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Verbinder für Glasfiberstäbe
Die Erfindung bezieht
sich auf einen Verbinder für Glasfiber-.stäbe, der ein Kupplungsstück mit einer
ein Ende des mit dem Kupplungsstück zu verbindenden Glasfiberstabes aufnehmende
Bohrung aufweist, wobei die Bohrung mit einem konischen Abschnitt versehen ist,
der zusammen mit einem in die Bohrung einsetzbaren, einen Außenkonus aufweisenden
Klemm-'' körper einen Klemmkonus für den Glasfiberstab bildet. Verbinder dieser
Art sind im Freileitungsbau bekannt, wo Glasfiberstäbe in steigendem Maße als Isolatoren
verwendet werden, weil sie gegenüber den bekannten Isolatoren ein geringeres Gewicht,
kleinere Abmessungen und höhere Zugfestigkeit besitzen. Schwierigkeiten bereitet
aber die Verbindung der Glasfiberstäbe mit den aus anderen Stoffen, vorzugsweise
Metall, bestehenden Teilen, beispielsweise den Aufhängegarnituren. Preßverbindungen,
wie sie bei metallischen Seilen oder Stäben üblich sind, lassen sich nämlich bei
Glasfiberstäben nicht anwenden.
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Bei einer bekannten Ausführungsform eines Verbinders der eingangs
genannten Art wird das freie Ende des'Glasfiberstabes in einen in Längsrichtung
geschlitzten, eine konische Außenmantelfläche aufweisenden Klemmkonus eingesetzt,
der mittels einer ebenfalls auf den Glasfiberstab aufgeschobenen Druckschraube in
einen Innenkonus gepreßt wird, an den sich zur Aufnahme der Druckschraube ein Abschnitt
mit einem Muttergewinde anschließt. Nachteilig ist bei diesem bekennten Verbinder,
daß der Aufwand verhältnismäßig groß ist und daß eine Zugbelastung des Glasfiberstabes
auf den Klemmkonus im Sinne eines Lösens wirkt. Außerdem muß der Klemmkonus zum
sicheren Erfassen des Glasfiberstabes auf seiner Innenfläche mit einer gewindeartigen
Aufrauhung.versehen
sein. Diese Aufrauhung zerstört aber im Laufe
der Zeit die außenliegenden Fasern des Glasfiberstabes, wodurch die Haltekraft des
Verbinders wesentlich vermindert wird.-Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde,
einen Verbinder für Glasfiberstäbe zu schaffen; der frei von diesen Nachteilen ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser des als
Spreizkörper ausgebildeten Klemmkörpers an seinem verjüngten Ende kleiner ist als
der Aujjcndurcl-arresser des Glasfiberstabes und daß der'-kleinste Durchmesser des
konischen Abschnitts der Bohrung und des Klemmkörpers an dem gegen den Glasfiberstab
weisenden Ende der konischen Flächen vorgesehen ist.
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Dadurch, daß der Außendurchmesser des Spreizkörpers an seinem verjüngten
Ende kleiner ist als der Außendurchmesser des Glasfiberstabes, kann der Spreizkörper
von der Stirnfläche des-Glasfiberstabes her in diesen eingetrieben werden. Der Glasfiberstab
wird dadurch radial nach außen aufgeweitet und gegen den konischen Abschnitt der
Bohrung gepreßt. Da die beiden Konusse so angeordnet sind, daß sie sich in Richtung
des Zuges bei einer Zugbelastung des Glasfiberstabes verjüngen, bleibt die Klemmwirkung
des Klemmkonus bei einer Zugbelastung bestehen oder steigt sogar noch an. Die Zugbelastung
wird unmittelbar von dem konischen Abschnitt der Bohrung aufgenommen, so daß eine
Druckschraube oder dergleichen, die bei dem bekannten Verbinder verhindern muß,
daß der Klemmkonus aus dem Innenkonus der Bohrung herausgezogen wird, nicht erforderlich
ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Spreizkörper in an
sich bekannter Weise als Hülse mit einer zylindrischen
Bohrung ausgebildet.
In diese Bohrung kann ein Teil der Glasfasern eintreten, wodurch das Eintreiben
des Spreizkörpers in den Glasfiberstab erleichtert wird und auch ein tieferes Eintreiben
möglich ist. Das Eintreiben des Spreizkörpers kannferner dadurch wesentlich erleichtert
werden,.daß man das verjüngte Ende der Hülse als Ringschneide ausbildet. Wegen der
hohen Beanspruchung der Hülse sollte diese aus einem sehr harten'Material; beispielsweise
aus Stahl, bestehen. Zweckmäßigerweise ist die Hülse mit mindestens einem Längsschlitz
versehen, damit auch auf das in die Bohrung eindringende Faserbündel eine Klemmwirkung
ausgeübt werden kann.
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Versuche haben ergeben, daß ein Kegelwinkel des Außenkonus des Spreizkörpers
zwischen 50 und 150 besonders günstig ist. Um sicher zu stellen, daß
der Glasfiberstab sich beim Eintreiben des Spreizkonus nur im konischen Abschnitt
aufweitet, kann der konische Abschnitt der Bohrung an dem verjüngten Ende in einen
zylindrischen Abschnitt übergehen, dessen Durchmesser an denjenigen_des Glasfiberstabes
angepaßt ist. Ein solcher zylindrischer Abschnitt ist auch insofern 'Vorteilhaft,
als er eine Abdichtung bildet. Das andere Ende des konischen Abschnitts kann unter
Bildung einer Ringschulter in einen zweiten zylindrischen Abschnitt kleineren Durchmessers
übergehen. Durch die Ringschulter ist die Lage des freien Endes des Glasfiberstabes
bezüglich des konischen Abschnitts der Bohrung genau festgelegt. Der zweite zylindrische
Abschnitt ermöglicht ein zentrisches Ansetzen des Spreizkörpers an die Stirnfläche
des Glasfiberstabes, gegebenenfalls mit Hilfe eines Dornes.
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bohrung des Kupplungsstückes aus Gründen
einer einfachen Montage als durchgehendes Loch ausgebildet. In diese durchgehende
Bohrung kann dann von der einen Seite her der Glasfiberstab und von der anderen
Seite her ein mit diesem zu verbindender metallischer Stab oder dergleichen eingeschoben
werden. Natürlich ist es auch möglich, das Kupplungsstück so auszubilden, daß zwei
Glasfiberstäbe miteinander verbunden werden können.
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Um mit Sicherheit zu.verhiridern, daß der Spreizkörper bei einer Zugbelastung
aus dem Glasfiberstab herausgedrückt wird, kann ein Anschlag vorgesehen sein. Ein
solcher Anschlag kann beispielsweise als ein in einem Gewinde der Bohrung laufender
Sicherungsbolzen ausgebildet sein. Als Anschlag kann aber auch die Stirnfläche des
mit dem Glasfiberstab zu verbindenden Stabes oder Seiles oder ein zwischen dieser
Stirnfläche und dem Glasfiberstab angeordnetes Zwischenstück dienen. Um diese Aufgabe
erfüllen zu können, brauchen der Stab oder das Seil lediglich nach dem Eintreiben
des Spreizkörpers in den Glasfiberstab bis zur Anlage an dessen Stirnfläche oder
dem Zwischenstück in die Bohrung eingeführt und dann in dieser Lage fixiert zu werden.
Ein Zwischenstück ist dann vorteilhaft, wenn-die den Stab oder. das Seil aufnehmende
Bohrung, einen größeren Durchmesser besitzt als der der Zentrierung des Spreizkörpers
dienende zweite zylindrische Abschnitt. Sofern die Bohrung, durch die der Spreizkörper
eingeführt wird, mit einem Gewinde versehen ist, kann der Spreizkörper auch mittels
eines in diesem Gewinde laufenden Stabes oder dergleichen in den Glasfiberstab gedrückt
werden.
Vorteilhafterweise ist das Kupplungsstück als Rohr ausgebildet.
Die Herstellungskosten eines solchen Kupplungsstückes sind relativ gering und außerdem
kann die Befestigung des mit dem Glasfiberstab zu verbindenden metallischen Stabes
oder Seiles auch durch Verpressen erfolgen, was eine besonders einfache und leicht
herzustellende Verbindung ist.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines auf der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine zum Teil in Längsrichtung geschnittene Ansicht
einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders im montierten Zustand, Fig.
2 einen Längsschnitt des Kupplungsstückes, Fig. 3 einen vergrößert dargestellten
Längsschnitt ,des Spreizkörpers, Fig. 4 eine Vorderansicht des Spreizkörpers.
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Der zum Verbinden eines Glasfiberstabes 1 mit einem Gewindezapfen
oder einem Seil 2 dienende Verbinder weist ein als Preßhülse verwendbares Rohr 3
auf, das im Abstand von dem dem Glasfiberstab 1 zugekghrten Ende in seiner Längsbohrung
4 einen konischen Abschnitt/mit einem Kegelwinkel von 5 0 besitzt. Der konische
Abschnitt 5, dessen Durchmesser zu dem auf der Seite des Glasfiberstabes 1 liegenden
Ende des Rohres 3 hin sich vermindert, geht an Seinem verjüngten Ende stufenlos
in einen zylindrischen Abschnitt 6 über, dessen Außendurchmesser etwa gleich dem
Außendurchmesser des Glasfiberstabes ist. Wie die Fig. 1 zeigt, weist im Ausführungsbeispiel
der zylindrische Abschnitt 6 am Rohrende eine Erweiterung 7 auf, deren Durchmesser
gleich dem Außendurchmesser
eines über den Glasfiberstab 1 gezogenen
Kunststoff-Schutzschlauches 8 ist. Das andere Ende des konischen Abschnittes 5 geht
unter Bildung einer Ringschulter 9 in einen zylindrischen Abschnitt 10 der zentralen
Bohrung 4 über, der sich bis zu dem auf der Seite des Seiles 2 liegenden Ende des
Rohres 3 erstreckt und einen Durchmesser aufweist, der etwa gleich dem Durchmesser
des Seiles 2 ist. Um das Einführen des Seiles zu erleichtern, ist der Abschnitt
10 an seinem nach außen offenen Ende mit einer trichterförmigen Erweiterung 10'
versehen.
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im Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 10 der Bohrung 4 mit einem
Gewinde versehen. Dadurch ist es möglich, den Glasfiberstab mit einem einen Gewindezapfen
aufweisenden Teil, beispielsweise mit einer Abspannöse, zu verbinden. Sofern das
Verbinden mit einem Gewindezapfen nicht in Frage, kommt und das Gewinde auch nicht
benötigt wird, um einen Sicherungsbolzen einzuschrauben, kann natürlich das Gewinde
fehlen. Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Glasfiberstab 1 und dem Seil
2 wird zunächst vom Glasfiberstab 1 der Schutzschlauch 8 auf einer Länge entfernt,
die etwa gleich dem Abstand der Erweiterung 7 von der Ringschulter 9 ist. Sodann
wird der Glasfiberstab 1 bis zur Anlage seiner Stirnfläche an der Ringschulter 9
in die Längsbohrung 4 geschoben.
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Nun wird in das andere Ende des Rohres 3 eine Konushülse 11 aus Stahl
eingeführt, die einen Abschnitt mit einem Außenkonus 12, der einen Kegelwinkel von
5 0 besitzt, und einen zylindrischen Abschnitt 13 aufweist, in den der Außenkonus
12 an seinem erweiterten Ende stufenlos übergeht. Die axiale Länge des Außenkonus
12 ist etwas geringer als die axiale Länge des konischen Abschnittes 5. Der größte
Außendurchmesser
des Außenkonus 12, der gleich dem Durchmesser
des zylindrischen Abschnittes 13-ist, beträgt im Ausführungsbeispiel das 0,78-fache
des Durchmessers des Glasfiberstabes 1, der Durchmesser der Längsbohrung 14@der
Hülse 11 das 0,5-fache dieses Außendurchmessers. Die axiale Länge des zylindrischen
Abschnitts und der Durchmesser des Abschnitts 10 der Bohrung 4 sind so gewählt,
daß sich eine gute Führung und Zentrierung der Konushülse 1l ergibt. Das verjüngte
Ende des Außenkonus 12 ist mit einer eine Ringschneide 15 bildenden Fase versehen,
da aus Stabilitätsgründen die Wandstärke der Hülse'll nur bis auf einen Mindestwert
verringert werden kann, der noch einen merklichen Unterschied zwischen Außen- und
Innendurchmesser ergibt. Der Fasenwinkel beträgt 300.
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Ferner weist die Konushülse 11 einen durchgehenden Längsschlitz 16
auf. Die Hülse 10 wird so in die Längsbohrung 4 eingeschoben, daß ihre Ringschneide
15 dem Glasfiberstab 1 zugekehrt ist. Sie kann schon vor dem Einschieben auf einen
nicht dargestellten Dorn oder dergleichen aufgesetzt werden, mittels dessen sie
von der Stirnseite des Glasfiberstabes 1 her in diesen eingetrieben wird. Hierbei
wird ein Ring von Fasern des Glasfiberstabes radial nach außen gegen den konischen
Abschnitt 5 gepreßt, während sich der innere Kern des Faserstabes in die Längsbohrung
14 der Hülse 10 schiebt und festgeklemmt wird, wenn sich unter der Wirkung der radialen
Kräfte der Durchmesser der Längsbohrung 14 verringert, was der Längsschlitz 16 ermöglicht.
Die Hülse 10 bildet also einen Spreizkonus und gleichzeitig eine Klemmhülse.
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Nach dem Eintreiben der Hülse 11 wird das Seil 2 in die Längsbohrung
4 des Rohres 3 eingeschoben. Um sicherzustellen, daß
die Hülse
11 nicht aus dem Glasfiberstab 1 bei einer Zugbelastung desselben herausgedrückt
werden kann, wird das Seil 2 zweckmäßigerweise bis zur Anlage an der Stirnfläche
des Glasfiberstabes 1 in das Rohr 3 hineingeschoben. Die Verbindung des Seils 2
mit dem Rohr Tist im Ausführungsbeispiel als Preßverbindung vorgesehen. Bei dieser
Verbindung wird das Rohr 3 zusammen mit dem Seil 2 mittels eines Preßwerkzeuges
an nebeneinanderliegenden Stellen 17 verpreßt.