DE2230276A1 - Zwischen- und endmuffen fuer seile und litzen - Google Patents

Zwischen- und endmuffen fuer seile und litzen

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Robert Edward Campbell
Cyril Fox
Thomas Ernest Mason
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Bridon Ropes Ltd
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Bridon Ropes Ltd
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Description

Sie Erfindung bezieht sich auf Zwischen- und Bndmuffen für Drahtseile und Drahtlitzen.
Sie Haltekraft bei bekannten Endmuffen ist wegen eines nioht angemessenen Reibungs- oder mechanischen Singreifens in die Seil- oder Litzeηoberfläche mehr oder weniger mangelhaft. Sin anderer Mangel der bekannten Anordnungen besteht darin, dafl sie nioht in der Lage sind, dem in Seil- und Litzen-Systemen auftretenden Srmüdungsmeohanismus
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zu widerstehen. Darüberhinaus waren sie auch nicht erfolgreich beim Schaffen einer genügenden Abdichtung zwischen dem Seil oder der Litze und der Bohrung der Endmuff· gegen ein Eindringen von Korrosionsbildnern. In der US-Patentechrift 1 643 110 ist vorgeschlagen worden, dem Seil und der Endauf f β eine duoktile Hülse zwisohenzuordnen.
SrfindungsgemäS ist eine Zwischen- oder Endmuffe auf einem Drahtseil oder einer Drahtlitze dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Seils oder der Litze in der Bohrung der Muffe von einem im wesentlichen rohrförmigen Teil aus duoktilem Material umschlossen ist, daß ein im wesentliches ringförmiges Element aus deformierlöarem Material sich einem Ende des genannten Teils benachbart in die Bohrung erstreckt und daß die Muffe aus einem Metall besteht, welches härter ist als das genannte Teil, wobei die Muffe das genannte Teil fest erfaßt, welches seinerseits sicher in das Seil oder die Litze eingreift.
Die vorliegende Erfindung schafft darüberhinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils oder einer Drahtlitze mit einer Zwischen- oder Endmuffe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Seils oder der Litze in ein im wesentlichen rohrförmig·a Teil aus ducktilem Material und ein im wesentlichen ringförmiges Element aus deformierbarem Material in
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der Nähe eines Endes dieses !Teils eingeschlossen wird, daß der eingeschlossene Teil des Seils oder der Litze in eine Bohrung der Haffe eingesetzt wird, derart, daß das Element am einen Ende der Bohrung angeordnet ist und daß die Muffe, die aus einem härteren Metall besteht als dieses Teil oder Element, duroh Druck deformiert wird, so daß die Muffe das Heil fest ergreift und es deformiert, damit es sicher in das Seil oder die Litze eingreift.
Die Reaktionskraft des im wesentlichen rohrförmigen Seils gegen die Innenfläche der Bohrung der Muffe während der Deformation variiert vorzugsweise entlang der Länge dieses !Teils, so daß die deformierte 16WiSehenflache zwischen diesem !Teil und der Muffe uneben ist. Zu diesem Zweck können die Innen- und/oder Außenfläche der Muffe und/oder die Außenfläche dieses !Teils vor der Kompression uneben, z.B. kreneliert sein. Darüberhinaus kann die Muffe an entlang der Länge des im wesentlichen rohrförmigen !Teils beanstandeten Stellen zusammengedrückt werden.
Der Einsatz aus deformierbarem Material, der sich dem einen Ende des im wesentlichen rohrförmigen Teils benachbart in die Bohrung erstreckt, schützt das Seil oder die Litze gegen eine Ermüdung und gegen ein Eindringen von Korrosionsbildnern in die Bohrung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sioh aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren der Zeichnung. Dabei zeigt:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Stahldrahtseils oder einer Stahldrahtlitze;
Figur 2 eine ähnliche Ansicht des Endes des Seils oder der Litze, welches von einem im Schnitt dargestellten Rohr aus ducktilern Material umgeben ist;
Figur 3 eine ähnliche Ansicht mit übereinander geschobener Endmuffe und Einsatz, beide im Schnitt nach der Kompression;
Figur 4 eine Seitenansicht einer zylindrischen Endmuffe auf einem Seil oder einer Litze vor der Kompression;
Figur 5 einen Längsschnitt lurch die Endmuffe nach Figur 4 nach der Kompression;
Figur 5a ein abgewandeltes Detail der Anordnung nach Fig. 4;
Figur 6 eine Seitenansicht einer Endmuffe mit einem Schraubgewinde am freien Ende;
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Figur 7 einen Längsschnitt durch eine zwei Seile oder Litzen verfeindende Endmuffe}
Figur 8 eine Seitenansicht der Endmuffe nach Figur 7;
Figur 9 einen Streifen zur Bildung eines im wesentlichen rohrförmigen Teils j
Figur 10 eine perspektivische Ansicht des aus einem Streifen nach Figur 9 gebildeten rohrförmigen Teils;
Figur 11 eine perspektivische Ansicht des ein Ende eines
Seils oder einer Litze umschließenden Teils nach • Figur 10;
Figur 12 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer zwei Seil- oder Litzen-Enden verbindenden Endmuffe mit einem Teil nach den Figuren 9-11 vor der Kompression;
Figur 13 eine perspektivische Ansicht eines im wesentlichen rohrförmigen Teils,umfassend zwei wendelförmig dicht gewickelte Drahtlagen, von denen die äußere unvollständig ist;
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-6-Figur 14 einen Axialsohnitt duroh das Teil nach 'Figur 13;
Figur 15 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Bndmuffe, die mit einem rohrförmigen Teil nach den Figuren 13 und 14 auf ein Seil aufgeschoben ist, vor der radialen Kompression;
Figur 16 einen Schnitt gemäß Figur 15 nach der Kompression;
Figur 17 eine perspektivische Ansicht eines weiteren, im wesentlichen rohrförmigen, Teils;
Figur 18 einen Axialschnitt durch das Teil nach Figur 17;
Figur 19 einen Längsschnitt duroh eine Endmuffe, die mit einem rohrförmigen Teil gemäß den Figuren 17 und 18 auf ein Seil aufgeschoben ist, vor der radialen Kompression;
Figur 20 einen Schnitt durch die Anordnung nach Figur 19 nach der Kompression;
Figur 21 einen Längssohnitt durch eine Zwischenmuffe nach dar Kompression j
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Figur 22 eine perspektivische Teilansicht eines Stanzstüoks zur Bildung eines Rohrs wie in Figur 13;
Figur 23 eine perspektivische Ansicht des aus dem Stanzstück nach Figur 22 gebildeten Rohrs und
Figur 24 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Teils einer mit einem Rohr nach Figur 23 auf ein Seilende aufgebrachten Endmuffe.
Bas Ende 1 des in Figur 1 dargestellten Stahldrahteeile (oder einer entsprechenden Litze) ist sauber abgeschnitten, vorzugsweise rechtwinklig zu seiner Längüü&iisi^, nachdem es umhüllt und verlötet worden ist, um ein Aufspringen der Drähte zu verhindern. Ein weiter unten näher beschriebener ringförmiger Einsatz 11 wird auf das Seil aufgeschraubt und das verlötete Seilende 1 in ein Rohr 2 aus Kupfer, Aluminium, Weicheisen oder halbstarrem Kunststoffmaterial mit einer Wanddicke von etwa 0,25 mm eingesetzt. Sie innere Bohrung des Rohrs 2 ist geringfügig größer als der Durohmesser des Seils, so daß es gleitend auf das Seilende 1 aufgeschoben werden kann.
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Das eingeschlossene Seilende 1 wird in die zylindrische Bohrung einer Endmuffe 3 gestoßen, bis das Ende 1 in Kontakt mit dem blinden Ende der Bohrung tritt. Das Rohr 2 endet kurz unterhalb des offenen Endes der Bohrung und läßt einen ringförmigen Spalt zwischen dem Seil und der Muffe 3 stehen, welche den Einsatz 11 aufnimmt. Der Einsatz 11 besteht aus deformierbarem Material, z.B. einem Elastomer, einem weichen Metall oder einem Mischmaterial. Der Einsatz besitzt einen kegelstumpfförmigen Kopf, der gegen das Ende der Muffe anstößt und mit einer Hülse einstückig ist, welche in die Bohrung der Muffe 3 eindringt und an das Rohr 2 anstößt. Die Muffe 3 ist mit einer inneren ringörmigen Ausnehmung 4 versehen, in welche während des Zusammenpressens der Muffe 3 das Material des Einsatzes 11 hineinfließt. Eine ähnlicheAusnehmung kann auch in der Nähe des blinden Endes der Bohrung vorgesehen sein.
DieEndmuffe 3 besteht aus unlegiertem Kohlenstoffstahl, rostfreiem Stahl, Legierungsstahl hoher Festigkeit oder aus Nichteisenmetallen. Das Äußere der Muffe 3 ist anfänglich kreisförmig mit regelmäßig beabstandeten Umfangsnuten 5» welche Rippen 7 trennen. Die Muffe 3 wird entweder gesenkgesohmiedet oder vorzugsweise in einem geeigne ten formwerkzeug zusammengepreßt, so daß die ursprünglich kreisförmigen Rippen 7 einen hexagonalen (oder anderen polygonalen) Quer-
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«chnitt annehmen, wie ta gestrichelt in Figur 3 angedeutet ist.
Bei der Deformation der Muffe 3 wird die Innenfläche des Rohre 2 plastisch deformiert, so daß sie innig in die Fläche 6 des Seils eingreift und teilweise in die Zwischenspalte zwischen den Drähten eindringt. Der ungleichmäßige Druck auf das Äußere des Rohrs 2 erzeugt eine unebene Zwischenfläche zwischen der Muffe 3 und dem Rohr 2, wodurch sichergestellt ist, daß die Muffe das Rohr fest ergreift. Wie weiter oben erläutert,flieSt der Einsatz 11 in die Ringauanehmung 4, um so eine wirksame Halterung des Einsatzes zu liefern.
Die Figuren 4 und 5 zeigen eine ähnliche Endmuffe, wie in Figur 3 vor und nach dem Zusammendrücken. Die Muffe 3 weist anfänglich eine glatte zylindrische Außenfläche 8 auf. Durch Einwirkung von Formwerkzeugen entsteht das krenilierte Profil gemäß Figur 5.
In Figur 5a ist- eine andere AusfUhrungsform eines Einsatzes 11 dargestellt, welcher den Ringraum 9 oberhalb des Endes des Rohrs 2 füllt und fluchtend mit dem Ende der Muffe 3 abschließt. Durch Zusammendrücken der Muffe 3 wird der Einsatz in festem Eingriff mit den Seilen gedrückt. Man erkennt, daß der relativ welche Einsatz 11 die hohe ErmUdungsspannung reduziert, die anderenfalls am plötzlichen Ende der Bohrung auftreten würde.
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Sie in figur 6 dargestellt· Endmuffe, die «aaoasteo ao aufgebaut sein könnte, wie la Figur 3, ist am freien Ende mit einem Schraubengewinde 10 versehen, um eine Verankerung oder eine andere Armatur aufzunehmen.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine zwei Seil- (oder Litzen-) Enden verbindende Endmuffe. Sie Anordnung ist ähnlich wie die in den Figuren 1 bia 3 beschriebene. Es wird ein einzelnes Rohr 2 verwendet, während an jedem Ende der Muffe 3 ein Einsatz 11 vorgesehen ist. Sie Muffe 3 wird jedoch so durch Gesenkschmieden oder Zusamme npressen mit geeigneten Formwerkzeugen zusammengedrückt, daß abgeflachte Außenfläohenabsohnitte entstehen.
Eine alternative Ausführungsform eines Rohrs ist in den Figuren 9 bis 12 dargestellt. Sas rohrförmige Teil (Figur 10) ist aus einem Streifen (Figur 9) gebildet. Ser Streifen weist reohteokförmlge Kronierungen 1a auf beiden Seiten eines zentralen Mittelstreifens 2a auf . Sie Kronierung 1a auf einer Seite liegt direkt den Zwischenräumen 3a gegenüber, welche die Kronierung 1a auf der anderen Seite trennt. Der Streifen 1st aus einer Folie aus Kupfer, Aluminium, Weicheisen oder halbstarrem Kunststoffmaterial ausgestanzt.
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Wie man in Figur 11 erkennt, ist der Streifen um das Seil (oder die litze) gebogen. Die entstehende Rohr- und Seilanordnung ist ein kurzes Stück innerhalb des Seilendes abgeschnitten, so daß es nicht notwendig ist, das Seil vor dem Abschneiden zu umhüllen und zu verlöten.
Anschließend kann irgendeine der vorstehend beschriebenen Endmuffen Verwendung finden.
Sie Figur 12 zeigt eine spezielle Ausführungsform einer Muffe 3 zur Verbindung zweier Seilenden 1. Die Muffe 3 ist in der form dargestellt, wie sie vor dem Zusammendrücken durch Gesenkschmieden oder Vorpressen einnimmt und weist eine zylindrische Außenfläche auf, die ai;li sn jedem Ende konisch verjüngt. Wiederum ist an jedem Ende der Bohrung ein Einsatz 11 vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach ■^igur 11 ist jedoch die Innenfläche der Muffe 3 mit beabstandeten Ringnuten versehen, so daß sie bei einer Deformation durch Zusammendrückung das rohrförmige Teil sehr fest ergreift.
Die Figuren 13 bis 21 zeigen die Anwendung eines gewickelten Rohrs. Das rohrförmige Teil 24 wird dadurch hergestellt, daß zunächst eine Schicht aus Draht 21 eng auf einen Dorn gewickelt wird, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist
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als der des Seils, für welches das Teil eingesetzt werien soll. Die Drahtkärte soll kleiner sein als die der Umfangsdrähte des Seils. Das Seil kann somit aus Kohlenstoff- oder Legierungsstahl bestehen. Anschließend wird eine zweite Drahtschicht 22 gewickelt, die in den Zwischenräumen der ersten Schicht 21 verläuft. Die zweite Drahtschicht 22 ist härter als das Metall, aus dem die Muffe besteht, und wenigstens ebenso hart wie der Draht der ersten Schicht 21.
Ein geeigneter Längenabschnitt des rohrförmigen !Teils 24 wird von Hand entgegen seiner Wickelrichtung aufgedreht. Dadurch erhöht sich momentan der Durchmesser der Innenbohrung, so daß es auf das Seil 25 geschoben werden kann. Nach Beendigung der auf das rohrförmige !Teil 4 wirkenden !Torsionskraft zieht es sich zusammen und ergreift das Seil 25 fest. Dadurch wirkt es als Umhüllung, so daß das Ende des Seils sauber unter einem rechten Winkel zu seiner Längsachse abgeschnitten werden kann.
Das von dem rohrförmigen !Dell 24 umgebene Ende des Seils wird in die Bohrung 26 einer Endmuffe 27 eingesetzt und diese einem gleichförmigen radialen Druck ausgesetzt, um eine plastisolie Deformation und eine Verkleinerung des Durohmessers zu erzeugen. Bei diesem Prozeß drüoken sioh die äußeren Drähte des rohrförmigen !Teils in die Innenwand der
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Muffe 27 ein. Gleichzeitig werden die Drähte des rohrförmigen Teils durch den radialen Druck plastisch deformiert, so daß sie die Form von ohne Zwischenräume aneinanderpassende Polygonen annehmen. Die Drähte des rohrförmigen Teils, die in das Seil Λ25 eingreifen, werden in die Einbuchtungen der Seilaußenfläche eingepreßt.
Die kombinierte Wirkung fuhrt zu einer mechanischen Verbindung an jeder Zwischenfläche, bei der die Haltekraft dadurch verstärkt ist, daß jede Kraft, welche die Drahtschichten zu verlängern sucht, automatisch dazu führt, daß sie noch fester greifen.
Vor dem Zusammendrücken ist um das Seil dem Ende des rohrförmigen Teils 24 benachbart ein ringförmiger Einsatz 11 aus Kunststoffmaterial aufgebracht, um die Ermüdung zu reduzieren und das Eindringen von Korrosion verursachenden Stoffen aus der Umgebung zu verhindern, !fach dem Zusammendrücken ist der obere Teil der Endmuffe 27 zusammengedrückt (in Figur 16 gestrichelt), um den Einsatz 11 zurückzuhalten.
Die Figuren 17 und 18 zeigen eine Anordnung für solche Fälle, in denen es erwünscht ist, das rohrförmige Teil aus mehr als zwei Drahtschichteη aufzubauen. Wie im vorhergehenden Beispiel, ist die innere Drahtsohioht 21 dicht gewickelt und
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weist eine Innenbohrung auf, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Durohmesser des Seils, bei dem es verwendet werden soll. In ähnlicher Weise sind die Drahfceigenschaften so ausgewählt, daß die Härte dieser inneren Schicht 21 kleiner ist als die der Umfangedrohte des Seils. Anschließend wird eine Zwischenschicht aus einem Draht 19 mit kleinerem Durchmesser dicht so aufgewickelt, daß der Draht in den Wendelnuten der inneren Schicht 21 verläuft, wobei der Draht 19 eine geringere Härte besitzt als die darunterliegende Drahtschicht und die ihn umfassende äußere Drahtschicht. Der Draht 22 der äißeren Schicht hat den gleichen Durchmesser wie der Draht 21 der inneren Schicht und ist eng gewickelt, so daß er in den Wendeinuten der Zwischenschicht aus Draht 19 verLäuft.
Das so geformte rohrförmige Teil wird, wie bereits beschrieben,auf das Ende des Seils aufgebracht und die gesamte Anordnung in die Bohrung 26 der Endmuffe 27 (Figur 19) eingesetzt.
Die Anwendung eines gleichförmigen radialen Drucks auf die Außenfläche der Endmuffe 27 verursacht ein plastisches Fließen und eine Kaltdeformation des rohrförmigen Teils, so daß sioh die Drähte in die Seilflache und in die Innenwand der Endmuffe eingraben, wie es durch dLe gestrichelten
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- 15 bogenförmigen Linien in Figur 20 angedeutet ist.
Die Zwischenschicht aus Draht 19 deformiert sich zu einem rautenförmigen Querschnitt und bildet an den Kontaktstellen mit den darüber und darunter angeordneten Drahtsohichten geometrisch aneinanderpassende Ebenen, die einen noch größeren mechanischen und Reibungs-Widerstand gegenüber Verschiebungen ergeben, wenn dieser Endabsohluß einer hohen Zugspannung ausgesetzt ist.
Wie vorher wird wieder ein Einsatz 11 aus Eunststoffmaterial verwendet.
Das gleiche Prinzip wie bei der Endmuffe nach den Figuren 18 bis 20 läßt sich auch bei einem Zwischen- öder Verbindungsring anwenden, wie er beispielhaft in Figur 21 nach dem Zusammendrücken im Schnitt dargestellt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform ist ein dünnen Streifen aus Weicheisen mit einer Reihe von versetzt angeordneten ovalen Ausnehmungen 31 (figur 22) ausgestanzt und zu einem Rohr 32 (Figur 23) gebogen, dessen Durchmesser etwas größer ist als das jeweils verwendete Seil. Ein Weicheisenstopfen ist in ein Ende des Rohrs 32 eingesetzt und an den Punkten mit diesem punktverschweißt.
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Die so gebildete Innenbüchse wird auf das Ende eines Seils 35 (Figur 24) aufgeschoben und die ganze Anordnung anschließend so weit wie möglich in eine blinde axiale Bohrung eines Endrings oder einer Endmuffe 36 eingesetzt. Wie vorher, wird auch wiederum ein (nicht dargestellter) deformierbarer Einsatz verwendet.
Oberhalb der Linie A-B wird dann ein genügend hoher äußerer Umfangsdruck ausgeübt, beispielsweise durch Pressen oder Gesenkschmieden, um alle ineinanderpassenden Flächen in körperlichen Kontakt miteinander zu bringen und eine permanente Deformation hervorzurufen. Die Ausnehmungen 31 sind jedoch genügend tief, um zu verhindern, daß die Muffe 36 in Kontakt mit dem Seil 35 treten kann. Diese Art der Bearbeitung schafft eine Einschnürung unmittelbar oberhalb des Stopfens 33, wodurch das Rohr 32 in der Muffe 26 verankert wird.
Im Betrieb führt das Anlegen einer linearen Spannung an das freie Seilende zu einer weiteren Verlängerung der Ausnehmungen 31 des Eohrs 32, wodurch dieses seinen Durchmesser zu verkleinern sucht und damit noch fester,.,in das Seil eingreift. Das Gleiche geschieht auch bei der Muffe.
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Innerhall) des Rahmens der vorliegenden Erfindung sind eine Reihe von Modifikationen möglich. Beispielsweise könnte das Rohr aus einer oder mehreren Schichten von Drahtgewebe gebildet sein.
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Claims (10)

  1. 223027R
    - 18 Patentansprüche:
    Y.j Zwischen- oder Endmuffe für Drahtseile oder Drahtlitzen, bei der ein Teil des Seils oder der Litze innerhalb der Bohrung der Muffe von einem im wesentlichen rohrförmigen Teil aus ducktilem Material umschlossen ist und die Muffe, die aus einem härteren Metall besteht, als das rohrförmige Teil, das rohrförmige Teil fest umgreift, welches seinerseits sicher In das Seil oder die Litze eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein im wesentlichen ringförmiges Element (11) aus deformierbarem Material dem Ende des rohrförmigen Teils (2) benachbart in die Bohrung erstreckt.
  2. 2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (11) teilweise von einer peripheren Ausnehmung (4) in der Bohrung aufgenommen ist.
  3. 3. Muffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfläche zwischen dem rohrförmigen Teil (2) und der Muffe (3) uneben ist.
  4. 4. Muffe nach einom der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil (2) aus einer Metallfolie gebildet ist.
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  5. 5. Muffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil (2) perforiert ist.
  6. 6. Muffe nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil (2) gewickelten Draht (21, 22) umfaßt.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils oder einer Drahtlitze mit einer Zwischen- oder Endmuffe, bei der ein Teil des Seils oder der litze in ein im wesentlichen rohrförmiges Teil aus ducktilem Material eingeschlossen und dieser eingeschlossene Teil des Seils oder der litze in eine Bohrung der Muffe eingesetzt wird und die Muffe, die aus einem härteren l%tall besteht eis das rohrförmige Teil,durch Zusammendrücken deformiert -wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen in öle Muffe ein im wesentlichen ringförmiges Element (11) aus deforaierbarem Material einem Ende des rohrförmigen Teils (2) benachbart auf das Seil oder die litze (1) aufgebracht wird und daß der eingeschlossene Teil des Seils oder der litze so in der Bohrung positioniert wird, daß das ringförmige Element am einen Ende der Bohrung liegt.
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  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dafür gesorgt wird, daß die Reaktionskraft des rohrförmigen Seils (2) gegen die Innenfläche der Bohrung bei der Deformation sich entlang der Länge des rohrförmigen Teile ändert.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil (2) durch Rollung einer Metallfolie zu einem Rohr gebildet wird.
  10. 10. Verfahren naoh Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Seil (2) durch Aufwickeln von Draht auf einen Dorn gebildet wird.
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    Le e rs e i te
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