Seilendverbindung für ein Kunststoffseil

Die Erfindung geht aus von einer Seilendverbindung für ein Kunststoffseil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der DE-AS 12 92 457 ist eine solche Vorrichtung bekannt geworden, welche aus einer festen konischen Hülse besteht, die ein aufgespleisstes und mittels Harz zu einer Seilbirne erweitertes Seilende umgibt. Die Neigung der Mantelfläche der Hülse gegenüber der Kabelachse ist kleiner als die Neigung der Mantelfläche der Seilbirne gegenüber der Kabelachse. Dadurch soll erreicht werden, dass die kabelendseitige Querbeanspruchung der Fäden in der Seilbirne an der Stelle minimal ist, an der die Längsbeanspruchung der Fäden maximal ist.

Bei der vorgeschlagenen Lösung können vor dem Bereich der maximalen Querbeanspruchung die Zugkräfte nur zu sehr geringen Anteilen von der Hülse aufgenommen werden und die Vorrichtung weist daher kaum Vorteile gegenüber gebräuch¬ lichen Seilklemmen auf. Lunkerbildungen beim Giessen der Seilbirne können unter Last zu einem Sicherheitsrisiko werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, dass bei starken Seilen mit entsprechend grosser Zugfestigkeit voluminöse Verankerungen notwendig sind, da die Durchmesser von Seilbirne und Hülse sehr gross werden.

Aus der Patentschrift GB 106 207 ist eine Seilklemme für im Aufzugsbau verwendete Stahlseile bekannt geworden, bei der das Seil zwischen zwei keilförmige Klemmplatten eingespannt wird. Diese werden durch ein U-förmiges, zu den Schenkel¬ enden hin enger werdendes Teil, an dem die Last angreift, gegeneinandergepresst. Mehrere Ringe umschliessen das das U-förmigen Teil, um ein Aufweiten unter Last zu verhindern.

Die Kleirunplatten weisen auf ihren Innenseiten je eine schwach wellenförmig verlaufende Halbnut auf. Um eine ausreichende Klemmkraft zu erhalten, sind die Halbnuten flacher als die halbe Seilstärke ausgebildet, sodass zwischen den Klemmplatten ein durchgehender Spalt bleibt. Das aus der Nut austretende Seilende ist aufgespleisst in einer konischen Hülse gefasst, die mit Metall ausgegossen ist.

Die bekannte Seilklemme ist für Stahlseile konstruiert und ihre Wirkung beruht auf einer sehr hohen Querpressung des Seils. Deshalb ist sie für Kunststoffseile, bei denen die Zugfestigkeit durch Querbeanspruchung der Fasern beträchtlich gemindert wird, nicht einsetzbar. Eine Verminderung der Zugfestigkeit durch die Seilendverbindung würde dickere Seile, grösseren technischen Aufwand und höhere Kosten bedeuten. Ein weiterer Nachteil der bekannten Seilklemme liegt in dem aufwendigen Herstellungsverfahren der schlangenförmig in die Klemmplatten in sich ändernder Tiefe eingeschnittenen Halbnuten.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine für Kunststoffseile geeignete

Seilendverbindung für grosse Lasten zu schaffen, bei der die hohe Zugfestigkeit des Hochfestfaserseils ausgenutzt werden kann. Die Seilverbindung erfüllt insbesondere die Anforderungen im Aufzugsbau, wo grosse Lasten auf kleiner Montagefläche befestigt werden müssen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesent¬ lichen darin zu sehen, dass das Seil im Eintrittbereich quer zum Faserverlauf nicht durch Klemmen beansprucht wird und die Zugkraft im Seil weitgehend über Reibung von der

Endverbindung aufgenommen wird. Besonders vorteilhaft ist, dass die Seilendverbindung in der Richtung des gespannten Seils gesehen von schlanker Gestalt ist, was eine enge

Anordnung von parallel verlaufenden Seilen ermöglicht. Ausserde wirken sich grosse Seildurchmesser nicht auf die Breite sondern lediglich auf die Länge der Seilendver¬ bindung aus. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die durch die Zugkraft verursachte Dehnung des Seils mit der erfindungsge ässen Seilendverbindung leicht durch Nachspannen ausgeglichen werden kann. Vorteilhaft ist auch, dass bei Zugbeanspruchung keine Drehmomente an der Seilendverbindung entstehen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemässen Seilendverbindung mit einem zylindrischen Kegel und einer Glocke gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine vergrösserte Draufsicht auf die Seilendverbindung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer

Seilendverbindung im Längsschnitt,

Fig. 4 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines dritten

Ausführungsbeispiels mit asymmetrischem Kegel und asymmetrischer Glocke und

Fig. 5 eine räumliche Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels mit Halteplatten.

In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 ein Haltekörper mit einer auf seiner kegelstumpfförmigen Mantelfläche 2 spiralförmig eingeschnittenen Nut 3 bezeichnet. In die Nut 3 ist ein Kunststoffseil 5 eingelegt. Die Nutbreite entspricht mindestens dem Seildurchmesser. Das Seil 5 tritt zunächst

geradlinig in einen zentrischen Einlauf 6 am oberen Ende des Haltekörpers 1 ein. Die Tiefe der Nut 3 entspricht in einem ersten hülsenförmigen Abschnitt 4 nahe dem Eintritt des Seiles 5 dem Seildurchmesser und nimmt im weiteren Verlauf nach unten hin zunehmend ab, so dass das

Kunststoffseil 5 von oben nach unten gesehen zunehmend aus der Nut 3 hervortritt. Die Steigung der Nut 3 nimmt vom Einlauf 6 her gesehen zunehmend ab. Die Krümmung des Seils nimmt dementsprechend allmählich immer stärker werdend zu, vorzugsweise bis die maximale Biegsamkeit des Seils erreicht ist. In einem zweiten Abschnitt 14 beträgt der Krümmungsradius je nach Steifigkeit des Kunststoffseils 5 das ein- bis sechsfache des Seildurchmessers. Der Eintritt des Seils 5 in den Haltekörper 1 erfolgt in Richtung des unter Last gespannten Seils, d.h. normalerweise in vertikaler Richtung, wie in Figur 1 dargestellt. Das Seilende verläuft am unteren Körperende 7 aufgrund der abnehmenden Steigung der Nut 3 quer zur Eintrittsrichtung, also in Figur 1 horizontal.

Der kegelstumpfförmige Haltekörper 1 wird von einer koaxialen kegelförmigen Glocke 8 umschlossen, die am oberen Ende eine Öffnung für den Seileintritt aufweist und am unteren Ende in einen zylinderförmigen Hülsenteil 9 mit einer als Bohrungen 10 ausgebildeten Einrichtung zum

Befestigen einer Last, die mit 13 angedeutet ist, übergeht. Der Pfeil an der Last 13 gibt deren Wirkungsrichtung an. Die Bohrungen 10 liegen in der Achse 11 einer am Seil 5 angreifenden Zugkraft 12. Durch die Bohrungen 10 ist zum Anbringen der Last 13 beispielsweise eine nicht dargestellte Stange einschiebbar. Im Lastfall liegt die Glocke 8 am Körper 1 an und presst das Seil 5 je nach Nuttiefe mehr oder weniger stark in die Nut 3. Bei entlastetem Seil verhindert die Glocke ein Herausspringen des Seils 5 aus der Nut 3.

Die in dem Seil 5 in Richtung der Achse 11 wirksame Zugkraft 12 wird sukzessive über Reibung in der Nut 3 auf

den Haltekörper 1 übertragen. In dem zweiten nachgeordneten Abschnitt 14 des Haltekörpers l wird das Kunststoffseil 5 von oben nach unten gesehen von der Glocke 8 zunehmend in die Nut 3 gepresst. Die dabei allmählich mit zunehmender Abnahme der Zugkraft 12 im Haltekörper 1 ansteigenden

Querkräfte bleiben örtlich so gering, dass die tatsächliche Zugfestigkeit des Seils 5 nicht gemindert wird.

Bei durch die Zugbeanspruchung verursachter Dehnung des Seils 5 kann dieses leicht nachgespannt werden, indem es vom Haltekörper 1 abgewickelt und anschliessend mit verkürzter Seillänge wieder aufgewickelt wird. Werkzeuge werden für diesen Vorgang nicht benötigt. Ein überstehendes Seilende wird einfach abgeschnitten.

In der Draufsicht gemäss Figur 2 ist der zentrische Einlauf des Seils 5 und der spiralige Verlauf der Nut 3 erkennbar.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 geht der kegelstumpfförmige Haltekörper 1' am unteren Körperende 7 in einen zylinderförmigen Körperteil 15 über. Dementsprechend ist der zylinderförmige Hülsenteil 9' der Glocke 8' länger ausgebildet. Die am kegelstumpfförmigen Haltekörper 1' spiralförmig eingeschnittene Nut 3 wird am zylinderförmigen Körperteil 15 schraubenförmig mit mindestens einer Umschlingung fortgesetzt. Dadurch kann die Pressung des Seils 5 im unteren Körperabschnitt 14 minimiert werden oder kann sogar gänzlich entfallen.

Die Variante nach Fig. 3 eignet sich besonders für grosse

Lasten, bei denen eine längere Nut erforderlich ist. Grosse Lasten 13 führen dann nicht zu unerwünscht breiteren, sondern zu längeren Haltevorrichtungen. Durch enges Zusammenlegen der Umschlingungen im unteren Abschnitt kann der Längenzuwachs noch minimiert werden. Auch bei grossen Seildurchmessern wird nur die Länge der Seilendverbindung vergrössert, die Schlankheit aber wird beibehalten.

Der Haltekörper 1 kann auch zylindrisch ausgebildet sein, wobei dann die Nut 3 im ersten Abschnitt 4 sehr tief eingeschnitten werden muss, um einen sich öffnenden spiralförmigen Verlauf zu erzeugen.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 sind Haltekörper 1" und Glocke 8" assymetrisch zur Achse 11 der Zugkraft 12 ausgebildet. Die zylinderförmige Hülse 9" ist exzentrisch zur Achse 11 angeordnet, in deren Verlängerung die Last 13" angehängt ist. Der übrige Aufbau und die Funktionsweise dieser Seilendverbindung ist mit den vorangehend beschriebenen Varianten identisch. Der Vorteil der asymmetrischen Form ist ein geringerer Platzbedarf an der abgeflachten Seite, sodass zwei oder vier Seilendver- bindungen direkt bzw. sternförmig aneinander anliegend angeordnet werden können. Dies ermöglicht einen ausser- ordentlich geringen Seilabstand.

Die Pressung des Seils 5 im unteren Körperabschnitt 14 kann ausser durch die Nuttiefe auch durch die Neigung der Glockenwand gegenüber der Mantelfläche 2 beeinflusst werden. Dann hat die Glockenwand gegenüber der Mantelfläche 2 eine geringere Neigung. Dadurch wird eine Pressung im ersten Abschnitt 4 ausgeschlossen und im zweiten, unteren Abschnitt 14 verstärkt.

Bei der Seilendverbindung gemäss Fig. 5 ist das Seil nur in einer Ebene gekrümmt. In einer ersten Halteplatte 17 ist eine in der Ebene der Halteplatte und um die Achse 11 der Zugkraft 12 mäanderförmig verlaufende erste Halbnut 19 angeordnet. In einer zweiten Halteplatte 18 verläuft eine korrespondierende zweite Halbnut 20. Bei spaltfrei aneinander anliegenden Halteplatten 17, 18 wird das Kunststoffseil 5 von der aus den beiden Halbnuten 19, 20 gebildeten Nut 21 ohne Seitenpressung vollständig aufgenommen. Das Seil 5 verläuft, ausser im Einlauf 6, stark gekrümmt schlaufenartig um die Achse 11 der Zugkraft 12 und wird von den miteinander verschraubten Halteplatten

17, 18 lose umfasst. Das aus der Nut austretende Seilende ist aufgespleisst in einer konischen Hülse 22 gefasst, die mit einer seilwerkstoffgerechten Vergussmasse ausgegossen ist, womit sich ein Vergusskegel 23 bildet. Die konische Hülse 22 wird von einer ersten Aufnahmeplatte 24 und einer zweiten Aufnahmeplatte 25 lose umschlossen. Die Halte¬ platten 17, 18 sind mit Distanzplatten 26, Seitenstegen 27 und einem Mittelsteg 28 lösbar mittels Bohrungen 29 durchdringenden Schrauben verbunden. Am Mittelsteg 28 sind seilendseitig Endplatten 30 angeordnet, an denen die Last in Richtung des Pfeils 13 angreift.

Die Nut 21 kann beispielsweise sinusförmig sein. Sie kann aber vorteilhaft auch mäanderförmig ausgebildet sein. Amplitude und Krümmungsradius werden an den in der Breite zur Verfügung stehenden Platz und an den Seildurchmesser angepasst. Der Krümmungsradius soll, jedenfalls im zweiten Abschnitt abhängig von der Seilsteifigkeit möglichst eng gewählt werden. Geeignet sind Radien vom etwa ein- bis sechsfachen des Seildurchmessers.

Die Halteplatten 17, 18 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel massiv ausgebildet. Sie können aber am Aussenradius der Nutschlingen auch unterbrochen sein, was gegebenenfalls eine visuelle Prüfung des Seils ermöglicht. Im Interesse einer schlankeren Bauweise können die Halte¬ platten 17, 18 ohne die Stege 27, 28 direkt miteinander und mit den Aufnahmeplatten 24, 25 verschraubt werden.

Die in der Achse 11 wirkende Zugkraft 12 des Seils 5 wird im Seil 5 weitgehend durch Reibung in der Nut 21 abgebaut und auf die Halteplatten 17, 18 übertragen. Die am Seilende noch nicht durch Reibung in der Nut abgebaute Zugkraft 12 wird vom Vergusskegel 23 und der Hülse 22 auf die Aufnahmeplatten 24, 25 übertragen, ohne dass das Seil 5 an Zugfestigkeit verliert.

Die er indungsgemässe Seilendverbindung findet vorwiegend Verwendung im Aufzugsbau. Bei Aufzugεanlagen sind Aufzugskabine und Gegengewicht mittels mehreren parallel geführten Seilen verbunden, die von einer Treibscheibe angetrieben werden und über Umlenkrollen laufen. Der seitliche Abstand der Seile wird von den Seilrillen der Treibscheibe und der Umlenkrolle vorgegeben und beträgt wenige Zentimeter. Es ist daher wichtig, dass die Aufzugskabine und das Gegengewicht mittels möglichst schlanker Seilendverbindungen mit den Seilen verbunden sind. Ausladende Seilendverbindungen würden den Seilstrang auffächern, was zu einem übermässigen Verschleiss der Seile und der Seilrillen führt, insbesondere wenn die Aufzugs- kabine oder das Gegengewicht in die Nähe der Treibscheibe oder der Umlenkrolle kommen.

In Aufzugsanlagen sind einerseits grosse Seillängen not¬ wendig, andererseits besteht aus energetischen Gründen die Forderung nach möglichst kleinen bewegten Massen. Hochfestfaserseile aus eindimensionalen, langgestreckten Molekülketten und einer allseits schützenden Polyuretanhülle erfüllen diese Anforderungen. Sie sind leicht, haben einen kleinen Durchmesser und eine grosse Zugfestigkeit. Ohne Verminderung der Zugfestigkeit können solche Seile lediglich kleine durch Klemmung oder Pressung hervorgerufene Querkräfte absorbieren. Die erfindungsgemässe Seilendverbindung gleicht diesen Nachteil aus, indem die Zugkraft im Seil weitgehend über den hohen Reibwert der Polyuretanhülle in der Nut abgebaut wird. Von Vorteil ist auch, dass ummantelte Kunststoffseile ohne

Auftrennung oder Beschädigung der schützenden Ummantelung befestigt werden können. Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf ummantelte Kunstfaserseile und nicht auf den Aufzugsbau.