DE4333799C1 - Befestigungselement und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Befestigungselement und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbeson
dere ein Abspann- oder Aufhängeelement, für draht- oder
seilähnliche Körper, insbesondere für Seile oder Kabel von
Freileitungen, mit mindestens einem Halteast, der einen in
einer Schlagrichtung schrauben- oder spiralförmig geform
ten Haltestrang aufweist, mit welchem der draht- oder
seilähnliche Körper schrauben- oder spiralförmig umgreif
bar und kraftschlüssig gegen eine Relativverschiebung in
dessen Längsrichtung festlegbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Befestigungselements mit mindestens einem Halteast,
der einen in einer Schlagrichtung schrauben- oder spiral
förmig geformten Haltestrang aufweist.
Aus der DE 35 38 401 C2 ist ein Befestigungselement in Form
einer Spirale bekannt. Dieses Befestigungselement ist aus
vier Kardeelen oder Litzen aus verzinktem oder alumini
siertem Stahl hergestellt, welche mit einem Klebstoffharz
oder einem anderen Mittel aneinander gebunden sind. Der
artige aus Metalldrähten oder -Litzen hergestellte
Spiralen werden so gefertigt, daß die Äste
parallel zueinander stehen und erst bei Montage an einer
Freileitung oder einem Kabel übereinander geschlagen
werden.
Ferner sind aus der US 4,344,278 Drahtseile bekannt,
welche aus einer Mehrzahl von um einen Trägerkern ge
wickelten und in eine Kunststoffmatrix eingebetteten
Faserstränge bestehen. Ferner offenbart diese Druckschrift
auch noch ein Herstellungsverfahren, bei welchem die
Metalldrähte vor der Verdrillung in die Kunststoffmasse
eingebettet werden. Allerdings stellt die Kunststoffmatrix
bei Verwendung von Metalldrähten lediglich eine Bettungs
masse oder Umhüllungsmasse für die Metalldrähte dar, um
einen Gleit- oder Korrosionsschutz zu erhalten.
Aus der US 2,761,273 sind Befestigungselemente bekannt,
bei welchen Beschichtungen, beispielsweise Karborund, dazu
eingesetzt werden, die Reibung zwischen dem Befestigungs
element und dem zu haltenden Seil ähnlichen Körper oder
Kabel zu erhöhen.
Derartige Befestigungselemente dienen vorzugsweise zur
Befestigung von Freileitungen an Freileitungsmasten oder
Gebäuden. Zur Montage werden die schraubenlinienförmig
aufgedrehten Halteäste über einen Abschnitt der Frei
leitung geflochten und beispielsweise wird ein Befesti
gungsabschnitt des Befestigungselements an dem vorge
sehenen Befestigungspunkt fixiert.
Die bekannten Befestigungselemente werden, wie beispielsweise
aus der DE-OS 15 90 666, der DE-PS 15 90 686, der
DE-OS 21 12 237 oder der DE-PS 29 15 698 bekannt, so herge
stellt, daß sie mehrere Metalldrähte umfassen, die in
einer entsprechenden Vorrichtung zur Herstellung der
selben, wie beispielsweise aus der DE-PS 15 10 128 oder
des US-PS 4,015,073 bekannt, plastisch umgeformt. Die
Metalldrähte verlaufen vorzugsweise in dem Halteast
parallel zueinander, während sie im Bereich eines Befesti
gungsabschnitts entweder parallel zueinander verlaufen
oder miteinander verdrillt sind.
Der Nachteil dieser bekannten Befestigungselemente ist
darin zu sehen, daß diese, um einen ausreichenden Kraft
schluß mit dem draht- oder seilähnlichen Körper zu er
reichen, aus relativ steifen Metalldrähten hergestellt
werden müssen, die dann die Montage und Handhabung, ins
besondere die Montage auf einem Leitungsmast, erschweren
und andererseits vielfach dazu führen, daß das Befesti
gungselement schlechte Schwingungsdämpfungseigenschaften
aufweist, so daß zusätzliche spezielle Schwingungs
dämpfungselemente vorgesehen werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Befes
tigungselement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
daß einfach herstellbar, handhabbar und montierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Befestigungselement der ein
gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Haltestrang mindestens einen Faserstrang aus mit
einander verdrillten und in eine Kunststoffmatrix einge
betteten Langfasern umfaßt.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den großen Vorteil, daß
eine faserverstärkte Kunststoffmatrix einerseits eine hohe
Längssteifigkeit und andererseits eine geringe Querstei
figkeit aufweist, was zum einen erlaubt, hochbelastbare
Befestigungselemente herzustellen und zum anderen aber
diese Befestigungselemente, insbesondere bei der Montage,
leicht handhabbar macht.
Die erfindungsgemäßen Befestigungselemente, welche Faser
stränge aus verdrillten, in eine Kunststoffmatrix einge
bettete Langfasern aufweisen, zeichnen sich insbesondere
durch hohe Zugfestigkeit bei gleichzeitig hoher Flexibili
tät auf. Dadurch können einerseits die hohen Zugkräfte
übertragen werden, andererseits hat die Flexibilität den
Vorteil, daß dieselben Befestigungselemente für einen
größeren Toleranzbereich von draht- oder seilähnlichen
Körpern eingesetzt werden können.
Darüber hinaus hat die Elastizität der Faserstränge aus
miteinander verdrillten und in eine Kunststoffmatrix ein
gebetteten Langfasern den Vorteil, daß das Befestigungs
element gute Dämpfungseigenschaften aufweist, so daß
Schwingungen des draht- oder seilähnlichen Körpers wirksam
gedämpft werden können und dadurch beispielsweise die bis
lang bei Befestigungselementen aus Metalldrähten erforder
lichen Dämpfungselemente nicht mehr notwendig sind.
Schließlich haben die Befestigungselemente aus den erfin
dungsgemäßen Fasersträngen den Vorteil, daß faserver
stärkte Kunststoffbauteile eine hohe Dauerfestigkeit und
somit eine hohe Lebensdauer aufweisen.
Ferner erlaubt die Herstellung des Faserstrangs aus mit
einander verdrillten und in die Kunststoffmatrix einge
betteten Langfasern diesen so auszubilden, daß die Stei
figkeit des Faserstranges mit zunehmendem radialem Abstand
vom Zentrum des Faserstranges abnimmt, gleichzeitig aber
auch die Biegespannungen mit zunehmendem Abstand von Zen
trum des Faserstranges weniger zunehmen als beispielsweise
bei einem Metalldraht, was dazu führt, daß der Klemmeffekt
des den draht- oder seilähnlichen Körper umgreifenden
Faserstrangs größer ist als bei Metalldrähten.
Besonders vorteilhaft ist es bei einem erfindungsgemäßen
Befestigungselement, wenn die Verdrillrichtung der Lang
fasern im Faserstrang in entgegengesetztem Drehsinn zur
Schlagrichtung des Haltestrangs verläuft.
Der Vorteil dieser Lösung ist besonders darin zu sehen,
daß durch diesen Verlauf der Verdrillrichtung der Faser
strang bei Zugbelastung die Tendenz hat, sich zu verdrehen,
und zwar in einer der Schlagrichtung des Haltestrangs
gleichgerichteten Drehrichtung, so daß der Haltestrang
dabei die Tendenz hat, sich noch besser um den draht- oder
seilähnlichen Körper zu legen und daraus letztlich eine
verstärkte Klemmkraft des erfindungsgemäßen Befestigungs
elements resultiert.
Der Haltestrang könnte dabei im einfachsten Fall aus einem
einzigen Faserstrang hergestellt sein. Noch vorteilhafter
ist es jedoch, wenn der Haltestrang aus mehreren neben
einanderliegenden Fasersträngen ausgebildet ist.
Die Faserstränge selbst können bei einer Alternative frei,
lediglich durch die äußere Form der einzelnen Faserstränge
formschlüssig gegeneinander fixiert, nebeneinander liegen,
wie dies bei den nebeneinanderliegenden Drähten aus dem
Stand der Technik der Fall ist.
Ein anderes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
sieht vor, daß die Faserstränge miteinander einen Faser
strangverbund bilden, wobei ein Faserstrangverbund oder
mehrere einen Haltestrang bilden können.
Hinsichtlich der Ausbildung der Fasern des Faserstrangs
wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es
beispielsweise denkbar, den Faserstrang aus Kohlestoff
fasern herzustellen. Da diese jedoch elektrisch leitend
sind, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Faser
strang elektrisch nichtleitende Fasern aufweist. Dies hat
den großen Vorteil, daß mit einem derartigen Befestigungs
element stromführende Leitungen direkt gehalten werden
können oder daß eine kapazitive Kopplung in die Fasern des
Faserstrangs um die damit verbundenen Teilentladungen bei
stromführenden draht- oder seilähnlichen Körpern nicht
mehr auftreten.
Die Fasern können dabei vorzugsweise Glasfasern sein.
Alternativ ist es denkbar, wenn die Fasern Aramidfasern
oder Polyäthylenfasern sind.
Hinsichtlich der Kunststoffmatrix, welche die Fasern um
gibt, wurden ebenfalls im Zusammenhang mit den bisherigen
Ausführungsbeispielen keine weiteren Angaben gemacht. So
sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß die
Kunststoffmatrix aus einem Duroplast ist.
Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor,
daß die Kunststoffmatrix aus einem Thermoplast ist.
Im Zusammenhang mit den bisherigen Ausführungsbeispielen
wurde lediglich vorausgesetzt, daß die Fasern Langfasern
sein sollen, um eine ausreichende Zugbelastung der Faser
stränge zu gewährleisten. Ein weiteres vorteilhaftes Aus
führungsbeispiel sieht vor, daß die Fasern Endlosfasern
sind.
Hinsichtlich des Befestigungselements wurde im Zusammen
hang mit den bisher erläuterten Ausführungsbeispielen
lediglich festgelegt, daß diese einen Haltestrang auf
weisen. So wäre beispielsweise auch ein Befestigungs
element denkbar, welches lediglich zwei Haltestränge auf
weist, um zwei draht- oder seilähnliche Körper miteinander
zu verbinden. Für die Befestigung von draht- oder seilähn
lichen Körpern ist es jedoch besonders zweckmäßig, wenn der
Haltestrang im Anschluß an den Halteast zu einem Befesti
gungsabschnitt geformt ist, wobei der Befestigungsab
schnitt, beispielsweise eine Schlaufe, sein kann.
Ferner wurde bislang lediglich festgelegt daß das Be
festigungselement einen Halteast aufweist. Besonders vor
teilhaft ist es jedoch, insbesondere um eine hohe Zugbe
lastbarkeit zu erreichen, wenn dieses zwei Halteäste auf
weist.
Die zwei Halteäste könnten sich dabei in unterschiedliche
Richtungen erstrecken. Eine besonders vorteilhafte Version
eines erfindungsgemäßen Befestigungselement sieht jedoch
vor, daß die Halteäste den draht- oder seilähnlichen Kör
per in denselben Bereich ineinandergreifend umgreifen, so
daß vorzugsweise die Halteäste ineinandergreifen und somit
einen verstärkten Klemmeffekt ergeben.
Hinsichtlich der Art und Anordnung der Halteäste in dem
Befestigungselement vor der Montage wurden im Zusammenhang
mit den bisherigen Ausführungsbeispielen keine näheren An
gaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbei
spiel vor, daß die Halteäste vor ihrer Montage schrauben-
oder spiralförmig ineinandergreifen, das heißt in dersel
ben Lage zueinander angeordnet sind, wie später nach der
Montage.
In diesem Fall sind die Halteäste vor der Montage aus
einanderzuwickeln und dann wieder um den draht- oder
seilähnlichen Körper herumzuwickeln.
Ferner ist der Vorteil dieser Lösung insbesondere in dem
Raumbedarf bei der Lagerung derartiger Befestigungsele
mente zu sehen, da diese im Gegensatz zu den bekannten
Befestigungselementen aus Metalldrähten, nicht voneinander
abstehende Halteäste aufweisen, die entweder zusammenge
bunden werden müssen oder einen hohen Platzbedarf haben.
Im Zusammenhang mit den Ausführungen zu den bislang be
schriebenen Ausführungsbeispielen wurde lediglich auf die
Ausbildung des Faserstrangs selbst eingegangen.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Faserstrang
mit einer Umhüllung versehen ist. Eine derartige Umhüllung
hat den großen Vorteil, daß der an sich empfindliche Ver
bund aus Langfasern und Kunststoffmatrix einen zusätz
lichen Schutz erfährt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Umhüllung
einen Korrosionsschutz oder Witterungsschutz für den
Faserstrang darstellt, wobei insbesondere die Umhüllung
auch zusätzlich UV-absorbierend ausgebildet sein kann, um
eine UV-Schädigung des Verbundes aus Kunststoffmatrix und
Langfasern zu verhindern.
Ein weiterer Vorteil einer Umhüllung ist darin zu sehen,
daß mit der Umhüllung die Möglichkeit geschaffen ist, eine
Verschmutzung der Faserstränge zu vermeiden.
Alternativ oder ergänzend dazu ist vorgesehen, daß die
Umhüllung ein Trennelement für nebeneinanderliegende
Faserstränge bildet. Dies schafft zum Beispiel die Mög
lichkeit, bei Verwenden eines Duroplasten ein Verkleben
einzelner Faserstränge oder Verschmutzen von Formen und
Hilfsmitteln zu vermeiden.
Alternativ oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen von Umhüllungen ist bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel einer Umhüllung vorgesehen,
daß diese Träger einer reibungserhöhenden Beschichtung
ist, welche vorzugsweise auf einer Innenseite der den
Haltestrang bildenden Faserstränge angeordnet ist, um die
Reibung zwischen dem draht- oder seilähnlichen Körper und
dem Haltestrang zu verbessern.
Die Umhüllung kann dabei in unterschiedlichster Art und
Weise ausgebildet sein.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Umhüllung
sieht vor, daß diese eine Beschichtung des Faserstrangs
ist.
Eine derartige Beschichtung läßt sich beispielsweise im
Rahmen eines ein- oder mehrstufigen Pulverlackierens oder
im Rahmen eines Umspritzens mit einem entsprechenden
Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial, ins
besondere einem Thermoplast, herstellen.
Alternativ dazu ist vorgesehen, daß die Umhüllung durch
eine den Strang umgebende Folie gebildet ist.
Die Folie kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise
fixiert sein. Beispielsweise ist vorgesehen, daß die Folie
durch Verschweißen an dem Faserstrang fixiert ist. Hierzu
ist beispielsweise die Folie um den Faserstrang herum
gelegt oder herumgewickelt und dann mit sich selbst ver
schweißt.
Eine weitere vorteilhafte, insbesondere hinsichtlich der
Herstellung günstige Form der Umhüllung sieht vor, daß
diese mehrere Faserstränge umgibt.
Um zu verhindern, daß bei Beschädigung der Umhüllung alle
Faserstränge nicht mehr von der Umhüllung geschützt sind,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Umhüllung jeden
Faserstrang vollständig gegenüber dem anderen Faserstrang
dichtend umschließt, so daß jeder einzelne Faserstrang für
sich selbst von der Umhüllung dichtend umschlossen ist.
Dies ist entweder dadurch möglich, daß die Folien in ent
sprechender Weise um die Faserstränge herumgelegt und ver
schweißt werden oder daß mehrere Faserstränge so umspritzt
werden, daß zwischen den Fasersträngen ebenfalls noch die
Umhüllung liegt.
Besonders vorteilhaft ist es bei einer mehrere Faser
stränge gleichzeitig umgebenden Umhüllung, wenn diese die
Faserstränge zu einem Strangverbund verbindet. In diesem
Fall ist bei der Herstellung des Befestigungselements
nicht jeder Faserstrang separat zu handhaben, sondern es
kann ein Faserstrangverbund als Ganzer gehandhabt werden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Haltestrang
aus einem Strangverbund besteht, so daß auch der Halte
strang selbst beim Anbringen der Spirale an dem draht-
oder seilähnlichen Körper einfacher handhabbar ist.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Umhüllung die
Faserstränge in einem vorgegebenen Abstand voneinander
hält, so daß der zwischen den Fasersträngen liegende
Bereich der Umhüllung dazu dienen kann, eine Faltenbildung
beim schrauben- oder spiralförmigen Wickeln des Halte
strangs zu verhindern.
Hinsichtlich des die Halteäste bildenden Haltestrangs
wurden im einzelnen bisher keine weiteren Angaben gemacht.
So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß
der Haltestrang auf seiner Innenseite eine reibungser
höhende Beschichtung trägt.
Diese Beschichtung kann entweder nachträglich durch
Schleifen des Haltestrangs und Auftragen einer reibungs
erhöhenden Beschichtung, beispielsweise einer Korund
schicht mit einer Klebemasse oder einer der Kunststoff
matrix entsprechenden Masse, aufgebracht werden.
Es ist aber auch denkbar, daß die reibungserhöhende
Beschichtung - wie bereits erwähnt - von der Umhüllung
gehalten oder mittels der Umhüllung an den Fasersträngen
fixiert wird.
Alternativ dazu ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der
Haltestrang eine reibungserhöhend geformte Innenseite auf
weist. Hierzu ist vorzugsweise der Haltestrang mit einer
entsprechenden Riffelung auf seiner Innenseite versehen.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement kann entweder
direkt auf dem draht- oder seilähnlichen Körper montierbar
ausgebildet sein.
Alternativ dazu sind aber auch erfindungsgemäße Befesti
gungselemente so ausgebildet, daß sie mit einem, bei
spielsweise reibungserhöhenden Zwischenstück, insbesondere
einer reibungserhöhenden Hülse, auf dem draht- oder seil
ähnlichen Körper montierbar sind.
Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, daß mit dem
Haltestrang ein Klemmkeil zur Aufnahme des draht- oder
seilähnlichen Körpers umgreifbar ist, wobei der Klemmkeil
das Zwischenstück bildet.
Vorzugsweise ist dabei der Klemmkeil so ausgebildet, daß
er zwei aneinander fixierbare Keilhälften umfaßt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner bei einem Ver
fahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß zur Herstellung des Haltestrangs Lang
fasern in eine ungehärtete Kunststoffmatrix eingebettet werden und in
einer Verdrillrichtung miteinander verdrillt werden und
daß der mindestens einen Faserstrang umfassende Halte
strang bei plastisch verformbarer Kunststoffmatrix in
Schlagrichtung schrauben- oder spiralförmig geformt und
danach die Kunststoffmatrix in einen nicht mehr plastisch
verformbaren oder formsteifen Zustand gebracht wird.
Nach einem derartigen Verfahren hergestellte Befestigungs
elemente haben dieselben, bereits eingangs im Zusammenhang
mit den Befestigungselementen selbst erwähnten Vorteile.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verdrill
richtung in entgegengesetztem Drehsinn zur Schlagrichtung
des Haltestrangs verläuft, woraus die noch bessere Klemm
wirkung der erfindungsgemäßen Befestigungselemente resul
tiert.
Besonders zur Herstellung der erfindungsgemäßen Befesti
gungselemente ist es vorteilhaft, wenn der Haltestrang aus
untereinander verbundenen Fasersträngen hergestellt wird,
da damit die Handhabung einzelner Faserstränge bei der
Herstellung des Haltestrangs entfallen kann und somit ins
besondere beim Wickeln des Haltestrangs die Produktions
geschwindigkeit erhöht werden kann.
Hinsichtlich der Herstellung des Halteasts hat es sich als
besonders vorteilhaft erwiesen, wenn dieser auf einen Kern
schrauben- oder spiralförmig gewickelt wird, wobei ins
besondere die Kunststoffmatrix hierzu in einem plastisch
verformbaren Zustand ist.
Aus bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung des
Befestigungselements genannten Gründen hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, wenn der Faserstrang mit einer
Umhüllung versehen wird.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß der Faserstrang im
plastisch verformbaren, insbesondere nicht ausgehärteten
Zustand der Kunststoffmatrix mit der Umhüllung versehen
wird. Dies erlaubt im Fall eines Duroplasten eine
sofortige Weiterverarbeitung der Faserstränge, ohne das
darauf geachtet werden muß, daß die Kunststoffmatrix nicht
ausgehärtet ist. Besonders vorteilhaft ist die Umhüllung
jedoch im Fall eines Duroplasten, damit ein Verkleben der
Faserstränge bei der Weiterverarbeitung zu den Halte
strängen verhindert werden kann. Dies erfordert ins
besondere, daß die Faserstränge vor dem schrauben- oder
spiralförmigen Ausformen des Haltestrangs mit der Umhüllung
versehen werden, insbesondere unmittelbar nach der Her
stellung der Faserstränge selbst.
Die Faserstränge können dabei mit einer Beschichtung
ermittelt werden, wobei die Beschichtung beispielsweise
als Lackschicht oder als umspritzte Schicht aufgetragen
wird.
Als Alternative dazu ist vorgesehen, daß die Faserstränge
mit einer Folie umhüllt werden, wobei die Folie vorzugs
weise verschweißt wird.
Zur Erhöhung der Reibung zwischen den Haltesträngen und
dem draht- oder seilähnlichen Körper ist vorgesehen, daß
der Haltestrang auf seiner Innenseite mit einer reibungs
erhöhenden Schicht versehen wird.
Diese reibungserhöhende Schicht wird vorzugsweise entweder
vor Herstellung des Haltestrangs auf die Faserstränge oder
deren Umhüllung aufgetragen oder nach Herstellung des
Haltestrangs.
Alternativ dazu ist vorgesehen, daß der Haltestrang auf
seiner Innenseite reibungserhöhend geformt ist, das heißt,
eine Oberflächenstruktur aufweist, welche die Reibung
zwischen diesem und dem draht- oder seilähnlichen Körper
erhöht.
Vorzugsweise läßt sich diese reibungserhöhende Formung der
Innenseite dadurch erreichen, daß der Haltestrang auf
einen eine reibungserhöhende Negativform tragenden Kern
aufgewickelt wird.
Besonders vorteilhaft ist die Herstellung des erfindungs
gemäßen Befestigungselements im Fall einer Abspannspirale
dann, wenn die Faserstränge in Form eines Strangbandes,
insbesondere in Form eines als geschlossenes Trum ausge
bildeten Strangbandes, um einen Kern gewickelt werden,
wobei beiderseits des Kerns eine Negativform für die
Schlaufe angeordnet ist.
Ferner ist es möglich, als Negativform für die Schlaufe
eine beiderseits des Kerns angeordnete Kausche zu ver
wenden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen
stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne
rischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Befestigungs
elements in Form einer Abspannspirale mit der
sich durch die Herstellung derselben ergebenden
Stellung der Spiralenäste;
Fig. 2 eine Darstellung der Abspannspirale gemäß Fig.
1 mit aufgewickelten und auseinandergebogenen
Spiralenästen;
Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung eines Einsatzes
der erfindungsgemäßen Abspannspirale;
Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung eines
erfindungsgemäßen Faserstrangs;
Fig. 5 eine Darstellung eines Verdrillungswinkels
einzelner Langfasern des Faserstrangs auf
getragen über einem Radius desselben;
Fig. 6 ein Verlauf des Elastizitätsmoduls des
erfindungsgemäßen Faserstrangs aufgetragen über
dem Radius derselben;
Fig. 7 eine Darstellung des Spannungsverlaufs in einem
erfindungsgemäßen Faserstrang (Fig. 7a) im Ver
gleich zum Spannungsverlauf in einem Metall
draht (Fig. 7b);
Fig. 8 eine Darstellung des Verlaufs der Biege
spannungen über dem Radius eines erfindungs
gemäßen Faserstrangs im Vergleich zu einem
Metallstrang;
Fig. 9 eine ausschnittsweise Darstellung eines
erfindungsgemäßen Faserstrangs im unbelasteten
Zustand (großer Durchmesser und durchgezogen
gezeichnet) und im Zustand mit Zugbelastung
(geringer Durchmesser und gestrichelt gezeich
net);
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Verlaufs
eines erfindungsgemäßen Faserstrangs in dem
Haltestrang im unbelasteten Zustand (durch
gezogen gezeichnet) und im zugbelasteten
Zustand (gestrichelt gezeichnet);
Fig. 11 eine Schnittansicht längs Linie 11-11 in
Fig. 10;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Faser
strangs;
Fig. 13 eine ausschnittsweise schematische Darstellung
eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vor
richtung zur Herstellung eines umhüllten Faser
strangs;
Fig. 14 eine ausschnittsweise Darstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Her
stellung eines umhüllten Faserstrangs;
Fig. 15 einen Querschnitt durch den umhüllten Faser
strang;
Fig. 16 eine ausschnittsweise Darstellung eines dritten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Her
stellung eines umhüllten Faserstrangs;
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines vierten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Her
stellung eines erfindungsgemäßen umhüllten
Faserstrangs;
Fig. 18 einen Querschnitt durch den von der Vorrichtung
gemäß Fig. 17 hergestellten Faserstrangverbund;
Fig. 19 eine schematische teilweise Darstellung eines
fünften Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zur Herstellung eines umhüllten Faserstrangs;
Fig. 20 einen Schnitt längs Linie 20-20 in Fig. 19 und
Fig. 21 einen Querschnitt durch den mit der Vorrichtung
gemäß Fig. 19 hergestellten Faserstrangverbund;
Fig. 22 eine ausschnittsweise Darstellung eines
sechsten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zur Herstellung eines umhüllten Faserstrangs;
Fig. 23 einen Schnitt längs Linie 23-23 in Fig. 22;
Fig. 24 einen Querschnitt durch einen Faserstrang
verbund hergestellt mit der Vorrichtung gemäß
Fig. 22;
Fig. 25 ein schematisch dargestelltes Ausführungs
beispiel einer Wickel
vorrichtung;
Fig. 26 eine Draufsicht auf eine Konstruktion einer
Wickelvorrichtung gemäß
Fig. 25;
Fig. 27 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung gemäß
Fig. 26 ohne Strangband in Richtung des Pfeils
X in ausschnittsweise vergrößerter Darstellung;
Fig. 28 eine schematische Darstellung der erfindungs
gemäßen Wickelvorrichtung zu Beginn des Wickel
vorgangs;
Fig. 29 eine schematische Darstellung entsprechend
Fig. 28 während des Wickelvorgangs;
Fig. 30 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
am Ende des Wickelvorgangs;
Fig. 31 eine Darstellung der mit der
Wickelvorrichtung erhältlichen zwei Abspann
spiralen;
Fig. 32 einen Querschnitt durch ein weiteres Aus
führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Abspannspirale;
Fig. 33 einen Längsschnitt durch ein zweites Aus
führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Abspannspirale mit Klemmkeil und
Fig. 34 eine aufgeklappte Darstellung des Klemmkeils
gemäß Fig. 33.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Befesti
gungselements ist eine in Fig. 1 dargestellte und als
Ganzes mit 10 bezeichnete Abspannspirale, welche eine
Schlaufe 12 umfaßt, an welche, wie in Fig. 1 und 2 dar
gestellt, zwei als Halteäste dienende Spiralenäste 14 und
16 angeformt sind.
Die Spiralenäste 14 und 16 werden ihrerseits durch jeweils
einen in einer Schlagrichtung 18 um eine Achse 20
schrauben- oder spiralförmig umlaufend geformten Halte
strang 22 gebildet, wobei jeder Haltestrang 22, wie Fig. 2
zeigt, mehrere Faserstränge 24 umfaßt. Dabei fallen die
Achsen 20 der Haltestränge 22 jedes Spiralenasts 14 und 16
zusammen.
Eine derartige Abspannspirale 10 dient, wie in Fig. 3 dar
gestellt, dazu, ein Tragseil 26 einer Freileitung 28 oder
die Freileitung 28 direkt zu halten, wobei die beiden
Spiralenäste 14 und 16 auf einen Bereich 30 des Tragseils
26 aufgewickelt werden, so daß sie umfangsseitig am Trag
seil 26 anliegen und aufgrund einer in Längsrichtung 32
des Tragseils 26 wirkenden Zugbelastung sich festziehen
und das Tragseil 26 in der Längsrichtung 32 unverschieb
lich halten. Die Schlaufe 12 ist dabei beispielsweise in
einen ortsfest verankerten Haken 32 eingehängt und vor
zugsweise noch um eine Kausche 34 gelegt, welche die
Schlaufe 12 vor Verschleiß schützt.
Jeder der Faserstränge 24 umfaßt, wie Fig. 4 zeigt, eine
Vielzahl von miteinander verdrillten Langfasern 40, welche
in eine Kunststoffmatrix 42 eingebettet sind. Die Lang
fasern 40 können aber auch Endlosfasern sein.
Vorzugsweise werden als Langfasern 40 elektrisch nicht
leitende Fasern, das heißt, insbesondere Glasfasern oder
Aramidfasern, verwendet.
Der aus verdrillten Langfasern 40 aufgebaute Faserstrang
24 weist, wie in Fig. 5 dargestellt, einen über dem Radius
r desselben variierenden Verdrillungswinkel j gegenüber
einer Längsrichtung 44 des Faserstrangs 24 auf, wobei der
Verdrillungswinkel j von einem Zentrum des Faserstrangs 24
bei r = 0 linear mit dem Radius r bis zum Radius rmax zu
nimmt.
Anders verhält sich bei einem derartigen Faserstrang 24,
wie in Fig. 6 dargestellt der Elastizitätsmodul Ex,
welcher ausgehend vom Zentrum des Faserstrangs 24 bis zum
maximalen Radius rmax mit zunehmendem Radius r abnimmt,
was damit zusammenhängt, daß die Fasern mit zunehmendem
Radius r einen größeren Verdrillungswinkel aufweisen und
somit der Faserstrang in diesem Bereich dadurch
elastischer wird.
Dies führt wie in Fig. 7 dargestellt dazu, daß mit zu
nehmendem Radius r in dem Faserstrang 24 die Spannungen s
bei Zugbelastung mit zunehmendem Radius r bis zum Radius
rmax abnehmen, wie in Fig. 7a am Beispiel eines Faser
strangs 24 aus in die Kunststoffmatrix 42 eingebetteten
Glasfasern dargestellt ist. Dies ist signifikant anders
bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Strang aus
Metall, wie in Fig. 7b dargestellt. Bei diesem ist die
Verteilung der Spannungen s über dem Radius r konstant.
Aufgrund des sich mit dem Radius r ändernden Elastizitäts
moduls Ex ergibt sich, wie Fig. 6 zeigt, ein Verlauf der
Biegespannungen b über dem Radius r in dem Faserstrang 24,
welcher im Vergleich zu dem Verlauf der Biegespannungen b
bei einem Metallstrang wesentlich flacher ist, wie in
Fig. 8 dargestellt.
Daraus folgt, daß ein erfindungsgemäß verdrillter Faser
strang 24 biegeweich ist und außerdem auf der Außenseite
desselben eine geringe Zugsteifigkeit auftritt. Diese
beiden Faktoren zusammen erhöhen den Klemmeffekt des aus
einem derartigen Faserstrang 24 hergestellten Haltestrangs
22.
Ein erfindungsgemäß verdrillter Faserstrang 24 hat ferner
noch die in Fig. 9 dargestellte Eigenschaft, daß bei einer
Zugbelastung desselben sich der äußere Verdrillungswinkel
j1 verändert, nämlich dahingehend, daß im zugbelasteten
Faserstrang 24, der Verdrillungswinkel der äußeren Fasern
j2 kleiner ist als der Verdrillungswinkel j1 der äußeren
Fasern im unbelasteten Zustand. Zusätzlich folgt daraus,
daß der Faserstrang 24 im zugbelasteten Zustand sich um
einen Winkel V verdreht, da die Fasern im zugbelasteten
Zustand die Tendenz haben, sich zu entdrillen.
Bildet man, wie in Fig. 10 dargestellt, aus derartigen
Fasersträngen 24 nun den spiral- oder schraubenförmigen
Haltestrang 22, und zwar dergestalt, daß die Schlagrichtung
18 desselben entgegengesetzt zur Verdrillungsrichtung
46 verläuft, so wirkt bei Zugbelastung die Verdrehung V in
der Schlagrichtung 18 und führt dazu, daß sich die Faser
stränge 24 des Haltestrangs 22 noch stärker an das Trag
seil 26 anschmiegen, wie sich aus Fig. 10 und 11 deutlich
erkennen läßt.
Ein Faserstrang 24 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
wird, wie in Fig. 12 dargestellt, im einfachsten Fall so
hergestellt, daß die erforderliche Anzahl von Langfasern
oder Endlosfasern 40 von Spulen 50 eines Spulenträgers 52
abgewickelt und gleichzeitig durch eine Tränkvorrichtung
54 hindurchgeführt wird, in welcher jede der Fasern mit
dem Material der Kunststoffmatrix 42 getränkt wird.
Diese mit der Kunststoffmatrix 42 getränkten Fasern werden
dann einer Düse 56 zugeführt, die die einzelnen Fasern 40
mit der Kunststoffmatrix 42 zu dem Faserstrang 24 ver
einigt. Um die erforderliche Verdrillung der Fasern 40 in
dem Faserstrang 24 zu erreichen, wird der Spulenträger 52
um eine Achse 58 gedreht.
Der Faserstrang 24 wird dann, wie in Fig. 12 dargestellt,
beispielsweise von einer Strangtrommel 60 aufgewickelt,
wobei die Drehzahl der Strangtrommel und des Spulenträgers
52 den Verdrillungswinkel bestimmen.
Die derart hergestellten Faserstränge 24 können nun durch
schraubenförmiges Wickeln mehrerer nebeneinanderliegender
Faserstränge zu dem Haltestrang 22 verarbeitet werden,
wobei zum Wickeln des Haltestrangs 22 die Kunststoffmatrix
entweder noch nicht ausgehärtet oder wieder in einen
plastisch verformbaren Zustand gebracht werden muß.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines
erfindungsgemäßen Haltestrangs 22 wird nachfolgend noch im
einzelnen beschrieben.
Der Faserstrang 24 kann seinerseits auch als umhüllter
Faserstrang 124 ausgebildet werden. Eine Möglichkeit
hierzu sieht vor, daß der Faserstrang 24 nach Durchlaufen
der Düse 56 nicht von der Strangtrommel 60 aufgewickelt
wird, sondern zunächst, wie in Fig. 13 dargestellt, eine
Beschichtungsstation 62 durchläuft, in welcher der
Faserstrang 24 mit Pulverlack beschichtet wird, wobei der
Pulverlack in der Beschichtungsstation 62 entweder auf den
Faserstrang 24 aufgestreut oder im Wirbelsinterverfahren
aufgetragen wird. Ein derart mit einer Lackpulverschicht
126 versehener Faserstrang 24 passiert im Anschluß an die
Beschichtungsstation 62 noch eine Schmelzstation 64, in
welcher die Lackpulverschicht 126 verschmolzen wird und
dadurch eine gleichmäßige, den Faserstrang 24 umgebende
Lackschicht 128 bildet.
Der die Lackschicht 128 sowie den Faserstrang 24 um
fassende umhüllte Faserstrang 124 wird im Anschluß daran
von der Strangtrommel 60 aufgewickelt.
Eine zweite Möglichkeit, einen umhüllten Faserstrang 224
herzustellen, ist in Fig. 14 dargestellt. Bei dieser wird
der aus der Düse 56 kommende Faserstrang 24 mit einem
Kunststoffolienband 228, beispielsweise eine Polyester
schrumpffolie beschichtet. Dieses Kunststoffolienband 228
wird in eine Folienschweißeinrichtung 66 eingeführt. In
der Folienschweißeinrichtung 66 wird das Kunststoffolien
band 228 um den Faserstrang 24 herumgeschlagen und bei
spielsweise auf einer Seite desselben, wie in Fig. 15
dargestellt, mit einer Schweißnaht 230, möglichst nah am
Faserstrang 24 verschweißt. Der derart mit dem Folienband
228 umhüllte Faserstrang 224 wird im Anschluß daran auf
der Strangtrommel 60 aufgewickelt.
Alternativ zu dem in Fig. 14 dargestellten zweiten Aus
führungsbeispiel eines umhüllten Faserstrangs 224 wird bei
einem dritten Ausführungsbeispiel eines umhüllten Faser
strangs 324 nach der Düse 56 durch eine Wickelvorrichtung
68 das Kunststoffolienband 228 kontinuierlich schrauben
förmig um den Faserstrang 24 herumgewickelt, wobei in der
Wickelvorrichtung 68 beispielsweise das Kunststoffolien
band 228 auf einer Spule 70 aufgewickelt ist, die ihrer
seits um die Längsachse 44 des Faserstrangs rotiert. Dabei
wird vorzugsweise das Kunststoffolienband 228 überlappend
um den Faserstrang 24 herumgewickelt und insbesondere
durch nachfolgende Erhitzung verschweißt.
Ein viertes Ausführungsbeispiel eines umhüllten Faser
strangs 424 wird, wie in Fig. 17 dargestellt, dadurch
hergestellt, daß der Faserstrang 24, welcher aus der Düse
56 kommt, durch eine Umspritzform 72 hindurchgeführt wird,
welcher mittels eines Extruders 74 schmelzflüssiges Kunst
stoffmaterial, beispielsweise Polyäthylen, zugeführt wird.
In dieser Umspritzform 72 wird nun nicht ein einziger
Faserstrang 24 umspritzt, sondern es werden gleichzeitig
mehrere nebeneinanderliegende Faserstränge 24 umspritzt,
wobei jeder Faserstrang 24 von einem Mantel 428 umgeben
ist und die einzelnen Mäntel 428 wiederum durch Stege 430
verbunden sind, so daß die umhüllten Faserstränge 424, wie
in Fig. 18 dargestellt, einen Faserstrangverbund 432
bilden, in welchem mehrere umhüllte Faserstränge 424 mit
einander in definiertem Abstand durch die Stege 430
zwischen den einzelnen Mänteln 428 verbunden sind.
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel eines umhüllten
Faserstrangs 524, dargestellt in Fig. 19, werden ebenfalls
mehrere Faserstränge 24 jeweils nach Durchlaufen der für
sie vorgesehenen Düse 56 einer Einschweißstation 76 zu
geführt, welcher außerdem noch ein oberes Kunststoffolien
band 528a und ein unteres Kunststoffolienband 528b zuge
führt werden, wie in Fig. 20 dargestellt.
In der Einschweißstation 76 werden dann die beiden Kunst
stoffolienbänder 528a und 528b beiderseits der Faser
stränge 24 mit Schweißnähten 526 möglichst nahe der Faser
stränge 24 versehen, so daß jeder der Faserstränge 24
zwischen dem oberen Kunststoffolienband 528a und dem
unteren Kunststoffolienband 528b eingeschweißt ist. Die
zwischen einzelnen Fasersträngen 24 liegenden Bereiche der
Kunststoffolienbänder 528a und 528b bilden dabei wiederum
Stege, welche die einzelnen Faserstränge 24 in einem
definierten Abstand nebeneinander halten. Die Faserstränge
24 bilden aufgrund ihrer Umhüllung durch die miteinander
verschweißten Kunststoffolienbänder 528a und 528b eben
falls einen Faserstrangverbund 532.
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungs
gemäßen umhüllten Faserstrangs 624, werden mehrere Faser
stränge 24 nach Durchlaufen der für diese vorgesehenen
Düse 56 einer Verpackungsstation 78 zugeführt, wobei die
Faserstränge 24 alternierend in zwei Ebenen 80 und 82 der
Verpackungsstation 78 zugeführt werden. Ferner wird der
Verpackungsstation 78 noch eine Trennfolie 626 sowie ein
oberes Kunststoffolienband 628a und ein unteres Kunst
stoffolienband 628b zugeführt. In der Verpackungsstation
78 wird durch Zusammenführen der beiden Ebenen 80 und 82
die Trennfolie 626 wellenförmig zwischen aufeinander
folgende Faserstränge 24 gelegt und außerdem noch zusätz
lich das obere Kunststoffolienband 628a und das untere
Kunststoffolienband 628b oben bzw. unten auf die neben
einanderliegenden Faserstränge 24. Ferner werden die
Kunststoffolienbänder 628a und 628b miteinander und mit
der Trennfolie 626 verschweißt, so daß sich ebenfalls ein
Faserstrangverbund 632 mit im wesentlichen nebeneinander
liegenden Fasersträngen 24 bildet, die lediglich durch die
Trennfolie 626 im Abstand voneinander gehalten werden.
Allerdings ist auch bei diesem Faserstrangverbund jeder
Faserstrang 24 durch die Gesamtheit der Kunststoffolien
bänder 628a, b und der Trennfolie 626 einzeln umschlossen
eingepackt, wie in Fig. 24 dargestellt.
Die Herstellung der Abspannspirale 10 erfolgt, wie in
Fig. 25 schematisch dargestellt in einer als Ganzes mit 140
bezeichneten Wickelvorrichtung. Diese Wickelvorrichtung
umfaßt zwei im Abstand voneinander angeordnete Schlaufen
elemente 142 und 144, welche als Auflage für die Faser
stränge 24 kreissegmentartige Auflageflächen 146 bzw. 148
aufweisen, wobei die Auflageflächen 146 und 148 die
spätere Form der Schlaufe 12 bestimmen.
Ferner umfaßt die Wickelvorrichtung einen Kernstab 150,
welcher sich zwischen den Schlaufenelementen 142 und 144
erstreckt und einen Wickelkern bildet.
Jedem Schlaufenelement 142 bzw. 144 sind ferner noch zwei
Gleitstücke 152 und 154 bzw. 156 und 158 zugeordnet,
welche in Längsrichtung 160 des Kernstabs jeweils im
gleichen Abstand von dem entsprechenden Schlaufenelement
142 bzw. 144 und in gleichem radialem Abstand von dem
Kernstab 150 angeordnet sind. Um die Schlaufenelemente 142
und 144 sowie sämtliche Gleitstücke 152 bis 158 wird nun
zur Herstellung zweier Abspannspiralen 10 ein Strangband
162 gelegt, welches in einer Strangbandebene 164 mehrere
nebeneinanderliegende Faserstränge 24 oder mehrere in der
Strangebene 164 nebeneinanderliegende umhüllte Faser
stränge 124, 224, 324 oder einen Faserstrangverbund 432,
532 oder 632 oder mehrere derselben umfaßt. Im Fall eines
Faserstrangverbunds 432, 532 oder 632 liegen die einzelnen
Faserstränge 24 ebenfalls in der Strangbandebene 164.
Vorzugsweise läuft das Strangband 162 als geschlossenes
Trum um die Schlaufenelemente 142 und 144 sowie die Gleit
stücke 152 bis 158 um.
Wie in Fig. 26 und 27 dargestellt, ist die Wickelvorrich
tung 140 konstruktiv so ausgeführt, daß jedes der
Schlaufenelemente 142 bzw. 144 auf einem Schlaufenelement
träger 170 bzw. 172 sitzt, der seinerseits auf einer
Gleitführung 174 bzw. 176 in Längsrichtung 160 des Kern
stabs 150 verschieblich geführt ist. Jede der Gleit
führungen 174 bzw. 176 ist um die Längsrichtung 160 des
Kernstabs 150 als Drehachse drehbar an beiderseits der
Schlaufenelementträger 170 bzw. 172 angeordneten Dreh
lagerkörpern 178 und 180 bzw. 182 und 184 gehalten, wobei
die Drehlagerkörper 180 und 184 drehbar an dem Kernstab
150 gelagert sind. Dagegen sind die Drehlagerkörper 178
und 182 jeweils von einer Motorwelle 186 bzw. 188 eines
zeichnerisch nicht dargestellten Motors mit entgegen
gesetzter Drehrichtung, vorzugsweise jedoch gleicher
Drehzahl, angetrieben.
Die Schlaufenelementträger 170 und 172 sind frei auf den
Gleitführungen 174 und 176 verschieblich, wobei die
Schlaufenelementträger 170 und 172 über eine Druckfeder
190 jeweils gegenüber dem Kernstab 150 in Richtung vom
Kernstab 150 weg beaufschlagt sind.
Die Gleitstücke 152 und 154 bzw. 156 und 158 sind ihrer
seits auf sich radial zum Kernstab 150 erstreckenden
Gleitstückträgern 192 und 194 gelagert, auf denen die
Gleitstücke 152 in radialer Richtung zum Kernstab 150 ver
schieblich gelagert sind, wobei die Verschiebegeschwindig
keit der Gleitstücke 152 und 154 bzw. 156 und 158 in
radialer Richtung vorgebbar ist, und zwar in einem
definierten Verhältnis relativ zur Drehzahl der Motor
wellen 186 und 188, um damit einen Steigungswinkel a der
Faserstränge 24 bezüglich der Längsrichtung 160 des Kern
stabs 150 und somit auch bezüglich der Achse 20 festzu
legen.
Dreht man nun, wie in Fig. 28 schematisch dargestellt, die
Schlaufenelemente 142 bzw. 144 mit den entsprechenden
Gleitstücken 152 und 154 bzw. 156 und 158 in einer
definierten Relation zwischen der radialen Verschiebe
geschwindigkeit der Gleitstücke 152, 154, 156, 158 zu den
Motorwellen 186 und 188, so wird das Strangband 162 um den
Kernstab 150 gewickelt, und zwar so, daß die Faserstränge
24 in dem Steigungswinkel a zur Längsrichtung 160 des
Kernstabs 150 verlaufen. Dabei wandern die Gleitstücke 152
und 154 bzw. 156 und 158, wie in Fig. 29 dargestellt,
radial nach innen. Dies erfolgt so lang, bis, wie in Fig.
30 dargestellt, zwei Abspannspiralen 10 vorliegen, deren
Spiralenäste 14 und 16 durch das schraubenförmig um den
Kernstab 150 gewickelte Strangband 162 gebildet werden und
sich beiderseits einer Mittelebene 196 erstrecken.
Nach Aushärten der Kunststoffmatrix 42 der Faserstränge 24
erfolgt eine Entnahme des Kernstabs 160 und anschließend
ein Durchtrennen in der Symmetrieebene 196, so daß wie in
Fig. 31 dargestellt, zwei Abspannspiralen entstanden sind.
Wie in Fig. 32 dargestellt, ist bei einem weiteren Aus
führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abspannspirale
10′ auf einer Innenseite 200 der Faserstränge 24 noch eine
reibungserhöhende Schicht 202 vorgesehen, welche bei
spielsweise Korundpartikel enthält. Diese reibungser
höhende Schicht 202 ist im einfachsten Fall nach Her
stellung der Abspannspirale 10 mit einer entsprechenden
Klebeschicht auftragbar.
Alternativ dazu ist es denkbar, diese reibungserhöhende
Schicht 202 bereits auf die Innenseite des Strangbandes
162 vor dem Wickeln der Abspannspiralen 10 aufzubringen,
beispielsweise in den Umhüllungen 28, 128, 228, 328, 428,
528, 628 der Faserstränge 24 zu verankern.
Ein weiteres in Fig. 33 dargestelltes Ausführungsbeispiel
10″ einer erfindungsgemäßen Abspannspirale ist nicht zum
direkten Umgreifen eines draht- oder strangähnlichen
Körpers, beispielsweise eines Tragseils 26 vorgesehen,
sondern sieht die zusätzliche Verwendung eines Klemmkeils
210 vor, welcher eine konusförmige Außenfläche 212
aufweist, die von den zylindrisch oder konisch
schraubenförmig gewickelten Haltesträngen 22 der
Spiralenäste 14 und 16 umgriffen wird.
Ferner umfaßt, wie in Fig. 34 dargestellt, der Klemmkeil
zwei Halbschalen 214 und 216, welche gemeinsam einen
Innenkanal 218 bilden, in welchen das Tragseil 26
einlegbar ist. Wobei der Innenkanal 218 vorzugsweise
ebenfalls mit einer reibungserhöhenden Schicht 202 oder
einer reibungserhöhenden Oberfläche, beispielsweise einer
Verzahnung, versehen ist. Diese erlauben insbesondere eine
Anpassung an unterschiedliche Kabeldurchmesser.
Die beiden Halbschalen 214 und 216 des Klemmkeils 210 sind
vorzugsweise einerseits durch ein Filmscharnier 220 mit
einander verbunden und andererseits durch einen aus zwei
Elementen 222a und 222b gebildeten Schnappverschluß,
wodurch die Halbschalen 214 um das Tragseil 26 herumlegbar
und durch den Schnappverschluß 222a, b auf dem Tragseil
fixierbar sind und damit den Klemmkeil mit der konischen
Außenmantelfläche 212 bilden, um welchen die Spiraläste 14
und 16 dann herumlegbar sind.
Claims (50)
1. Befestigungselement für draht- oder seilähnliche
Körper, insbesondere für Seile oder Kabel von Frei
leitungen, mit mindestens einem Halteast, der einen
in einer Schlagrichtung schrauben- oder spiralförmig
geformten Haltestrang aufweist, mit welchem der
draht- oder seilähnliche Körper schrauben- oder
spiralförmig umgreifbar und kraftschlüssig gegen eine
Relativverschiebung in dessen Längsrichtung festleg
bar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestrang (22) mindestens einen Faserstrang
(24) aus miteinander verdrillten und in eine Kunst
stoffmatrix (42) eingebetteten Langfasern (40) umfaßt.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verdrillrichtung (46) der Lang
fasern (40) im Faserstrang (24) in entgegengesetztem
Drehsinn zur Schlagrichtung (18) des Haltestrangs
(22) verläuft.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Haltestrang (22) aus einem
Strangband (162) aus mehreren nebeneinanderliegenden
Fasersträngen (24) ausgebildet ist.
4. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Faserstränge (24) in dem Strangband
(162) frei nebeneinander liegen.
5. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Faserstränge (24) miteinander einen
Faserstrangverbund (432, 532, 632) bilden.
6. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faser
strang (24) elektrisch nichtleitende Langfasern (40)
aufweist.
7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Faserstrang (24) aus Glasfasern
(40) hergestellt ist.
8. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Faserstrang (24) aus Aramidfasern
oder Polyäthylenfasern (40) hergestellt ist.
9. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunst
stoffmatrix (42) ein Duroplast ist.
10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmatrix (42)
aus einem Thermoplast ist.
11. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Langfasern
(40) Endlosfasern sind.
12. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halte
strang (22) im Anschluß an den Halteast (14, 16) zu
einem Befestigungsabschnitt (12) geformt ist.
13. Befestigungselement nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Befestigungselement zwei Halteäste
(14, 16) umfaßt.
14. Befestigungselement nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Halteäste (14, 16) den
draht- oder seilähnlichen Körper (26) in demselben
Bereich (30) ineinandergreifend umgreifen.
15. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungs
abschnitt eine von dem Haltestrang (22) gebildete
Schlaufe ist.
16. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 13 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halteäste
(14, 16) vor ihrer Montage schrauben- oder spiral
förmig ineinandergreifen.
17. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Faser
strang (24) mit einer Umhüllung (128, 228, 328, 428,
528, 628) versehen ist.
18. Befestigungselement nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umhüllung (128, 228, 328, 428, 528,
628) aus einem den Faserstrang (24) gegen Korrosion
schützenden Material gebildet ist.
19. Befestigungselement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umhüllung (128, 228, 328,
428, 528, 628) jedes Faserstrangs (24) nebeneinander
liegende Faserstränge (24) voneinander getrennt hält.
20. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 17 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (128,
228, 328, 428, 528, 628) Träger einer reibungser
höhenden Beschichtung (202) ist.
21. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 17 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (128,
428) eine Beschichtung des Faserstranges (24) ist.
22. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 17 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (228,
328, 528, 628) durch eine den Faserstrang (24) um
gebende Folie gebildet ist.
23. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 17 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (428,
528, 628) mehrere Faserstränge (24) umgibt.
24. Befestigungselement nach Anspruch 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umhüllung (428, 528, 628) jeden
Faserstrang (24) vollständig gegenüber dem anderen
Faserstrang (24) dichtend umschließt.
25. Befestigungselement nach Anspruch 23 oder 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umhüllung (428, 528, 628)
mehrere Faserstränge (24) zu einem Strangverbund
(432, 532, 632) verbindet.
26. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 23 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (428,
528) die Faserstränge (24) in einem vorgegebenen
Abstand voneinander hält.
27. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halte
strang (22) auf seiner Innenseite (200) eine
reibungserhöhende Beschichtung (202) trägt.
28. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halte
strang (22) eine reibungserhöhend geformte Innenseite
(200) aufweist.
29. Befestigungselement nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Halte
strang (22) ein Klemmkeil (210) zur Aufnahme des
draht- oder seilähnlichen Körpers (26) umgreifbar ist.
30. Befestigungselement nach Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmkeil (210) zwei Keilhälften
(214, 216) umfaßt.
31. Verfahren zum Herstellen eines Befestigungselements
mit mindestens einem Halteast, der einen in einer
Schlagrichtung schrauben- oder spiralförmig geformten
Haltestrang aufweist, insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Herstellung des Haltestrangs Langfasern in eine
ungehärtete Kunststoffmatrix eingebettet und
in einer Verdrillrichtung miteinander zu einem Faser
strang verdrillt werden und daß der Haltestrang bei
plastisch verformbarer Kunststoffmatrix in der
Schlagrichtung schrauben- oder spiralförmig geformt
und danach die Kunststoffmatrix in einen nicht mehr
plastisch verformbaren oder formsteifen Zustand
gebracht wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdrillrichtung der Langfasern in entgegen
gesetztem Drehsinn zu der Schlagrichtung verläuft.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Haltestrang als mehrere Faser
stränge umfassendes Strangband hergestellt wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß das Strangband aus frei nebeneinanderliegenden
Fasersträngen hergestellt wird.
35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestrang aus miteinander verbundenen
Fasersträngen hergestellt wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß aus dem Haltestrang im Anschluß
an den Halteast ein Befestigungsabschnitt geformt
wird.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
daß als Befestigungsabschnitt eine Schlaufe geformt
wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß aus dem Haltestrang zwei Halte
äste geformt werden.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Halteäste mit ihrem schrauben- oder
spiralförmigen Bereich ineinandergreifend geformt
werden.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 39,
dadurch gekennzeichnet, daß der schrauben- oder
spiralförmige Halteast durch Aufwickeln der Faser
stränge auf einen Kern hergestellt wird.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Faserstrang mit einer Um
hüllung versehen wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faserstrang im nicht ausgehärteten Zustand
der Kunststoffmatrix mit der Umhüllung versehen wird.
43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Faserstrang vor dem schrauben- oder
spiralförmigen Ausformen des Haltestrangs mit der Um
hüllung versehen wird.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faserstrang mit einer Be
schichtung umhüllt wird.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faserstrang mit einer Folie
umhüllt wird.
46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie verschweißt wird.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 46, dadurch
gekennzeichnet, daß der Haltestrang auf seiner Innen
seite mit einer reibungserhöhenden Schicht versehen
wird.
48. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet,
daß die reibungserhöhende Schicht vor dem
schrauben- oder spiralförmigen Formen des Halte
strangs auf die Umhüllung aufgebracht wird.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 48, dadurch
gekennzeichnet, daß der Haltestrang auf seiner Innen
seite reibungserhöhend geformt wird.
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestrang auf einen eine reibungserhöhende
Negativform tragenden Kern aufgewickelt wird.
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- 1994-09-09 KR KR1019950701915A patent/KR0180765B1/ko not_active IP Right Cessation
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