DE3401260A1 - Device for overload-shock absorption of cable structures - Google Patents

Abstract

In order to damp shock-like loads on cables, at least one plastically deformable intermediate piece is installed, in the form of a ring (2). The ring is slotted and cable loops (6) are suspended on the ring ends. In the event of the cable being shock-loaded, for example resulting from relatively large rocks falling out in the case of rock protection devices, the ring deforms in that it is increasingly extended. This causes progressive damping of an overload. <IMAGE>

Description

PATENTANWALT ■" PATENT ADVERTISER ■ "

DIPL.-ING. WERNER LORENZ 12.01.1984 - OkDIPL.-ING. WERNER LORENZ 01/12/1984 - OK

Anmelder: Akte: FA 1159 Applicant: File: FA 1159

FATZER A6 Drahtse i.l fabrik
SaImsacherstr . 9
CH-8590 RomanshornFATZER A6 wire rope at the factory
SaImsacherstr. 9
CH-8590 Romanshorn

Vorrichtung zur Ueberlast-Stossdämpfung von Seilkonstruktionen Device for overload shock absorption of rope constructions

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ueberlast-Stossdämpfung von Seilkonstruktionen.The invention relates to a device for overload shock absorption of rope constructions.

Zur Steinschlagsicherung haben sich starr verankerte Drahtseile oder Drahtseilnetze als ungeeignet erwiesen, da sie grosse Felsbrocken oder aus grosser Höhe herabfallende Steine infolge ihres beschränkten Energieaufnahmevermögens nicht aufzuhalten in der Lage sind. Anderseits können die Seilquerschnitte aus Transport- und Kostengründen nicht beliebig gesteigert werden.For rockfall protection, rigidly anchored wire ropes or wire rope nets have proven to be unsuitable because they large boulders or stones falling from a great height due to their limited energy absorption capacity are unable to stop. On the other hand, the cable cross-sections can for reasons of transport and costs cannot be increased at will.

Aus der CII-PS 610 631 ist bereits eine Klemmverbindung für Drahtseile bekannt, bei der sich im Kraftübertragungsweg eine Seilschlaufe befindet. Bei erhöhter Zugbelastung des Seiles ergibt sich an den Klemmorganen eine die Haftreibung übersteigende Kraft, wodurch eine Energie aufnehmende, die Schiaufengrösse vermindernde Seilgleitung entsteht. Unbefriedigend ist dabei jedoch, dass die Kraft bis zum Eintritt der Seilgleitung unerwünschterweise in relativ weiten Grenzen variiert und sich durch Rost, Temperatureinfluss und das Kriechverhalten der verwendeten Werkstoffe nachträglich ändern kann.From the CII-PS 610 631 a clamp connection for wire ropes is already known, in which the power transmission path a rope loop is located. With increased tensile load on the rope, there is static friction on the clamping elements Excessive force, creating an energy-absorbing rope slide that reduces the loop size arises. However, it is unsatisfactory that the force up to the point where the rope slides is undesirably in varies relatively wide limits and is affected by rust, the influence of temperature and the creep behavior of the materials used Can change materials afterwards.

Die mit der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Ueberlast-Stossdämpfung von Seilkonstruktionen zu schaffen, bei der sich das Dämpfungsverhalten mit erhöhter Genauigkeit vorbestimmen lässt und eine verbesserte Ausnützung der Seilzugfestigkeit ermöglicht, indem die Vorrichtung relativ grosse Stossbelastungen abzubauen vermag.The object to be achieved with the present invention is to provide a device for overload shock absorption of rope constructions in which the damping behavior is predetermined with increased accuracy and allows improved utilization of the tensile strength of the cable by making the device relatively large Able to reduce shock loads.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1.

Dadurch gelingt es, eine starke Dämpfung von Ueberlast zu erreichen, wobei zwei physikalische Effekte kumulativ zur Anwendung gelangen, nämlich einerseits Aufnahme von Deformationsenergie durch das Zwischenstück, wobei ein progressiver Dämpfungseffekt mit zunehmender Spreizung desselben eintritt; und anderseits infolge des durch die Deformation des Zwischenstückes zunehmenden Seildurchhanges eine tragkrafterhöhende Seilgeometrie entsteht.This makes it possible to achieve a strong attenuation of overload, whereby two physical effects are cumulative come to use, namely on the one hand absorption of deformation energy by the intermediate piece, wherein a progressive damping effect occurs with increasing spread of the same; and on the other hand as a result of the Deformation of the intermediate piece with increasing rope sag a rope geometry that increases load-bearing capacity is created.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Funktionsschema der Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.1 shows a functional diagram of the device, FIG. 2 shows a side view of the device, Fig. 3 is a plan view of the device.

Im Funktionsschema gemäss Fig. 1 ist ein gestrecktes Seil 3 mit Verankerungsstellen 4 dargestellt. Nahe bei den beiden Verankerungsstellen 4 befindet sich je ein Zwischenstück 2 in Form eines quergeschlitzten Ringes. An den dem Schlitz benachbarten Ringenden sind die Seile 3 festgemacht. Wenn nun auf das Seil 3 eine Last G - beispielsweise in Form eines herabfallenden Fels- oder Gesteinsbrockens - auftritt, werden die beiden Zwischenstücke 2 plastisch deformiert, wobei sie von der Ringform ausgehend zunehmend eine gestreckte Form 2' einnehmen. Dadurch vergrössert sich die effektive Seillänge und nimmt schliesslich die in unterbrochenen Linien mit 3' bezeichnete Form an, wobei die Last gleichzeitig die mit G' bezeichnete Lage einnimmt. Während des Str,eckvorganges erfolgt eine starke Dämpfung der auf das Seil 3 einwirkenden Belastung. Beim Auffangen eines herabstürzenden grossen Fels- oder Gesteinsbrockens wird diesem im Verlauf der Seilverlängerung mindestens ein grosser Teil seiner kinetischen Energie durch die Deformierung der beiden Zwischenstücke 2 entzogen. Hinzu kommt noch eine weitere Zugschlagdämpfung herrührend von der Traggeometrie, indem das Seil die inIn the functional diagram according to FIG. 1, there is a stretched rope 3 shown with anchoring points 4. There is an intermediate piece each close to the two anchoring points 4 2 in the form of a cross-slit ring. The ropes 3 are fastened to the ring ends adjacent to the slot. If now a load G is placed on the rope 3 - for example in the form of a falling rock or boulder - Occurs, the two intermediate pieces 2 are plastically deformed, starting from the ring shape increasingly take a stretched shape 2 '. This increases the effective rope length and ultimately decreases the shape indicated by 3 'in broken lines, the load at the same time being indicated by G' Position. During the stretching process, a strong damping of the load acting on the rope 3. When catching a falling large rock or The rock becomes at least a large part of its kinetic energy in the course of the rope extension withdrawn by the deformation of the two intermediate pieces 2. In addition, there is an additional shock absorption resulting from the load-bearing geometry, in that the rope has the in

Fig. 1 mit 3¹ bezeichnete Form annimmt. Diese beiden Effekte überlagern sich, sodass eine progressiv wirkende Schlagdämpfung und Tragkrafterhöhung eintritt.Fig. 1 assumes the shape designated ^{3 1.} These two effects are superimposed so that a progressive dampening effect and an increase in the load capacity occur.

Gemäss den Fig. 2 und 3 hat das Zwischenstück 2 die Form eines offenen - also durch einen Querschlitz getrennten Ringes. Die beiden Ringenden sind als Gabeln 12 ausgebildet und dienen zur Aufnahme von Seil schlaufen 6, welche von durchgestreckten Bolzen 7 durchdrungen werden. Die Seilenden werden durch Seilklemmen 10 gesichert. Die beiden Ringenden werden vorzugsweise durch eine als Sollbruchstelle wirkende Schweissnaht 8 verbunden, wobei die Schweissverbindung sich nur über einen Bruchteil des Ringquerschnittes erstreckt.According to FIGS. 2 and 3, the intermediate piece 2 has the shape an open ring - that is, separated by a transverse slot. The two ring ends are designed as forks 12 and are used to accommodate rope loops 6, which are penetrated by bolts 7 extending through. The ends of the rope are secured by rope clamps 10. The two ring ends are preferably used as a predetermined breaking point acting weld seam 8 connected, the welded connection only over a fraction of the ring cross-section extends.

Der Ring besteht vorzugsweise aus plastisch deformierbarem, möglichst wenig federndem Stahl, hat Kreisform und - abgesehen von den Seilbefestigungsstellen - gleichbleibende Querschnittsform.The ring is preferably made of plastically deformable steel that is as little resilient as possible, has a circular shape and apart from that from the rope attachment points - constant cross-sectional shape.

Als Ausführungsvariante ist es auch möglich, das Zwischenstück 2 als V- oder U-Form auszubilden, wobei an den freien Schenkelenden die Seile 3 festgemacht sind.As a variant, it is also possible to use the intermediate piece 2 to be designed as a V- or U-shape, the ropes 3 being fastened to the free leg ends.

Zur Beeinflussung der Deformierungscharakteristik kann der Material-Querschnitt des Zwischenstückes so gewählt werden, dass er mit zunehmendem Abstand von den Seilbefestigungsstellen grosser wird. Das Zwischenstück 2 kann entweder vollwandig oder als Hohlkörper ausgebildet sein. Das Seil 3 ist vorzugsweise ein Drahtseil; es könnte auch Teil eines Drahtnetzes sein. Ferner könnte das Seil 3 mindestens teilweise aus Kunststoff bestehen.To influence the deformation characteristics can the material cross-section of the intermediate piece can be chosen so that it increases with increasing distance from the rope attachment points gets bigger. The intermediate piece 2 can either be solid-walled or designed as a hollow body. The rope 3 is preferably a wire rope; it could also be part of a wire network. Furthermore, the rope 3 consist at least partially of plastic.

Die eine Seite des Zwischenstückes 2 könnte auch mit einer verankerten Stange über einen Haken verbunden werden.One side of the intermediate piece 2 could also be connected to an anchored rod via a hook.

An Stelle von zwei Zwischenstücken könnte auch nur ein einziges oder aber mehr als zwei solche Zwischenstücke 2 in einer Seilkonstruktion eingebaut werden.Instead of two intermediate pieces, only a single or more than two such intermediate pieces could be used 2 can be installed in a rope construction.

Claims (8)

PATENTANWALT ' '' %%££££>* DIPL.-ING. WBRNER LORENZ 12.01.1984 - Ok Anmelder: Akte: FA 1159 FATZER AG Draht sei1 fabrik Sa lmsacherstr. 9 CH-8590 Romanshorn Pat entansprüchePATENTANWALT '' '%% ££££> * DIPL.-ING. WBRNER LORENZ 01/12/1984 - Ok Applicant: File: FA 1159 FATZER AG Wire sei1 factory Sa lmsacherstr. 9 CH-8590 Romanshorn Patent claims 1. Vorrichtung zur Ueberlast-Stossdämpfung von Seilkonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seilzug mindestens ein durch Zugkräfte plastisch deformierbares Zwischenstück (2) eingebaut ist, das sich bei einer auf das Seil (3) einwirkenden Ueberlast verformt.1. Device for overload shock absorption of rope constructions, characterized in that in the cable pull at least one which is plastically deformable by tensile forces Intermediate piece (2) is installed, which is deformed in the event of an overload acting on the cable (3). 2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (2) ein offener Ring ist, an dessen der Oeffnung benachbarten Ringenden die Seile (3) befestigt sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the intermediate piece (2) is an open ring, the ropes (3) are attached to the ring ends adjacent to the opening. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringöffnung durch eine Sollbruchstelle (8), insbesondere eine Schweissnaht, überbrückt ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the ring opening through a predetermined breaking point (8), in particular a weld seam is bridged. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus Metall besteht, eine Kreisform aufweist und - von den Seilbefestigungsstellen abgesehen — am Umfang mindestens angenähert gleichen Materialquerschnitt hat.4. Device according to claim 2, characterized in that the ring is made of metal, a circular shape and - apart from the rope attachment points - at least approximately the same material cross-section on the circumference Has. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (2) ein U- oder V-förmiger Metal]körper ist, an dessen Schenkelenden die Seile (3) angre ifen.5. Device according to claim 1, characterized in that that the intermediate piece (2) is a U- or V-shaped metal body, on whose leg ends the ropes (3) attack. 6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüchen 1-3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialquerschnitt des Zwischenstückes (2) mit zunehmendem Abstand von den Seilbefestigungsstellen zunimmt.6. Device according to one of claims 1-3 or 5, characterized in that the material cross section of the intermediate piece (2) increases with increasing distance from the rope attachment points. 7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (2) aus voilwandigem Material besteht.7. Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the intermediate piece (2) consists of consists of solid walled material. 8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (2) als Hohlkörper ausgebildet ist.8. Device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the intermediate piece (2) as Hollow body is formed.