EP0255573A1 - Trag- oder Spannseil mit einer Ummantelung sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines solchen Seiles - Google Patents
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- EP0255573A1 EP0255573A1 EP87106168A EP87106168A EP0255573A1 EP 0255573 A1 EP0255573 A1 EP 0255573A1 EP 87106168 A EP87106168 A EP 87106168A EP 87106168 A EP87106168 A EP 87106168A EP 0255573 A1 EP0255573 A1 EP 0255573A1
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- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5185—Tube making
Definitions
- the invention relates to a support or tension rope with a sheathing.
- the invention also relates to a method and a device for producing such a rope.
- plastic sheathing does not withstand the aggressive influences of the atmosphere, especially in conurbations or industrial areas, for a sufficiently long time.
- Plastic coatings also do not have sufficient resistance to UV radiation. In the case of a considerable number of structures and structures that have existed for a long time, the plastic-coated ropes are therefore due for renovation.
- a refurbishment in such a way that the rope is provided with a metallic sheathing in the form of a tight tube enclosing the rope made of a corrosion-resistant material would offer permanent protection for suspension ropes or tensioning ropes.
- a metallic sheathing in the form of a tight tube enclosing the rope made of a corrosion-resistant material would offer permanent protection for suspension ropes or tensioning ropes.
- none of the rope ends are exposed in the case of ropes installed in existing structures or structures, it is not possible to push on pipes.
- the invention has for its object to remedy this situation by creating the possibility that in carrying or Buildings already installed ropes are provided with a permanent sheathing, without the need to remove the rope in question or to expose one end of the rope.
- the sheathing is a metal tube which is formed from a metal band which helically surrounds the rope with adjacent turns and is connected along its side edges to the side edges of the adjacent winding by a tight fold.
- the metal strip forming the sheathing tube can also be provided with an additional protective coating, for example galvanized or tinned.
- the invention makes it possible to form a metal tube encasing the rope on the rope itself, so that a rope fastened at both ends, which is built into the supporting structure or structure, can also be provided with a metallic protective tube.
- a sealing element for example a sealing strip extending in the longitudinal direction of the fold, can be inserted into the abutting surfaces of the fold. If the fold is carefully designed using customary folding techniques, for example if a double fold or a rolled fold is produced, the seal can be completely sealed without the use of additional sealing elements.
- An elastic flexibility of the sheathing in the longitudinal and transverse directions of the pipe can reach through a deformable zone which extends in the longitudinal direction of the metal strip and is deformable in the transverse direction of the strip. It is particularly advantageous if part of the fold itself serves as a deformable zone. To form the deformable zone, however, a separate corrugation extending in the longitudinal direction of the strip can also be provided in the metal strip.
- the side edges of the turns of the metal strip are connected to one another by a double fold, which consists of five layers lying side by side, three layers of which are formed from sections of the side edge of one band and two layers from sections of the side edge of the adjacent band.
- a double fold which in the finished state forms a rib projecting essentially radially from the outer surface of the tube, can be pressed together with a force which acts essentially in the longitudinal direction of the tube. This can be important if the rope is surrounded by a relatively soft mass, for example if the rope is wrapped with a rubber band, for example, on the outside of which the metallic sheathing tube is seated.
- the invention also relates to a method provided for the production of the rope according to the invention, which consists in that a metal tube is produced as a sheathing by helically winding a metal strip around the rope with adjacent turns and the side edges of adjacent turns of the strip by forming a tight, in The longitudinal direction of the tape can be connected to one another without interruption of the continuously extending fold.
- the metal strip can be wound directly onto the rope or onto a flexible mass that may surround the rope, for example a rubber or plastic strap tied around the rope.
- the method can also be carried out in this way are that the sheathing tube is manufactured so that its inside diameter is larger than the outside diameter of the rope, so that a gap is created between it and the metallic sheathing.
- a split sleeve the wall thickness of which is adapted to the clear width of the space to be formed between the rope and the tube, can be provided as a displaceable winding mandrel on the rope on which the metal strip is wound.
- the intermediate space thus formed between the rope and the sheathing tube can subsequently be filled with a flexible filler mass.
- the casing can be checked for gas tightness by means of a pressure test in which the intermediate space is filled with a pressurized gas.
- the invention also relates to a device for producing a metallic sheathing on a support or tension rope.
- the device has a divided, rotatable winding body, which comprises the cable and carries a supply roll of the metal strip from which the sheathing tube is wound.
- Tape guide, tape profiling and folding tools are connected to the winding body. When the winding body rotates around the rope to be wound, the rotating tools ensure the tape tension required during winding.
- an electric motor drive for generating the rotary movement of the winding body.
- the non-rotating part of the device which carries the drive and which can be moved along the rope together with the winding body is supported against the reaction torque generated by the drive, for example by a stabilizing weight or a support arm which is supported on an adjacent rope possibly extends next to the rope on which the winding process is carried out.
- the figures show a rope 1, which in the present example is a built-in suspension rope of an already existing rope bridge.
- the essential parts of a device which serves to provide the cable 1 with a metallic sheathing in the form of a tube 3 tightly enclosing the cable 1 are shown in FIGS. 1 and 2.
- the device has a support body 5, which is designed as a hollow metal housing, which is designed to be divisible into two housing halves, so that it can be attached to the rope 1 clamped on both sides, the housing halves being indicated by a fastening flange indicated by dashed lines in FIG 7 are screwed together.
- the support body 5 is mounted on the cable 1 so as to be longitudinally displaceable by means of a plurality of tensioning and guide rollers, only one of which is shown in FIG.
- the rollers 9 can be attached to different bearing points 11 of an associated support arm 13, which in turn is pivotally mounted on the supporting body 5 and is supported on the supporting body 5 via a spring element 15, the position of the roller 9 and the roller 9 against the rope 1 and Wegedne biasing force of the spring element 15 are adjustable by an adjusting nut 16.
- annular disk-shaped bearing body 17 which can also be divided into two halves, is rotatably mounted, specifically on a bearing ring 19 concentric with the housing of the supporting body 5, on which several pairs of rollers 20, which serve for axial guidance, and several rollers 21 run for radial guidance . Only one of the rollers 21 and the roller pairs 20, which are rotatably mounted on the bearing body 17, is shown in FIG. 1. Since the bearing ring 19 is concentric with the housing of the support body 5 and is guided centrally out of the rope 1 by means of the rollers 9, the axis of rotation of the bearing body 17 and the longitudinal axis 23 of the rope 1 are identical.
- a geared motor 25 is flanged to the side on the supporting body 5, the pinion 26 of which meshes with an internal toothed ring 27 of the bearing body 17.
- the number of teeth of the pinion 26 and the ring gear 27 and the gear reduction of the geared motor 25 are selected so that the bearing body 17 can be driven at a speed which is suitable for a winding process in which a metal strip 29 is wound around the rope 1, whereby , as will be explained in more detail below, the metal tube 29 surrounding the cable 1 is formed from the metal band 29.
- a winding body is firmly connected to the bearing body 17, which in the present exemplary embodiment is designed as a circular winding frame, designated as a whole as 31, which essentially centrally surrounds the cable 1, which extends through a round inner opening 33 of the winding frame 31 .
- the winding frame 31, like the support body 5 and the bearing body 17, is also divided so that it can be brought into position on a relevant rope 1 clamped on both sides can, wherein the halves of the winding frame 31 can be screwed together by means of fastening flanges 35 only indicated in FIG. 2.
- the winding frame 31 is arranged at an angle to the plane of rotation of the bearing body 17 carrying it, the angle of inclination being adjustable by means of adjustable connecting members 37 and 38, via which the winding frame 31 is connected to the bearing body 17 (FIG. 1).
- the winding frame 31 has two mutually parallel washers 39 and 41, which are connected to one another by means of inner connecting bolts 43 and outer connecting bolts 45 located on the circumference, sleeves 47 seated on the bolts 43 and 45, the annular discs 39 and 41 from one another Keep a distance that corresponds essentially to the width of the flat, not yet machined metal strip 29.
- a supply roll 49 made of the still flat, unworked metal strip 29 is accommodated in the annular space between the inner bolts 43 and the outer bolts 45, the sleeves 47 of the inner bolts 43 carrying the supply roll 49.
- the metal strip 29 runs from the innermost turn of the supply roll 49 via a strip guide device, which is formed from two curved guide strips 51 and 52, to the circumference of the rope 1 to be wound.
- a strip guide device which is formed from two curved guide strips 51 and 52, to the circumference of the rope 1 to be wound.
- a plurality of bending rollers 53 are mounted, which form a profiling station, which profile the continuous band 29 on both side edges 67 and 69 (FIG. 3) in several bending steps in the manner as shown in FIGS. 1 and 3 and 4 on the far left can be seen.
- This profiling of the side edges of the band 29 prepares it for the formation of a double fold 75 (FIG. 3), through which the turns of the thread lying around one another in a helical manner are arranged 1 wound band 29 are connected to each other, so that the closed metal tube 3 is formed as a sheathing on the rope 1.
- the double fold 75 is produced in three steps with three folding tools, of which only one is shown completely in FIG. 1 and is designated as a whole by 55.
- This folding tool 55 is adjustably arranged on a carrier 57, one end 59 of which is screwed to the bearing body 17.
- Carriers 61 and 62 for the two other folding tools, one of which is indicated in FIG. 1 with a broken line and designated 63, are shown schematically in FIG. 2.
- Fig. 3 shows the individual folding steps at 71, 72 and 73, which are carried out to form the metal tube 3, in more detail.
- the tapered profiled band 29 is wound with its profiled side edge 67, which is on the right in the drawing, over the left-hand profiled side edge 69 of the previously laid turn in order to prepare the fold.
- the first stage in the formation of the fold that is to say the state after the first folding step, is shown at 71 in FIG. 3.
- the configuration of the fold after the second folding step is shown at 72.
- FIG. 3 shows the completed double fold 75 at 73.
- the pressing force required to produce a completely tight fold, with which the double fold 75 is pressed together is directed along the outside of the tube.
- Fig. 3 shows on the left outer turn of the metal band 29 a sealing band 79 inserted as a sealing element in the inside of the profiled side edge 67, which is omitted in the drawing at 71, 72 and 73 for reasons of clarity. It should be noted, however, that if the double fold 75 is carefully formed, complete tightness can be achieved without inserting a sealing tape.
- the fold 75 When using a double fold 75, which represents a rib projecting radially on the jacket of the tube 3, the fold 75 itself can form a deformable zone which enables thermal expansion of the tube 3 by an outer layer of the fold 75, designated 81 in FIG the adjacent, marked 82 slightly within the elastic limits, is spread. In this case, changes in length of the tube 3 can be compensated for by elastically yielding, moving the layers 81 and 82 of each fold 75 closer together or bringing the layers 81 and 82 closer together.
- Fig. 4 shows another possibility of forming a deformable zone in the form of a bead 83.
- the bead 83 like the profiling on the side edges 67 and 69 of the band 29, is produced as it passes through the group of rollers 53 in the profiling station.
- Fig. 4 shows the use of a split sleeve 85 as a displaceable winding mandrel, which is moved in accordance with the progress of the winding process on the rope 1 in the longitudinal direction, so that the tube 3 wound from the tape 29 receives an inner diameter corresponding to the outer diameter of the sleeve 85.
- an intermediate space 87 Between the rope 1 and tube 3 there is an intermediate space 87, the inside width of which corresponds to the wall thickness of the sleeve 85.
- This intermediate space 87 is later filled with a resilient filler mass, optionally after the finished tube 3 has been checked for gas tightness beforehand by means of a pressure test in which the intermediate space 87 is filled with a compressed gas.
- the setting of the angle of inclination of the winding frame 31 to the axis 23, about which the rotational movement takes place during the winding process, is carried out in accordance with the pitch of the helical windings with which the band 29 is placed around the rope 1 by adjusting the adjustable connecting members 37 and 38.
- the angle of inclination depends on the diameter of the rope 1 and the width of the turns, ie the width of the band 29 used.
- the tape 29 runs from the innermost turn of the supply roll 49 through the tape guide strips 51 and 52 and over the profiling station formed by the bending rollers 53 to the circumference of the rope 1 and is deposited there in the turns of the winding frame 31 in adjacent turns, the side edges of which by the folding tools , see the folding tool designated 55 in FIG. 1, are folded together.
- This folding tool 55 also serves, as it were, as a guide member which is displaced in the longitudinal direction of the cable 1 during the rotary movement by the finished fold 75 formed, the screw pitch of which is corresponding, which results in a longitudinal movement of the device movably mounted on the cable 1 by means of the rollers 9 .
- the tensile stress in the band 29 required for the winding process results during the winding process due to the frictional forces which the band guiding and processing devices, that is to say the sleeves 47 which carry the innermost turn of the winding 49, the guide strips 51, 52 and the bending rollers 53 exercise the band 29 moving relative to them.
- the counter-torque generated on the support body 5 of the device by the driving force of the geared motor 25 is compensated by a counterweight (not shown) connected to the support body 5 siert.
- a cross-piece extending from the supporting body 5 to the adjacent rope in question can also be provided to support the torque on which the supporting rope is slidably guided.
- a metal tube consisting of several metal tapes can be produced.
- Each turn of the winding frame creates several turns on the rope and connects them by folding.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Trag- oder Spannseil mit einer Ummantelung. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen Seiles.
- Tragseile für Bauwerke, insbesondere für Seilbrücken, hat man bislang zum Zwecke des Korrosionsschutzes mit einer Kunststoffummantelung versehen. Es hat sich jedoch erwiesen, daß Kunststoffummantelungen den agressiven Einflüssen der Atmosphäre, insbesondere in Ballungs- oder Industriegebieten, nicht ausreichend lange standhalten. Kunststoffummantelungen haben auch keine ausreichende Beständigkeit gegen UV-Strahlung. Bei einer beträchtlichen Anzahl länger existierender Trag- und Bauwerke stehen daher die kunststoffummantelten Seile zur Sanierung an.
- Eine Sanierung in der Weise, daß das Seil mit einer metallischen Ummantelung in Form eines dichten, das Seil einschließenden Rohres aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff versehen wird, würde bei Trag- oder Spannseilen einen dauerhaften Schutz bieten. Da jedoch bei in existierende Trag- oder Bauwerke eingebauten Seilen keines der Seilenden freiliegt, ist ein Aufschieben von Rohren nicht möglich.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, indem die Möglichkeit geschaffen wird, daß in Trag- oder Bauwerke bereits eingebaute Seile mit einer dauerhaften Ummantelung versehen werden, ohne daß ein Ausbau des betreffenden Seiles oder ein Freilegen eines Seilendes erforderlich wäre.
- Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ummantelung ein Metallrohr ist, das aus einem Metallband gebildet ist, das das Seil schraubenförmig mit nebeneinanderliegenden Windungen umgibt und längs seiner Seitenränder mit den Seitenrändern der benachbarten Windung durch einen dichten Falz verbunden ist. Dadurch wird ein Trag- oder Spannseil geschaffen, das eine metallische Ummantelung hat, so daß, wenn für das Metallband, das zur Herstellung des Ummantelungsrohres dient, ein geeignetes Metall verwendet wird, beispielsweise Kupfer, Edelstahl od.dgl., das Seil auf Dauer vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt ist. Das das Ummantelungsrohr bildende Metallband kann auch mit einer zusätzlichen Schutzbeschichtung versehen sein, beispielsweise verzinkt oder verzinnt sein. Die Erfindung ermöglicht es, ein das Seil ummantelndes Metallrohr auf dem Seil selbst zu bilden, so daß auch ein an beiden Enden befestigtes Seil, das in das Trag- oder Bauwerk eingebaut ist, mit einem metallischen Schutzrohr versehen werden kann.
- Bei der Herstellung des Falzes, der die Seitenränder der nebeneinanderliegenden Windungen des Metallbandes dicht miteinander verbindet, kann ein Dichtungselement, beispielsweise ein sich in Falzlängsrichtung erstreckendes Dichtungsband, in den Stoß aneinanderliegender Flächen des Falzes eingelegt werden. Bei sorgfältiger Ausbildung des Falzes unter Anwendung üblicher Falztechniken, wenn beispielsweise ein Doppelfalz oder ein Rollfalz hergestellt wird, ist völlige Dichtheit des Falzes aber auch ohne Anwendung zusätzlicher Dichtungselemente zu erreichen.
- Eine elastische Nachgiebigkeit der Ummantelung in Rohrlängs- und Querrichtung, beispielsweise im Hinblick auf Wärmedehnung, läßt sich durch eine verformbare Zone erreichen, die sich in Längsrichtung des Metallbandes erstreckt und in Bandquerrichtung verformbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Teil des Falzes selbst als verformbare Zone dient. Zur Bildung der verformbaren Zone kann jedoch auch eine gesonderte, sich in Bandlängsrichtung erstreckende Sicke im Metallband vorgesehen sein.
- Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Seitenränder der Windungen des Metallbandes durch einen Doppelfalz miteinander verbunden, der aus fünf nebeneinanderliegenden Lagen besteht, von denen drei Lagen aus Abschnitten des Seitenrandes des einen Bandes und zwei Lagen aus Abschnitten des Seitenrandes des benachbarten Bandes gebildet sind. Ein derartiger Doppelfalz, der im fertigen Zustand eine aus der Mantelfläche des Rohres im wesentlichen radial vorspringendes Rippe bildet, läßt sich mit einer Kraft zusammenpressen, die im wesentlichen in der Längsrichtung des Rohres wirkt. Dies kann dann wichtig sein, wenn das Seil mit einer relativ weichen Masse umgeben ist, wenn das Seil also beispielsweise mit einem Kautschukband umwickelt ist, auf dessen Außenseite das metallische Ummantelungsrohr sitzt.
- Die Erfindung betrifft auch ein zum Herstellen des erfindungsgemäßen Seiles vorgesehenes Verfahren, das darin besteht, daß als Ummantelung ein Metallrohr hergestellt wird, indem um das Seil ein Metallband schraubenförmig mit nebeneinanderliegenden Windungen gewickelt und die Seitenränder benachbarter Windungen des Bandes durch Bildung eines dichten, sich in Bandlängsrichtung ohne Unterbrechung durchgehend erstreckenden Falzes miteinander verbunden werden.
- Das Metallband kann unmittelbar auf das Seil oder auf eine das Seil gegebenenfalls umgebende, nachgiebige Masse, beispielsweise ein um das Seil gebundenes Kautschuk- oder Kunststoffband, gewickelt werden. Das Verfahren kann jedoch auch so durchgeführt werden, daß das Ummantelungsrohr so hergestellt wird, daß sein Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Seiles, zwischen diesem und der metallischen Ummantelung also ein Zwischenraum entsteht. Bei einer solchen Ausführungsform des Verfahrens kann eine geteilte Hülse, deren Wandstärke der lichten Weite des zu bildenden Zwischenraumes zwischen Seil und Rohr angepaßt ist, als verschiebbarer Wickeldorn auf dem Seil vorgesehen sein, auf den das Metallband gewickelt wird. Der so zwischen Seil und Ummantelungsrohr gebildete Zwischenraum kann in diesem Falle nachträglich mit einer nachgiebigen Füllstoffmasse gefüllt werden. Vor dem Füllen mit der Füllstoffmasse kann durch eine Druckprobe, bei der der Zwischenraum mit einem Druckgas gefüllt wird, die Ummantelung auf Gasdichtigkeit geprüft werden.
- Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer metallischen Ummantelung an einem Trag- oder Spannseil.
- Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß einen geteilten, das Kabel umfassenden, drehbaren Wickelkörper auf, der einen Vorratswickel des Metallbandes trägt, aus dem das Ummantelungsrohr gewickelt wird. Mit dem Wickelkörper sind Bandführungs-, Bandprofilier- und Falzwerkzeuge verbunden. Bei der Drehbewegung des Wickelkörpers um das zu bewickelnde Seil sorgen die umlaufenden Werkzeuge für die beim Wickeln erforderliche Bandspannung.
- Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist ein elektromotorischer Antrieb für das Erzeugen der Drehbewegung des Wickelkörpers vorgesehen. Der den Antrieb tragende, nicht umlaufende Teil der Vorrichtung, der zusammen mit dem Wickelkörper längs des Seiles verschiebbar ist, ist gegen das vom Antrieb erzeugte Reaktions-Drehmoment abgestützt, beispielsweise durch ein Stabilisierungsgewicht oder einen Abstützarm, der an einem benachbarten Seil abgestützt ist, das sich gegebenenfalls neben dem Seil erstreckt, an dem der Wickelvorgang durchgeführt wird.
- Nachfolgend ist die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Herstellen einer metallischen Ummantelung auf einem Seil;
- Fig. 2 eine Vorderansicht des Wickelrahmens der Vorrichtung entsprechend dem Schnitt nach Linie II -II in Fig. 1;
- Fig. 3 einen in anderem Maßstab gezeichneten Längsschnitt eines Seiles mit teilweise fertiggestellter Ummantelung und
- Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Längsschnitt, bei dem die Ummantelung einen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der Außendurchmesser des Seiles.
- Die Fig. zeigen ein Seil 1, bei dem es sich beim vorliegenden Beispiel um ein eingebautes Tragseil einer bereits existierenden Seilbrücke handelt. Von einer Vorrichtung, die dazu dient, das Seil 1 mit einer metallischen Ummantelung in Form eines das Seil 1 dicht einschließenden Rohres 3 zu versehen, sind in Fig. 1 und 2 die wesentlichen Teile dargestellt. Die Vorrichtung weist einen Tragkörper 5 auf, der als hohles Metallgehäuse ausgebildet ist, das in zwei Gehäusehälften teilbar ausgebildet ist, so daß es auf dem beidseits eingespannten Seil 1 angebracht werden kann, wobei die Gehäusehälften durch einen in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeuteten Befestigungsflansch 7 miteinander verschraubbar sind. Der Tragkörper 5 ist mittels mehrerer Spann- und Führungsrollen, von denen in Fig. 1 lediglich eine eingezeichnet und mit 9 bezeichnet ist, längsverschiebbar auf dem Seil 1 gelagert. Zur Anpassung an unterschiedliche Seildurchmesser sind die Rollen 9 an unterschiedlichen Lagerstellen 11 eines zugehörigen Trägerarmes 13 anbringbar, der seinerseits schwenkbar am Tragkörper 5 gelagert und über ein Federelement 15 am Tragkörper 5 abgestützt ist, wobei die Lage der Rolle 9 und die die Rolle 9 gegen das Seil 1 andrückedne Vorspannkraft des Federelements 15 durch eine Einstellmutter 16 einstellbar sind.
- Am Tragkörper 5 ist ein ringscheibenförmiger, ebenfalls in zwei Hälften teilbarer Lagerkörper 17 drehbar gelagert, und zwar an einem zum Gehäuse des Tragkörpers 5 konzentrischen Lagerring 19, an dem mehrere Rollenpaare 20, die der axialen Führung dienen, sowie mehrere Rollen 21 zur radialen Führung laufen. Von den am Lagerkörper 17 drehbar gelagerten Rollen 21 und den Rollenpaaren 20 ist in Fig. 1 nur je eines dargestellt. Da der Lagerring 19 konzentrisch zum Gehäuse des Tragkörpers 5 ist und dieser mittels der Rollen 9 zentrisch aus dem Seil 1 geführt ist, sind Drehachse des Lagerkörpers 17 und Längsachse 23 des Seiles 1 identisch.
- Als Antrieb zum Erzeugen der Drehbewegung des Lagerkörpers 17 ist am Tragkörper 5 ein Getriebemotor 25 seitlich angeflanscht, dessen Ritzel 26 mit einem Innenzahnkranz 27 des Lagerkörpers 17 kämmt. Dabei sind die Zähnezahlen des Ritzels 26 und des Zahnkranzes 27 und die Getriebeuntersetzung des Getriebemotors 25 so gewählt, daß der Lagerkörper 17 mit einer Drehzahl antreibbar ist, die für einen Wickelvorgang geeignet ist, bei dem ein Metallband 29 um das Seil 1 gewickelt wird, wobei, wie unten noch ausführlicher erläutert wird, aus dem Metallband 29 das das Seil 1 umhüllende Metallrohr 3 gebildet wird.
- Für dessen Herstellung ist mit dem Lagerkörper 17 ein Wickelkörper fest verbunden, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als kreisrunder, als Ganzes mit 31 bezeichneter Wickelrahmen ausgebildet ist, der das Seil 1 im wesentlichen zentrisch umgibt, das sich durch eine runde innere Öffnung 33 des Wickelrahmens 31 erstreckt. Der Wickelrahmen 31 ist, wie der Tragkörper 5 und der Lagerkörper 17, ebenfalls geteilt, so daß er auf einem betreffenden, beidseits eingespannten Seil 1 in Stellung gebracht werden kann, wobei die Hälften des Wickelrahmens 31 mittels nur in Fig. 2 angedeuteter Befestigungsflansche 35 miteinander verschraubbar sind.
- Entsprechend dem Steigungswinkel, mit dem das Metallband 29 in schraubenförmig nebeneinanderliegenden Windungen um das Seil 1 gewickelt wird, ist der Wickelrahmen 31 unter einem Neigungswinkel zur Drehebene des ihn tragenden Lagerkörpers 17 angeordnet, wobei der Neigungswinkel mittels verstellbarer Verbindungsglieder 37 und 38 einstellbar ist, über die der Wickelrahmen 31 mit dem Lagerkörper 17 verbunden ist (Fig. 1).
- Der Wickelrahmen 31 weist im zusammengesetzten Zustand zwei zueinander parallele Ringscheiben 39 und 41 auf, die mittels innerer Verbindungsbolzen 43 sowie am Umfang befindlicher äußerer Verbindungsbolzen 45 miteinander verbunden sind, wobei auf den Bolzen 43 und 45 sitzende Hülsen 47 die Ringscheiben 39 und 41 voneinander in einem Abstand halten, der im wesentlichen der Breite des flachen, noch nicht bearbeiteten Metallbandes 29 entspricht. Ein Vorratswickel 49 aus dem noch flachen, nicht bearbeiteten Metallband 29 ist im Ringraum zwischen den inneren Bolzen 43 und den äußeren Bolzen 45 untergebracht, wobei die Hülsen 47 der inneren Bolzen 43 den Vorratswickel 49 tragen.
- Wie am deutlichsten aus Fig. 2 zu ersehen ist, verläuft das Metallband 29 von der innersten Windung des Vorratswickels 49 über eine Bandführungseinrichtung, die aus zwei bogenförmig gekrümmten Führungsleisten 51 und 52 gebildet ist, zum Umfang des zu bewickelnden Seiles 1. An den Leisten 51 und 52 sind mehrere Biegerollen 53 gelagert, die eine Profilierstation bilden, die das durchlaufende Band 29 an beiden Seitenrändern 67 und 69 (Fig. 3) in mehreren Biegeschritten in der Weise profilieren, wie dies aus den Fig. 1 sowie 3 und 4 ganz links ersichtlich ist. Durch diese Profilierung der Seitenränder des Bandes 29 wird dieses für die Bildung eines Doppelfalzes 75 (Fig. 3) vorbereitet, durch den die schraubenförmig nebeneinanderliegenden Windungen des um das Seil 1 gewickelten Bandes 29 miteinander verbunden werden, so daß auf dem Seil 1 das geschlossene Metallrohr 3 als Ummantelung entsteht.
- Die Herstellung des Doppelfalzes 75 erfolgt beim vorliegenden Beispiel in drei Schritten mit drei Falzwerkzeugen, von denen in Fig. 1 lediglich eines vollständig dargestellt und als Ganzes mit 55 bezeichnet ist. Dieses Falzwerkzeug 55 ist auf einem Träger 57 verstellbar angeordnet, dessen eines Ende 59 mit dem Lagerkörper 17 verschraubt ist. Träger 61 und 62 für die beiden anderen Falzwerkzeuge, von denen eines in Fig. 1 mit gestrichelter Linie angedeutet und mit 63 bezeichnet ist, sind in Fig. 2 schematisiert eingezeichnet.
- Fig. 3 zeigt die einzelnen Falzschritte bei 71, 72 und 73, die zur Bildung des Metallrohrs 3 durchgeführt werden, in näheren Einzelheiten. Bei 65 ist dargestellt, wie beim Wickelvorgang das zulaufende profilierte Band 29 mit seinem in der Zeichnung rechts gelegenen profilierten Seitenrand 67 über den linksseitigen profilierten Seitenrand 69 der zuvor gelegten Windung gewickelt wird, um den Falz vorzubereiten. Das erste Stadium bei der Ausbildung des Falzes, also der Zustand nach dem ersten Falzschritt, ist bei 71 in Fig. 3 gezeigt. Die Konfiguration des Falzes nach dem zweiten Falzschritt ist bei 72 dargestellt. Schließlich zeigt die Fig. 3 bei 73 den fertiggestellten Doppelfalz 75. Wie ersichtlich ist, ist die zur Herstellung einer völlig dichten Verfalzung erforderliche Preßkraft, mit der der Doppelfalz 75 zusammengepreßt wird, längs der Rohraußenseite gerichtet. Im Zuge der Herstellung des Falzes muß also keine auf das Metallrohr 3 radial einwirkende wesentliche Krafteinwirkung ausgeübt werden. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn das Seil 1 an seinem Umfang mit einer nachgiebigen Masse beschichtet ist, beispielsweise mit einem Kautschukband 77 oder einem Kunststoffband umwickelt ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei Herstellung des Falzes ohne über das Rohr 3 auf das Band 77 einwirkende, radiale Druckkraft besteht keine Gefahr, daß die von dem Band 77 gebildete, nachgiebige innere Ummantelung durchgedrückt wird.
- Fig. 3 zeigt an der linksäußeren Windung des Metallbandes 29 ein als Dichtungselement in die Innenseite des profilierten Seitenrandes 67 eingelegtes Dichtungsband 79, das aus Übersichtlichkeitsgründen in der Zeichnung bei 71, 72 und 73 weggelassen ist. Es ist jedoch zu bemerken, daß bei sorgfältiger Bildung des Doppelfalzes 75 völlige Dichtheit auch ohne Einlegen eines Dichtungsbandes erreichbar ist.
- Bei Anwendung eines Doppelfalzes 75, der eine am Mantel des Rohres 3 radial vorspringende Rippe darstellt, kann der Falz 75 selbst eine verformbare Zone bilden, die Wärmedehnungen des Rohres 3 ermöglicht, indem eine in Fig. 3 mit 81 bezeichnete äußere Lage des Falzes 75 von der angrenzenden, mit 82 bezeichneten Lage geringfügig, d.h. innerhalb der Elastizitätsgrenzen, abspreizt wird. In diesem Falle können Längenänderungen des Rohres 3 unter elastisch nachgiebigem, stärkerem Auseinanderbewegen der Lagen 81 und 82 jedes Falzes 75 oder engerer Annäherung der Lagen 81 und 82 kompensiert werden.
- Fig. 4 zeigt eine andere Möglichkeit der Bildung einer verformbaren Zone in Form einer Sicke 83. Die Sicke 83 wird, wie die Profilierung an den Seitenrändern 67 und 69 des Bandes 29, bei dessen Durchlauf durch die Gruppe der Rollen 53 in der Profilierstation erzeugt.
- Fig. 4 zeigt die Verwendung einer geteilten Hülse 85 als verschiebbarer Wickeldorn, der dem Fortgang des Wickelvorgangs entsprechend auf dem Seil 1 in Längsrichtung verschoben wird, so daß das aus dem Band 29 gewickelte Rohr 3 einen dem Außendurchmesser der Hülse 85 entsprechenden Innendurchmesser erhält. Zwischen Seil 1 und Rohr 3 entsteht ein Zwischenraum 87, dessen lichte Weite der Wandstärke der Hülse 85 entspricht. Dieser Zwischenraum 87 wird später mit einer nachgiebigen Füllstoffmasse gefüllt, gegebenenfalls, nachdem zuvor durch eine Druckprobe, bei der der Zwischenraum 87 mit einem Druckgas gefüllt wird, das fertiggestellte Rohr 3 auf Gasdichtheit geprüft worden ist.
- Bei dem Betrieb der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung wird der Vorratswickel 49 des Bandes 29, das zur Bildung des Metallrohrs 3 vorgesehen ist, wobei es sich z.B. um ein Kupferband, ein Band aus Edelstahl od. dgl. handelt, auf den Hülsen 47 der inneren Bolzen 43 des Wickelrahmens 31 in Stellung gebracht, wobei das den Wickel 49 bildende Band 29 nach Entfernen der äußeren Bolzen 45 und deren Hülsen 47 von außen her aufgewickelt werden kann. Die Einstellung des Neigungswinkels des Wickelrahmens 31 zur Achse 23, um die die Drehbewegung beim Wickelvorgang erfolgt, wird entsprechend der Steigung der schraubenförmigen Windungen, mit denen das Band 29 um das Seil 1 gelegt wird, mittels Verstellen der einstellbaren Verbindungsglieder 37 und 38 vorgenommen. Der Neigungswinkel richtet sich nach dem Durchmesser des Seiles 1 und der Breite der Windungen, d.h. der Breite des verwendeten Bandes 29.
- Das Band 29 läuft von der innersten Windung des Vorratswickels 49 durch die Bandführungsleisten 51 und 52 und über die durch die Biegerollen 53 gebildete Profilierstation zum Umfang des Seils 1 und wird bei der Drehbewegung des Wickelrahmens 31 dort in nebeneinanderliegenden Windungen abgelegt, deren Seitenränder durch die Falzwerkzeuge, siehe das in Fig. 1 mit 55 bezeichnete Falzwerkzeug, miteinander verfalzt werden. Dieses Falzwerkzeug 55 dient auch gewissermaßen als Führungsglied, das bei der Drehbewegung durch den gebildeten, fertigen Falz 75, dessen Schraubensteigung entsprechend, in Längsrichtung des Seiles 1 verschoben wird, wodurch sich eine Längsbewegung der mittels der Rollen 9 beweglich auf dem Seil 1 gelagerten Vorrichtung ergibt. Die für den Wickelvorgang erforderliche Zugspannung im Band 29 ergibt sich beim Wickelvorgang aufgrund der Reibungskräfte, die die Bandführungs- und -Bearbeitungseinrichtungen, also die Hülsen 47, die die innerste Windung des Wickels 49 tragen, die Führungsleisten 51, 52 und die Biegerollen 53, auf das sich relativ zu diesen bewegende Band 29 ausüben.
- Das am Tragkörper 5 der Vorrichtung durch die Antriebskraft des Getriebemotors 25 erzeugte Gegen-Drehmoment wird durch ein nicht gezeigtes, mit dem Tragkörper 5 verbundenes Gegengewicht kompen siert. Bei Anwendungsfällen, wo, wie es bei Seilbrücken in der Regel der Fall ist, neben dem zu ummantelnden Seil 1 zumindest ein weiteres Tragseil verläuft, kann zur Abstützung gegen das Drehmoment auch eine vom Tragkörper 5 zu dem betreffenden benachbarten Seil verlaufende Traverse vorgesehen sein, die an dem sie abstützenden Seil verschiebbar geführt ist.
- Wenn bei der Ummantelung eines langen Seiles 1 der Bandvorrat eines Vorratswickels 49 aufgebraucht ist, wird ein neuer Wickel auf die Hülsen 47 der Bolzen 43 gewickelt. Der Anfang der innersten Windung des neuen Vorratswickels wird an dem Bandende des vorangehenden Bandes durch Hartlöten stumpf befestigt. Auf diese Weise ist ein ununterbrochenes Metallrohr 3 von beliebiger Länge herstellbar.
- Wenn an dem Wickelrahmen mehrere Bandführungseinrichtungen, Profilierstationen und Falzstationen in Seillängsrichtung versetzt nebeneinander angeordnet sind, dann kann ein aus mehreren Metallbändern bestehendes Metallrohr hergestellt werden. Dabei werden bei jeder Umdrehung des Wickelrahmens mehrere Windungen auf dem Seil erzeugt und durch Falzen miteinander verbunden.
- Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.
Claims (31)
einen auf dem zu ummantelnden Seil (1) längsverschiebbar geführten Tragkörper (5);
einen Wickelkörper, der am Tragkörper (5) für eine Drehbewegung um eine mit der Längsachse (23) des Seiles (1) zusammenfallende Drehachse drehbar gelagert ist und einen das Seil (1) umgebenden teilbaren Rahmen bildet, dessen Umfangsbereich mit Mitteln (43, 47) zum Halten eines Vorratswickels (49) versehen ist, der eine Vorratsmenge eines Metallbandes (29) aufweist und das Seil (1) ringartig umgibt;
am Wickelkörper angebrachte Bandführungseinrichtungen (51, 52), über die das Metallband (29) bei der Drehbewegung des Wickelkörpers von der inneren Windung des Vorratswickels (49) zur Außenseite des Seiles (1) zugeführt und um dieses gewickelt wird; am Wickelkörper angebrachte Bandbearbeitungseinrichtungen, die eine Profilierstation, die an der Bewegungsbahn des vom Vorratswickel (49) vum Seilumfang verlaufenden Bandes (29) angeordnet und zum Erzeugen einer aus der Ebene des Bandes (29) ausgebogenen Profilierung der Seitenränder (67, 69) desselben Biegewerkzeuge (53) besitzt, sowie Falzwerkzeuge (55, 63) aufweisen, die die profilierten Seitenränder (67, 69) nebeneinanderliegender, um das Seil (1) gewickelter Windungen des Bandes (29) miteinander verfalzen.
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