DE3105101A1 - Spannbarer riemen - Google Patents
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Description
Patentanwälte
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
Jan Wärnelöv Brogatan 5 S-334 00 ANDERSTORP
SCHWEDEN
246/DE
SPANNBARER RIEMEN
130065/0648
Die vorliegende Erfindung betrifft einen spannbaren Riemen, zu dem ein vorzugsweise aus Textilmaterial gewebtes, flaches Band
sowie mindestens eine Schnalle gehören, von der das Band wie eine geschlossene Schlinge mit einstellbarer, durch Friktionseingriff
mit der Schnalle fixierbarer Länge verläuft. Der spannbare Riemen ist zur Erzielung der grösstmöglichen Festigkeit, schnellen und
bequemen Handhabung und zur Benutzung, beispielsweise als Gepäckriemen, Bugsierleine oder Hebestropp vorgesehen.
Spannbare Riemen oder Bänder der einleitend angedeuteten Art sind bisher in vielen verschiedenen Varianten bekannt. Unter diesen
sämtlichen Varianten ist eine grosse Gruppe zu unterscheiden, in der die Schnalle dadurch mehr oder minder permanent am Bande befestigt
ist, dass steife oder scharfe Mittel mit dem Band in Eingriff sind oder durch das Band verlaufen. Zu dieser Gruppe lassen
sich auch solche Konstruktionen hinführen, bei denen das Band an der Schnalle festgenäht oder angenietet ist. Die zu dieser Gruppe
gehörenden Konstruktionen können vermutlich gut funktionieren, solange man keine hohen Anforderungen an die Zugfestigkeit stellt
und das benutzte Band ausserdem aus einem Material hergestellt ist, an dem keine grössere Dehnung erfolgt, bevor es zum Bruch
kommt. Typbeispiele für Bänder, die diesen Anforderungen genügen, können Lederriemen, oder aus Baumwollmaterial oder anderen Naturfasern
gewebte Bänder sein. In letzter Zeit sind jedoch Bänder aus synthetischem Material hervorgebracht worden, bei denen erstens
das Material an sich eine verhaltnismassig grosse Dehnbarkeit aufweist
und bei denen zweitens die Art, in der das Band gewebt ist, ebenfalls dazu beiträgt, dass das Band eine sehr grosse Dehnung
aushält, bevor es zum Bruch kommt. Charakteristisch für Bänder dieser Art ist also, dass ihre Herstellung nicht nur billiger ist,
sondern dass sie sehr grosse Zugbelastungen aushalten, bevor es zum Bruch kommt, sowie dass die permanente oder elastische Dehnung
des Bandes unmittelbar vor dem Bruch oft sehr gross sein kann, in gewissen Fällen bis zu 4-0 %. Um die überlegenen Festigkeitseigenschaften
eines solchen Bandes praktisch ausnutzen zu können, ist es erforderlich, dass das Band bei der Belastung keine lokale
Dehnung erlebt, was lokale, mehr oder minder permanente Deforma-
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Lionen oder Brüche zur Folge hätte, die auf die totale Haltbarkeit
des Bandes stark herabsetzend einwirken wurden. Selbstverständlich
ist ein Band mit diesen Eigenschaften im grossen und ganzen in solchen Zusammenhängen vollkommen unbrauchbar, wo das
Band beispielsweise durch Nietung an einer Schnalle befestigt oder wenn das Band an der Schnalle festgenäht ist, da sowohl
die Nietverbindung als auch der genähte Bereich des Bandes ganz andere Dehneigenschaften aufweisen, a3.s das übrige Band. In gleicher
Weise sind aus gleichem Grunde auch solche Konstruktionen ungeeignet, bei denen ein steifer Gegenstand durch das Band verläuft
oder ein scharfer Gegenstand am Bande anliegt. Dies bedeutet, dass die vorstehend erwähnte Kategorie von spannbaren Riemen
die überlegenen Zugfestigkeitswerte nicht auszunutzen vermag, die Bänder dieses Typs unter der Voraussetzung aufweisen, dass sie
in korrekter Weise belastet werden.
Die hohen Festigkeitswerte von gewebten synthetischen Bändern der vorstehend beschriebenen Art führen auch mit sich, dass die Formgebung
der Schnalle besonders sorgfältig erfolgen muss, so dass sie nicht zum schwachen Glied wird. Aus diesem Grunde sind Schnallen,
die so gebogen sind, dass sie bei Belastung mehr oder minder ausgerichtet oder deformiert werden können, oder die so federn,
dass auf ihre ursprüngliche Form eingewirkt wird oder dass diese ganz verloren geht, zur Benutzung in Verbindung mit modernen,
gewebten, synthetischen Bändern ungeeignet, wenn eine optimale Festigkeit angestrebt wird.
Die vorliegende Erfindung erfüllt daher den Zweck der Zustandebringung
eines spannbaren Riemens der vorstehend angedeuteten Art, der so geformt ist, dass er im Verhältnis zur Menge des sowohl
für das Band als auch für die Schnalle benutzten Materials eine optimale Festigkeit hat und ausserdem so geformt ist, dass
er schnell und bequem benutzt werden kann.
Ein derartiger spannbarer Riemen kommt erfindungsgemäss dadurch
zustande, dass er eine oder mehrere der aus den vorstehenden Patentansprüchen hervorgehende Kennzeichen besitzt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die anliegenden
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Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine zur Zusammenwirkung mit einem flachen, gewebten, synthetischen Band geformte Schnalle in Draufsicht.
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Schnalle gemäss Figur 1,
wobei in gestrichelten Linien die Zusammenwirkung des Bandes mit der Schnalle gezeigt wird, wenn sich das Band wie eine geschlossene
Schlinge beispielsweise um einen Lastenhalter erstreckt.
Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2, wobei die endlose Schlinge um eine Last, die zusammengehalten werden soll, geführt
ist.
Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3, wobei das Band in
alternativer Weise durch die Schnalle geführt ist.
Fig. 5 eine komplettierte und modifizierte Ausführung der Schnalle.
Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, dass die Schnalle einen Bodenteil aufweist, der wesentlich plan ist und in einem Stück mit zwei
davon winkelrecht hochstehenden Seitenteilen 1 hergestellt ist. Der Bodenteil weist drei über die ganze Breite gehende öffnungen
2, 3 und 4 auf, wobei öffnung 2 vorzugsweise eine Streckung in
Längsrichtung der Schnalle aufweist, die bedeutend grosser ist, als es bei den anderen beiden öffnungen der Fall ist. Die restlichen
Teile des Bodenteils der Schnalle bestehen aus Querteilen, die die Seitenteile 1 miteinander verbinden und die Hinweisbezeichnungen
5,6,7 und 8 haben. Querteil 8 am einen Ende der Schnalle geht über einen gebogenen Teil in einen Griffteil 9 über,
der im Winkel zum wesentlich planen Bodenteil der Schnalle angeordnet
ist. Ferner hat die Schnalle einen Querteil 10, der im Abstand über dem Bodenteil· der Schnalle angebracht ist und der sich
in Längsrichtung der Schnalle zweckmässigst gerade über dem Rande
der Öffnung 2 befinden kann, der am nächsten an Griffteil 9 der Schnalle vorhanden ist. Querteil 10 kann aus herstellungstechnischen
Gründen zweckmässigst einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, obgleicn/fm Hinblick auf die Funktion nicht absolut
notwendig ist. Querteil 10 kann also als ein Niet mit Köpfen 11 und 12 geformt sein, der die beiden Seitenteile 1 permanent und
unrotierbar miteinander verbindet.
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Bei dei1 in Fig. 2 dargestellten Ausführung soll sich der Erfindungsgegenstand
mit Bandteil A beispielsweise über eine Last erstrecken, die auf dem Gepäckhalter eines Autos angebracht ist.
Das andere Ende des Bandes, d.h. die Verlängerung von Bandteil· A kann mit einer Schnalle, die mit der in Fig. 2 dargestellten
identisch ist, am Gepäckhalter befestigt sein. Wie aus Fig.2 hervorgeht, verläuft das Band unter Querteil b herauf durch Öffnung
4 und danach über die beiden Querteile 6 und 7, um durch Öffnung 2 herunter- und dana.'h durch Öffnung 3 heraufzugehen,
über Querteil 6 und danach herunter durch Öffnung 4. Die beschriebene Führung des Bandes bedeutet, dass das Band durch
Friktionseingriff, hauptsächlich mit den Querteilen 6 und 7,
relativ zu Schnalle 1 fixiert gehalten wird, wobei jedoch zu beachten ist, dass die Schnalle längs dem Bande leicht bewegt
werden kann, falls das Band nur unbelastet ist. Ferner läuft das Band in der Weise um die verschiedenen Querteile, dass auf
die Schnalle insgesamt oder auf die Querteile keine biegenden Momente ausgeübt werden, die für die Festigkeit von Bedeutung
sind, und ausserdem wird die reine Zugbelastung auf die Querteile in Richtung ihres grössten Materialquerschnitts gerichtet.
Dies bedeutet also, dass die Schnalle einen so günstigen Belastungsfall bekommt, wie es überhaupt nur möglich ist.
Von Öffnung 4 ausgehend, bildet das Band dann mit den Teilen B und C eine geschlossene Schlinge, die beispielsweise um ein zu
einem Autogepäckhalter gehörendes Rohr 13 oder einen anderen festen Verankerungspunkt geführt sein kann. Von Rohr 13 aus
läuft dann Bandteil C zum Randteil von Querteil 8 hin, von · dort aus herauf um Querteil' 10 und dann wieder herunter um den
Randteil von Querteil 8 herum, von wo Bandteil D ausgeht. Bei Zugbelastung des Bandes werden die beiden Bandteile C und D an
Rand 8 aneinander und an den Rand von Querteil 8 gepresst, ausserdem erfolgt aber ein entsprechendes Anpressen des Bandes um
Querteil 10, wobei durch Friktion des Bandes im Verhältnis ,zur Schnalle insgesamt ein sehr effektiver Verschluss zustandekommt.
Die Länge der geschlossenen Schlinge BC kann durch Ziehen an Bandteil D leicht vermindert werden, wobei dieses Ziehen eine
gewisse Drehung von Schnalle 1 im Uhrzeigersinne zustandebringt, so dass der Friktionseingriff zwischen Band und Schna3.1e im
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Bereich an Querteil 10 und dem Rand von Querteil 8 abnimmt. Uobald
Bandteil D losgelassen wird, schwenkt jedooh Gclinalle 1 aufgrund
der Elastizität des Bandes zur ursprünglichen Lage zurück,
wodurch der Friktionsgriff aufs Neue in voller Ct"rke etabliert
wird. Dies bedeutet also, dass die Schnalle und das Band an Querteil 10 und dem Rand von Querteil 8 einen selbstschliessenden
Friktionsgriff haben, der eintrifft, sobald eine Zugbelastung
auf das Band erfolgt. In entsprechender Weise kann diese selbstschliessende
Wirkung zwischen Band und Schnalle ganz einfach dadurch zum Aufhören gebracht werden, dass Griffteil 9 von Rohr
abgehoben wird, d.h. so, dass die Schnalle im Uhrseigersinne geschwenkt
wird.
Die geometrischen Gesetze und Friktionsgesetze, die den Friktionseingriff des Bandes mit der Schnalle steuern, sind ganz analog mit
dem, was beispielsweise für den Eingriff zwischen einem Seil, das um einen Ankerpfahl gelegt ist gilt, oder einem Riemen, der um
eine Riemenscheibe läuft. Durch praktische Versuche ist erwiesen, dass der Friktionseingriff so gross ist, dass ein Gleiten zwischen
Band und Schnalle kaum erfolgt, nicht einmal wenn der spannbare Riemen bis zum Bruch belastet wird. Solche Zugversuche haben
auch ergeben, dass die erfindungsgemässe Schnalle im Unterschied
zu vielen bisher bekannten Schnallen nicht in solchem Umfange deformiert wird, dass eine Einwirkung auf den Friktionseingriff
erfolgt oder dass die Schnalle bis zum Bruch überbelastet wird. Dies bedeutet praktisch, dass eine verhältnismässig schwach dimensionierte
Schnalle die gleiche starke Balastung auszuhalten vermag, wie das Textilband, das durch die Schnalle geführt ist.
In diesem Zusammenhange ist auch zu beachten, dass eine Voraussetzung
für die erwähnten guten Festxgkextseigenschdften die ist,
dass die Ränder sämtlicher Teile der Schnalle, die zum Anliegen an das Band kommen, gut abgerundet sind, so dass Spannungplonzentrationen
im Bande an diesen Stellen vermieden werden. Ferner kann beachtet werden, dass die am meisten belasteten Teile der
Schnalle mit ihren grössten Materialquerschnitten in Richtung oder wesentlich in Richtung der herrschenden Belastungen angeordnet
sind.
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Fig. 3 gibt eine alternative Benutzung des spannbaren, erfindungsgem'issen
Riemens wieder. In dieser Figur ist der Riemen als ein icusammenhaltendes Organ, beispielsweise um eine Kiste 14
oder ein arideres Gepäckstück, dargestellt. Aus dor Figur geht
auch hervor, dass die Bandteile A und B gemäss Fig. 2 im Prinzip Platz und Zweck in der Ausführung gemäss Fig. 3 gewechselt
haben. Somit bildet Bandteil A zusammen mit Bandteil· C eine geschlossene Bandschlinge, die um Kiste I1I herum verläuft. Im übrigen
gelten bei dieser Ausführung die gleichen Friktionsverhältnisse beim Öffnen und Anziehen der Bandschlinge. Dies hat beispielsweise
zu bedeuten, dass Bandschlinge AC ganz einfach sehr stark angezogen werden kann, indem an Bandteil D eine Zugkraft
angebracht wird, wobei auch der vorerwähnte selbstschliessende
Effekt erzielt wird, sobald die Zugkraft an Band teil D aufhört. Ferner ist es möglich, trotzdem an Schlinge AC eine sehr grosse
Zugspannung vorhanden ist, den Eingriff zwischen Band und Schnalle einfach zum Aufhören zu bringen, indem man Griffteil 9 an
Kiste 14 hochhebt.
Auch wenn die in Fig. 3 gezeigte Methode der Führung des Bandes durch die Schnalle im Normalfall ein ausgezeichnetes Resultat
zeitigt, so beginnt das Band, wie praktische Versuche ergeben haben, um die Querteile 6 und 7 zu gleiten, wenn die Zugbelastung
einen gewissen Wert erreicht hat. Da es zu diesem Gleiten kommt, bevor das Band zerreist oder die Schnalle deformiert wird,
ist die totale Festigkeit der Vorrichtung nicht ganz optimal ausgenutzt. Die in Fig. ·+ dargestellte Methode der Führung des Bandes
durch die Schnalle ergibt einen soviel grösseren Friktionseingriff zwischen Band und Schnalle, dass die Konstruktion ganz
optimiert ist, d.h. Brüche erfolgen am Band ungefähr gleichzeitig damit, dass die Schnalle soweit deformiert wird, dass sich
dies auf ihre Funktion auszuwirken beginnt.
Die erfindungsgemäss benutzten Textilbänder können, zumindest
in belastetem Zustande, als ohne eigene Steife befindlich betrachtet werden. Jedoch kann die trotzdem vorhandene geringe
Steifheit gewisse Probleme beinhalten, solange der spannbare Piemen ganz unbelastet oder nur in sehr geringem Masse belastet
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ist. Somit kann es bei solchen Situationen zum Gleiten um Querteil
10 und zum Rand von Querteil· 8 kommen. Wenn das spannbare Band beispielsweise als Hebestropp benutzt werden soll, wobei
zum Beispiel eine Hebevorrichtung vorgesehen ist, um mit einem
Teil von Bandseh]-inge AC bei Anwendung gemäss Fig. 3 einzugreifen
oder wenn beispielsweise Bandteil· A mit einer Hebevorrichtung verbunden ist, während Bandschlinge BC an einer Last befestigt
ist, die in Fig. 2 durch ein Rohr 13 repräsentiert ist, so kann ein solcher schlechter Friktionseingriff bevor eine Belastung erfolgt
gewisse Schwierigkeiten machen. Zur Behebung solcher Probleme kann die Schnalle abgeändert und in der aus Fig. 4 ersichtlichen
Weise komplettiert werden. Somit ist innen zwischen den Seitenteilen l· der Schnake ein schwenkbarer Sperrteil 15 angebracht,
der einen Randteil 16 aufweist, der zu einem friktionssuchenden
Schnappeingriff mit dem Teil· des Bandes führbar ist,
der um Querteil 10 verläuft. Sperrteil 3.5 weist zwei bogenförmige
Teile 17 auf, die in einem Bogen um Querteil 10 verlaufen und die zweckmässigst etwas federnd gestaltet sein können. Die freien
Enden der bogenförmigen Teile sind bei 18 schwenkbar an den Innenseiten der Seitenteile 1 der Schnal·]^ befestigt, wodurch
Sperrteil· 3.5 ungefähr l·80O von der in Fig. M- gezeigten Lage
schwenkbar ist. Um eine gute Schnappwirkung an Rand 3.6 zu erziel·en,
was notwendig ist, damit Sperrtei3. l·5 nicht unfreiwi3.1ig
aus der in Fig. 4 dargestellten Lage ausgeschwenkt werden kann,
sollte Rand 16 zweckmässigst etwas näher zum Boden teil der Schnalle angebracht sein, a3.s zum Zentrum von Querteil 10. Aus s er dem
sollte der Abstand zwischen Rand 16 und dem am nächsten liegenden Punkt von Querteil· 10 etwas deiner sein, als die Dicke des
Bandes, wenn sich dieses in unbelastetem Zustande befindet. Der Abstand zwischen Rand 3.6 und Querteil W so3.3.te jedoch nicht so
I-lein oder Rand 16 so scharf geformt sein, dass ein Risiko aufkommt,
dass das Band entzweigeschnitten wird. Auch wenn die Zusammenwirkung zwischen Rand 16, dem Band und Quer teil· 3.0 erheb-3.xehe
Friktionykräfte verursachen kann, sind es nicht diese Friktionskräfte,
die das Band im Verhä3.tnis zur Schna3.1e primär
fixiert halten, sondern dies geschieht in der vorstehend erwähnten Weise. Dagegen ist die an Rand 16 zustandegebrachte Extrafriktion
in solchen Situationen von grösster Wichtigkeit, wenn
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das BdTivi wesentlich unbelastet ist, d.h. bevor ein ordentliches
/uv.iehen der Schlinge durch Ziehen an Bandteil D erfolgt ist.
Audi wenn die Friktion zwischen dem Band, Rand Ib und Querteil
10 den übrigen Friktionseingriff zum Verschluss der Länge der Bandschlinge nicht ersetzen kann, so wird durch den Extrafriktionszuschuss
an Rand 16 eine so grosse Friktion ei-:;ielt, wie
sie zur Verhinderung dessen genügt, dass die Grösse der Bandschlinge zunimmt, obgleich Griffteil 9 angehoben wird. Dies bedeutet,
dass es so gut wie unmöglich ist, die Schnalle vom Band zu entfernen, obgleich der Griffteil gehoben wird, solange Sperrteil
15 seine in Fig. 4 gezeigte Lage einnimmt. Dieser Umstand kann ausgenutzt werden, indem der Sperrteil in seinem von Führungsvorrichtung
18 gewandten Ende ein abstehendes Ohr 19 mit einer Öffnung hat, wobei dem Ohr des Sperrteils ein gleichartiges
Ohr 20 am einen Seitenteil 1 der Schnalle entspricht. Auch das am Seitenteil befindliche Ohr 20 weist eine öffnung auf,
durch die beispielsweise eine Plombierung oder ein Verschluss geführt werden kann, wodurch es unmöglich ist, ein Kollo l't gemäss
Fig. 3 unentdeckt aufzubrechen. Natürlich ist es, wenn Raum ist,
auch möglich, diese Löcher an den Seitenteilen von Schnalle und Sperrteil anzubringen. Bei diesen Ausführungen kann die Schnalle
auch zum versiegelten Festhalten von Lasten, Kapellen und dergleichen auf Fahrzeugen wie Autos oder Schleppern benutzt werden.
Die Erfindung kann im Rahmen der vorstehenden Patentansprüche abgeändert werden.
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Leerseite
Claims (3)
- S P A N N B A R E R RTKMEN.PATENTAN S PRUE CHE.IJ Spannbarer Riemen zum Festhalten, Bugsieren oder dergleichen, ■iit einem Band (A-D) , vorzugsweise einem flachen Textilband und mindestens einer Schnalle, die in Friktionszusammenwirkung mit dem Band steht und von der sich das Band wie eine geschlossene Schlinge (B-C, A-C) mit einstellbarer Länge erstreckt und zur Festsetzung um eine Last (14) oder einen Lasthalter (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnalle als steife Einheit mit wesentlich planem Bodenteil (5-8) und von diesem hochstehenden Seitenteilen (1) gestaltet ist, wobei sich zwischen den Seitenteilen im Abstande vom Bodenteil ein Querteil (10) erstreckt und der Bodenteil drei aufeinander folgend angeordnete Öffnungen (2-1O aufweist, wobei die die Schlinge bildenden Bandteile (B-C, A-C) bei Belastung in selbstschliessendem Friktionseingriff mit dem Bodenteil an den Rändern von dessen am längsten voneinander liegenden Öffnungen (2, 4) stehen.
- 2. Spannbarer Riemen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass Querteil (10) wesentlich mitten vor dem am nächsten zum einen Ende der Schnalle liegenden Rande der dort befindlichen Öffnung (2) angeordnet ist, dass dieses Ende der Schnalle einen Griffteil (9) aufweist und dass der eine Endteil D des Bandes im Eingriff mit dem dem Griffteil am nächsten liegenden Rande der dort befindlichen Öffnung steht, um Querteil (10) und wieder zum erwähnten Rande der Öffnung geführt ist, um durch Friktion relativ zu diesem fixiert zu werden, wenn der Griffteil unbeeinflusst ist.
- 3. opannbarer Riemen gemäss Anspruch 2, dadurch -g.-'-e- kennzeichnet , dass die Schnalle einen schwenkbar angeordneten Sperrteil· (15) aufweist, dermit einem Teil (16)130065/0648zu einer das Band an Querteil (10) pressenden Sperrlage fixierbar ist, wobei Sperrteil und Schnalle in Sperrlage einander entsprechende Öffnungen zur Aufnahme einer Plombierung oder dergleichen haben.130065/0648
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |