DE2639520A1

DE2639520A1 - Vorrichtung an einem drahtseilgebilde zur aufnahme hoher dynamischer lasten

Info

Publication number: DE2639520A1
Application number: DE19762639520
Authority: DE
Inventors: Reinhold Bolliger; Werner Heierli; Alfred Merk; Alex Temperli
Original assignee: Kabelwerke Brugg AG
Current assignee: Kabelwerke Brugg AG
Priority date: 1975-09-08
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1977-03-10
Also published as: NO145445B; DE2639520B2; NO763053L; DE2639520C3; AT357598B; IT1074015B; NO145445C; FR2323070B1; ATA654176A; FR2323070A1; CH610631A5

Description

Kabelwerke Brugg AG₇ Brugg (Schweiz)

Pate ntanwalt Dipl. Ing. H. J. Hübner 8 9 6O Kempten/AHgäu

Mozartstraße 21 - Tel. 08S1/28291

Vorrichtung an einem Drahtseilgebilde zur Aufnahme hoher dynamischer Lasten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung

an einem Drahtseilgebilde zur Aufnahme hoher dynamischer Lasten (schlagartige Zugbeanspruchungen). Ein solches Drahtseilgebilde kann z.B. die Abspannung eines Drahtseilnetzes sein, das für verschiedene Zwecke, wie Steinschlagsicherung usw., verwendet werden kann. In einem solchen Drahtseilgebilde können die gewöhnlich aus Stahl bestehenden Drahtseile infolge ihrer grossen Zugfestigkeit hohe statistische Kräfte aufnehmen. Dagegen eignen sich Drahtseile wegen ihrer geringen Dehnungsmöglichkeit weniger zur Aufnahme von schlagartigen Zugkräften. Seile aus anderem Material, das eine grössere Bruchdehnung aufweist, würde für solche Aufgaben auch noch nicht genügen und sich zudem für viele Anwendungen aus andern Gründen nicht eignen, Witterungsbeständigkeit, Empfindlichkeit, Tierfrass, etc. Man hat daher auch schon besondere Dämpfungselemente, z.B. Gummidämpfungselemente oder Zugfedern, in einen Drahtseilstrang eingebaut, die jedoch zur Aufnahme von einmal wirkenden grossen dynamischen Zugkräften bzw. einer grossen kinetischen Energie nicht genügend grosse Dehnungen ergeben.

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Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung sind an einem Drahtseilgebilde zur Aufnahme hoher dynamischer Lasten auf Drahtseilabschnitte einwirkende Klemmorgane vorhanden, deren Anpressdruck so eingestellt wird, dass das Seil an den Klemmen dann und erst dann gleitet, wenn die Seilzugkraft einen Betrag erreicht hat, welcher wenig unterhalb der Seilbruchlast liegt. Beim Gleiten wird durch die Reibung die kinetische Energie in Reibungswärme umgewandelt. Die durch die Klemmorgane begrenzte Seilzugkraft wirkt über einen sehr langen Weg (Gleitlänge), so dass eine grosse Energie mit einer beschränkten Kraft aufgenommen werden kann. Die in der ganzen Konstruktion auftretenden Kräfte werden dadurch viel kleiner als ohne die Vorrichtung gemäss der Erfindung, so dass eine grosse Einsparung erzielt oder die Lösung bestimmter Aufgaben erst ermöglicht wird.

Die einfache Vorrichtung kann an irgend eine

oder mehrere geeignete Stellen eines Seilstranges mit wenig Aufwand eingebaut werden. Dabei können zwei durch die Klemmorgane beeinflusste Drahtseilabschnitte über eine Drahtseilschlaufe miteinander verbunden sein, oder es können an die durch die Klemmorgane beeinflussten Drahtseilabschnitte sich freie Drahtseilenden anschliessen.

Die Klemmorgane können durch eine Gleitplatte und

zwei Seilbriden gebildet sein, durch welche die Drahtseilabschnit te gegen die Seitenflächen der Seilbriden angepresst werden, wobei auf die Seilbriden zur Erzielung eines gleichbleibenden Anpressdruckes - und damit einer konstanten Zugkraft beim Gleiten des Seils - Druckfedern oder Spannscheiben einwirken können.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Klemmorgane einen elastischen Rohrabschnitt und zwei Druckplatten aufweisen, die durch Zugbolzen auf gegenüberliegende Seiten des Rohrabschnittes einwirken und Drahtseilabschnitte zwischen sich und dem Rohrabschnitt festklemmen, wobei zwischen den festgeklemmten Drahtseilabschnitten Drahtseilschlaufen gebildet sind.

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Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Steinschlagsicherungsnetz, bei welchem die erfindungsgemässe Vorrichtung anwendbar ist,

Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Drahtseilschlaufe,

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2,

Fig. 4 ist ein Kraft-Weg-Diagramm der Vorrichtung und

Fig. 5 ist eine Ansicht einer anderen Ausführungs form der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Drahtseilnetz l(im Schnitt)für

Steinschlagsicherung angedeutet, das an den Stellen 2,3 fest verankert ist. In die das Netz 1 mit den Verankerungsstellen 2,3 ver bindenden Seilstränge 4,5 ist je eine Vorrichtung 6, bzw. 7 eingebaut, durch welche bei einem Steinschlag die auf das Netz 1 einwirkenden grossen dynamischen Kräfte P gedämpft werden, wobei das Drahtseilnetz 1 aus der in ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die gestrichelt angedeutete Lage bewegt wird und dabei die auf das Drahtseilnetz 1 einwirkende grosse kinetische Energie mit begrenzten Seilzugkräften, aber über einen langen Weg, vernichtet wird.

Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung ist das Drahtseil 8 z.B. verzinktes, ungeschmiertes 6-Litzen-Seil mit Stahlseele.9 und 10 sind zwei verzinkte Seilbriden von an sich bekannter Bauart mit auf Schraubenbolzen 11 aufgeschraubten Muttern 12, durch welche die beiden Teile der Seilbriden 9, 10 gegeneinander gezogen werden können. Zwischen den beiden Teilen der Seilbriden 9,10 befindet sich eine Gleitplatte 13 mit zylindrischen Ausnehmungen für die Aufnahme der Bolzen 11 der Seilbriden 9,10. Wie ersichtlich, verläuft das Drahtseil 8 zuerst längs einer Seite der Gleitplatte 13 durch je eine Hälfte der beiden Seilbriden 9,10, bildet dann eine Schlaufe 14 und

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verläuft dann längs der anderen Seite der Gleitplatte 13 durch je die andere Hälfte der Seilbriden 9,10. Die Muttern 12 werden mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels so stark angezogen, dass das Drahtseil 8 erst bei starker, aber noch unter der Seilbruchlast liegender Zugbeanspruchung längs der Gleitplatte gleitet- Durch die bei dieser Gleitbewegung auftretende Reibkraft wird die über das Drahtseil übertragene kinetische Energie in Reibenergie umgewandelt. Vorzugsweise wird der Anpressdruck so eingestellt, dass das Gleiten des Seils bei 2/3 bis 3/4 der Seilbruchlast überwunden wird.

Beim Einbau der beschriebenen Dämpfungsvorrichtung in ein Drahtseilgebilde, z.B. ein Drahtseilnetz für Steinschlagsicherung, werden bei einem starken Steinschlag die auf das Drahtseil wirkenden Reibungskräfte überwunden, und es beginnt ein Gleiten des Drahtseiles in den Klemmorganen bei annähernd konstant bleibender Seilzugkraft. In Fig. 4 ist ein Kraft-Weg-Diagramm gezeigt, in welchem eine Kraft P längs des Weges s aufgetragen ist. Die Kurve A zeigt das Kraft-Weg-Diagramm eines Drahtseilgebildes ohne Dämpfungsvorrichtung. Wie ersichtlich, wirkt die Kraft nur über einen kurzen Weg s bis zur Erreichung der Seilbruchlast. Es kann hierbei somit nur eine verhältnismässig geringe kinetische Energie vernichtet werden, entsprechend de3 doppeltschraffierten Fläche in Fig. 4. Die Kurve B zeigt das KrafirWeg-Diagramm bei Einbau der Dämpfungsvorrichtung in ein Drahtseilgebilde. Hier wirkt die Kraft P über einen grossen Weg und es kann daher eine sehr viel grössere kinetische Energie, entsprechend der einfach schraffierten Fläche, vernichtet werden. Je nach der angewendeten Konstruktion kann dieses Verhältnis das 10- oder 100-fache betragen. Wenn hierbei die kinetische Energie an der Stelle C vernichtet ist, so ist die Dämpfungsvorrichtung nicht voll ausgenützt. An der Stelle D dagegen ist der Gleitweg aufgebraucht, und es kommt dann zu einem Zugkraftanstieg, wobei nach Ausnützung dieser letzten Reserve bei grosser Ueberlastung

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ein Seilriss auftreten kann. Auf alle Fälle kann durch Anwendung der erwähnten Dämpfungsvorrichtung eine sehr viel grössere kinetische Energie vernichtet werden als ohne diese, so dass die dynamische Tragfähigkeit des Seilgebildes um ein Vielfaches - je nach den Verhältnissen - erhöht wird»

In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung für Drahtseilgebilde dargestellt. Diese Vorrichtung weist einen Rohrabschnitt 15 auf, gegen welchen auf zwei gegenüberliegenden Seiten zwei Druckplatten 16 mittels Schraubenbolzen 17 und Muttern 18 angedrückt werden können. Das Drahtseil 19 wird zwischen den Druckplatten 16 und dem federnden Rohrabschnitt 15 an zwei gegenüberliegenden Stellen festgeklemmt und bildet zwischen den Pressstellen Schlaufen 20. Auch hier wird der Anpressdruck der Schraubenbolzen 17, 18 so eingestellt, dass das Drahtseil 19 an den Klemmstellen gleiten, kann. Diese Vorrichtung hat daher die gleiche Wirkungsweise wie die in Fig. 2 und gezeigte Vorrichtung.

Bei beiden gezeigten Ausführungsformen kann die Konstanz der in der Gleitphase ausgeübten Reibkraft dadurch verbessert werden, dass der Anpressdruck der Schrauben über Federn oder Spannscheiben auf die Klemmorgane wirkt. Ist der Anpressdruck konstant, so bleibt bei konstantem Reibungskoeffizient auch die Seilzugkraft beim Gleiten konstant.

Anstelle von Schlaufen könnten zwischen den Klemmstellen auch freie Seilenden vorhanden sein, die in den Klemmorganen gleiten können.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3 könnten statjt zwei Briden nur eine oder mehr als zwei vorhanden sein. Ferner könnte die Schlaufe auch aus mehreren Windungen bestehen, um den Gleitweg entsprechend vergrössern zu können. Es können mehrere der erfindungsgemässen Vorrichtungen in Serie geschaltet werden, so dass der Lastanstieg im Seil stufenweise gestaltet und damit vorprogrammiert werden kann.

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Die beschriebene Dämpfungsvorrichtung hat einen sehr grossen Anwendungsbereich. So kann sie ausser bei Steinschlagsicherungen auch bei Sprengnetzen, Bombensicherungsnetzen, Autorennbahn-Auffangnetzen, Sicherungsnetzen für Lagergut, Sicherheitsgurten für Autos, Prellböcke bei Bahnen, Stahltrossen für Schiffe, Zugverankerungen gegen dynamische Kräfte und für Üeberlastsicherungen, z.B. bei Kranen angewendet werden. Der grosse Anwendungsbereich ergibt sich dadurch, dass mit der beschriebenen Dämpfungsvorrichtung ein Drahtseil, das optimale Dehn verhalten der weichen Flussstahls und die hohe Festigkeit eines guten Drahtseils aufweist, erhalten werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung an einem Drahtseilgebilde zur Aufnahme hoher dynamischer Lasten (schlagartige Zugbeanspruchungen), gekennzeichnet durch auf Drahtseilabschnitte einwirkende Klemmorgane, deren einstellbarer Anpressdruck das durch Reibung gebremste Gleiten des Seils durch die Klemmorgane hindurch bei einer Zugbeanspruchung gestattet, die kleiner als die Seilbruchlast ist, so dass die Drahtseilabschnitte in der Lage sind, die Schlagenergie in Reibungsenergie relativ zu den Klemmorganen über einen längeren Seilgleitweg zu verwandeln.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit einem Klemmorgan versehene Drahtseilabschnitte über eine Drahtseilschlaufe miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die durch die Klemmorgane beeinflussten Drahtseilabschnitte sich freie Drahtseilenden anschliessen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmorgane durch eine Gleitplatte und wenigstens zwei Seilbriden gebildet sind, durch welche die Drahtseilabschnitte gegen die Seitenflächen der Seilbriden angepresst werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Seilbriden zur Erzielung eines gleichbleibenden Anpressdruckes Druckfedern oder Spannscheiben einwirken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmorgane einen elastischen Rohrabschnitt und zwei Druckplatten aufweisen, die durch Zugbolzen auf gegenüberliegende Seiten des Rohrabschnittes einwirken und Drahtseilabschnitte zwischen sich und dem Rohrabschnitt festklemmen, wobei zwischen den festgeklemmten Drahtseilabschnitten Drahtseilschlau fen gebildet sind. -7-
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ORIGINAL INSPECTED