DE1912317C3 - Endschlaufe eines streifenförmigen Gewebematerials hoher Festigkeit - Google Patents

Endschlaufe eines streifenförmigen Gewebematerials hoher Festigkeit

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Description

Die Erfindung betrifft eine Endschlaufe eines streifenförmigen Gewebematerials hoher Festigkeit für Trag- bzw. Hebebänder oder Flugzeugfangbänder, wobei das Ende des das Band bildenden Gewebematerials in einfacher Stärke auf das Band selbst zurückgefaltel und fest mit dem Hauptteil des Bandes in einem Verbindungsabschnitt durch Vernähen oder durch ein klebendes Bindemittel verbunden ist.
Das übliche Verfahren zur Herstellung der Endschlaufe besteht darin, das Ende des Streifens aus Gewebematerial über sich selbst zurückzuschlagen und das Ende mit dem übrigen Material zu vernähen. Dies ist das einzige Verfahren, welches derzeit für die Herstellung von Schlaufen bei Flugzeugfangbändern benutzt wird.
Von Trag- bzw. Hebebändern, insbesondere aber von Flugzeugfangbändern, — und damit auch von den Endschlaufen dieser Bänder — müssen sehr beachtliche Kräfte aufgenommen werden. Beispielsweise muß ein normales Flugzeugfangband einer beträchtlichen Stoßbelastung widerstehen können, die unter Berücksichtigung des Gewichts und der Geschwindigkeit eines Flugzeugs beispielsweise einer Belastung von 300 000 N bei 280 km/h betragen kann und die durch die Schlaufe übertragen und vom Bandkörper aufgenommen werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit der Endschlaufe zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Verbindungsabschnitt eine zusätzliche Lage eines streifenförmigen Gewebematerials oder eines klebenden Bindemittels enthält, die fest mit dem Ende und dem Hauptteil des Bandes durch Vernähen oder ein klebendes Bindemittel verbunden ist und sich zwischen dem Ende und dem Hauptteil des Bandes befindet, daß diese zusätzliche Lage bei einer gegebenen Grundlast eine größere Dehnung ermöglicht als das die Schlaufe bildende Gewebematerial und daß das Verhältnis zwischen der Dicke der zusätzlichen Lage und der Dicke des Bandes in der Größenordnung von 2:1 bis 1 :2 liegt.
Bei dieser Lösung geht die Erfindung von einem neuen Verständnis der in der Verbindungsstelle der Schlaufe beim Gebrauch wirksamen Kräfte aus.
Insbesondere geht die Erfindung davon aus, daß die zerstörerisch wirksamen Kräfte an der Verbindungsstelle der Schlaufe die Scherkräfte sind, deren schädliche Wirkung an der Verbindungsstelle wirksam dadurch verringert werden kann, daß man sie durch eine
*>5 zusätzliche Materiallage an der Verbindungsstelle breiter verteilt, wobei dieses Material bei einer : gebenen Grundlast eine größere Dehnung ermöglicht als das Gewebematerial aus dem die Schlaufe gebildet
wird Der Schermodul der zusätzlichen Lage ist also geringer als der Schermodul des Materials, aus welchem ■,'ie Schlaufe gebildet wird. Der unterschiedliche Schermodul der im Verbindungsbereich einander überdeckenden Materiallagen stellt sicher, caß die an der Verbindungsstelle der Schlaufe wirksamen Scherkräfte gleichmäßiger über die Verbindung stelle verteilt werden, weil das Material der zusätzlichen Lage mehr nachgibt als das Material aus dem die Schlaufe gebildet ist
Dabei wurde herausgefunden, daß die beste Anpassung an die bei schwerer Belastung der Verbindungsstelle auftretenden Abscherkräfte dann erreicht wird, wenn das Verhältnis zwischen der Dicke der zusätzlichen Lage und der Dicke des Bandes in der Größenordnung von 2 :1 bis 1 :2 liegt.
Die FR-PS 14 89 218 beschreibt eine Hubschlinge, bei der die örtlichen Spannungen in der Schlaufe während des Gebrauchs verringert werden sollen. Dabei handelt es sich nicht um eine Endschlaufe an einem Band, bei welcher ein Ende des Bandes über das Band selbst zurückgeschlagen ist und zwischen diesem zurückgeschlagenen Ende und dem Band eine Zwischenlage aus zusätzlichem Material angeordnet ist. Die bekannte Hubschlinge besteht aus einer großen Schlaufe aus bandförmigem Material, bei welcher einzelne augenförmige Bereiche ausgebildet sind und innerhalb dieser augenförmigen Bereiche reifen- oder ringförmige Gebilde aus zusätzlichem Material eingesetzt sind, die derart innerhalb dieser Augen liegen, daß die Belastung symmetrisch über das Material auf die Hubschlinge bzw das bandförmige Material übertragen wird.
Die US-PS 29 03 291 zeigt eine Hubschlinge mit einem zusätzlichen Band, welches jedoch nur eine zusätzliche Lage zur Abdeckung der Verbindungsnaht bilden soll, ohne daß diese Maßnahme im Zusammenhang mit Festigkeitsproblemen steht.
Das DE-GM 19 00 757 zeigt ein Hebeband, das dem nach der FR-PS 14 89 218 ähnlich ist. Das Band ist aus einem in Schichten übereinander gewickelten Band gebildet, bei welchem der schlaufenförmige Abschnitt durch einen zusätzlichen aufgehefteten Materialstreifen verstärkt wird. Die Bahnenden werden jedoch nicht schlaufenförmig eingeschlagen, und es ist keinerlei zusätzliche Materialschicht im Bereich der Schlaufen vorgesehen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der nun folgenden Beschreibung der Erfindung wird zunächst auf das bekannte Verfahren zur Herstellung von Endschlaufen an Flugzeugfangbändern Bezug genommen, und die Figuren der beigefügten Zeichnung umfassen sowohl ein Beispiel des Standes der Technik als auch Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt
Fig.) einen Endabschnitt eines Flugzeugfangbandes mit einer nach der derzeit angewandten herkömmlichen Methode ausgebildeten Endschlaufe,
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht eines Flugzeugfangbandes mit einer nach einem anderen Verfahren als dem in F i g. 1 dargestellten hergestellten Schlaufe, wobei von diesem Verfahren angenommen wird, daß es, falls es nicht bereits bekannt ist, zumindest naheliegend ist, und welches Verfahren schlechtere Ergebnisse liefert als bei Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Verfahrens, und die
Fig. 3 —7 zeigen ähnliche Ansichten wie Fig. 1, wobei jedoch jeweils der Endabschnitt eines Flugzeugfangbandes dargestell: ist dessen Schlaufe erfindungsgemäß ausgebildet ist
In F i g. 1 der Zeichnung ist eine typische genähte Schlaufe dargestellt, bei welcher das Ende 1 des streifenförmigen Gewebematerials auf den Hauptteil 2 des Materials zurückgeschlagen ist und die Schlaufe dadurch gebildet wird, daß das Ende 1 am Hauptteil 2 im Vernähbereich zwischen A\ und A2 wie durch die Steppreihen 3 angedeutet festgesteppt wird Wenn das streifenförmige Gewebematerial als Flugzeugfangband benützt werden soll, liegt die Länge des Vernähbereiches AiA2 gewöhnlich in der Größenordnung von 60 cm. Dieser relativ lange Vernähbereich, welcher die Verbindungsstelle darstellt, dient teilweise dazu, eine gewisse Sicherheit gegen möglicherweise auftretende mechanische Beschädigungen einiger Teilstücke der Steppnaht zu bieten. Er soll außerdem die Last über eine gewisse Länge des streifenförmigen Gewebematerials verteilen. Es ist jedoch in der Praxis unmöglich, sicherzustellen, daß dann, wenn die Schlaufe einer Zugspannung ausgesetzt wird, die Zugbelastung gleichmäßig über den Vernähbereich A\A2 verteilt wird. Tatsächlich ergibt sich, daß dann, wenn ein Gewebematerial mit einer Schlaufe bis zur Zerstörung geprüft wird, die Zerstörung gewöhnlich am Hauptteil 2 des Materials etwa 5—7,5 cm vom Ende A\ des Vernähbereiches entfernt auftritt. Die bisher erreichte beste Festigkeit eines streifenförmigen Textilmaterials mit einer Schlaufe liegt bei etwa 80% der Festigkeit des streifenförmijo gen Materials ohne Schlaufe.
Ein naheliegendes anderes Verfahren zur Herstellung solcher Schlaufen liegt in der Verwendung eines Klebstoffes, beispielsweise eines gummiartigen Klebers, zur Herstellung der Verbindung anstelle des Vernähens durch mehrere Steppreihen. Es wurden Versuche durchgeführt, bei welchen ein Klebemittel hoher Festigkeit der Polyurethan-Gummi-Art benutzt wurde, und eine auf diese Weise hergestellte Schlaufe ist in F i g. 2 dargestellt. Die das Ende 1 mit dem Hauptteil 2 des streifenförmigen Materials verbindende Klebstoffschicht ist als dünne Schicht 4 gezeigt. Wenn diese einfach geklebte Verbindung geprüft wird, liefert sie schlechtere Ergebnisse als die vernähte, in F i g. 1 gezeigte Verbindung, wobei die durchschnittliche Festigkeit des eine durch Verkleben nach Fig.2 gebildete Schlaufe umfassenden Materials bei 64% der dem Streifenmaterial an sich eigenen Festigkeit liegt.
Es wird angenommen, daß diese niedrige Festigkeitsziffer des streifenförmigen Materials, welches mit einer durch eine Klebeverbindung hergestellten Schlaufe versehen ist, auf einer Spannungskonzentration längs der Linie Si S2 in F i g. 2 beruht.
An Hand der nun folgenden Fi g. 3 —7 der Zeichnung werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Nach F i g. 3 ist eine Zwischenlage 5 aus streifenförmigem Gewebematerial mit hoher Zugfestigkeit und hoher Dehnbarkeit in die Verbindungsstelle eingesetzt, welche der in Fig. 2 dargestellten verklebten Grundbo form entspricht. Die Zwischenlage 5 aus streifenförmigem Gewebematerial kann die gleiche Dicke aufweisen wie das Gewebematerial, aus welchem die Schlaufe gebildet wird, oder sie kann dünner sein. Als Beispiel wurde für die Zwischenlage 5 ein Gewebematerial mit hr> einer C::ke von etwa 4,8 mm benutzt, wenn die Dicke des das Ende 1 und den Hauptteil 2 aufweisenden Gewebematerials 6,3 mm betrug. Die gleiche Dicke der Zwischenlage 5 wurde erfolgreich bei einem das Ende 1
und den Hauptteil 2 umfassenden Gewebematerial von 8,6 mm Dicke benutzt. Die Zwischenlage 5 des streifenförmigen Gewebematerials besitzt eine Länge Ci Cz, die größer ist als die Auflagelänge des Endes 1 des streifenförmigen Gewebematerials auf dem Hauptteil 2 dieses Materials zur Bildung der Verbindungsstelle, und der Zweck du ser größeren Länge der Zwischenlage 5 besteht darin, die Scherbeanspruchung über einen größeren Bereich als den Bereich zwischen A\Ai zu verteilen. Zwei dünne Klebemittellagen 6 und 7 werden zwischen der Zwischenlage 5 und dem Hauptteil 2 und zwischen der Zwischenlage 5 und dem Ende 1 benutzt.
Die Prüfung einer Anzahl dieser Schlaufen, bei denen das Verhältnis der Dicke der Gewebezwischenlage zur Dicke des das Ende 1 und den Hauptteil 2 aufweisenden Materials im Bereich von 1:1 bis 1 :2 lag. ergab eine durchschnittliche Zugfestigkeit des die Schlaufe aufweisenden streifenförmigen Gewebematerials in der Größenordnung von 90% der Festigkeit des streifenförmigen Gewebematerials an sich. Es ergibt sich damit eine Verbesserung gegenüber dem Wert 64%, der für jenes Material gefunden wurde, das eine durch eine übliche Klebeverbindung gebildete Schlaufe aufweist, und die Festigkeit liegt außerdem bemerkenswert höher als die Festigkeit des Materials, welches eine durch eine übliche Steppverbindung gebildete Schlaufe aufwies, wo für diesen Wert 80% ermittelt wurden.
In Fig.4 ist eine Schlaufe dargestellt, die nach demselben Prinzip wie in Fig.3 gebildet worden ist, wobei jedoch die Verbindungsstelle durch eine Reihe von Steppnähten 3 an Stelle der Benutzung eines klebenden Bindemittels gebildet wird. Der sich über die Verbindungsstelle hinaus erstreckende Abschnitt der Zwischenlage S ist ebenfalls mit dem Hauptteil 2 des Gewebematerials durch Steppreihen 3 verbunden. Das Steppen im Bereich der eigentlichen Verbindungsstelle zwischen A\A* wird durch die drei Schichten des streifenförmigen Textilmaterials hindurch ausgeführt.
Statt einer zusätzlichen Schicht aus Gewebematerial kann eine zusätzliche Schicht effektiv dadurch erzeugt werden, daß man die Schicht des klebenden Bindemittels dicker macht, so daß das Bindemittel selbst als Zwischenlage wirksam wird. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 5 dargestellt Die Schicht 13 des Bindemittels soll keine geringere Dicke als 3,2 mm aufweisen, so daß die Scherbeanspruchung in der unter Spannung stehenden Bindemittelschicht dazu verhilft die Belastung über eine gewisse Länge des streifenförmigen Gewebematerials zu verteilen. Vorteilhafterweise kann die Schicht 13 aus klebendem Bindemittel, welches vorzugsweise aus einem gummiartigen Klebemittel, beispielsweise einem Klebemittel auf der Basis von Polyurethan, besteht, sich über den Bereich
der Verbindungsstelle hinaus in einer von der Schlaufe abgewandten Richtung erstrecken, wie es in Fig.6 dargestellt ist.
"j Wenn bei der Herstellung der Verbindungsstelle ein Klebemittel benutzt wird, muß es kräftig und flexibel sein. Insbesondere darf es nicht zum Abblättern neigen, weil dann, wenn die Schlaufe einer Zugbelastung ausgesetzt wird, Biegemomente auftreten. Aushärtbares ίο Polyurethan ist der bevorzugte Klebstoff, weil es hohe mechanische Festigkeit, hohe Dehnbarkeit und gute Hafteigenschaften aufweist. Es können auch andere Klebstoffe benutzt werden, insbesondere jene, welche auf der Basis von natürlichem Gummi oder synthetir > sehen Elastomeren aufgebaut sind, wie z. B. Nitril- oder Chloroprengummi.
In Fig.7 ist ein Beispiel einer Schlaufe dargestellt, welche unter Verwendung von streifenförmigem Gewebematerial hergestellt ist und wobei mehr als eine zusätzliche Zwischenlage aus Gewebematerial im Bereich der Verbindungsstelle benutzt wird. F i g. 7 zeigt eine Schlaufe, bei der zwei Zwischenlagen Sa und Sb aus streifenförmigem Gewebematerial zwischen das Ende 1 und den Hauptteil 2 eingesetzt sind. Jede der Zwischenlagen 5a und 5b des Gewebematerials besitzt die gleiche Dicke wie das Gewebematerial, aus dem das Ende 1 und der Hauptteil 2 bestehen, durch die die Schlaufe gebildet wird.
In Fig. 7 weist die Zwischenlage 5b, die näher am
JO Ende 1 des streifenförmigen Gewebematerials liegt, eine geringere Länge auf als die Zwischenlage 5a, die dem Hauptteil 2 des streifenförmigen Gewebematerials benachbart ist. Beide Zwischenlagen 5a und 5b erstrecken sich jedoch über den Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Ende 1 und dem Hauptteil 2 des streifenförmigen Gewebematerials hinaus, und zwar in einer von der Schlaufe abgewandten Richtung.
Die Verbindungsstelle wird bei der in Fig.7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung durch dünne Lagen 15, 16 und 17 eines geeigneten Klebemittels bewirkt, obwohl auch eine Steppverbindung oder eine Kombination aus Stepp- und Klebeverbindung, wie sie früher erwähnt wurde, gleichermaßen anwendbar ist.
Bei Flugzeugfangbändern haben Steppverbindungen bei der Ausbildung der Schlaufe den Nachteil, daß sehr starke Nähmaschinen erforderlich sind, so daß es nötig ist die Schlaufen in einer Fabrik herzustellen. Im Gegensatz hierzu können geklebte Verbindungen mit so einer sehr einfachen Ausrüstung auch unmittelbar am Flugfeld ausgeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Endschlaufe eines streifenförmigen Gewebematerials hoher Festigkeit für Trag- bzw. Hebebänder oder Flugzeugfangbänder, wobei das Ende des das Band bildenden Gewebematerials in einfacher Stärke auf das Band selbst zurückgefaltet und fest mit dem Hauptteil des Bandes in einem Verbindungsabschnitt durch Vernähen oder durch ein klebendes Bindemittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt eine zusätzliche Lage (5,13) eines streifenförmigen Gewebematerials oder klebenden Bindemittels enthält, die fest mit dem Ende (1) und dem Hauptteil (2) des Bandes durch Vernähen oder ein klebendes Bindemittel verbunden ist und sich zwischen dem Ende (1) und dem Hauptteil (2) des Bandes befindet, daß diese zusätzliche Lage (5, 13) bei einer gegebenen Grundlast eine größere Dehnung ermöglicht als das die Schlaufe bildende Gewebematerial und daß das Verhältnis zwischen der Dicke der zusätzlichen Lage (5, 13) und der Dicke des Bandes in der Größenordnung von 2 :1 bis 1 : 2 liegt.
2. Endschlaufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Lage (5, 13) sich in einem gewissen Ausmaß in von der Schlaufe wegführender Richtung über die Länge des Verbindungsabschnitts hinaus erstreckt und dort ebenfalls mit dem Hauptteil (2) des Bandes verbunden ist
3. Endschlaufe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zusätzliche Lagen (5a, Sb) des streifenförmigen Gewebematerials im Verbindungsabschnitt angeordnet sind.
4. Endschlaufe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt dadurch gebildet ist, daß die Stiche (3) mindestens einer Naht durch das Ende (1) und den Hauptteil (2) des Bandes und die zusätzliche(n) Lage(n) (5,5a, 5/^des Gewebematerials geführt sind.
5. Endschlaufe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt durch klebendes Bindemittel (6, 7,15,16,17) gebildet wird, das zwischen den einander zugewandten Oberflächen des Endes (1) und des Hauptteils (2) des Bandes und der zusätzlichen Lage bzw. den zusätzlichen Lagen (5, 5a, 5b) des Gewebematerials angebracht ist.
6. Endschlaufe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt dadurch gebildet ist, daß die Stiche (3) mindestens einer Naht durch das Ende (1) und den Hauptteil (2) des Bandes und die zusätzliche(n) Lage(n) (5,5a, 5b) des Gewebematerials geführt sind und daß klebendes Bindemittel (6, 7, 15, 16, 17) zwischen den benachbarten Lagen des Gewebematerials angebracht ist.
7. Endschlaufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Lage eine Lage (13) eines klebenden Bindemittels mit einer Dicke von nicht weniger als 3,2 mm ist, die das Ende (1) mit dem Hauptteil (2) des Bandes verbindet.
8. Endschlaufe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (13) des klebenden Bindemittels einen Abschnitt (14) enthält, der sich auf der von der Schlaufe abgewandten Seite des Verbindungsabschnitts über diesen Verbindungsabschnitt hinaus
erstreckt
9. Endschlaufe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt eine zusätzliche Verstärkung in Form einer durch das Ende (1) und den Hauptteil (2) des Bandes und durch die Lage (13) des zwischen dem Ende (1) und dem Hauptteil (2) befindlichen klebenden Bindemittels geführten Naht aufweist
10. Endschlaufe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das klebende Bindemittel Polyurethan umfaßt
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