zwischen den Kabelkästen 10 und 10b. Der vorstehend beschriebene Längenversatz und die damit erzielte Fugenabdeckung zwischen den Teilen einer in Längsrichtung zusammengesetzten Kabelbrücke verbessert die mechanische Stabilität in erheblichem Maße und wirkt beim bestimmungsgemäßen Einsatz einer Lockerung und sukzessiven Aufweitung der Fugen effektiv entgegen.

Im Rahmen der Erfindung sind beispielweise in Längsrichtung zusammengesetzte Kabelbrücken vorgesehen, wobei die Teile der Kabelbrücke die folgenden Längen aufweisen:

Teil	Länge [mm]
Kabelkasten 10 Kabelkasten 10b Abdeckung 20 Abdeckung 20b erste Rampe 30 erste Rampe 30b zweite Rampe 40 zweite Rampe 40b	2400 mm 1200 mm 1200 mm 2400 mm 1200 mm 2400 mm 1200 mm 2400 mm

Allgemein umfasst die vorliegende Erfindung in Längsrichtung zusammengesetzte Kabelbrücken mit folgenden Längenverhältnissen:

Teil Länge

Kabelkasten 10 Kabelkasten 10b Abdeckung 20 Abdeckung 20b erste Rampe 30 erste Rampe 30b zweite Rampe 40 zweite Rampe 40b L1 L2 L2 L1 L2 L1 L2 L1

mit 400 mm ≤ L1 ≤ 3000 mm; 400 mm ≤ L2 ≤ 3000 mm; und 0,3·L1 ≤ L2 ≤ 0,7·L1; oder 0,3·L2 ≤ L1 ≤ 0,7·L2
Dementsprechend sind Kabelbrücken vorgesehen mit zwei, drei, vier oder mehreren in Längsrichtung aneinander gefügten Kabelkästen; zwei, drei, vier oder mehreren in Längsrichtung aneinander gefügten Abdeckungen; zwei, drei, vier oder mehreren in Längsrichtung aneinander gefügten ersten Rampen; und zwei, drei, vier oder mehreren in Längsrichtung aneinander gefügten zweiten Rampen, wobei sich die Längen von jeweils zwei in Längsrichtung benachbarten Kabelkästen, Abdeckungen, ersten Rampen und zweiten Rampen um 30 bis 70% voneinander unterscheiden.
Bei Großveranstaltungen, wie z. B. Freiluftkonzerten werden in Längsrichtung bis zu 200 der erfindungsgemäßen Kabelbrücken aneinander gefügt. Hierbei wirkt die vorstehend beschriebene längsseitige Überlappung bzw. Verschränkung der Kabelkästen mit den ersten und den zweiten Rampen einer Lockerung und Fugenaufweitung zwischen den Kabelkästen untereinander sowie zwischen den Kabelkästen und den ersten und zweiten Rampen effektiv entgegen.
Im Weiteren umfasst die vorliegende Erfindung in Längs- und Querrichtung zusammengesetzte Kabelbrücken, wobei in analoger Weise zu der in 6 gezeigten Kabelbrücke zwei oder mehr Kabelkästen parallel nebeneinader angeordnet und über Federn und Nuten kraftschlüssig gekoppelt sind und in analoger Weise zu der in 7 gezeigten Kabelbrücke jeweils zwei oder mehr Kabelkästen, zwei oder mehr Abdeckungen, zwei oder mehr erste Rampen und zwei oder mehr zweite Rampen in Längsrichtung bündig aneinander gefügt sind.
8a zeigt eine detaillierte Schnittansicht von Stützwänden 12 eines Kabelkastens 10 und Halterungen (22a, 22b) einer Abdeckung 20. In einem oberen Bereich ist das Querschnittsprofil der Stützwände 12 mit Vorprüngen 8 ausgerüstet. Die Querschnittsprofile der Halterungen (22a, 22b) sind mit Ausnehmungen 7 ausgestattet, welche zur Aufnahme der Vorsprünge 8 dienen. In montierter Anordnung, d. h. wenn die Abdeckung 20 mit dem Kabelkasten 10 zusammengefügt ist, greifen die Vorsprünge 8 in die Ausnehmungen 7 ein und bilden eine lösbare kraftschlüssige Rastung, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch einem unbeabsichtigten Lösen der Abdeckung 20 von dem Kabelkasten 10 entgegen wirkt.
8b zeigt eine detaillierte Schnittansicht einer zweiten Seitenwand 15 eines Kabelkastens 10, eine Halterung 22a einer Abdeckung 20 und eine zweite Rampe 40. Die zweite Seitenwand 15 weist eine Nut 19 auf, die zur Aufnahme einer Feder 42 der zweiten Rampe 40 dient. Das Querschnittsprofil der zweiten Seitenwand 15 ist mit Vorsprüngen 8 ausgerüstet. Die Querschnittsprofile der Halterung 22a und der zweiten Rampe 40 sind mit Ausnehmungen 7 ausgestattet, die zur Aufnahme der Vorsprünge 8 dienen. In montierter Anordnung, d. h. wenn die Abdeckung 20 und die zweite Rampe 40 mit dem Kabelkasten 10 zusammengefügt sind, greifen die Vorsprünge 8 in die Ausnehmungen 7 ein und bilden eine lösbare kraftschlüssige Rastung, die beim bestimmungsgemäßen Gebrauch einem unbeabsichtigten Lösen der Abdeckung 20 und/oder der Rampe 40 von dem Kabelkasten 10 entgegen wirkt.
8c entspricht im Wesentlichen der 8a und unterscheidet sich lediglich durch die Ersetzung der Ausnehmungen 7 durch Vorsprünge 8 und vice versa, durch die Ersetzung der Vorsprünge 8 durch Ausnehmungen 7.
8d entspricht im Wesentlichen der 8b und unterscheidet sich lediglich durch die Ersetzung der Ausnehmungen 7 durch Vorsprünge 8 und vice versa, durch die Ersetzung der Vorsprünge 8 durch Ausnehmungen 7.
Erfindungsgemäß werden lösbare kraftschlüssige Rastungen in einer zu den 8a, 8b, 8c und 8d analogen Weise mittels Vorsprüngen und zur Aufnahme der Vorsprünge geeignet gestalteten Ausnehmungen eingerichtet, wobei bei einer Rastung jeweils der Vorsprung und die Ausnehmung vertauscht werden können.
Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Kabelbrücken der vorliegenden Erfindung, beispielsweise bei der Überfahrt eines Lastkraftwagens mit einem Gesamtgewicht von bis zu 40 t, ist die Kabelbrücke wiederholt hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Hierbei wirken hohe Kräfte sowohl in vertikaler wie in horizontaler Richtung auf die Kabelbrücke ein. Der Begriff ”horizontale Richtung” bezeichnet eine Richtung, die parallel zu einer Bodenfläche, auf der die Kabelbrücke ruht, verläuft. Dementsprechend ist eine ”horizontale Richtung” im Wesentlichen parallel zu der Trägerplatte des Kabelkastens orientiert. Der Begriff ”vertikale Richtung” bezeichnet eine zu der Bodenfläche bzw. zu der Trägerplatte des Kabelkastens senkrechte Richtung. In 5a sind zwei horizontale Richtungen sowie die vertikale Richtung durch Richtungspfeile 90a, 90b und respektive 90c dargestellt. Bei der Überfahrt eines Personen- oder Lastkraftwagens greift die von den Rädern auf die Kabelbrücke übertragene Reibungskraft in horizontaler Richtung, insbesondere in der in 5a durch 90b bezeichneten Richtung an. Dementsprechend wirken auf die Stützwände 12, die erste und zweite Seitenwand (13, 15), die Halterungen (22a, 22b), die Nuten (31, 41) und die Federn (32, 42) seitliche Zugkräfte ein. Der Richtungsvektor der seitlichen Zugkräfte liegt in einer zu dem in den 1–4 gezeigten Querschnittsprofilen parallelen Ebene, die von den in 5a gezeigten Koordinatenachsen 90b und 90c aufgespannt wird. Die wiederholt einwirkenden seitlichen Zugkräfte verursachen in dem Werkstoff der Kabelbrücke erhebliche Spannungen, die nach einiger Zeit zu Ermüdungsschäden führen können, wobei vorzugsweise an konkaven Konturen des Querschnittprofils mit kleinem Krümmungsradius, insbesondere an Ecken, Risse auftreten. Dieses Phänomen wird in Fachkreisen mit dem Begriff Kerbwirkung bezeichnet. Es ist bekannt, dass die Wahrscheinlichkeit von durch Kerbwirkung verursachten Ermüdungsschäden durch eine Konturgebung mit Eckenverrundung verringert und die Standzeit eines mechanisch stark belasteten Bauteils erheblich verlängert werden kann. Bei der Eckenverrundung werden konkave und gegebenenfalls auch konvexe, mechanisch stark belastete Konturen eines Bauteils derart gestaltet, dass beim Abtasten der Kontur über eine vorgegebene Strecke die Änderung des Tangentenwinkels einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Beispielsweise wird vorgegeben, dass über eine Konturlänge von 10 mm die kumulative bzw. integrale Änderung des Tangentenwinkels kleiner als 90 Grad sein soll, was einem, im Mittel nicht zu unterschreitenden Krümmungsradius von 6,4 mm entspricht. Eine Eckenverrundung kann in mannigfaltiger Weise ausgeführt werden, beispielweise, indem der betreffende Konturabschnitt durch ein Segment eines Tangentenkreises mit vorgegebenem Krümmungsradius ersetzt wird. Hierin bezeichnet der Begriff Tangentenkreis einen Kreis, dessen Umfangslinie die Kontur an zwei Punkten unter einem Winkel von 0 Grad (tangential) schneidet. In gängigen Programmen für Computer Aided Design (nachfolgend CAD-Programme) ist eine Eckenverrundung mittels Segmenten eines Tangentenkreises mit frei wählbarem Radius vorgesehen. Allgemein kann zur Eckenverrundung ein betreffendes Kontursegment durch eine beliebige Kurve, wie beispielweise eine Gerade ersetzt werden. Eine ”Eckenverrundung” mittels einer Geraden wird in Fachkreisen auch als Ecken- oder Kantenfase bezeichnet und ist ebenfalls in allen gängigen CAD-Programmen implementiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter dem Begriff ”Eckenverrundung” sowohl Ecken- als auch Kantenverrundungen mit beliebiger Kurvenform subsumiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelbrücke sind ein oder mehrere konkave sowie gegebenenfalls ein oder mehrere konvexe Konturbereiche der Querschnittsprofile der Kabelkästen, der Abdeckungen, der ersten Rampen und der zweiten Rampen mit einer Eckenverrundung ausgestattet.
9 zeigt eine detaillierte Schnittansicht des Querschnittsprofils von erfindungsmäß bevorzugten Seitenwänden 12. Die Seitenwände 12 weisen in einem Höhenbereich von Null bis h₀ eine Breite b(h) auf, die mit einer auf eine obere Fläche 11a einer Trägerplatte 11 eines Kabelkastens 10 bezogenen Höhenkoordinate h variiert gemäß der Beziehung
wobei 0 mm ≤ h ≤ h₀ ist und b₀, b₁, h₀ Konstanten bezeichnen mit 8 mm ≤ b₀ ≤ 30 mm; 0,5·b₀ ≤ b₁ ≤ 1,5·b₀; 20 mm ≤ h₀ ≤ 150 mm.
In der Beziehung für b(h) bezeichnet das Symbol ”atan” die trigonomterische Funktion Arkustangens und das Symbol ”max” den Maximalwert der in den nachfolgenden geschweiften Klammern gesetzten und durch Semikolon getrennten Ausdrücke. Die Konstanten b₀ und b₁ sind lineare Faktoren, mit denen die Breite des Profils b(h) skaliert.
Für vorgegebene Werte b₀ und b₁ verläuft die Kontur der Seitenwand 12 innerhalb des schraffierten von den Kurven 100 und 120 begrenzten Bereiches und entspricht im Wesentlichen dem Verlauf einer Arkustangenskurve, die in 9 durch die Bezugsziffer 110 bezeichnet ist. Die Form der Arkustangenskurve 110 repräsentiert eine erfindungsgemäß bevorzugte Profilform, die bei geringem Materialeinsatz eine hohe Stabilisierung der Stützwande 12 gegenüber den beim bestimmungsgemäßen Gebrauch auftretenden Kerbspannungen gewährleistet.
Das durch die obige Beziehung für b(h) definierte Querschnittsprofil einer Stützwand 12 ist vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer in 9 mit 11b bezeichneten Mittenachse, die senkrecht zu der oberen Fläche 11a der Trägerplatte 11 steht und die das Querschnittsprofil der jeweiligen Stützwand 12 in zwei gleich große Flächen teilt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0037322 A1 [0002]
US 6202565 B1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN ISO 7619-1 (2012-02) [0005]
DIN ISO 7619-1 (2012-02) [0030]

Claims

Kabelbrücke (1, 2, 3, 4), umfassend einen oder mehrere Kabelkästen (10), eine oder mehrere Abdeckungen (20), eine oder mehrere erste Rampen (30) und eine oder mehrere zweite Rampen (40), wobei – der mindestens eine Kabelkasten (10) eine Trägerplatte (11), eine erste Seitenwand (13), eine zweite Seitenwand (15) und 1 bis 10 Stützwände (12) umfasst; – die mindestens eine Abdeckung (20) eine Deckplatte (21) und 1 bis 10 Halterungen (22a, 22b) zur mechanischen Kopplung mit einer oder mehreren Stützwänden (12) eines oder mehrerer Kabelkästen (10) umfasst; – jede der ersten Rampen (30) eine Feder (32) oder Nut (31) zur mechanischen Kopplung mit der ersten Seitenwand (13) eines oder mehrerer Kabelkästen (10) umfasst; – jede der zweiten Rampen (40) eine Feder (42) oder Nut (41) zur mechanischen Kopplung mit der zweiten Seitenwand (15) eines oder mehrerer Kabelkästen (10) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass – der mindestens eine Kabelkasten (10) einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Abdeckung (20) einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der ersten Rampen (30) und/oder jede der zweiten Rampen (40) einstückig ausgebildet ist, eine Länge von 400 bis 3000 mm und ein über die gesamte Länge konstantes Querschnittsprofil aufweist.
Kabelbrücke (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Seitenwand (13) des mindestens einen Kabelkastens (10) in Form einer Feder (16) ausgebildet ist; – die zweite Seitenwand (15) des mindestens einen Kabelkastens (10) eine Nut (19) aufweist; – jede der ersten Rampen (30) mit einer Nut (31) ausgerüstet ist; und – jede der zweiten Rampen (40) mit einer Feder (42) ausgerüstet ist.
Kabelbrücke (2) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Seitenwand (13) des mindestens einen Kabelkastens (10) eine Nut (17) aufweist; – die zweite Seitenwand (15) des mindestens einen Kabelkastens (10) in Form einer Feder (18) ausgebildet ist; – jede der ersten Rampen (30) mit einer Feder (32) ausgerüstet ist; und – jede der zweiten Rampen (40) mit einer Nut (41) ausgerüstet ist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass – das Querschnittsprofil der Stützwände (12) einen oder mehrere Vorsprünge (8) und/oder eine oder mehrere Ausnehmungen (7) aufweist; – das Querschnittsprofil der Halterungen (22a, 22b) eine oder mehrere Ausnehmungen (7) und/oder einen oder mehrere Vorsprünge (8) aufweist; und – die Vorsprünge (8) und/oder Ausnehmungen (7) der Stützwände (12) und die Ausnehmungen (7) und/oder Vorsprünge (8) der Halterungen (22a, 22b) derart gestaltet sind, dass bei der mechanischen Kopplung der Abdeckung (20) mit einem Kabelkasten (10) die Vorsprünge (8) und/oder Ausnehmungen (7) der Stützwände (12) mit den Ausnehmungen (7) und/oder Vorsprüngen (8) der Halterungen (22a, 22b) eine lösbare kraftschlüssige Rastung bilden.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Seitenwand (13, 15) des mindestens einen Kabelkastens (10) eine oder mehrere Ausnehmungen (7) und/oder einen oder mehrere Vorsprünge (8) aufweist; – das Querschnittsprofil der Nut (31) oder Feder (32) jeder der ersten Rampen (30) eine oder mehrere Ausnehmungen (7) und/oder einen oder mehrere Vorsprünge (8) aufweist; – das Querschnittsprofil der Nut (41) oder Feder (42) jeder der zweiten Rampen (40) eine oder mehrere Ausnehmungen (7) und/oder einen oder mehrere Vorsprünge (8) aufweist; und – die Vorsprünge (8) und/oder Ausnehmungen (7) der ersten und zweiten Seitenwand (13, 15) des mindestens einen Kabelkastens (10) und die Ausnehmungen (7) und/oder Vorsprünge (8) der Nut (31, 41) oder Feder (32, 42) der ersten und zweiten Rampe (30, 40) derart gestaltet sind, dass bei der mechanischen Kopplung des mindestens einen Kabelkastens (10) mit der ersten und zweiten Rampe (30, 40) die Vorsprünge (8) und/oder Ausnehmungen (7) der ersten und zweiten Seitenwand (13, 15) des Kabelkastens (10) mit den Ausnehmungen (7) und/oder Vorsprüngen (8) der Nut (31, 41) oder Feder (32, 42) der ersten und zweiten Rampe (30, 40) eine lösbare kraftschlüssige Rastung bilden.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (11) eine obere Fläche (11a) und untere Fläche aufweist und die erste und zweite Seitenwand (13, 15) des mindestens einen Kabelkastens (10) jeweils in einem Winkel von 90 Grad zu der oberen Fläche (11a) der Trägerplatte (11) angeordnet ist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der Nut (31, 41) oder Feder (32, 42) jeder der ersten und zweiten Rampen (30, 40), abgesehen von gegebenenfalls vorhandenen Ausnehmungen (7), Vorsprüngen (8) und Eckenverrundungen, eine konstante Breite aufweist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Seitenwand (13, 15) des mindestens einen Kabelkastens (10) formschlüssig zu der Nut (31, 41) oder Feder (32, 42) der ersten und zweiten Rampen (30, 40) ausgebildet ist.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Rampen (30, 40) eine keilförmige Kontur mit einem Steigungswinkel von 5 bis 30 Grad umfasst.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der ersten und zweiten Rampen (30, 40) einen oder mehrere materialfreie Bereiche (50) enthält.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kabelkasten (10), die mindestens eine Abdeckung (20), die eine oder mehreren ersten Rampen (30) und die eine oder mehreren zweiten Rampen (40) unabhängig voneinander aus einem Kunststoff mit einer Shore-Härte von 80A bis 98A bestehen.
Kabelbrücke (1, 2, 3, 4) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ein bis 10 Stützwände (12) auf der oberen Fläche (11a) der Trägerplatte (11) angeordnet sind und ein Querschnittsprofil aufweisen, dessen Breite b mit einer auf die obere Fläche (11a) der Trägerplatte (11) bezogenen Höhenkoordinate h variiert und die folgende Bedingung erfüllt
wobei 0 mm ≤ h ≤ h₀ ist und b₀, b₁, h₀ Konstanten bezeichnen mit 8 mm ≤ b₀ ≤ 30 mm; 0,5·b₀ ≤ b₁ ≤ 1,5·b₀; 20 mm ≤ h₀ ≤ 150 mm.