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Planenkeder
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Die Erfindung betrifft einen Planenkeder, bestehend aus einem Gewebe
mit Kunststoffbeschichtung.
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Planen, die in eine tragende Konstruktion eingespannt werden, so daß
Zugkräfte als Linienlast in diese Konstruktion eingeleitet werden, erhalten häufig
eine wulstartige Randausbildung, die am tragenden Konstruktionsglied in eine Nut
mit Hinterschneidung eingezogen und von ihr gehalten wird.
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Diese Wulst, auch Keder genannt, kann direkt an die Plane angearbeitet
sein oder an einen gesondert hergestellten Randstreifen, der durch geeignete Maßnahmen
und Verbindungsmittel später mit dem Rand der eigentlichen Plane verbunden werden
kann.
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Kraftschlüssige, auf Zug beanspruchte Verbindungen ähnlicher Art sind
z.B. im seemännischen Bereich bekannt, wo auf diese Weise Segelränder mit Masten
oder "Bäumen" oder Gaffeln usw. verbunden werden. Hierzu wird an den Rand des Segels
ein Tau angenäht, das sog. Liek, das in entsprechende Nuten der Masten, Bäume oder
Gaffeln usw.
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eingezogen wird.
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Beim modernen Bau von Großzelten, die als sog. fliegende Bauten (z.B.
als Bier- und Festzelte) häufig auf-und abgebaut werden, dienen Rahmenbinder z.B.
aus Aluminium mit seitlich angebrachten hinterschnittenen Nuten als tragende Konstruktion,
in die die Keder von Planen, deren Breite dem Binderabstand entspricht, so eingezogen,
daß sie eine leicht vorgespannte Ebene bilden.
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Als Planen kommen vor allem Gewebe aus Baumwolle, synthetischen Fasern
und Glasfasern verschiedener Art in Frage, die im allgemeinen mit Kunststoffen oder
Kautschuken beschichtet sind, um damit die Festigkeit, Witterungsbeständigkeit,
Wasser- und Winddichtigkeit herzustellen oder zu verbessern.
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Im einzelnen können solche Gewebe u.a. aus Polyester, Polyamid oder
auch Kohlenstoff-Fasern bestehen; Beschichtungsmaterialien können sein: Weich-PVC,
chlorsulfoniertes Polyethylen, Polychloropren, Fluorpolymere.
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Sie können ein- oder beidseitig aufgetragen sein.
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Der Randkeder solcher Planenstoffe wird im allgemeinen hergestellt,
indem ein Seil oder ein flexibles Profil aus weichem Kunststoff in eine geklebte,
geschweißte oder genähte Randschlaufe eingelegt wird.
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In der Praxis hat sich nun als nachteilig erwiesen, daß solche Keder
beim Einziehen in die hinterschnittenen Nuten einen großen Reibungswiderstand aufweisen,
dessen Größe von den Horizontalkräften infolge Planengewicht und ggf. Wind- und
anderen zur Vorspannung führenden Belastungen sowie den Gleiteigenschaften der Nutwandung
und des Planenstoffes beeinflußt wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, den störenden Reibungswiderstand
für PVC-beschichtete Gewebe dadurch zu vermindern, daß Randstreifen mit angearbeitetem
Keder an den Planenrand angeschweißt, geklebt und/oder genäht wurden, die jedoch
nur einseitig beschichtet waren, so daß die Reibung in der Nut durch das gleitfähigere
Gewebe vermindert werden konnte. Bei dieser Ausführung dient die einseitige Planenbeschichtung
des Kederstreifens der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Plane und Kederstreifen
durch übliche Schweißverfahren und liegt damit innen. Diese Anordnung wirkt sich
insofern
nachteilig aus, als das außenliegendr Gewebe den Witterungseinflüssen
mit W-Einstrahlung und der harten mechanischen Beanspruchung beim Ein- und Ausziehen
in der hinterschnittenen Nut der tragenden Konstruktion direkt ausgesetzt ist, wodurch
die Lebensdauer des Kederstreifens gegenüber der Gesamtplane erheblich vermindert
werden kann, vor allem, wenn die Keder häufig montiert und demontiert werden und
wenn die bewitterte Faser gegenüber der Planenbeschichtung weniger witterungsbeständig
ist. Darüber hinaus kann auch der Farbunterschied zwischen Planenbeschichtung und
offenliegender Faser als störend empfunden werden.
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Die Erfindung hat die Aufqabe, Planenkeder zur Verfügung zu stellen,
die gute Gleitfähigkeit mit hervorragender Wetterbeständigkeit vereinen und die
auch eine ausgezeichnete Haftung zur Plane aufweisen.
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Diese Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, daß der Planenkeder
durch Einbetten von Kugeln in die Beschichtung des Planenkeders gleitfähig gemacht
worden ist, wobei die Kugeln zu einem Teil aus der Beschichtungsoberfläche herausragen.
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Vorzugsweise bestehen die Kugeln aus Glas; sie haben insbesondere
einen Durchmesser von unter 0,5 mm.
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Ebenso vorteilhaft können die in die Kunststoffbeschichtung eingebetteten
Kugeln aus keramischen, metallischen oder auch aus Kunststoffwerkstoffen oder aus
einer Mischung daraus bestehen.
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Die in die Kunststoffbeschichtung eingebetteten, aus dieser herausragenden
Kugeln bewirken einen über raschend niedrigen Reibungswiderstand der so erhaltenen
Planenkeder, so daß das Einziehen dieser Planenkeder in diehinterschnittenen Nuten
der Halterungen der Zelte
glatt vonstatten gelöst.
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Die Figuren erläutern sowohl den erfindungsgemäßen Keder als auch
die Methode, mit deren Hilfe die Gleiteigenschaften der Keder ermittelt werden.
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Figur 1 zeigt das Schema eines Planenkeders im Zeltbau.
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Figur 2 stellt einen Schnitt durch die Versuchsanordnung dar, mit
der der Reibungswiderstand von Planenkedern bestimmt wurde.
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Figur 3 zeigt eine Plane, die über an zwei Seiten daran befestigte
Planenkeder in zwei Nutprofile eingehängt ist.
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In den Figuren bedeuten: 1 Seil, 2 Gewebe, 3 Beschichtung, 4 Schweißverbindung,
5 Kugeln, 6 Hutprofil, 7 Nut, 8 Plane,lU öffnung, 9 Linienlast.
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Der Aufbau des erfindungsgemäßen Planenkeders, seine Befestigung an
der Plane und das Einhängen der Plane mit dem Keder in die Nutprofile ist in Figur
1 wiedergegeben.
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Im Inneren des Keders befindet sich ein Seil 1, oder auch eine Rundschnur
oder ein ähnliches üblicherweise für Keder verwendetes Gebilde. Dieses Seil wird
umschlossen von einem auf beiden Seiten mit der Beschichtung 3 versehenen Gewebe
2, welches der Plane die Festigkeit verleiht, während die Beschichtung 3 wie üblich
für den Schutz gegen Wetter und Licht sorgt. Nachdem Gewebe 2 und Beschichtung 3
das Seil umschlungen haben, laufen sie wieder zueinander und werden miteinander
über die Schweißverbindung 4 verbunden. In der äußeren Beschichtung 3 der Schlaufe
befinden sich bei dem erfindungsgemäßen Keder die Kuaeln 5, die aus der Beschichtungsoberfläche
herausragen und so für hervorragende Gleiteigenschaften sorgen.
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Der so gleitfähig gemachte Keder ist in die interschnittene Nut 7
der Nutprofile 6 eingezogen.
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Auf der der Nut 7 abgewandten Seite des Keders ist über eine weitere
Schweißverbindung die Plane 8 am Keder befestigt, die meist keine ~Kugeln enthält
da es in diesen Partien nicht so sehr auf Gleitfähigkeit ankommt. Es ist aber durchaus
möglich, daß die Plane 8 dasselbe, gleitfähig machende Beschichtungsmaterial 3 enthält
wie der Keder; dann entfällt die Schweißverbindung 4 zwischen Keder und Plane 8.
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Figur 2 gibt eine Vorrichtung wieder, die es gestattet, den Reibungswiderstand
verschiedener Keder zu messen und zu vergleichen.
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In ein Aluminiumprofil (Nutprofil 6) von 1500 mm Länge ist eine kreisförmige
Nut 7 mit dem Durchmesser 15 mm sowie einer am unteren Ende der Nut 7 befindlichen
6 mm breiten Öffnung 10 angebracht.
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In diese Nut 7 mit Öffnung 10 wird jeweils ein Keder des Durchmessers
12 mm (einschließlich der Beschichtung) eingebracht, aber 1000 mm lang ist. An diesen
Keder wird über Holzleisten eine Gesamtlast von G = 350 N als Linienlast 9 gleichmäßig
angebracht. Die Länge 1 des freien Stücks des zu prüfenden Keders von der Unterkante
des Wulstes bis zur Unterkante derHolzleisten (und des Keders) beträgt 50 mm. Danach
wird die Kraft F gemessen, die erforderlich ist, um die Gleitreibung des Keders
auszugleichen und der Keder zu bewegen (die meist höhere Haftreibung muß zuvor überwunden
werden).
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Aus der Gleichung F = µ # G läßt sich dann der jeweilige Reibungsbeiwert
ffi ermitteln.
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Mit dieser praxisnahen Versuchsanordnung wurde für folgende Kederausführungen
der Reibungsbeiwert R ermittelt.
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Vergleichsbeispiel 1 Eingesetzt wurde ein im Zeltbau übliches, beidseitig
mit PVC beschichtetes Polyestergewebe, ohne weitere Nachbehandlung. Es ergab sich
eine erforderliche Kraft F = 325 N und somit also ein Wert ß = 0,93.
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Die HaftreibungFO betrug ebenfalls 325 N; der Reibungsbeiwert %der
Haftreibung somit ebenfalls 0,93.
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Vergleichsbeispiel 2 Mit dem gleichen, jedoch auf der Außenseite nicht
PVC-beschichteten Polyestergewebe waren für das Erzielen der Gleitreibung 102 N
erforderlich, somit betrug der Reibungsbeiwert ß 0,29. Die Haftreibung erforderte
eine Kraft Fo von 112 N, ßO war somit 0,32.
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Vergleichsbeispiel 3 Das einseitig PVC-beschichtete Gewebe nach Vergleichsbeispiel
2 wurde auf seiner äußeren, für die Reibung entscheidenden Seite zusätzlich mit
chlorsulfoniertem Polyethylen, das in aromatischen Lösungsmitteln gelöst war, beschichtet
und anschließend 48 Stunden bei Zimmertemperatur und weitere 48 Stunden im Umluftofen
bei 50"C gelagert.
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Es ergab sich für die Gleitreibung ein Wert F = 450 N, also A = 1,29;
für die Haftreibung war Fo = 535 N, somit ßO = 1,53.
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Beispiel 1 Auf das im Vergleichsbeispiel 3 verwendete Gewebe wurden
nach dem Beschichten mit chlorsulfoniertem Polyethylen, aber vor dem Lagern bei
Zimmertemperatur Glasperlen, Korngröße 300 - 400 µm, vorbehandelt mit Vinylsilan,
dick aufgestreut. Nach Abblasen des nicht haftenden Perlenanteils wurde wie in Vergleichsbeispiel
3 weiterbehandelt.
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Es ergaben sich die Werte F = 88,5 N, somit µ = 0,25 und Fo = 88,5
N, somit AO = 0,25.
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Die Vergleichsbeispiele und das Beispiel zeigen, daß der erfindungsgemäße
Planenkeder nicht nur den geringsten Wert des Reibungsbeiwertes für die Gleitreibung
aufweist, sondern insbesondere auch den niedrigsten Reibungsbeiwert für die Haftreibung.
Dies ist besonders für den Fall wichtig, daß beim Einziehen des Keders in die Nut
abgesetzt werden muß. Die auf der Außenseite unbeschichteten Gewebe nach Vergleichsbeispiel
2 weisen zwar auch eine relativ gering Reibung aut, haben einer eine völlig unzureichende
Licht- und Wetterbeständigkeit.
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Vorteilhaft lassen sich die Glasperlen audi bereits in die Beschichtungsmasse,
z B. PVC-Paste, .or dr Beschichten inmischen, z.B. im Gewichtsverhältn@s : Das Verschweißen
der Feder wird durch diesen Zuj nicht behindert, da dl e Glaskugeln nur in der äußeren
Beschichtung liec3en.