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Die Erfindung bezieht sich auf eine Plane zum Abdecken eines Ausschnitts im Aufbau eines Fahrzeugs oder eines Bauwerks, wobei die Plane aus einem flexiblen Material oder Gewebe aus nichtmetallischen Fasern besteht, in das mit einem Messer händisch Einschnitte eingebracht werden können und das durch metallische Drähte verstärkt ist.
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Auf aktuellem Stand der Technik sind Planen bei Lastkraftwagen und deren Anhängern, bei Eisenbahnwagen, bei Schiffen und anderen Fahrzeugen bei Zelten, Pavillons, Hallen, Messeständen und anderen Bauwerken aus textilem Material oft als Abdeckung eingesetzt. Wenn die Nutzfläche gerüstartig überbaut ist, lässt dieser Aufbau zahlreiche Ausschnitte frei, die durch flexible Planen verschlossen werden. Die Planen sind im Vergleich zu massiven Wänden einfacher und schneller zu handhaben, kostengünstiger und leichter. Ein Nachteil ist jedoch, dass Vandalen oder Diebe die Planen mit einem Messer leicht einschlitzen können. Nachteilig ist auch, dass bei Fahrzeugen verrutschende oder umher fliegende Teile der Ladung und bei Bauten auftreffende oder anstoßende Gegenstände eine leichte Plane zerreißen können. Dadurch geht bei Fahrzeugen die Ladung verloren und gefährdet andere Verkehrsteilnehmer. Generell ist der Schutz gegen Witterung, unbefugte Einblicke und Diebstahl beeinträchtigt.
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Einen Versuch, die Planen gegen Messerschnitte und auftreffende Gegenstände zu verstärken, beschreibt die
DE 60 204 248 T2 . In das Gewebe der Plane werden in Abständen von etwa 8 cm Drähte als Kettfäden und Schussfäden eingewebt, so dass ein Metallgitter mit 8 cm Maschenweite entsteht.
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Nachteilig ist, dass die unterschiedliche Elastizität der Fasern aus Polyethylen, Polyvinylchlorid oder einem anderen Kunststoff gegenüber dem metallischen Draht nicht berücksichtigt ist. Wenn ein Gegenstand oder eine Ecke eines Gegenstandes auf eine solche Plane stoßen und dabei genau zwischen die Maschen des Drahtnetzes nur auf das Gewebe der Plane treffen, so dehnen sich die flexiblen Kunststofffasern aus, bis die gesamten Kräfte des Stoßes auf die Drähte übertragen werden, die die jeweilige Masche bilden. Wenn der aufprallende Gegenstand direkt auf einen Draht trifft, werden die entstehenden Kräfte ebenfalls nur vom Drahtnetz aufgefangen.
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Daraus folgt die gravierende Einschränkung, dass die Festigkeit der Plane praktisch nur durch die Drähte gewährleistet wird, die dementsprechend dimensioniert werden müssen. Dadurch wird die Plane sehr steif, was ihre Flexibilität stark beeinträchtigt. Ein erster Nachteil ist, dass das Hantieren der Plane erschwert wird.
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Ein zweiter Nachteil ist, dass beim Aufwickeln der Plane auf eine Wickelwelle deren Durchmesser vergrößert werden muss. Wenn die Plane nach Art eines Vorhanges (side curtain) zusammen geschoben wird, ist nachteiliger Weise ein größerer Stauraum erforderlich. Die Plane beansprucht also einen größeren Teil der Öffnung, die sie eigentlich nur im geschlossenen Zustand abdecken soll.
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Ein dritter Nachteil ist, dass die Drähte im Vergleich zu Kunststoff schwerer sind und deshalb das stützende Gerüst unter der Plane verstärkt und die Nutzlast von Fahrzeugen verringert werden muss.
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Ein vierter Nachteil ist, dass die steifen Drähte durch die laufenden Bewegungen beim Öffnen und Schließen der Plane sowie durch die Vibrationen beim Fahren ermüden und brechen. Daraufhin müssen benachbarte Gurtbänder deren Last mit tragen, was auch ihre Lebensdauer verkürzt.
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Ein fünfter und oft entscheidender Nachteil ist, dass die kostspieligen Drähte die gesamte Plane so weit verteuern, dass ihr Kostenvorteil gegenüber festen Containern oder Baumaterialien in unerfreulichem Maße reduziert wird.
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Die
DE 60 204 248 T2 schlägt alternativ vor, Textilstreifen, die mit dem zuvor beschriebenen, großmaschigen Drahtnetz verstärkt sind, horizontal auf die Planen von Lkw im unteren Bereich aufzubringen. Dadurch werden Schnitte, die von oben nach unten verlaufen, aufgehalten. Nachteilig ist jedoch, dass horizontale Schnitte nicht behindert werden. Außerdem bleibt der obere Bereich der Plane weiterhin schutzlos gegen Eindringlinge, die z.B. mit einer leichten Leiter aus Aluminium dorthin steigen und ihr Messer ansetzten.
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Das direkte Einweben eines Drahtes aus Metall als Kettfaden in ein Gurtband beschreibt die
DE1020 100 14 367 A1 . Dieses Gurtband soll selbst die einwirkenden Zugkräfte aufnehmen und nicht der eingewebte Draht, der hier nur sehr dünn ist, weil er lediglich als Sensor für eine Belastungsgrenze dienen soll. Die Offenlegungsschrift beschreibt, dass auf den Draht durch die Einbindung in das Gewebe Zugkräfte ausgeübt werden, wenn sich die elastischen Kunststofffasern des Gurtbandes unter Belastung verlängern und dadurch auch die Punkte, an denen sich der eingewebte Draht um jeweils angrenzende Kunststofffasern schlingt, voneinander entfernen. Der Draht ist zielgerichtet so dünn dimensioniert, dass er keine nennenswerten Zugkräfte aufnehmen kann, sondern bei Überschreiten einer bestimmten Belastungsgrenze zerreißt. Dadurch wird ein Stromfluss durch den Draht unterbrochen. Auf diese Weise dient der eingewebte Draht bei der
DE1020 100 14 367 A1 als einmal verwendbarer Lastsensor.
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Die
DE 698 08 290 T2 und die
EP 2 644 421 A1 beschreiben Planen, die mit einem Gurtband aus massivem PVC verstärkt sind, in das miteinander verdrillte Drähte aus Stahl oder Kupfer einextrudiert sind und als Schutz gegen das Einschneiden mit einem Messer dienen. Die
DE 698 08 290 T2 verteilt verdrillte Drahtpaare über den gesamten Querschnitt des Bandes, wohingegen die
EP 2 644 421 A1 ein einziges Stahlseil in der Mitte des Bandes anordnet.
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Nachteiligerweise ist ein massives Gurtband im Vergleich zu einem aus schlanken Filamenten gewebten Gurtband mit der gleichen Masse von PVC erheblich weniger belastbar. Das Verdrillen der Drähte erfordert den Mehraufwand einer separaten Vorrichtung. Eine weitere aufwendige Vorrichtung ist für das Einbringen der Drahtpaare in den Extruder erforderlich. Derartige Gurtbänder sind in der Herstellung deshalb teurer als die derzeit als Standard verbreiteten, gewebten Bänder. Wegen ihrer geringeren Tragfähigkeit müssen sie in größerer Anzahl auf die Planen aufgebracht werden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die nachteiligen Effekte von als Schnitthemmung in Gurtbändern eingebrachten Drähten zu vermindern und eine Plane zu schaffen, die mit Gurtbändern verstärkt ist, welche sowohl die vorgeschriebene Festigkeit aufweisen, als auch einen begrenzten und wirtschaftlich vertretbaren Schutz gegen vandalistisches Einschlitzen mit einem Messer bieten. Die Plane soll möglichst leicht, kostengünstig und flexibel sein. Die Anzahl der Arbeitsschritte bei der Herstellung soll so niedrig wie möglich sein. Die Plane soll sich mit einem möglichst kleinen Durchmesser aufwickeln lassen. Beim Zusammenfalten der Plane soll der Kraftaufwand möglichst gering sein. Der wirtschaftlich erreichbare und sinnvolle Schutz gegen das Einschlitzen bestimmter Bereiche soll auch nach sehr häufigem Auf- und Abwickeln oder Zusammen- und Auseinanderfalten der Plane noch wirksam sein.
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Als Lösung lehrt die Erfindung, dass mehrere gewebte, längliche Gurtbänder aus nichtmetallischen Fasern auf der Plane befestigt sind und in wenigstens ein Gurtband wenigstens ein Draht eingewebt ist, der mit dem Messer manuell nicht unmittelbar trennbar ist und der über seine Länge hinweg mit zahlreichen Sollbruchstellen oder zumindest Bruchstellen versehen ist.
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Es ist das Verdienst dieser Erfindung, in pragmatischer Weise zu berücksichtigen, dass sich eine Plane in einer besonders leichten, flexiblen und kostengünstigen Ausführung mit den aktuell verfügbaren Werkstoffen gegen manuelle Einschnitte mit der Klinge eines scharfen Messer nicht in der gesamten Fläche schützen lässt. Vielmehr basiert die Erfindung auf dem weithin z.B. von Spediteuren, Versicherungen und staatlichen Institutionen akzeptierten Kompromiss, die prinzipielle Möglichkeit einer vandalistischen Beschädigung einer Plane durch Einschneiden für einen kleinen, aber deutlich abgegrenzten Bereich eine Plane hinzunehmen, sofern die Grenzen dieses Bereichs von der Außenseite der Plane her nicht zu erkennen sind.
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Bei einer erfindungsgemäßen Plane werden diese Bereiche durch gewebte, längliche Gurtbänder aus PE, PVC, anderen Kunststoffen oder anderen nichtmetallischen Fasern begrenzt, die auf der Plane aufgebracht sind; im einfachsten Fall durch Verschweißen der Kunststofffäden des Gurtbandes mit den Kunststofffasern der Plane.
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Ein aktuell anerkanntes und bewährtes Hilfsmittel, ein Messer zu blockieren, das in eine Plane einschneidet, ist die Aufbringung eines schnittfesten Drahtes auf die Plane. Die Erfindung nutzt dazu das relativ einfache Verfahren, den Draht wie einen Kettfaden mit in das Gewebe des Gurtbandes einzuweben. Vorteilhafterweise werden dadurch die Arbeitsschritte und die Kosten zum Aufbringen einer separaten Haltevorrichtung für die Drähte eingespart.
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Eine sehr wichtige Erkenntnis der Erfindung ist es, dabei zu berücksichtigen, dass sich bei Belastung die flexiblen Kunststofffasern des Gurtbandes relativ weit ausdehnen, aber der integrierte Draht fast gar nicht. Wenn die Kunststofffasern grade so stark und so zahlreich vorgesehen sind, dass sie der vorgegebenen maximalen Zugbelastung standhalten, dann wird sich mit zunehmender Belastung das Gurtband längen wollen. Die Mittelpunkte der Windungen und der Schlingen der Fasern umeinander würden sich weiter voneinander entfernen. Dem steht der Draht entgegen, weil er durch das Einweben ebenfalls um die benachbarten Kunststofffasern herum gewunden und geschlungen ist und dadurch auf die Fasern eine Zugkraft ausübt, die bei geringen Belastungen erst einmal die Dehnung des Gurtbandes verhindert. Da aber der eingewebte Draht bewusst lediglich so groß dimensioniert ist, dass er nur der seitlich einwirkenden Schnittkraft einer manuell geführten Messerklinge widersteht, wird er mit steigender Zugkraft ab einer bestimmten Belastungsgrenze durchreißen.
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Dadurch steigt im Draht neben der Bruchstelle sprungartig die Zugkraft an und die Drahtenden rutschen aus ihrer zur Bruchstelle nächstgelegenen Windung um eine Kunststofffaser heraus. Je nach den anliegenden Kräften gleiten die Drahtenden auch noch so weit durch die angrenzenden Schlingen, bis alle Zugkräfte im Draht abgebaut sind.
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Wenn die Zugkraft auf das Gurtband wegfällt, zieht es sich wieder in seine ursprüngliche Position zurück, wobei auch die Mittelpunkte der Windungen und Schlingen wieder aufeinander zu wandern. Das zuvor aus einigen Umschlingungen heraus gezogene Drahtende müsste sich wieder in seine ursprüngliche Position zurückschieben. Das ist jedoch für einen relativ dünnen und weichen Draht nur sehr beschränkt möglich. Deshalb weicht das Drahtende zur Seite aus und schiebt sich mit einer Krümmung zwischen die benachbarten Kunststofffasern oder ragt nach außen hin aus dem Gurtband mit einer kleinen Schlinge etwas heraus. Die beiden Drahtenden finden nicht wieder vollständig zueinander, sondern es bleibt eine Bruchstelle offen.
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Durch diese Bruchstelle des Drahtes im Gurtband kann theoretisch die Klinge eines Messers hindurch gleiten und in das benachbarte Rechteck zwischen den Gurtbändern eindringen, wodurch auch dieses Rechteck beschädigt wird. In der Praxis wird dies jedoch nur selten der Fall sein, da bei unfallfreier Nutzung der Plane überhaupt keine großen Bruchstellen vorhanden sind, sondern sich nur an den durch auftreffende Gegenstände vorgeschädigten Bereichen der Plane Lücken in den Drähten bilden. Die Länge aller dieser Lücken hat nur einen sehr geringen Anteil an der Gesamtlänge aller Gurtbänder. Entsprechend niedrig ist die statistische Wahrscheinlichkeit, dass sie durch eine Messerklinge getroffen werden.
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Wenn ein Draht durch Recken des Gurtbandes bei Belastung aufgetrennt worden ist und aus einigen Umschlingungen mit den Kunststofffasern des Gurtbandes heraus gezogen worden ist, und sich anschließend das Gurtband wieder zusammenzieht, dann werden nur diejenigen Bereiche des Drahtes wieder zurück in ihre ursprüngliche Position finden, die lediglich geringfügig von der ins Gewebe eingebetteten Form abweichen. Weil das aber allerhöchstens für maximal 2 oder 3 Umschlingungen möglich ist, folgt daraus, dass die Bruchstelle möglichst klein sein sollte. Deshalb erzeugen zahlreiche kleine Bruchstellen in Summe eine kleinere Lücke im Draht als wenige große Bruchstellen, was die Erfindung bevorzugt.
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Um die Anzahl der Bruchstellen in den Gurtbändern in diesem Sinne zu steuern, sieht die Erfindung vor, dass sie bei der Herstellung des Gurtbandes gezielt in den Draht eingebracht werden. Bevorzugt werden sie als Sollbruchstellen eingearbeitet, weil daraus nur im Belastungsfall und in dem betroffenen Teilbereich Bruchstellen werden. In den restlichen Bereichen hingegen laufen die Drähte durch. Zwar ist eine Sollbruchstelle auch für ein einschneidendes Messer leichter zu durchtrennen, aber der Widerstand ist höher als bei einer von vornherein offenen Bruchstelle.
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Für den Fall, dass der Draht nicht mit Sollbruchstellen versehen werden kann, verbessert das gezielte Einbringen von Bruchstellen dennoch insgesamt den Widerstand gegen Messerschnitte, weil dann im Draht mehrere kleine Lücken anstelle von wenigen großen entstehen.
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In einer Variante der Erfindung sollen statt nur 1 wenigstens 2 Drähte parallel in ein Gurtband eingewebt werden. Die Sollbruchstellen dieser beiden Drähte sollen gegeneinander versetzt werden. Vorzugsweise steht jede Sollbruchstelle des ersten Drahtes gegenüber der Mitte zwischen zwei Sollbruchstellen des zweiten Drahtes. Dann wird ein vandalistisches Messer, das durch eine Sollbruchstelle des ersten Drahtes hindurch geglitten ist, von dem benachbarten, durchgehenden Abschnitt des zweiten Drahtes aufgehalten. Auf diese Weise kann mit zwei Drähten, die jeweils über ihre Länge hinweg mit mehreren, gegeneinander versetzten Sollbruchstellen oder Bruchstellen versehen sind, trotzdem die Schutzwirkung eines durchgehenden Drahtes erreicht werden.
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Wie erläutert bevorzugt die Erfindung, dass Sollbruchstellen in den oder die Drähte eingebracht werden. Eine relativ einfache Möglichkeit dafür ist es, den Querschnitt des Drahtes auf einem sehr kurzen Abschnitt seiner Länge zu reduzieren. Dazu kann der Draht mit einer Presse verformt werden. Oder es wird Material mit einer Schleifeinrichtung abgetragen. Eine andere Methode ist das abschnittsweise Recken des Drahtes. Dazu muss der Draht immer wieder in eine erste, ortsfeste Einspannvorrichtung eingespannt werden und in einem sehr geringen Abstand dazu in einer zweiten Einspannung fixiert werden, deren Abstand zur ersten Einspannung dann vergrößert wird. Dadurch wird das kurze Teilstück des Drahtes zwischen den beiden Einspannungen etwas in die Länge gezogen und dabei der Querschnitt reduziert. Alternativ kann das Material des Drahtes auf einer sehr kurzen Länge erweicht werden, z. B. durch Glühen.
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Es ist das Verdienst der Erfindung, den Vandalismus hemmenden Draht mit Hilfe des Gurtbandes auf der Plane zu befestigen und den Draht dabei durch die Sollbruchstellen oder Bruchstellen von der Belastung durch Zugkräfte zu entlasten und trotzdem noch für die überwiegende Länge des Gurtbandes einen Schutz gegen einschneidende Messer zu bieten.
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Die Erfindung bevorzugt, dass der Draht selbst aus Stahl oder Eisen besteht. In Versuchen hat sich überraschender Weise gezeigt, dass ein Draht über eine begrenzte Zeit hinweg Messerschnitten am besten widerstehen kann, wenn er relativ weich ist. Sehr gute Ergebnisse wurden mit Legierungen aus Fe, Zn und CU erzielt, also Eisen und Messing. Solche Drähte werden von einer auftreffenden Messerklinge zu Beginn des Schneidevorganges V-förmig eingekerbt. Dadurch bildet sich im Draht ein Keil, der das umgebende Geflecht des Gurtbandes auf einer sehr kleinen Fläche wie eine Beule ausformt. Dieser Effekt vermittelt dem Dieb oder Vandalen den Eindruck, dass der Draht seinem Messer ausweicht und scheinbar nicht davon zu durchtrennen ist. Dieser irritierende Eindruck dauert in vielen Fällen über die von einer Richtlinie geforderten 25 Sekunden Schnittfestigkeit hinaus an.
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Vielfache Beobachtungen von Einbruchsversuchen durch Überwachungskameras haben gezeigt, dass die Einbrecher nach 25 Sekunden von intensiven, aber vergeblichen Bemühungen spontan aufgegeben haben.
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Ein derart „weicher“ Draht verbessert die Flexibilität des Gurtbandes und erleichtert dadurch das Aufrollen und das Zusammenschieben der Plane. Im einfachsten Fall ist der Draht monofil, also einstückig. Alternativ kann er multifil aus mehreren Einzeldrähten bestehen, die z.B. zu einer Litze oder einem Seil umeinander verschlungen oder verseilt sind.
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Zu den vorteilhaften Merkmalen eines erfindungsgemäßen Gurtbandes und einer damit verstärkten Plane zählt die ungewöhnlich hohe Flexibilität trotz der integrierten Schnitthemmung durch den Draht. Deshalb ist eine derartige Plane, besonders gut für die Verwendung als Side Curtain ( Vorhang ) geeignet. Jedes Gurtband wird am oberen Ende mit einem Element verbunden, das in einer horizontalen Schiene gleitet, die an der Oberkante der Öffnung befestigt ist, welche die Plane abgedeckt. An den unteren Enden der Gurtbänder sind Spannhebel montiert, die in ein Gegenstück an der unteren Kante der abzudeckenden Öffnung einrasten. Wenn die Plane seitlich so weit verfahren worden ist, dass sie die Öffnung vollständig abdeckt, wird sie mit den Spannhebeln fixiert und straff gezogen.
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Alternativ zu einem Vorhang kann die Plane auf einer horizontalen Wickelwelle aufgewickelt werden, die an der Oberkante der abzudeckenden Öffnung drehbar gelagert ist. Jedes Gurtband muss dafür auf der Wickelwelle befestigt werden und zieht beim Aufwickeln die Plane mit nach oben.
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Ein erfindungsgemäßes Gurtband mit einer Schnitthemmung durch wenigstens einen eingewebten Draht mit Sollbruchstellen oder Bruchstellen kann - wie für bisherige Gurtbänder üblich - auf Planen aufgeschweißt werden. Horizontal und vertikal verlaufende Gurtbänder können sich problemlos überkreuzen, da die eingewebten Drähte das Gurtband nicht verdicken.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung sind die Sollbruchstellen und deren gezielte Einbringung und Aufteilung in den schnitthemmenden Drähten. Eine attraktive Methode ist das Einweben von Drähten, die bereits mit Sollbruchstellen versehen sind. Dann muss beim Einlegen als Kettfaden darauf geachtet werden, dass bei benachbarten Drähten die Sollbruchstellen gegeneinander versetzt sind. Vorzugsweise um einen halbes Rastermaß, wenn die Abstände zwischen allen Sollbruchstellen immer gleich sind.
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Wenn die Drähte ebenso wie die anderen Kettfäden aus Kunststoff vor dem Verweben von einer Spule abgewickelt werden sollen, so kann zwischen dem Abwickeln und dem Beginn des Webvorganges eine so genannte „mitlaufende Bearbeitungsstation“ die Sollbruchstelle in den Draht einbringen. Dafür wird eine Presse, eine Schleifmaschine oder eine andere Bearbeitungsmaschine auf einem Schlitten angeordnet, der sich parallel und synchron mit dem abgewickelten Draht bewegt. Derweil reduziert die mitlaufende Maschine den Querschnitt auf einem sehr kurzen Stück des Drahtes. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, fährt die Bearbeitungsmaschine auf dem Schlitten wieder zurück und beginnt den nächsten Vorgang.
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In einer weiteren, alternativen Ausführungsform kann die Sollbruchstelle erst nach dem Verweben von Draht und Kunststofffasern eingebracht werden. Das ist besonders dann vorteilhaft, wenn in einer Fertigung zahlreiche, verschiedene Größen und Stärken von Gurtbändern in relativ kleinen Stückzahlen gefertigt werden müssen.
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Mit jedem der im Folgenden geschilderten Vorrichtungen werden in die Drähte im Gewebe des Gurtbandes in regelmäßigen Abständen Sollbruchstellen eingeprägt. Bei mehreren Drähten in einem Gurtband sind - wie erwähnt - die Sollbruchstellen gegeneinander versetzt angeordnet. Zu beachten ist, dass der Draht nach dem Einweben in das Gurtband einen direkten Kontakt mit den umgebenden Kunststofffasern hat, die bei der Bearbeitung des Drahtes natürlich nicht beschädigt werden dürfen. Je nach Vorrichtung kann eine Kühlung durch Luft oder Wasser sinnvoll sein.
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Bei einer mechanisch wirkenden Vorrichtung wird der zu bearbeitende Drahtabschnitt von der Oberfläche des Gurtbandes etwas abgehoben, um für ein Werkzeug zugänglich zu werden. Das kann durch einen sichelförmigen Haken geschehen. Zu dessen Unterstützung ist ein fokussiertes Magnetfeld hilfreich. Es ist auch denkbar, dass das Magnetfeld alleine einen Abschnitt des Drahtes über die Oberfläche des Gurtbandes hinaus hochhebt. Diese Verschiebung des Drahtes ist geometrisch möglich, weil die angrenzenden Windungen des Drahtes um die benachbarten, elastischen Kunststofffasern herum gestrafft werden können.
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Wenn der Drahtabschnitt erfolgreich angehoben worden ist, kann er von einer Presse, einem Schleifgerät oder einem anderen, ähnlichen Werkzeug auf einer ganz kurzen Länge im Querschnitt verkleinert werden und wird dadurch zu einer Sollbruchstelle. Wenn stattdessen Bruchstellen gefordert werden, kann eine Schere oder eine Trennscheibe den Draht durchtrennen.
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Wenn diese Bearbeitung des Drahtes in unmittelbarer Nähe des Webstuhls für das Verweben von Kettfäden und Schussfäden stattfindet, wird der Draht durch das Anheben um ein sehr kleines Stück weiter in das Gewebe hineingezogen. Er bewegt sich also gegenüber den Kunststofffäden geringfügig weiter. Diese zusätzliche kleine Drahtlänge muss nach dem Bearbeitungsvorgang innerhalb des Gewebes untergebracht werden. Dazu könnte ein schmaler und länglicher Stempel dienen, dessen Proportionen einem Schraubendreher ähneln. Dieses Werkzeug drückt die soeben hergestellte Sollbruchstelle und den angrenzenden Bereich des Drahtes wieder in das Gewebe zurück. Dadurch weicht der Draht von der Form der benachbarten Kettfäden aus Kunststoff etwas ab. Diese Drahtreserve ist von Vorteil, wenn das Gurtband belastet wird und sich dabei längt.
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Zwei alternative Vorrichtungen zum Einbringen von Sollbruchstellen nutzen die elektrische Leitfähigkeit der schnitthemmenden Drähte. Eine elektrische Stromquelle wird mit ihrem ersten Pol an alle Drähte eines Gurtbandes angeschlossen. Der zweite Pol der Stromquelle wird mit einer spitzen, nadelförmigen Elektrode verbunden. Diese Elektrode wird in Abständen immer wieder mit einem Draht in Kontakt gebracht. Dabei fließt kurzzeitig ein so hoher Stromimpuls, dass der kontaktierte Draht auf einer sehr kurzen Länge anschmilzt. Sehr kleine Teile des weichen Metalls lösen sich vom Draht ab und bleiben nach dem Abkühlen als winzige unregelmäßige Bröckchen auf dem Draht liegen. Der verbleibende Querschnitt des Drahtes ist verkleinert und wird so zu einer Sollbruchstelle. Durch eine Erhöhung des Stroms wird der Draht vollständig aufgetrennt, so dass eine Bruchstelle entsteht.
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Eine Einschränkung der vorbeschriebenen Vorrichtung ist, dass eine Elektrode in das Gurtband eindringen muss, wenn der anzuschmelzende Draht nicht an der Oberfläche verwebt ist. Als eine Alternative schlägt die Erfindung eine berührungsfreie Übertragung der elektrischen Energie zum Anschmelzen des Drahtes vor: Erforderlich ist eine Stromquelle mit einem hochfrequenten elektrischen Wechselstrom. Deren erster Pol wird nur an den jeweils anzuschmelzenden Draht angeschlossen. Der zweite Pol der Stromquelle wird mit einer ringförmigen oder U-förmigen Spule verbunden, die das Gurtband an der Stelle umschließt, an der der Draht mit einer Sollbruchstelle versehen werden soll. Diese Spule überträgt elektromagnetisch Energie durch die Kunststofffasern des Gurtbandes hindurch auf den eingewebten und zu bearbeitenden Draht. Die Spule ist so aufgebaut, dass sie kurzzeitig ein sehr energiereiches elektrisches Wechselfeld in einem einzigen Punkt des Drahtes fokussiert. Dadurch wird das Metall des Drahtes im äußeren Bereich kurzzeitig aufgeweicht, löst sich teilweise ab und erhärtet wieder in Form von unregelmäßigen Bröckchen, die nicht mehr mit dem Metall des durchlaufenden Drahtes verbunden sind. Es entsteht eine“ Engstelle“ im Verlauf des Drahtes, die bei einer Zugbelastung des Drahtes als Sollbruchstelle wirkt.
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Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von zwei Beispielen näher erläutert werden. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
- 1: Ausschnitt einer Plane mit Gurtband und Sollbruchstellen im schnitthemmenden Draht.
- 2: Lkw mit Plane und Gurtbändern
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Die 1 zeigt einen extrem vergrößerten Ausschnitt eines sehr kleinen Abschnittes einer Plane (1), auf die ein erfindungsgemäßes Gurtband (4) aufgebracht ist, z.B. durch Schweißen. Die Plane (1) und das Gurtband (4) sind nur schematisch als Blöcke dargestellt. Sie bestehen aus sehr zahlreichen nichtmetallischen Fasern (8).Von denen sind in 1 jedoch nur diejenigen dargestellt, die an einem metallischen Draht (7) anliegen.
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In 1 sind genauer eingezeichnet die beiden metallischen Drähte (7), von denen der linke ein Messer (6) zurückhält, das in die Plane (1) einschneidet. Die Klinge dieses Messers (6) ist (unmaßstäblich) an der linken Seite der 1 zu sehen, wie sie bereits die Plane (1) durchschlitzt hat und soeben in das Gurtband (4) eingedrungen ist. Dort aber stoppt ihr Schnitt, weil die Klinge auf den linken Draht (7) aufgestoßen ist und zurückgehalten wird.
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Zu dem in 1 nur mit einer Schnittfläche erkennbaren, ersten Draht (7) verläuft parallel ein zweiter Draht (7), der zeichnerisch sowohl quer als auch längs geschnitten ist. In der rechten Hälfte von 1 ist augenfällig, wie der Draht (7) durch das Einweben um mehrere Fasern (8) des Gurtbandes (4) herum geschlungen ist. Nicht dargestellt ist, dass auch die restliche Schnittfläche des Gurtbandes (4) aus den Schnittflächen vieler weiterer Fasern (8) besteht. Der Übersichtlichkeit halber ist diese Schnittfläche jedoch nur schraffiert dargestellt.
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In 1 sind die Vorgänge beim Dehnen und beim anschließenden Zurückfedern des Gurtbandes (4) gut nachvollziehbar. Bei einer Dehnung verlängert sich das elastische Gurtband (4). Damit verlängert sich die in 1 rechts dargestellte Schnittfläche in Längsrichtung des Gurtbandes (4), also horizontal in 1. Die im Schnitt dargestellten Fasern (8) entfernen sich voneinander und üben unter dem Druck ihrer - nicht eingezeichneten benachbarten Fasern - auf den gewellten Draht (7) massiven Druck aus, sich ebenfalls in horizontaler Richtung zu verlängern. Dem stellt sich der sehr viel weniger elastische Draht (7) anfänglich entgegen, bis er bei weiter wachsendem Druck schlagartig auseinander reißt.
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In 1 wird als ein ganz wesentliches Merkmal der Erfindung sehr deutlich, dass diese Risse nicht unkontrolliert an einer nicht vorhersagbaren Stelle auftreten, sondern an den dafür vorgesehenen Sollbruchstellen (71). In der Mitte von 1 ist die linke Sollbruchstelle (71) als eine Einschnürung des Drahtes (7) zu erkennen. Die ehemalige Sollbruchstelle (71) am rechten Bildrand ist bereits eingerissen und zu einer Bruchstelle (72) geworden.
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In 1 ist auch nachvollziehbar, warum es ein so wichtiges Merkmal und gravierender Vorzug ist, dass sich beim Recken und Ausdehnen des Gurtbandes (4) statt wenigen, recht großen Bruchstellen (72) mehrere kleine Bruchstellen (72) bilden. Wenn die reckende Zugkraft auf das Gurtband (4) wieder nachlässt, dann federt das Gurtband (4) wieder in seine ursprüngliche Position zurück. Dabei müssten - eigentlich - auch die auseinander gerissenen Enden des Drahtes (7) wieder vollständig in ihre ursprüngliche Position zurückgeschoben werden. 1 zeigt deutlich, dass diese rückwärts gerichtete Bewegung des Drahtes (7) durch die zahlreichen Windungen um die benachbarten Fasern (8) behindert wird. Zwar stützt sich das Ende des Drahtes (7) auf seinem Rückweg auch an den anderen - hier nicht gezeichneten - Fasern (8) des Gurtbandes (4) ab. Das ist aber nur für eine begrenzte Strecke durch die Fasern (8) hindurch möglich.
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Wenn der Rückweg noch länger ist, dann knickt der mit größerem Krümmungsradius mehrfach gewellte und/oder gekrümmte Draht (7) irgendwo ab, so dass sich sein Ende in das Geflecht des Gurtbandes (4) hinein bohrt. Eine Einschränkung ist, dass nach dem unvollständigen Rückschub des Drahtes (7) die beliebig in das Geflecht der Fasern (8) des Gurtbandes (4) hinein gestoßenen und dabei mehr oder weniger abgewinkelten Drahtenden die verbleibende Öffnung vergrößern.
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Ebenso einschränkend ist, dass sich auf einem allzu langen Rückweg ein Abschnitt des Drahtes (7) zu einer kleinteiligen Ziehharmonika zusammen faltet. Diese Drahtlänge vergrößert dann die verbleibende Öffnung zwischen den Drahtenden.
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Diese Beschreibungen der im Fasergeflecht des Gurtbandes (4) „zurück“ bewegten Enden des gerissenen Drahtes (7) zeigen, dass die Länge des zu bewältigenden Rückweges auf ein bestimmtes mittleres Maß absolut begrenzt ist. Deshalb hat diese Schließbewegung an einer kleinen Öffnung einen relativ viel größeren Anteil als an einer großen Öffnung. Daraus folgt, dass nach dem Zurückfedern des Gurtbandes (4) bei zahlreichen, sehr kleinen Öffnungen über den gesamten Draht hinweg eine kürzere Strecke offen ist als bei nur sehr wenigen, sehr großen Öffnungen.
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Durch diese Betrachtung der Bewegungen des Drahtes (7) wird das entscheidende Merkmal der Erfindung plausibel, nämlich die Schaffung von zahlreichen Sollbruchstellen (71) in den Drähten (7), um nach Rissen durch Zugkraft die gesamte Länge der dauerhaft verbleibenden Öffnungen im Verlauf des gerissenen Drahtes (7) möglichst klein zu halten. Dadurch wird das Ziel der Aufgabenstellung eines möglichst umfassenden, aber höchst wirtschaftlichen Schnittschutzes gegen vandalistisch eindringende Messer (6) erreicht.
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Die 2 zeigt zwei erfindungsgemäße Planen (1) in der sehr typischen Anwendung als Abdeckung der seitlichen Öffnungen im Aufbau (2) eines Fahrzeugs (3), hier eines Lkw mit einem Planengestell. Die erfindungsgemäßen Planen (1) sind hier nach Art eines Vorhangs - auch Side Curtain genannt - am Planengestell befestigt: An der Oberkante des Gestells sind Schienen (5) montiert, in der Führungselemente (51) horizontal gleiten, die eine Plane (1) tragen. Die in 1 geschlossene Plane (1) ist mit ihrer Innenseite sichtbar, auf der etliche Gurtbänder (4) horizontal und vertikal aufgeschweißt sind und dadurch quadratische Felder bilden.
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In 2 nicht sichtbar sind die Gurtbänder (4) auf der Innenseite der offenen Plane (1). Durch den Vergleich mit der geschlossenen Plane (1) wird es jedoch plausibel, dass die senkrecht verlaufenden Gurtbänder (4) an den Führungselementen (51) befestigt sind.
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In 2 ist nicht sichtbar, dass sich in diesen Gurtbändern (4) jeweils ein Draht (7) befindet. Ganz deutlich sichtbar ist jedoch, dass die vordere Plane (1) in ihrer Schiene (5) noch nicht ganz bis zum Anschlag zusammen geschoben ist. In diesem Zustand haben sich zwischen den Führungselementen (51) und auf der Fläche der Plane (1) starke und unregelmäßige Falten gebildet. Sie sind der indirekte Nachweis dafür, wie weich und flexibel die erfindungsgemäßen Gurtbänder (4) trotz der Einlage der Drähte (7) in den Gurtbändern (4) sind. Das erhält das gute Handling der gesamten Plane (1) trotz des Schutzes gegen vandalistische Einschnitte.
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In 2 wird an der geschlossenen Plane (1) gezeigt, wie ein Messer (6) von außen her in ein Rechteck zwischen den sich kreuzenden Gurtbändern (4) eingedrungen ist. Die flexible Plane (1) selbst hat dem Messer (6) keinen Widerstand geboten, aber an einem Gurtband (4) endet der Schnitt. Indirekt wird dadurch die schnitthemmende Wirkung des Drahtes (7) in diesem Gurtband (4) deutlich.
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In 2 wird nachvollziehbar, welche vorteilhaften Merkmale die erfinderischen Planen (1) auszeichnen: Die Gurtbänder (4) bieten durch die darin integrierten - und in 2 nicht sichtbaren - Drähte (7) einen guten Widerstand gegen Einschnitte mit einem Messer (6). Trotzdem wird die Flexibilität der Plane (1) durch die Drähte (7) nicht nennenswert eingeschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plane zur Abdeckung einer Öffnung im Aufbau 2
- 2
- Aufbau auf Fahrzeug 3
- 21
- Spannhebel zur Verbindung des Gurtbandes 4 mit Aufbau 2
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Gurtband auf Plane 1
- 5
- Schiene für Plane 1 am Aufbau 2
- 51
- Führungselement, in Schiene 5 verschiebbar
- 6
- Messer zum Einschlitzen der Plane 1
- 7
- Draht im Gurtband 4
- 71
- Sollbruchstelle im Draht 7
- 72
- Bruchstelle im Draht 7
- 8
- nichtmetallische Faser des Gurtbandes 4
