DE19831025C1

DE19831025C1 - Seilspannglied

Info

Publication number: DE19831025C1
Application number: DE1998131025
Authority: DE
Inventors: Fritz Gartner
Original assignee: Josef Gartner and Co
Current assignee: Josef Gartner and Co
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2018-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Seilspannglied für zumindest ein Seil (2) mit zumindest einem Vorspannelement (4), insbesondere in Form eines Federelementes, bei welchem das Seil (2) durch eine Übertragungseinrichtung (10, 14) mit dem Vorspannelement (4) verbunden ist, wodurch Längenänderungen des Seiles (2) auf das Vorspannelement (4) und eine von dem Vorspannelement (4) erzeugte Vorspannkraft auf das Seil übertragen werden, wobei die Übertragungseinrichtung (10, 14) eine Übertragungsfunktion aufweist, die eine Funktion der Längenänderung des Seiles (2) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Seilspannglied.

In bekannten Seilkonstruktionen, wie sie beispielsweise zum Halten von Fassa den oder Dachelementen eingesetzt werden, sind üblicherweise Seilspannglieder angeordnet, die Federelemente enthalten. Diese Seilspannglieder haben die Aufgabe, das Seil unter einer bestimmten Vorspannung zu halten. Dabei er möglicht das Seilspannglied mit einem Federelement auch im Falle einer Längen änderung des Seiles, die beispielsweise bei einer thermischen Ausdehnung des Seiles auftreten kann, in dem Seil eine Vorspannkraft aufrechtzuerhalten.

Die verwendeten Vorspannelemente, insbesondere in Form von Federelementen, weisen jedoch meist eine Kennlinie auf, bei der sich die Vorspannkraft in Abhän gigkeit von einer Stauchung bzw. Dehnung des Vorspannelementes ändert. Dies führt dazu, daß sich bei einer Längenänderung des Seiles, beispielsweise durch Erwärmung aufgrund von Sonneneinstrahlung, sich auch die Stauchung bzw. Dehnung des Vorspannelementes ändert, wodurch sich die Vorspannkraft und somit auch die Vorspannung der gesamten Seilkonstruktion ändert. Durch eine Veränderung der Vorspannung in den Seilen einer Seilkonstruktion wird die gesamte Belastbarkeit der Seilkonstruktion verändert, so daß die Belastbarkeit durch äußere Lasten, beispielsweise Windlasten an einer Fassade, unter Um ständen verringert wird.

Die DE 297 13 425 U1 offenbart eine Nachspanneinrichtung für Tragseile, wie sie in Fahrdrahtkonstruktionen für die Eisenbahn verwendet werden. Bei dieser Spanneinrichtung wird eine konstante Seilkraft dadurch erzielt, daß ein Gewicht über ein Seil ein Drehmoment auf eine Trommel erzeugt, auf der das Ende des Tragseiles aufgewickelt ist. Diese Anordnung ist jedoch recht voluminös und für Seilkonstruktionen, wie sie für Fassaden und Dachelemente eingesetzt werden, nicht geeignet.

Die FR 74 06 095 offenbart eine Einrichtung, um eine elastische Zugkraft auf einem Seil sicherzustellen. Dazu ist in der Vorspanneinrichtung ein Seilanker, welcher mit einem Seilende verbunden ist, in einem Elastomer gelagert, welcher eine vorbestimmte Elastizität und Vorspannkraft sicherstellt. Die Vorspannkraft wird durch Komprimieren des Elastomers erzeugt, wobei mit zunehmender Komprimierung die Vorspannkraft zunimmt. Aus diesem Grund ist bei einer Längenänderung des Seiles, welches mit dem Vorspannelement verbunden ist, die auf die Seile wirkende Seilkraft nicht konstant.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Seilspannglied mit einem Federelement zu schaffen, das eine konstante Vorspannung eines Seiles auch bei einer Längen änderung des Seiles sicherstellt.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Seilspannglied, mit den im Anspruch 1 ange gebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Seilspannglied für zumindest ein Seil umfaßt zumindest ein Vorspannelement eines Federelementes, mit dem das Seil durch eine Über tragungseinrichtung verbunden ist, so daß Längenänderungen des Seiles auf das Vorspannelement und eine von dem Vorspannelement erzeugte Kraft bzw. Vorspannkraft auf das Seil übertragen werden. Dies bedeutet, daß die Vorspann kraft des Vorspannelementes zu einer Vorspannung des Seiles führt. Ferner wird bei einer Längenänderung des Seiles, beispielsweise aufgrund einer Erwärmung oder Abkühlung, diese auf das Vorspannelement übertragen. Das Vorspann element verkürzt oder verlängert sich entsprechend der Längenänderung des Seiles, so daß ein Durchhängen oder Reißen des Seiles vermieden werden kann. Die Übertragungseinrichtung weist eine Übertragungsfunktion auf, die eine Funktion der Längenänderung des Seiles ist. Auf diese Weise kann bei der Übertragung der Vorspannkraft von dem Vorspannelement auf das Seil das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis der Übertragungseinrichtung in Abhängigkeit einer Längenänderung des Seiles derart verändert bzw. eingestellt werden, daß eine Änderung der Vorspannkraft des Vorspannelementes aufgrund einer Änderung der Stauchung bzw. Dehnung des Vorspannelementes kompensiert werden kann. Insbesondere, wenn das Vorspannelement ein Federelement ist, kann somit die Federkennlinie derart kompensiert werden, daß trotz einer von der Längenänderung des Seiles verursachten Änderung der Stauchung bzw. Deh nung des Federelementes die auf das Seil wirkende Vorspannkraft konstant gehalten werden kann. Das gesamte Seilspannglied weist somit eine zumindest in Teilbereichen nahezu horizontale Kennlinie auf, d. h. die auf das Seil wirkende Vorspannkraft ist in diesen Bereichen im wesentlichen unabhängig von Längen änderungen des Seiles. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß trotz einer Längenänderung des Seiles, wie beispielsweise bei Erwärmung oder Abkühlung, die Vorspannkraft in dem Seil nahezu konstant gehalten werden kann, wodurch stets die erwünschte Tragfähigkeit des Seiles sichergestellt werden kann. Die Übertragungseinrichtung weist ein um einen Drehpunkt drehbares Hebelelement auf, an dem die Vorspannkraft und die Seilkraft angreifen, wobei der Angriffs punkt der Vorspannkraft von dem Drehpunkt um die Länge eines ersten Hebel armes beabstandet ist, der Angriffspunkt des Seiles von dem Drehpunkt um die Länge eines zweiten Hebelarmes beabstandet ist und das Verhältnis der Längen der beiden Hebelarme zueinander in Abhängigkeit von der Längenänderung des Seiles veränderbar ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung kann eine Ver änderung der Übertragungsfunktion der Übertragungseinrichtung erzielt werden. Die Seilkraft in dem Seil und die Vorspannkraft des Vorspannelementes sind an dem Hebelelement im Gleichgewicht. Durch Veränderung des Verhältnisses der Längen der beiden Hebelarme zueinander kann daher auch das Verhältnis der beiden Kräfte zueinander variiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluß der Vorspannkraft auf die Seilkraft zu verstärken oder zu verringern. Somit kann eine Änderung der Vorspannkraft in Abhängigkeit von der Kennlinie des Vorspannelementes und einer Änderung der Stauchung bzw. Dehnung des Vorspannelementes derart kompensiert werden, daß die Seilkraft zumindest in einem bestimmten Bereich von Längenänderungen des Seiles im wesentlichen konstant gehalten werden kann.

Vorteilhafterweise wird die Übertragungsfunktion derart gewählt, daß bei einer Längung des Seiles die Wirkung der Vorspannkraft auf das Seil verstärkt wird und bei Verkürzung die Wirkung der Vorspannkraft auf das Seil verringert wird. Eine derartige Übertragungsfunktion bewirkt, daß, wenn sich das Seil längt und somit eine Dehnung bzw. Stauchung des Vorspannelementes verringert wird, die sich entsprechend verringernde Vorspannkraft dadurch kompensiert wird, daß die Vorspannkraft durch die Übertragungseinrichtung entsprechend verstärkt wird. So kann die auf das Seil wirkende Kraft im wesentlichen konstant gehalten werden. Im umgekehrten Fall wird die Übertragungsfunktion so gewählt, daß bei einer Verkürzung des Seiles, was zu einer größeren Dehnung bzw. Stauchung des Vorspannelementes führt, die Verstärkung der Vorspannkraft verringert wird, so daß die sich erhöhende Vorspannkraft kompensiert wird. Folglich wirkt auf das Seil immer eine nahezu konstante Kraft. Ob ein Vorspannelement bei einer größeren äußeren Kraft gedehnt oder gestaucht wird, hängt von seiner Bauart, beispielsweise in Form einer Zug- oder einer Druckfeder, ab. Die Übertragungs funktion wird so gewählt, daß der Einfluß der Kennlinie des Vorspannelementes auf die auf das Seil wirkende Vorspannkraft bzw. auf die Seilkraft zumindest in einem Teilbereich kompensiert werden kann.

Vorteilhafterweise ist die Länge des zweiten und/oder des ersten Hebelarmes in Abhängigkeit von der Längenänderung des Seiles veränderbar. Auf diese Weise kann das Verhältnis der Längen der beiden Hebelarme zueinander geändert werden. Dabei ist es möglich, nur die Länge eines Hebelarmes zu ändern oder aber die Längen beider Hebelarme zu verändern. Bei einer Veränderung der Längen beider Hebelarme müssen die Längenänderungen jedoch derart gewählt werden, daß es zu einer Änderung des Verhältnisses der Längen der beiden Hebelarme kommt, d. h. die Faktoren der Längenänderungen der beiden Hebel arme dürfen nicht gleich sein.

Vorteilhafterweise nimmt die Länge des zweiten Hebelarmes bei einer Längung des Seiles ab und bei einer Verkürzung des Seiles zu. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß bei einer Längung des Seiles, wenn die Vorspannkraft des Vorspannelementes aufgrund der Kennlinie des Vorspannelementes abnimmt, die Wirkung der Vorspannkraft auf die Seilkraft erhöht wird, während bei einer Verkürzung des Seiles und einer damit verbundenen Erhöhung der Vorspannkraft des Vorspannelementes der Einfluß der Vorspannkraft auf die Seilkraft verringert wird. Somit ist es möglich, die Kennlinie des Vorspannelementes derart zu kompensieren, daß das gesamte Seilspannglied zumindest in einem bestimmten Bereich eine nahezu horizontale Kennlinie aufweist, d. h. daß die Seilkraft un abhängig von einer Längenänderung des Seiles ist.

Die Länge des ersten Hebelarmes nimmt vorteilhafterweise bei einer Längung des Seiles zu und bei einer Verkürzung des Seiles ab. Dies bewirkt ebenfalls, daß bei einer Längung des Seiles, wenn die Vorspannkraft aufgrund einer Verringerung der Dehnung bzw. Stauchung des Vorspannelementes abnimmt, der Einfluß der Vorspannkraft auf die Seilkraft erhöht wird, während der Einfluß der Vorspann kraft auf die Seilkraft bei einer Verkürzung des Seiles und einer damit verbunde nen Erhöhung der Vorspannkraft verringert wird. Somit kann auch durch gezielte Veränderung der Länge des ersten Hebelarmes allein oder in Kombination mit einer gezielten Längenänderung des zweiten Hebelarmes in Abhängigkeit von der Längenänderung des Seiles eine Änderung der Vorspannkraft kompensiert werden, so daß die Seilkraft bei einer Längenänderung des Seiles nahezu kon stant gehalten werden kann.

Bevorzugt greift das Seil drehbar an dem Hebelelement an und ist in einer konstanten Richtung unabhängig von einer Drehposition des Hebelelementes geführt. Auf diese Weise kann eine Längenänderung des zweiten Hebelarmes in Abhängigkeit von einer Längenänderung des Seiles erzielt werden. Da das Seil in einer konstanten Richtung geführt wird, ändert sich bei einer Drehung des Hebelelementes die Länge des zweiten Hebelarmes, d. h. der Abstand zwischen dem Angriffspunkt des Seiles und dem Drehpunkt des Hebelelementes senkrecht zur Wirkungslinie der Seilkraft, da dieser Angriffspunkt sich auf einer Kreisbahn um den Drehpunkt des Hebelelementes herum bewegt. Auf diese Weise kann leicht eine in Abhängigkeit von einer Längenänderung des Seiles veränderliche Übertragungsfunktion der Übertragungseinrichtung erzielt werden, um den Einfluß der Kennlinie des Vorspannelementes auf die Seilkraft zu kompensieren.

Weiter bevorzugt weisen der erste oder der zweite Hebelarm eine im wesentli chen konstante Länge auf. Dies bedeutet, daß lediglich die Länge eines Hebel armes in Abhängigkeit von einer Längenänderung des Seiles variiert wird. Da durch, daß die Länge eines der Hebelarme konstant ist, ist ein einfacherer Aufbau der Übertragungseinrichtung möglich. Dennoch kann durch die ver änderliche Länge des zweiten Hebelarmes das Verhältnis der Längen der beiden Hebelarme zueinander derart verändert werden, daß eine durch die Längen änderung des Seiles bedingte Änderung der Vorspannkraft kompensiert werden kann, so daß die Seilkraft konstant bleibt.

Die Vorspannkraft greift vorzugsweise tangential zu einem Drehkreis des ersten Hebelarmes an dem Hebelelement an. Durch das tangentiale Angreifen der Vorspannkraft wird erreicht, daß der erste Hebelarm immer eine konstante Länge unabhängig von der Drehposition des Hebelelementes aufweist. Somit ändert sich das von der Vorspannkraft an dem Hebelelement verursachte Drehmoment in Abhängigkeit mit einer Änderung der Vorspannkraft. Diese Änderung des Drehmomentes wird dann durch die Längenänderung des zweiten Hebelarmes zwischen dem Drehpunkt und dem Angriffspunkt des Seiles so kompensiert, daß die Seilkraft konstant bleibt.

Das Hebelelement weist vorzugsweise zumindest einen kreisförmigen Abschnitt mit einer Verzahnung auf, in die eine auf das Vorspannelement wirkende Schub stange mit einer korrespondierenden Verzahnung eingreift. Diese Ausgestaltung stellt ein tangentiales Angreifen der Vorspannkraft in bezug zu einem Drehkreis des Hebelelementes sicher. Die Schubstange kann mittels einer entsprechenden Anlagefläche direkt auf ein Vorspannelement wie eine Druckfeder wirken oder bei entsprechender Ausgestaltung einen Zug auf ein Vorspannelement wie eine Zugfeder bewirken. Somit verläuft die Schubstange vorteilhafterweise in Stau chungs- bzw. Dehnungsrichtung des Vorspannelementes. Das Hebelelement ist vorzugsweise als Kreisscheibe ausgebildet, welche zumindest an einem Teil ihres Umfanges oder aber auch am gesamten Umfang eine entsprechende Verzahnung aufweist. Dabei ist der Umfangsabschnitt, an dem die Verzahnung vorgesehen ist, zumindest so groß gewählt, daß die Schubstange mit ihrer Verzahnung auch bei einer Drehung des Hebelelementes bzw. der Kreisscheibe immer mit deren Verzahnung im Eingriff ist. Diese Ausgestaltung der Übertragungseinrichtung ist sehr einfach, da nur wenige Bauteile benötigt werden. Auf diese Weise wird eine kostengünstige Herstellung des Seilspanngliedes ermöglicht und gleichzeitig eine sichere Funktion gewährleistet.

Vorzugsweise ist das Vorspannelement mit dem Hebelelement über einen weite ren Hebel verbunden, der drehbar an dem Hebelelement und einer auf das Vorspannelement wirkenden Schubstange angebracht ist. Auf diese Weise ist eine definierte Kraftübertragung von dem Vorspannelement über die Schub stange und den weiteren Hebel auf das Hebelelement und damit auf das Seil möglich. Das zusätzliche Hebelelement ermöglicht auch den ersten Hebelarm des Hebelelementes in seiner Länge zu variieren, so daß eine größere Flexibilität bei der Wahl der Übertragungsfunktion und der Ausgestaltung der Übertragungsein richtung ermöglicht wird.

Vorteilhafterweise sind zwei Übertragungseinrichtungen jeweils mit einem Seil und beide Übertragungseinrichtungen mit einem gemeinsamen Vorspannelement verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, zwei Seile mit nur einem Vorspann element vorzuspannen, wobei für jedes Seil eine Übertragungseinrichtung vor gesehen ist. Ein derart ausgestaltetes Seilspannglied kann beispielsweise in Verbindung mit zwei parallel verlaufenden Seilen an deren Befestigungspunkt eingesetzt werden oder zwischen zwei Seilenden angebracht werden.

Es ist ferner bevorzugt, daß vier Übertragungseinrichtungen jeweils mit einem Seil und die vier Übertragungseinrichtungen mit einem gemeinsamen Vorspann element verbunden sind. Somit wird nur ein Vorspannelement für zwei Seile bzw. vier Seilenden benötigt, wobei jedoch an jedem Seil eine Übertragungsein richtung zum Ausgleich des Einflusses der Kennlinie des Vorspannelementes auf die jeweilige Seilkraft vorgesehen ist. Ein derartiges Seilspannglied wird vorzugs weise zwischen den jeweils freien Enden zweier parallel zueinander verlaufender Seile angeordnet.

Vorzugsweise ist das Vorspannelement ein Tellerfederpaket. Ein Tellerfederpaket erzeugt eine hohe Vorspannkraft bei gleichzeitig sehr kompakter Bauform.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand beiliegender Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1a einen schematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 1b einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1a,

Fig. 2a einen schematischen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2b einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2a,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt einer Variation der dritten Aus führungsform der Erfindung und

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in Fig. 1a gezeigten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seilspanngliedes handelt es sich um ein Seilspannglied zur Anbindung an vier Seile 2. Von den vier Seilen 2 verlaufen jeweils zwei entlang einer gemeinsamen Achse, wobei die durch jeweils zwei Seile 2 definierten Achsen parallel zuein ander verlaufen. Die Seilkräfte F_S in den Seilen 2 wirken in den durch Pfeile in Fig. 1 gekennzeichneten Richtungen, d. h. in von dem Seilspannglied abgewand ten Richtungen. Das hier gezeigte Seilspannglied weist für alle vier Seile 2 ein gemeinsames Vorspannelement 4 in Form eines Federelementes auf. Die Längs achse des Federelementes 4 verläuft im wesentlichen senkrecht zu den Achsen der Seile 2. Das Federelement 4 stützt sich mit einem Ende an einem festen Auflager 6 und mit dem anderen Ende an einem beweglichen Auflager 8 ab. Bei dem hier gezeigten Federelement 4 handelt es sich um eine Druckfeder in Form einer Schraubenfeder. Anstelle einer Schraubenfeder können jedoch auch Tel lerfedern verwendet werden, die vorzugsweise zu Tellerfederpaketen zusammen gefaßt sind. Das bewegliche Auflager 8 ist an einer Schubstange 10 angebracht, die sich durch das Innere des Federelementes 4 erstreckt. Die Schubstange 10 ist derart beweglich in dem Seilspannglied gelagert, daß sie sich entlang ihrer Längsachse bewegen kann. Die Schubstange 10 erstreckt sich an beiden Enden über das Federelement 4 hinaus, wobei es durch das feste Auflager 6 des Federelementes 4 in einer Durchgangsbohrung geführt wird. Die beiden vonein ander abgewandten Enden der Schubstange 10 sind in identischer Weise mit einer Verzahnung 12 in Form von Zahnstangen versehen. Jedes der vier Seile 2 greift in ähnlicher Weise an jeweils einer Kreisscheibe 14 an. Es sind somit vier Kreisscheiben 14 vorhanden, die im wesentlichen identisch ausgebildet sind, wobei sie je nach Angriffsrichtung der Seile 2 spiegelverkehrt zueinander an geordnet sind. Die Kreisscheiben 14 sind in ihrer Mitte um einen Drehpunkt 16 drehbar gelagert. Sie weisen an ihrem Umfang eine Verzahnung 18 auf. Die Verzahnung 18 muß sich nicht über den gesamten Umfang der Kreisscheiben 14 erstrecken, sie kann auch nur an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sein. Die Verzahnungen 12 an der Schubstange 10 greifen in die Verzahnungen 18 an den Kreisscheiben 14 ein. Somit wird die von dem Federelement 4 erzeugte Feder kraft tangential auf die Kreisscheiben 14 übertragen.

Fig. 1b zeigt in einer vergrößerten Ansicht eine der Kreisscheiben aus Fig. 1a. Die Federkraft F_F der Feder 4 greift um einen konstanten Hebelarm X_F beabstan det von dem Drehpunkt 16 der Kreisscheibe 14 an dieser an. Es wird somit ein Moment M_F = X_F . F_F um den Drehpunkt 16 der Kreisscheibe 14 erzeugt. In diesem Fall teilt sich allerdings die Gesamtfederkraft des Federelementes 4 auf vier Kreisscheiben 14 auf, so daß bei gleichen Seilkräften die auf die Kreis scheiben 14 wirkenden Federkräfte F_F nur 1/4 der Gesamtfederkraft des Feder elementes 4 betragen. Die Seile 2 sind jeweils an einem Angriffspunkt 20 dreh bar an der Kreisscheibe 14 befestigt. Der Angriffspunkt 20 ist um einen Abstand R_S von dem Drehpunkt 16 beabstandet. Da die Seile 2 in einer konstanten Richtung (nahezu senkrecht zu F_F) verlaufen, ergibt sich somit je nach Drehposi tion der Kreisscheibe 14 ein zweiter Hebelarm X_S = R_S . cosα. Somit ergibt sich für die Übertragungsfunktion einer Übertragungseinrichtung folgende Ge samtgleichung, wobei die Seilkraft mit F_S bezeichnet wird:

Dabei ist die Federkraft F_F abhängig von der Drehposition definiert durch den Drehwinkel α.

Bei dem in Fig. 1a gezeigten Seilspannglied sind die vier Kreisscheiben 14 derart angeordnet, daß sie alle in derselben Weise auf die Schubstange 10 wirken. Dies bedeutet, daß eine Längung der Seile 2 immer eine Bewegung der Schubstange 10 in ein und derselben Richtung bewirkt. Somit ist nur ein Vor spann- bzw. Federelement 4 für vier Seile 2 erforderlich. Wenn die Seillänge entsprechend gewählt ist, kann somit eine gleiche und konstante Seilkraft in allen vier Seilen 2 erreicht werden. Da die Längen der Hebelarme X_S, über welche die Seilkräfte auf die Kreisscheiben 14 wirken, von Längenänderungen der Seile 2 abhängig sind, kann gemäß obiger Gleichung der Einfluß der Feder kennlinie des Federelementes 4 auf die Seilkräfte 2 bei Längenänderungen der Seile 2 kompensiert werden.

Fig. 2a zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seilspann gliedes. Die Anordnung entspricht im wesentlichen der in Fig. 1a gezeigten Anordnung. So greifen wiederum vier Seile 2 in derselben Weise wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform an dem Seilspannglied an. Auch die An ordnung des Federelementes 4 und der Schubstange 10 entspricht der in Fig. 1a gezeigten. Lediglich die Übertragungseinrichtung, welche die Schub stange 10 mit den Seilen 2 verbindet, ist abweichend zu der in Fig. 1a ge zeigten Übertragungseinrichtung ausgestaltet. Für jedes Seil 2 ist eine um einen Drehpunkt 16 drehbare Kreisscheibe 14 vorgesehen, an der das Seil 2 in kon stanter Richtung angelenkt ist, wie auch bei der in Fig. 1a gezeigten Aus führungsform. Lediglich die Verbindung zwischen der Kreisscheibe 14 und der Schubstange 10 ist anders als bei der in Fig. 1a gezeigten Ausführungsform ausgestaltet. Die Schubstange 10 weist an ihren beiden entgegengesetzten Enden jeweils einen Drehpunkt 22 auf, an denen jeweils zwei Hebel 24 an greifen. Die Hebel 24 sind dabei an dem Drehpunkt 22 derart angelenkt, daß sie um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Das andere Ende jedes Hebels 24 ist jeweils mit einer der Kreisscheiben 14 verbunden. Dabei sind die Hebel 24 ebenfalls drehbar an den Kreisscheiben 14 angelenkt, wobei der Anlenkpunkt 26 jedes der Hebel 24 von dem jeweiligen Drehpunkt 16 der Kreisscheibe 14 um einen Radius R_F beabstandet ist. Dies ist deutlich in dem vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2a in Fig. 2b zu erkennen. Bei dieser Ausgestaltung des Seilspann gliedes ist ebenfalls die Länge des Hebelarmes X_F, über den die Federkraft F_F auf die Kreisscheibe 14 wirkt, von einer Längenänderung der Seile 2 bzw. des Federelementes 4 abhängig. Dabei werden die geometrischen Verhältnisse jedoch so gewählt, daß es insgesamt noch zu einer Änderung des Verhältnisses der Hebellängen X_F und X_S zueinander kommt. Das bedeutet, daß das Längen verhältnis eine Funktion des Drehwinkels α ist:

Dabei ist die Änderung des Drehwinkels α der Kreisscheiben 14 abhängig von einer Längenänderung der Seile 2. Die übrige Anordnung in Fig. 2a entspricht der in Fig. 1a gezeigten, so daß der Einbau in eine Seilkonstruktion im wesentli chen identisch ist.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seilspann gliedes. Auch hier sind wiederum vier Seile 2 an einem gemeinsamen Seilspann glied angeordnet. Die Anordnung der vier Seile 2 zueinander sowie die An ordnung des Federelementes 4 entspricht im wesentlichen den in Fig. 1a und 2a gezeigten Anordnungen, d. h. das Federelement 4 erstreckt sich im wesentli chen senkrecht zu den vier Seilen 2, von denen sich jeweils zwei entlang einer Achse erstrecken und die beiden Achsen beabstandet voneinander parallel verlaufen. Das Federelement 4 ist hier als Tellerfederpaket ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß bei kleinerer Baugröße größere Federkräfte erzeugt werden können. Durch das Federelement 4 erstreckt sich wiederum eine Schubstan ge 10, die über ein bewegliches Auflager 8 auf das Federelement 4 wirkt. Das Federelement 4 liegt mit einem Ende an dem beweglichen Auflager 8 an, wäh rend das andere Ende des Federelementes 4 sich an einem festen Auflager 6 abstützt. Die Kopplung der Schubstange 10 mit den Seilen 2 ist hier abweichend von den zwei zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen ausgestaltet. Die Funk tionsweise ist jedoch ähnlich der zweiten Ausführungsform in Fig. 2a. Bei der dritten Ausführungsform sind jedoch die Kreisscheiben 14 durch Hebelelemen te 28 ersetzt. Die Hebelelemente 28 sind an Drehpunkten 30 drehbar gelagert. Die Hebelelemente 28 sind mit der Schubstange 10 über Hebel 24 wie in der zweiten Ausführungsform verbunden. Wie in Fig. 2a sind auch hier die He bel 24 über Drehpunkte 22 mit der Schubstange 10 und über Drehpunkte 26 mit dem Hebelelement 28, das die Kreisscheibe 14 ersetzt, verbunden. Die Wir kungsweise entspricht den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen, d. h., wenn ein Seil 2 sich verkürzt, wird dies zu einer Drehung des Hebelelementes 28 führen, so daß sich die Schubstange 10 in Fig. 3 nach unten bewegt, wodurch das Federelement 4 weiter gestaucht wird. Dadurch erhöht sich die Feder kraft F_F, wodurch sich die Vorspannkraft des Federelementes 4 erhöht. Dadurch, daß sich jedoch aufgrund der Drehung des Hebelelementes 28 das Längen verhältnis der Hebelarme X_F und X_S zueinander ändert, ändert sich auch das Verhältnis der Seilkraft F_S zu der Federkraft F_F. Wobei auch hier die auf ein einzelnes Hebelelement 28 wirkende Federkraft F_F nur einem Viertel der Gesamt federkraft des Federelementes 4 entspricht, da an ein und demselben Feder element 4 vier Hebelelemente 28 angreifen. Durch die Veränderung des Kräfte verhältnisses kann der Einfluß der Federkraft F_F auf die Seilkraft F_S derart ver ändert werden, daß die Seilkraft F_S in dem Seil 2 konstant gehalten wird. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform greifen wiederum vier Seile 2 an einem Seilspannglied an, wobei an beiden entgegengesetzten Enden der Schubstan ge 10 jeweils ein Übertragungsglied 32, 34 angeordnet ist, das die Federkraft jeweils auf zwei Seile 2 überträgt. In dieser Ausführungsform sind die beiden Übertragungsglieder 32, 34, d. h. das obere 32 und das untere Übertragungsglied 34 identisch ausgebildet, wobei sich die Schubstange 10 in dem oberen Über tragungsglied 32 von dem Gelenk 22 nach unten erstreckt und sich in dem unteren Übertragungsglied 34 von dem entsprechenden Gelenk 22 nach oben erstreckt. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Anlenkpunkte 20, an denen die Seile 2 drehbar mit den Hebelelementen 28 verbunden sind, jeweils unterhalb der Drehpunkte 30 in Fig. 3 angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine Variante der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung ist im wesentlichen identisch, mit dem Unterschied, daß das obere 32 und das untere Übertragungsglied 34 anders als in Fig. 3 angeordnet sind. Die Übertragungsglieder 32, 34 weisen wiederum Hebelelemen te 28 und Hebel 24 auf, die, wie anhand von Fig. 3 beschrieben, das Feder element 4 mit den Seilen 2 koppeln. Hier sind allerdings das obere 32 und das untere Übertragungsglied 34 nicht identisch ausgebildet. Die Anordnungen der Hebelelemente 28 und der Seile 2 sind in dem oberen 32 und dem unteren Übertragungsglied 34 jeweils spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet, die Hebel 24 verlaufen jedoch in beiden Übertragungsgliedern 32, 34 in Richtung der Schubstange 10 in Fig. 4 nach unten, so daß sie in derselben Richtung auf die Schubstange 10 wirken. Die Funktionsweise des Seilspanngliedes gemäß Fig. 4 entspricht vollständig der Funktionsweise des in Fig. 3 gezeigten Seilspann gliedes.

Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seilspann gliedes. Es handelt sich hierbei um ein Seilspannglied zur Anbindung zweier zusammenwirkender Seile 2 an einem festen Auflagerpunkt, beispielsweise an einer tragenden Fassadenunterkonstruktion 36. Diese vierte Ausführungsform eignet sich insbesondere, wenn die Enden der beiden Seile 2 an dem Auflager punkt voneinander beabstandet sind. Jedes der Seile 2 greift an einem Hebel element 38 an, welches in seiner Funktion dem zuvor beschriebenen Hebel element 28 sowie der Kreisscheibe 14 entspricht. Das Hebelelement 38 ist hier gewinkelt ausgebildet, so daß eine direkte Anbindung des Hebelelementes 38 an das im wesentlichen quer zu den Seilen 2 liegende Federelement 4 möglich ist. Die Hebelelemente 38 sind jeweils um einen Drehpunkt 30 drehbar gelagert und die Seile 2, die im wesentlichen in einer konstanten Richtung verlaufen, sind jeweils an dem Angriffspunkt 20 drehbar mit dem Hebelelement 38 verbunden. An dem Anlenkpunkt 26 greifen jeweils direkt bewegliche Auflager 40 für das Federelement 4 an, zwischen denen das Federelement 4, das hier eine Druckfe der ist, angeordnet ist. Das Federelement 4 wirkt somit auch hier über einen ersten Hebelarm X_F auf den Drehpunkt 30, während die Seile 2 über einen zweiten Hebelarm X_S auf den Drehpunkt 30 wirken. Dadurch, daß die Seile 2 und das Federelement 4 auch bei einer jeweiligen Längenänderung in ihrer Richtung im wesentlichen konstant verlaufen, kommt es auch hier in Abhängig keit einer Drehung des Hebelelementes 38 um den Drehwinkel α zu einer Ände rung des Längenverhältnisses der beiden Hebelarme X_F und X_S zueinander, so daß, wie auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, ein Einfluß der sich in Abhängigkeit von der Stauchung des Federelementes ändernden Feder kraft F_F auf die Seilkraft F_S kompensiert wird.

Zusätzlich sind bei dieser vierten Ausführungsform die beiden Hebelelemente 38 über zwei Verbindungsstangen 42 und einen Mittelhebel 46 miteinander verbun den. Die Verbindungsstangen 42 greifen mit einem Ende an Anlenkpunkten 44 drehbar an den Hebelelemente 38 an, während ihre zweiten, entgegengesetzt liegenden Enden an dem Mittelhebel 46 drehbar angelenkt sind. Der Mittelhe bel 46 ist um einen Drehpunkt drehbar gelagert, der mittig zwischen den An griffspunkten der Verbindungsstangen 42 in dem Mittelhebel 46 und ebenfalls im wesentlichen mittig in dem Seilspannglied zwischen den beiden Hebelelemen ten 38 angeordnet ist. Sämtliche Drehachsen der Dreh- und Angriffs- bzw. Anlenkpunkte in diesem Seilspannglied verlaufen im wesentlichen parallel zuein ander. Die Kopplung der beiden Hebelelemente 38 über die Verbindungsstangen 42 bewirkt, daß eine Bewegung der Seile, d. h. eine Längenänderung nur gemein sam in beiden Seilen möglich ist, da sich die Angriffspunkte 20 aufgrund der Kopplung immer um den gleichen Betrag bewegen werden.

Liste der Bezugszeichen

2

Seil

4

Federelement

6

festes Auflager

8

bewegliches Auflager

10

Schubstange

12

Verzahnung

14

Kreisscheibe

16

Drehpunkt

18

Verzahnung

20

Angriffspunkt

22

Drehpunkt

24

Hebel

26

Anlenkpunkt

28

Hebelelement

30

Drehpunkt

32

oberes Übertragungsglied

34

unteres Übertragungsglied

36

Fassadenunterkonstruktion

38

Hebelelement

40

Auflager

42

Verbindungsstange

44

Anlenkpunkt

46

Mittelhebel
F_F

;Federkraft
F_S

Seilkraft
X_F

erster Hebelarm
X_S

zweiter Hebelarm
α Drehwinkel
M_F

Moment der Federkraft
R_S

Abstand des Angriffspunktes

20

von dem Drehpunkt

16

Claims

1. Seilspannglied für zumindest ein Seil (2) mit zumindest einem Vorspann element (4), in Form eines Federelementes, bei welchem
das Seil (2) durch eine Übertragungseinrichtung (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) mit dem Vorspannelement (4) verbunden ist, wodurch Längen änderungen des Seiles (2) auf das Vorspannelement (4) und eine von dem Vorspannelement (4) erzeugte Vorspannkraft auf das Seil übertragen werden, wobei
die Übertragungseinrichtung (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) ein um einen Drehpunkt (16; 30) drehbares Hebelelement (14; 28) aufweist, an dem die Vorspannkraft (F_F) und die Seilkraft (F_S) angreifen,
der Angriffspunkt der Vorspannkraft (F_F) von dem Drehpunkt (16; 30) um die Länge eines ersten Hebelarmes (X_F) beabstandet ist,
der Angriffspunkt des Seiles (2) von dem Drehpunkt (16; 30) um die Länge eines zweiten Hebelarmes (X_S) beabstandet ist und
das Verhältnis der Längen der beiden Hebelarme (X_F, X_S) zueinander in Abhängigkeit von der Längenänderung des Seiles (2) veränderbar ist, so daß die Übertragungseinrichtung (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) eine Übertragungsfunktion aufweist, die eine Funktion der Längenänderung des Seiles (2) ist, um die Vorspannkraft in dem Seil nahezu konstant zu hal ten.

2. Seilspannglied nach Anspruch 1, bei welchem die Länge des zweiten (X_S) und/oder des ersten (X_F) Hebelarmes in Abhän gigkeit von der Längenänderung des Seiles (2) veränderbar ist.

3. Seilspannglied nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Länge des zweiten Hebelarmes (X_S) bei einer Längung des Seiles (2) abnimmt.

4. Seilspannglied nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Länge des ersten Hebelarmes (X_F) bei einer Längung des Seiles (2) zunimmt.

5. Seilspannglied nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Seil (2) drehbar an dem Hebelelement (14; 28) angreift und in einer konstanten Richtung unabhängig von einer Drehposition des Hebelelemen tes (14; 28) geführt ist.

6. Seilspannglied nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der erste (X_F) oder der zweite Hebelarm (X_S) eine im wesentlichen kon stante Länge aufweist.

7. Seilspannglied nach Anspruch 6, bei welchem die Vorspannkraft (F_F) tangential zu einem Drehkreis des ersten Hebelarmes (X_F) an dem Hebel element (14) angreift.

8. Seilspannglied nach Anspruch 7, bei welchem das Hebelelement (14) zumindest einen kreisförmigen Abschnitt mit einer Verzahnung (18) auf weist, in die eine auf das Vorspannelement (4) wirkende Schubstange (10) mit einer korrespondierenden Verzahnung (12) eingreift.

9. Seilspannglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem das Vor spannelement (4) mit dem Hebelelement (14; 28) über einen weiteren Hebel (24) verbunden ist, der drehbar an dem Hebelelement (14; 28) und einer auf das Vorspannelement (4) wirkenden Schubstange (10) ange bracht ist.

10. Seilspannglied nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem zwei Übertragungseinrichtungen (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) jeweils mit einem Seil (2) und beide Übertragungseinrichtungen (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) mit einem gemeinsamen Vorspannelement (4) verbunden sind.

11. Seilspannglied nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem vier Übertragungseinrichtungen (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) jeweils mit einem Seil (2) und die vier Übertragungseinrichtungen (10, 14; 10, 14, 24; 10, 24, 28) mit einem gemeinsamen Vorspannelement (4) verbunden sind.

12. Seilspannglied nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das Federelement (4) ein Tellerfederpaket ist.