DE3213383A1

DE3213383A1 - Anschlussarmatur fuer kabel, schlaeuche u.dgl., insbesondere zur biegeentlastung solcher elemente an zwischen- oder mittelabspannungen

Info

Publication number: DE3213383A1
Application number: DE19823213383
Authority: DE
Inventors: Frank 44134 Parma Ohio Albert jun.
Original assignee: Preformed Line Products Co
Current assignee: Preformed Line Products Co
Priority date: 1981-04-17
Filing date: 1982-04-10
Publication date: 1982-10-21
Also published as: AU529712B2; DE8210232U1; NO821143L; US4395802A; DE3213383C2; JPS57184795A; GB2111548A; ZA822177B; AU8268782A; IN156013B; BR8202225A

Description

DlPL.-ING. BUSCHHOFF A

DlPL.-ING. HENNICKE »

DlPL.-ING. VOLLBACH

KAISER-WILHELM-RING 24

5000 KÖLN 1

Reg.-Nr. Aldenz.:

Pe 428 Π Köln, den 01.04.1982

bitte ongeben VO/"VIQ

Anm.: Preformed Line Products Co.

660 Beta Drive, Mavfield Village, Ohio 44143

Titel: Anschlußarmatur für Kabel, Schläuche u.dglo, insbesondere zur Biegeentlastung solcher Elemente an Zwischen- oder Mittelabspannungen

Die Erfindung betrifft eine Anschlußarmatur für langgestreckte, flexible Elemente, wie vor allem mechanische oder elektrische Kabel, Schläuche u.dgl., insbesondere zur Biegeentlastung solcher Elemente an Zwischen- oder Mittelabspannungen, an Endbefestigungen o.dgl.

Die erfindungsgemäße Entlastungsarmatur ist bevorzugt zur Verwendung bei Zwischen- oder Mittelabspannungen von Kabeln oder Schlauchleitungen bestimmt und wird im folgenden unter besonderer Bezugnahme auf einen für diese Verwendungszwecke bestimmten Klemmkopf erläutert, obwohl die Erfindung einen breiteren Anwendungsbereich hat und z.B. dort zur Anwendung kommen kann, wo in End- oder Anschlußbereichen eines Kabels oder eines Schlauches eine Spannungsentlastung erreicht werden soll. Darüber hinaus ist die Erfindung in ihren verschiedenen Aspekten auch für andere Einsatzzwecke und im Zusammenhang mit anderen Klemmköpfen u.dgl. verwendbar.

Biegeentlastungsarmaturen der in Rede stehenden Art werden üblicherweise an den Endbereichen eines Kabels oder einer Schlauchleitung angeordnet,, Diese Armaturen weisen häufig schraubenförmig vorgeformte Elemente auf, welche den Endoder Anschlußbereich des Kabels oder des Schlauches umschließen und die so ausgebildet sind, daß sie im unverformten-und entlasteten Zustand einen Innendurchgang für das Kabel o.dgle aufweisen, der kleiner ist als dessen Durchmesser. Nicht selten ist es wünschenswert oder erforderlich, eine

Biegeentlastung im Zwischen- oder Mittelbereich eines Kabels oder einer Schlauchleitung vorzusehen. Die hierfür zur Verfügung stehenden Vorrichtungen haben sich als unzulänglich erwiesen. Eine für diesen Zweck geeignete Armatur sollte so ausgebildet sein, daß sie sich leicht und rasch an den betreffenden Einbaustellen im Zwischen- oder Mittelbereich des Kabels oder des Schlauches anschließen lassen. Die Erfindung bezweckt eine Anschlußarmatur, die diesem Erfordernis und weiteren Erfordernissen entspricht und die sich vor allem durch einfachen Aufbau und hohe Wirksamkeit und Betriebssicherheit auszeichnet und die sich darüber hinaus in einem breiten Anwendungsbereich für unterschiedliche Einsatzzwecke und/oder unter unterschiedlichen Einsatzbedingungen verwenden läßt.

Die erfindungsgemäße Entlastungsarmatur läßt sich sowohl bei elektrischen Kabeln als auch bei mechanischen Kabeln und bei hydraulischen oder pneumatischen Schläuchen verwenden. Diese Kabel und Schläuche werden nachfolgend als langgestreckte, flexible Elemente bezeichnet.

Nach vorstehendem ist es demgemäß vornehmlich die Aufgabe der Erfindung, eine Anschluß- bzw. Biegeentlastungsarmatur für solche langgestreckten, flexiblen Elemente zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau, leichte Montage, hohe Betriebssicherheit und vielseitige Verwendbarkeit auszeichnet und bei der möglichst auch alle Biegeelemente in jeder Biegerichtung stets im wesentlichen gleich beansprucht sind, wobei die Gefahr einer Beanspruchung der Teile über die Bruch- oder Streckgrenze hinaus unter extremen Bedingungen erheblich vermindert ist„ Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung verbesserter Einzelkomponenten, die sich bei Biegeentlastungsarmaturen u.dglo verwenden lassen» Schließlich ist die Erfindung auf ein technisch einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung schraubenförmiger Bandelemente gerichtet, die sich insbesondere bei solchen

-Of-

Biegeentlastungsarmaturen oder sonstigen Anschlußarmaturen verwenden lassen.

Erfindungsgemäß weist die Armatur eine Gruppe etwa schraubenförmig gewundener Bandelemente auf, die gemeinsam zu einer Hülse mit einer im wesentlichen zylindrischen Durchgangsöffnung für das langgestreckte Element zusammengestellt sind ' und jeweils mit mehreren in einem synthetischen Kunststoffmaterial eingekapselten Schraubenelementen sowie an mindestens einem Bandende mit Verbindungsorganen für den Anschluß an einem Klemmkopf versehen sind, der eine mit den Verbindungsorganen der Bandelemente zusammenwirkende,die Bandelemente an ihrem Ende radial und gegen Axialbewegung festlegende Anschluß- oder Einspannvorrichtung o.dgl. aufweist. Die Verbindung der Bandelemente mit dem Klemmkopf ist so ausgeführt, daß die Bandelemente sich an dem Anschlußende nicht radial voneinander trennen können und daß auch relative Längsbewegungen zwischen den Bandelementen und dem Klemmkopf verhindert werden. In Nähe ihres anderen Endes können die Bandelemente durch eine Haltevorrichtung gegen radiale Trennung voneinander gehalten werden. Diese Haltevorrichtung besteht vorzugsweise aus einem lösbaren Halteoder Klemmring o.dgl.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Bandelemente einerseits eine Gruppe von sich im wesentlichen über ihre gesamte Länge erstreckender Schraubenelemente und andererseits eine Gruppe von sich nur über eine Teillänge der Bandelemente erstreckender Schraubenelemente auf. Die Bandelemente erhalten hierdurch in ihrer Längsrichtung voneinander abweichende Biegeeigenschaften,

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen

etwa
die Bandelemente jeweils parallel zueinander verlaufende und im Axialabstand voneinander angeordnete Seitenkanten und mindestens zwei Windungen mit einer Steigung auf, deren

- if -

Größe mindestens dem Zweifachen des genannten Axialabstandes entspricht. Die Steigung der Windungen ist zweckmäßig um ein ganzzahlig Hehrfaches größer als der genannte Axialabstand der Band-Seitenkant en j, wobei die Anzahl der Bandelemente innerhalb der Armatur gleich diesem ganzzahlig Mehrfachen ist. Bei dieser Ausführung bilden die ineinander gewickelten Bandelemente eine in Umfangsrichtung im wesentlichen vollständig geschlossene Htüsa, die das betreffende langgestreckte, flexible Element umschließt. Vorzugsweise ist die Steigung zwischen den Windungen der Bandelemente etwa gleich dem dreifachen Axialabstand zwischen den Seitenkanten eines Bandelementes, wobei dieser Seitenabstand in Richtung der Achse des Bandelementes gemessen ist. Die Hülse wird in diesem Falle von drei Bandelementen gebildet»

Es empfiehlt sich, an dem einen Ende der Bandelemente Beschläge oder Anschlußstücke vorzusehen, die an den vorgeformten Schraubenelementen und der diese Schraubenelemente umschließenden Kunststoffmasse befestigt sind. Diese Anschlußstücke weisen die genannten Verbindungsorgane für den Anschluß am Klemmkopf auf.

Das Anschlußstück an jedem Bandelement kann außenseitig eine umlaufende Füllnut sowie eine Anzahl im wesentlichen axialer Bohrungen aufweisen, welche die Füllnut schneiden., Die vorgeformten Schraubenelemente erstrecken sich dabei mit ihren Enden durch die Bohrungen bis in die Füllnut, die mit dem Kunststoffmaterial, welches die Schraubenelemente umschließt, ausgefüllt wird. Die genannten Verbindungsorgane an den Anschlußstücken bestehen vorteilhafterweise aus einer außenliegenden Verbindungsnut o.dgl., die zwischen der Füllnut und dem freien Ende des Anschlußstücks liegt. Der Klemmkopf erhält hierbei zweckmäßig innenseitig umlaufende Nuten, die im Axialabstand von seinem Anschlußende angeordnet sind und bogenförmig verlaufende Klemmflansche bilden. Diese Flansche fassen in die Verbindungsnuten und halten auf diese Weise

die schraubenförmigen Bandelemente in radialer Richtung zusammen, wobei sie zugleich Axialbewegungen zwischen den Bandelementen und dem Klemmkopf verhindern.

Die Bandelemente erhalten an ihren Außenflächen zweckmäßig in Umfangsrichtung verlaufende Aussparungen für die Aufnahme der genannten Haltevorrichtungen bzw. Halteringe o.dgl., die hier die Bandelemente gegen Radialbewegung und Längsbewegung zusammenhalten. Die Nuten verhindern auch Längsvercchiebungen der Haltevorrichtungen gegenüber den Bandelementen.

Der Klemmkopf wird in seiner Form und Ausbildung zweckmäßig so gestaltet, daß er sich zur Lagerung eines Kabels oder Schlauches unter den verschiedenen Einsatzbedingungen und Anwendungsfällen eignet. Zum Zusammenschluß der Bandelemente und zur Verbindung mit diesen Bandelementen lassen sich Klemmköpfe unterschiedlicher Ausführung verwenden. Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindun^emäßen KlemmkDpfes ist in den Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäßen Bandelemente mit den in einem Kunststoffmaterial eingebetteten schraubenförmig vorgeformten Schraubenelementen lassen sich in einfacher und wirtschaft licher Weise durch das in den Patentansprüchen angegebene Verfahren herstellen.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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- je -

Pig. 1 eine erfindungsgemäße Anschluß- bzw. Biegeentlastungsarmatur in Seitenansicht;

Fig. 2

Fig. 2 A die Armatur gemäß Fig. 1 im größeren Maßstab und in Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, wobei Fig. 2 die linke Seite dieser Armatur mit dem Klemmkopf und Figur 2 A die rechte Seite derselben Armatur wiedergibt;

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 A;

Fig. 4 ein einzelnes schraubenförmiges Bandelement, wie es bei der Armatur gemäß den Fig. 1-3 Verwendung findet, in Seitenansicht;

Fig. 5 in Seitenansicht das bei der Armatur gemäß den Fig. 1-4 verwendete mehrteilige Adapteroder Anschlußstück;

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 in Seitenansicht einen Formstopfen, der zur Herstellung der vorgeformten Bandelemente der erfindungsgemäßen Armatur verwendbar ist;

Figo 8 ein Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 eine zur Herstellung der Bandelemente verwendbare Gießform in Seitenansicht;

Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 9;

Fig. 11 eine Stirnansicht in Richtung der Linie 11-11 der Fig. 9;

Fig. 12 die zum endseitigen Verschluß der Gießform verwendete Stirnplatte in einer Ansicht;

Fig. 13 die Stirnplatte nach Fig. 12 in einer Ansicht in Richtung der Pfeile 13-13 der Fig. 12;

Fig. 14 den anderen Endverschluß der in den Fig. 9-11 gezeigten Form in Ansicht;

Fig. 15 einen Querschnitt nach Linie 15-15 der Fig. 14;

Fig. 16 in einer Seitenansicht die Form nach den Fig. 9 - 15 in strichpunktierter Andeutung zusam-' men mit den in der Form ausgeformten Bandelementen gemäß Fig. 4;

Fig. 17 einen Querschnitt nach Linie 17-17 der Fig.- 16; Fig. 18 einen Querschnitt nach Linie 18-18 der Fig. 16; Fig. 19 einen Querschnitt nach Linie 19-19 der Fig. 16;

Fig. 20 in perspektivischer Darstellung die eine Hälfte eines zweiteiligen Klemmkopfes mit dem darin angeordneten Keilelement;

Fig. 21 in perspektivischer Darstellung die andere Hälfte des Klemmkopfes ohne das Keilelement;

Fig, 22 in perspektivischer Darstellung das in das KLemmkopf-Halbteil gemäß Fig, 21 einsetzbare Keilelement;

1S

In Fig_o 1 ist mit 12 ein flexibles, langgestrecktes Element bezeichnet, welches aus einem elektrischen oder mechanischen Kabel oder aus einem hydraulischen oder pneumatischen Schlauch bestehen kann₀ Das langgestreckte, flexible Element 12 ist über einen vorbestimmten Längenbereich, dessen Länge größer ist als seine von der Anschluß- bzw. Biegeentlastungsarmatur A umschlossenen Länge, von schraubenförmig vorgeformten Drähten oder Stäben 14 umgeben, welche eine Reib- und Scheuerauflage auf dem Element 12 bilden und dieses demgemäß gegen Scheuerwirkung schützen. Das langgestreckte, flexible Element 12 ist an einer Trag- oder Lagerkonstruktion o_odgl_o aufgehangen. Die Durchgangsöffnung durch die schraubenförmig vorgeformten Stäbe 14 ist etwas kleiner als der Außendurchr messer des Elementes 12, so daß die Stäbe 14 das Element 12 mit einer gewissen Klemmwirkung uncj/Spannwirkung umschließen. Ein weiterer Satz schraubenförmig vorgeformter Stangen .16 umschließt die Stangen 14 auf einem, zwischen deren Enden liegenden Längenbereich. Diese Stangen 16 weisen eine innere Durchgangsöffnung auf, die kleiner ist als der Außendurchmesser der Stangen 14. Die äußeren Stangen 16 umschließen daher die Stangen 14 mit einer gewissen Vorspannung und Klemmung. Die Stangen 16 sind an ihrem einen Ende in einem Klenimkopf ß so gehalten, daß sich in bekannter Weise in Längsrichtung eine Zugspannungsentlastung ergibt. Um die schraubenförmig vorgeformten Drähte oder Stangen 14 und 16 in radialer Richtung zusammen zu halten, sind sie von Haltevorrichtungen, wie Klemmringen, Spannhülsen o.dgl. 18 und 20 umschlossen. Die schraubenförmig vorgeformten Stangen 14 und 16 sind von bekannter Ausbildung und werden in bekannter Weise auf das langgestreckte, flexible Element 12 aufgebracht (vgl. US-Patente 2 582 797, 3 163 706, 3 775 811).

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Die erfindungsgemäße Armatur A wird über die einen Schutz- und Scheuerbelag bildenden Stangen 14 und 16 auf das langgestreckte, flexible Element 12 aufgebracht. Sie besteht aus dem Klemmkopf B und einem Hülsenteil C, welches von mehreren ineinander gewickelten vorgeformten schraubenförmigen Bandelementen der nachstehend beschriebenen Art gebildet ist.

Wie vor allem Fig. 2 zeigt, weist der Klemmkopf B eine axiale zylindrische Durchgangsöffnung 24 auf; er ist in Achsrichtung der Öffnung 24 geschlitzt und besteht demgemäß aus zwei voneinander trennbaren Halbteilen 26 und 28, die mittels Schrauben 30 lösbar verbunden werden. Der Klemmkopf weist an seinem einen Ende eine Anschluß- oder Kupplungsvorrichtung auf, mit der er an einem Bauteil anschließbar ist. Diese Kupplungsvorrichtung besteht aus an den·Halbteilen 26 und 28 seitlich versetzt zur Durchgangsöffnung 24 fest angeordneten Lagerflanschen 32, die im Abstand parallel zueinander zu beiden Seiten des langgestreckten, flexiblen Elements 12 und der auf ihm sitzenden Stangen 14 angeordnet sind. Die Lagerflanschen 32 weisen jeweils Queröffnungen 34, 36 und 38 zur Verbindung derselben mit dem anderen Bauteil ■ auf. Das langgestreckte, flexible Element 12 mit den Stangen 14 wird in der zylindrischen Durchgangsöffnung 24 des Klemmkopfes B eng eingeschlossen.

An den der Kupplungsvorrichtung 32 entgegengesetzten Enden weisen die Halbteile 26 und 28 innenseitig eine Umfangsnut 40 auf, die im Axialabstand zu dem benachbarten Anschlußende 42 dieser Halbteile angeordnet ist und einen sich radial nach innen erstreckenden umlaufenden Plansch 44 bildet, dessen Seitenflächen in Richtung der Achse der Durchgangsöffnung 24 weisen und auf dem Umfang eines Kreises liegen, dessen Durchmesser deutlich größer ist als der Durchmesser der Durchgangs-

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Öffnung 24. Die Halbteile 26 und 28 sind außerdem mit sich in Achsrichtung erstreckenden Teilflächen 6 und 20 versehen, die auf der Mantelfläche eines gedachten Kegels liegen, dessen Kegelspitze in Richtung auf das mit den Flanschen 44 versehene Ende des Klemmkopfes weist. Jedes Halbteil 26, 28 nimmt einen Keil 48 auf. Die beiden gleich ausgebildeten Keile weisen Außenflächen 50 auf, die den Keilflächen 46 der Halbteile angepaßt sind. An den dickeren Enden der Keile 43 sind zweckmäßig flache bogenförmige Platten 42 angeschraubt, die mit in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Kerben oder Nuten versehen sind, wie dies bekannt ist. Die schraubenförmig vorgeformten Stangen 16 sind in ihren Endbereichen 56 nach außen gebogen und liegen mit diesen Enden zwischen den Keilflächen 46 und 50, wobei sie durch die Nuten 54 fassen· Die beiden Keile 48 bilden gemeinsam einen im wesentlichen zylindrischen Innenkanal 58, in welchem das langgestreckte, flexible Element 12 mit den aufgebrachten schraubenförmig vorgeformten Stangen 14 unter Klemmung gehalten ist. Zugkräfte des langgestreckten, flexiblen Elementes 12 und der Stangen 14, die gemäß Fig. 2 von links nach rechts wirken, führen demgemäß zu einer Verspannung der Keilelemente 48, wobei die sich in Zugkraftrichtung bewegenden Keilelemente 48 die Enden 56 der Stangen 16 zwischen den Keilflächen 46 und 50 fest einklemmenβ

Der vorstehend beschriebene Klemmkopf B stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar. Andere Ausführungen des Klemmkopfes lassen sich, in Anpassung an die unterschiedlichen Anwendungszwecke und/oder Einsatzbedingungen der Armatur vorsehen. Der Klemmkopf hat hauptsächlich die Aufgabe, ein Lösen der das Hülsenteil C bildenden Bandelemente sowie relative Längsbewegungen zwischen den Bandelementen und dem Klemmkopf zu verhindern.

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Außerdem dient der Klemmkopf B zur Lagerung der gesamten Anschluß- bzw. Biegeenfclastungsarmatur A an einem begleitenden oder benachbarten Tragteil o.dgl. Beispielsweise kann der Klemmkopf in Anpassung an ein Hülsenteil C, welches zu beiden Seiten des Klemmkopfes angeordnet ist, ausgebildet sein.

Das Hülsenteil C der Armatur A besteht aus mehreren ineinander gewickelten vorgeformten schraubenförmigen Bandelementen 90. Es weist eine größere Anzahl vorgeformter Schraubenelemente 62 auf, die in einer synthetischen Kunststoffmasse 64 eingebettet sind. Außerdem ist das Hülsenteil C außenseitig mit einer Umfangsnut 66 versehen, die eine Verbindungsvorrichtung bildet, welche mit der von dem Flansch 44 des Klemmkopfes B gebildeten Anschluß- oder Einspannvorrichtung zusammenwirkt, um die ineinander gewickelten Bandelemente, welche das Hülsenteil C bilden, in radialer Richtung gegen Trennung festzulegen und Radialbewegungen der Hülse gegenüber dem Klemmkopf B zu verhindern. Die Umfangsnut 66 befindet sich in einem Beschlagteil oder Anschlußstück 68, welches außerdem eine umlaufende Verbindungs- oder Füllnut 70 sowie mehrere im Umfangsabstand angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Bohrungen 72 aufweist, welche die Füllnut 70 schneiden. Die Schraubenelemente 62 fassen mit ihren Enden in die Bohrungen 72. Die Füllnut 70 ist mit Kunststoffmaterial gefüllt, welches die Schraubenelemente 62 an dem Anschlußstück 68 und außerdem an der Kunststoffmasse 64 des Hülsenteils C verankerte

Wie Fig. 2 A zeigt, weist das Hülsenteil C im Bereich zwischen seinen Enden außenseitig eine Umfangsnut 80 sowie im Bereich seines freien Endes außenseitig eine Umfangsnut 82 auf. Das Hülsenteil C besteht aus drei ineinandergewickelten schraubenförmigen Bandelementen 90,

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die von der das Hülsenteil umschließenden und in den Nuten 80, 82 sitzenden Haltevorrichtung D radial zusammengehalten werden. Wie Fig. 3 zeigt, besteht jede Haltevorrichtung D aus einem Paar etwa halbringförmiger Teile und 94. Das Halbringteil weist Gewindebohrungen 96 für Verbindungsschrauben 98 auf, welche Bohrungen 102 des anderen Halbringteils 92 durchfassen. Die Halbringteile 92 und 94 bilden zusammen einen Spannring, welcher die das Hülsenteil C bildenden Bandelemente 90 umspannt. Die oben genannten Haltevorrichtungen 18 und 20, welche die schraubenförmig vorgeformten Stangen 14, 16 umschließen, können entsprechend diesen Haltevorrichtungen D ausgebildet sein.

Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines schraubenförmigen Bandelementes 90, dessen Längsachse mit 110 bezeichnet ist« Das Bandelement 90 weist im wesentlichen zueinander parallel verlaufende Seitenkanten 112 und 114 auf. Die beiden Seitenkanten 112, 114 sind, in Achsrichtung 110 gemessen, in einem vorbestimmten Abstand 116 zueinander angeordnet. Das Bandelement 90 umfaßt mindestens 2 axial hintereinander angeordnete Windungen 118 und 120, deren Steigung 122 angenähert dem Dreifachen des Abstandsmaßes 116 der Seitenkanten 112, 114 entspricht. Auf diese Weise wird zwischen der vorderen Seitenkante 112 der Windung 118 und der hinteren Seitenkante 114 der Windung 120 ein axialer Abstandsraum gebildet, der etwa dem Zweifachen des Abstandsmaßes 116 entspricht„

Die Innen- und Außenflächen des Bandelementes 90 liegen auf den Umfangsflächen von Zylindern. Die Bandeleinente 90 sind so flexibel, daß sich drei dieser Bandelemente im Abstand von einem Anschlußende des langgestreckten, flexiblen Elements 12 so um dieses wickeln lassen,daß

eine im wesentlichen durchgehende, geschlossene Hülse um das Element 12 herumgebildet wird. Die zylindrische Durchgangsöffnung, die durch das schraubenförmig vorgeformte Bandelement 90 gebildet wird, weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der Stangen 16 (Fig. 1 und 2). Die Bandelemente 90 umfassen daher die auf dem langgestreckten, flexiblen Element 12 sitzenden Stangen 16 mit einer gewissen Vorspannung und Kiemmungo

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein im wesentlichen zylindrisches Beschlagteil oder Anschlußstück E, welches mit der umlaufenden Füllnut 70 und der im Axialabstand hiervon angeordneten Verbindungsnut 66 versehen ist. Das Beschlagteil E ist in Umfangsrichtung geschlitzt und besteht aus drei Teilen, die Anschlußstücke 68 bilden,, Die Schlitze sind schraubenförmig ausgeführt und liegen in gleichem . Umfangsabstand zueinander. Von dem Anschlußende 134 her erstrecken sJxh im Umfangsabstand zueinander angeordnete Löcher oder Bohrungen 132 in das Beschlagteil E. Die Bohrungen 132 können als axial verlaufend angesehen werden, obgleich sie, wie aus Fig. 5 erkennbar, geneigt etwa parallel zu den schraubenförmigen Schnitten 130 verlaufen. Die Längsachsen der Bohrungen 132 stehen zu der Längsachse des Beschlagteils E unter einem Winkel von etwa 32°. Die Bohrungen erstrecken sich bis zu einer Stelle in das Beschlagteil E, die hinter der Füllnut 70 liegt. Dabei sind die Bohrungen 132 so angelegt, daß sie die Füllnut 70 schneiden und im Boden der Füllnut eine kleine Bogennut bilden, deren Tiefe zumindest angenähert gleich dem Radius der Bohrungen 132 ist (Fig. 2)„ Die Bohrungen 132 sind an den drei Anschlußstücken 68, die gemeinsam das Beschlagteil E bilden, in etwa gleicher

Lage und Raumanordnung angebracht. Die Anschlußstücke 68 dienen zugleich zur Ausformung der Bandelemente 90.

Die Fig. 7 und 8 zeigen den Teil einer Form, die zur Herstellung der vorgeformten schraubenförmigen Bandelemente 90 verwendet wird. Dieses Teil besteht aus einem langgestreckten zylindrischen Stopfenteil 136, der an seiner Außenseite drei im gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnete und parallel zueinander verlaufende schraubenförmige Nuten 138 aufweist, in die jeweils ein dünner Teilungsstreifen 140 aus Nylon o.dgl_o mittels eines Riegelstreifens 142 festgelegt ist. Auf diese Weise werden am Außenumfang des Stopfenteils 136 zwischen den Teilungsstreifen 140 drei schraubenförmig um das Stopfenteil umlaufende Kanäle 144 gebildet, die im wesentlichen dieselbe Form und Abmessung aufweisen.

In den Fig. 9-11 ist ein Hauptformteil F gezeigt, welches das Formgehäuse bildet und einen zylindrischen Gehäusekörper 148 mit im wesentlichen rechteckigen Stirnflanschen 150 aufweist. Die Stirnflansche 150 weisen radiale Ansätze 152 mit Bolzenlöchern 154 für Verbindungsschrauben 156 auf. Die Stirnflansche I50 sind außerdem mit axialen Bolzenlöchern 160 für Schraubenbolzen versehen, Vielehe mehrere identisch ausgebildete Formteile F endseitig verbinden oder aber zum Anschluß von Verschlußplatten dienen. Das Formteil F ist in Längsrichtung geschlitzt und besteht aus zwei gleichen Halbteilen F1 und F2. Die Teilungsebene ist in Fig. 11 mit bezeichnet. Die beiden Halbteile werden mit Hilfe der Schrauben 156 miteinander verbunden. Eine schlitzartige Öffnung 166 erstreckt sich im wesentlichen über die volle Länge des Formteils F zwischen den Stirnflanschen 150, so daß fließfähiges synthetisches Kunststoffmaterial auf ganzer Länge des Formteils in die Form gegossen werden kann.

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Die Pig. 12 und 13 zeigen den StirnVerschluß G der Form in Gestalt einer flachen rechteckigen Verschlußplatte von etwa derselben Größe wie die Stirnflansche I50. Die Verschlußplatte weist axiale Löcher I70 auf, die mit den axialen Löchern 16O der Stirnflansche 150 fluchten. Außerdem ist die Verschlußplatte G mit einer zentralen Kreisöffnung versehen, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser des zylindrischen Stopfenteils I36 (Fig. 7 und 8) entspricht .

Die Fig. 14 und 15 zeigen den Stirnverschluß der Form am gegenüberliegenden Ende derselben. Dieser Stirnverschluß H besteht aus einer im wesentlichen rechteckigen Flanschplatte 180 von derselben Größe und Form wie der Stirnflansch 150 der in Fig. 11 gezeigten Form. Die Flanschplatte 180 weist auf gegenüberliegenden Seiten Ansätze 182 mit Schraubenlöchern 184 für Verbindungsschrauben 186 auf. Außerdem ist die Flanschplatte 180 mit mehreren axialen Löchern 190 versehen, die mit den axialen Bohrungen 160 im Stirnflansch 150 des Formteils (Fig. 11) fluchten. Die Flanschplatte ist in der Ebene 192 geteilt, so daß der Stirnverschluß H aus zwei gleichen Halbteilen H1 und H2 gebildet wird, die mittels der Verbindungs schraub en 186 lösbar verbunden werden. Die zentrale kreisförmige öffnung der Flanschplatte 182 hat angenähert denselben Durchmesser wie das in den Figo 7 und 8 gezeigte Stopfenteil 1j55. Der Stirnverschluß H weist außerdem innen eine Umfangsnut I96 auf. An der einen Seite der Umfangsnut befindet sich die zentrale Öffnung 194 und an der anderen Seite der Umfangsnut ein radial nach innen vorspringender Umfangsflansch 198, dessen Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Nutbodens der Umfangsnut 66 des Beschlagteils E (Fig_o 5) ist. Die axiale Breite des Flansches 198 entspricht der axialen

Breite der Umfangsnut 66 des Beschlagteils E. Der Durchmesser am Boden der ringförmigen Nut 196 ist gleich dem Außendurchmesser des Flansches 202 des Beschlagteils E (Fig. 5). Außerdem entspricht die axiale Breite der Nut 196 der axialen Breite des Flansches 202.

Die Figo 16-19 zeigen die verschiedenen Teile der zur Herstellung der schraubenförmig vorgeformten Bandelemente dienenden Gießform im zusammengebauten Zustand. Das mit den schraubenförmig verlaufenden Teilungsstreifen 140 versehene zylindrische Stopfenteil I36 weist im Endbereich sowie im Mittelbereich bogenförmige Abstandselemente 212 aus Nylon o.dgl. auf, die sich jeweils zwischen zwei benachbarten Teilungsstreifen 140 erstrecken» Die vorgeformten Schraubenelemente 62 bestehen vorzugsweise aus Metallstäben oder Metalldrähten, obgleich sie auch für gewisse Anwendungsfälle aus anderen Werkstoffen, z.B. aus Kunststoffen o.dgl. gefertigt werden könnten„ Eine Gruppe vorgeformter Schraubenelemente 62 ist in jedem Schraubenkanal zwischen benachbarten Teilungsstreifen 140 so angeordnet, daß diese Schraubenelemente auf einem Kreis um das Stopfenteil I36 herumgruppiert sind_o Die Schraubenelemente bestehen einerseits aus einer Gruppe von Schraubenelementen 62, die sich von dem das Beschlagteil E bildenden Anschlußstück 68 über eine Länge, die nur wenig größer ist als die halbe Länge des Hülsenteils C erstrecken, und aus einer zweiten Gruppe an Schraubenelementen 62 a, die sich über die gesamte Länge des Hülsenteils C erstrecken. Mit dieser Anordnung wird ein Hülsenteil C gebildet, welches über seine Länge unterschiedliche Biegeeigenschaften aufweist, wobei die Biegesteifigkeit im Bereich zwischen dem AnschlußstUck 68 und den Enden der kürzeren Schraubenelemente 62 größer ist als auf dem Bereich zwischen den Enden der Schraubenelemente 62 und den Enden der Schraubenelemente 62 a. Auf

dem Bereich zwischem dem Anschlagstück 68 bis zu den gegenüberliegenden Enden der Schraubenelemente 62 befinden sich zweimal so viel Schraubenelemente als auf dem übrigen Längenbereich des Hülsenteils C, wo nur die Schraubenelemente 62 a in den Bandelementen 90 liegen. Die Enden der Schraubenelemente 62 und 62 a sind in den Bohrungen 162 der das ßeschlagteil E bildenden Anschlußstücke 68 gehalten. Die Anschlußstücke 68 sind um das Stopfenteil I36 herumgruppiert, wobei die Teilungsstreifen 140 zwischen den Anschlußstücken liegen. Abstandselemente 212 halten die Schraubenelemente 62 und 62 a in radialem Abstand zu der Außenfläche des Stopfenteils I36. Die Anschlußstücke 68 dienen dem gleichen Zweck.

Um die vorstehend beschriebene Anordnung herum werden die Formteile F gelegt, wobei die Teilungsstreifen 140 mit Hilfe von quer verlaufenden Schraubenbolzen I36 (Fig. 11) gesichert werden. Bei der in Fig. 16 gezeigten Anordnung sind zwei Formteilabschnitte F endseitig an ihren Stirnflanschen I50 verbunden, so daß ein Form-r gehäuse geeigneter Länge gebildet wird. Anschließend wird der Stirnverschluß G an dem Stirnflansch 150 des einen Formteilabschnitts F angeschraubt, wobei das Stopfenteil I36 die zentrale Öffnung I32 (Fig. 12) in dem Stirnverschluß G dicht durchgreift. Darauf wird der StirnVerschluß H um die Anschlußstücke 68 herumgelegt, zusammengeschraubt und an den Stirnflansch I50 des anderen Formteilabschnitts F mittels Schrauben befestigt. Anschließend wird das Kunststoffmaterial durch den Längsschlitz 166 (Fig. 9-11) so eingefüllt, daß es die gesamten Schraubenkanäle zwischen den Teilungsstreifen 140 ausfüllt. Sobald das Kunststoffmaterial erhärtet bzw. ausgehärtet ist, werden die verschiedenen Teile der Form gelöst und abgenommen.

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Die äußeren Kanten der Teilungsstreifen 140 liegen auf der Mantelfläche eines Zylinders, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Formteilabschnitte F. Das fertiggestellte Teil kann dann von dem Stopfenteil 136 getrennt werden, was in herkömmlicher Weise geschieht. Damit sind die drei Bandelemente 90 fertiggestellt. Das Lösen des Stopfenteils kann durch Schläge geschehen, durch welche das Plastikmaterial an der Außenseite der Teilungsstreifen 140 bricht. Zur Ausbildung der äußeren Umfangsnuten 80 und 92 können geeignete Füllringe 218 und 220 (Fig. 16) in das betreffende Formteil F eingesetzt werden.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Bandelemente 90 weisen die vollständig in dem Kunststoffmaterial 64 eingelagerten Schraubenelemente 62 und 62 a auf. Das Kunststoffmaterial füllt außerdem die Füllnut 70 und verbindet dadurch die in der Nut 70 freiliegenden Enden der Schraubenelemente 62 und 62 a, so daß die Anschlußstücke 68 sowie die Schraubenelemente fest mit der ausgeformten Kunststoffmasse der Bandelemente verbunden sind. Zur Herstellung der 3andelemente können geeignete Kunststoffe, z. B. Urethane Verwendung finden. Für die Abstandsteile 121, die Füllringe 218, 220, den Formstopfen 136 und die Teilungsstreifen 140 lassen sich Polyamide od. dgl. verwenden. Die Anschlußstücke 68, welche das Beschlagteil E bilden,und die Schraubenelemente 62 und 62 a werden vorzugsweise aus Metall gefertigt.

Die Fig. 20 und 22 zeigen einen erfindungsgemäßen Klemmkopf B im auseinandergebauten Zustand. Das in Fig. 20 dargestellte Halbteil 28 des Klemmkopfes weist ein gesondertes Keilelement 48 auf, welches einen Halbkeil bildet, der in dem Halbteil 28 des Klemmkopfes liegt. Das andere Halbteil 26 (Fig. 21) des Klemmkopfes ist

ohne das eingesetzte Keilelement 48 gezeigt. Das Keilelement 48 gemäß Fig. 22 läßt sich mit besonderen Vorteil bei einem Klemmkopf der beschriebenen Ausführung verwenden. Es weist eine bogenförmige Platte 52 auf, die am dicken Keilende angeschraubt ist. In Fig. 2 sind die verschiedenen Teile des Klemmkopfes B im zusammengebauten Zustand dargestellt. Der KLemmkopf B kann je nach den speziellen Anwendungsfällen der Biegeentlastungsarmatur von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 20 - 22 abweichen.

Claims

Ansprüche

Anschlußarmatur für langgestreckte, flexible Elemente, wie vor allem mechanische oder elektrische Kabel, Schläuche u.dgl., insbesondere zur Biegeentlastung solcher Elemente an Zwischen- oder Mittelabspannungen, an Endbefestigungen u.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur (A) eine Gruppe etwa schraubenförmig gewundener Bandelemente (90) aufweist, die gemeinsam zu einer Hülse (C) mit einer im wesentlichen zylindrischen Durchgangsöffnung (24) für das langgestreckte Element (12) zusammengestellt sind und jeweils mit mehreren in einem synthetischen Kunststoffmaterial (64) eingekapselten Schraubenelementen (62, 62a) sowie an mindestens einem Bandende mit Verbindungsorganen zum Anschluß an einen Klemmkopf (B) versehen.sind, der eine mit den Verbindungsorganen der Bandelemente (90) zusammenwirkende, die Bandelemente an ihrem Ende radial und gegen Axialbewegung festlegende Anschluß- oder Einspannvorrichtung od.dglo aufweist.

2« Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine die Bandelemente (90) im Bereich des vom Klemmkopf (B) abgewandten Endes umschließende, die Bandelemente gegen radiale Trennung haltende Haltevorrichtung (D), vorzugsweise in Gestalt eines lösbaren Halte- oder Klemmringes od.dgl., vorgesehen ist.

3. Armatur nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelemente (90) einerseits eine Gruppe von sich im wesentlichen über ihre gesamte Länge erstrekkender Schraubenelemente (62a) und andererseits eine

Gruppe von sich nur über eine Teillänge der Bandelemente erstreckenden Schraubenelementen (62) aufweisen.

4. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kürzeren Schraubenelemente (62) von dem die Verbindungsorgane für den Klemmkopf (B) aufweisenden Enden der Bandelemente (90) aus bis zu einer Stelle erstrecken, die im Abstand vor den anderen Enden der Bandelemente liegt.

5. Armatur nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelemente (90) jeweils etwa parallel zueinander verlaufende und im Axialabstand (116) voneinander angeordnete Seitenkanten (112, 114) und mindestens zwei Windungen (118, 120) mit einer · Steigung (122) aufweisen, deren Größe mindestens dem Zweifachen des genannten Axialabstandes (116) entspricht.

6. Armatur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (122) der Bandwindungen (118, 120) um ein ganzzahlig Mehrfaches größer ist als der Axialabstand (116) der Band-Seitenkanten (112, 114) und daß die Anzahl der ßandelemente (90) gleich diesem ganzzahlig iVlehrfachen ist.

7. Armatur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (122) etwa dem Dreifachen des Axialabstandes (116) der Band-Seitenkanten (112, 114) entspricht, und daß die Armatur drei Bandelemente (90) aufweist.

8. Armatur nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das ßandelement (90) an seinem dem Klemmkopf (B) zugewandten Ende ein mit den Schraubenelementen (62, 62 a) und mit dem Kunststoffmaterial (64) verbundenes Anschlußstück (68) aufweist, welches mit mindestens einem Verbindungsorgan versehen ist.

9. Armatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (68) außenseitig eine Füllnut (70) und mehrere in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete, die Füllnut (70) schneidende im wesentlichen axiale Bohrungen (72) aufweist, wobei die Schraubenelemente (62, 62 a) sich mit ihren Enden durch die Bohrungen bis in die Füllnut (70) erstrekken und die Füllnut mit dem die Enden der Schraubenelemente einbindenden Kunststoffmaterial (64) gefüllt ist.

10. Armatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (68) an seinem freiliegenden Ende zwischen diesem Ende und der Füllnut (70) außenseitig eine das Verbindungsorgan bildende Verbindungsnut (66) aufwei st.

11. Armatur nach einem der Ansprüche 2-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelemente (90) an der Außenseite Umfangsaussparungen (80, 82) für Haltevorrichtungen (D) aufweist.

12. Armatur nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkopf (B) eine längsverlaufende Innenöffnung (24) zur Aufnahme des flexiblen Elementes aufweist und aus zwei lösbar verbundenen Halbteilen (26, 28) besteht, und daß an dem einen Ende des Klemmkopfes (B) eine zur Innenöffnung (24)

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versetzte Kupplungsvorrichtung (32) zum Anschluß des Klemmkopfes an einem anderen Bauteil vorgesehen ist, während an dem anderen Ende des Klemmkopfes die Anschluß- oder Einspannvorrichtung (44) für die Bandelemente (90) angeordnet ist.

13. Armatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Klemmkopf (B) Keilelemente (48) vorgesehen sind, welche Drahtelemente (16) od.dgl. am Klemmkopf halten.

14. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß das flexible, langgestreckte Element (12) im Längenbereich der Bandelemente (90) und vorzugsweise auch des Klemmkopfes (B) von mindestens einer Lage schraubenförmig vorgeformter Drähte oder Stäbe (14, 16) umschlossen ist.

15· Vorgeformtes Spiralelement zur Umwicklung von langgestreckten Elementen, insbesondere zur Verwendung bei Anschlußarmaturen für die Biegeentlastung solcher langgestreckten Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralelement (90) mehrere im Kunststoffmaterial (64) eingebettete vorgeformte Schraubenelemente (62, 62a) aufweist und mit einer im wesentlichen ebenen, auf einer Zylinderflache liegenden Innenfläche versehen ist, daß ferner die im wesentlichen parallelen Seitenkanten (112, 114) des Spiralelementes (90), in dessen Achsrichtung (110) gesehen, in einem vorbestimmten Abstand (116) zueinander angeordnet sind, und daß das Spiralelement (90) mindestens zwei Windungen (118, 120) aufweist, die in Achsrichtung (110) in einem Abstand angeordnet sind, der mindestens gleich dem vorgenannten vorbestimmten Abstand (116) ist.

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16. Spiralelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (122) der Windungen angenähert dem Dreifachen des genannten vorbestimmten Abstandes (116) der Seitenkanten entspricht.

17· Spiralelement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Schraubenelemente (62, 62a) aus Drähten, vorzugsweise Metalldrähten, bestehen.

18. Spiralelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Gruppen vorgeformter Schraubenelemente (62, 62a) gebildet ist, wobei sich die Schraubenelemente (62a) der einen Gruppe im wesentlichen über die volle Länge des Spiralelementes erstrecken, während die Schraubenelemente (62) der anderen Gruppe sich von dem einen Ende des Spiralelementes zu einer Stelle desselben erstrecken, die in erheblichem Abstand von dem anderen Ende des Spiralelementes, z.B. im mittleren Bereich desselben liegt.

19·· Spiralelement nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es im Bereich seiner Enden sowie vorzugsweise auch in dem dazwischenliegenden Bereich außenseitig Umfangsaussparungen (80, 82) aufweist.

20, Spiralelement nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es an seinem Ende ein Anschlußstück (68), vorzugsweise aus Metall, aufweist.

21. Spiralelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (68) außenseitig eine Füllnut (70) und mehrere in Umfangsrichtung versetzte zueinander angeordnete, die Füllnut schneidende und im wesentlichen

axiale Bohrungen (72) aufweist, wobei die Schraubenelemente (62, 62a) sich mit ihren Enden durch die Bohrungen bis in die Füllnut (70) erstrecken und die Füllnut mit dem die Enderjder Schraubenelemente einbindenden Kunststoffmaterial (64) gefüllt ist,

22. Spiralelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstuck (68) an seinem-freiliegenden Ende zwischen diesem Ende und der Füllnut (70) außenseitig eine das Verbindungsorgan bildende Verbindung snut (66) aufweist.

23. Klemmkopf für eine ein langgestrecktes, flexibles Element umschließende Anschlußarmatur, insbesondere zur Biegeentlastung solcher Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß er eine längsverlaufende Innenöffnung (24) zur Aufnahme des flexiblen Elements (12) aufweist und aus zwei lösbar verbundenen Halbteilen. (26, 28) besteht, und daß an dem einen Ende des Klemmkopfes (b) eine zur Innenöffnung (24) versetzte Kupplungsvorrichtung (32) zum Anschluß des Klemmkopfes an einem anderen Bauteil vorgesehen 1st, während an dem anderen Ende des Klemmkopfes innenseitig eine im Axialabstand von diesem Ende angeordnete umlaufende Nut (40) vorgesehen ist, die bogenförmig*Flansche (44) bildet, deren Flanschflächen auf dem Umfang eines Kreises liegen, dessen Durchmesser größer ist als derjenige der Innenöffnung (24), daß die Halbteile (26, 28) innenseitig zwischen ihren Ender^feuf dem Mantel eines Kegels liegende, in Achsrichtung konvergierende Keilflächen (46) aufweisen, gegen die sich die Keilelemente (48) mit entsprechend ausgebildeten Außenflächen abstützen, wobei die Innenflächen der Keilelemente einen Teil der axialen Innenöffnung bilden.

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24. Verfahren zum Herstellen eines schraubenförmigen Bandelementes für eine Anschlußarmatur, insbesondere einer solchen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Form ein langge-■ streckter im wesentlichen zylindrischer Stopfen (136) verwendet wird, der mindestens zwei in etwa gleichem Abstand zueinander schraubenförmig verlaufende, über seine Außenfläche vorspringende Teilungsstreifen (114) trägt, die an der Außenseite des Stopfens sich in dessen Längsrichtung erstreckende getrennte Schraubenkanäle (144) bilden, daß in jeden Schraubenkanal (144) Schraubenelemente (62, 62a) eingeführt werden und über den Stopfen (136) und die Teilungsstreifen (140) ein die Schraubenkanäle verschließendes Formgehäuse gebracht wird, worauf die Schraubenkanäle (144) zur Ausformung der mit in Kunststoff eingebetteten Schraubenelemente versehenen Bandelemente (90) mit dem Kunststoffmaterial gefüllt werden.

25. Verfahren^spruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen des Kunststoffmaterials ein, vorzugsweise mehrteiliges Beschlagteil (E) eingebracht und an die Enden der Schraubenelemente so angesetzt wird, daß es beim Einfüllen des Kunststoffmaterials von diesem mit den Schraubenelementen verbunden wird.