Überlegungen über ... die Belastbarkeit von Konnektoren

In der Welt des Gleitschirmfliegens verwenden wir regelmäßig Konnektoren, um unsere verschiedenen Medien miteinander zu verbinden: Schirm, Gurtzeug, Tragegurte, Rettungsgeräte, Spreizer.

Es gibt sie in verschiedenen Formen: quadratisch, trapezförmig, oval, dreieckig, ... aus verschiedenen Materialien: aus Metall, aus Textil (Dyneema), ... und mit verschiedenen Funktionsweisen: mit automatischer Verriegelung, mit Umkehrschutz, ...

Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die je nach Einsatzgebiet eine mehr oder weniger optimale Nutzung ermöglichen. Aber wenn es einen Aspekt gibt, den wir alle im Hinterkopf haben, wenn wir über Konnektoren sprechen, und der einigen "Sorgen" bereitet, dann ist es die Bruchfestigkeit. Kurz gesagt: Ist der Konnektor, den ich hier verwende, stark genug?

Wie kann man sicher sein, dass das Modell, das man ausgewählt hat, den verschiedenen Belastungen, denen es ausgesetzt sein wird, ausreichend standhält? Natürlich gibt es Normen!

Es gibt sie für Segel, für Gurtzeuge, für Spreizer und für Rettungsschirme, aber im Hängegleitersport gibt es bislang keine für Konnektoren, die doch das Bindeglied zwischen all diesen Elementen sind.

Betrachten wir jede der bestehenden Normen, um zu sehen, was wir als empfohlene Widerstandswerte an den verschiedenen Stellen finden können, an denen sich Konnektoren befinden könnten.

GLEITSCHIRM: Norm EN 926-1&2

Teil 1 befasst sich mit der strukturellen Festigkeit und Teil 2 mit dem Flugverhalten. Wir werden uns daher nur mit EN 926-1 beschäftigen.

Im Rahmen dieser Zulassung wird der Schirm zwei Tests unterzogen: Erst wird der Schirm einem starken Schock (1000 DaN bis 1200 DaN) ausgesetzt, den er unbeschadet überstehen muss (die kalibrierte Sicherung muss versagen, nicht der Schirm oder seine Bestandteile). Dann wird die strukturelle Festigkeit getestet, indem der aufgeblasene Schirm auf dem Heck eines Fahrzeugs bis zu einem Maximum von 8 G belastet wird, was dem 8-fachen des maximalen zulässigen Gesamtgewichts des betreffenden Schirmes entspricht. Sobald dieser Wert erreicht ist, wird der Schirm zur Analyse freigegeben. Es dürfen keine strukturellen Schäden auftreten. Diese Belastung verteilt sich auf das gesamte Segel, das Gewebe, die Nähte, die Leinen, aber auch auf die Tragegurte. Und diese sind es, die die Verbindungsstücke aufnehmen werden, mit denen der Schirm mit dem Gurtzeug verbunden wird.

Mit diesem Test kann man also ableiten, dass die Mindestfestigkeit, die an jedem Tragegurt (und somit an dem dazugehörigen Verbindungsstück) gefordert wird, das 8-fache des maximalen zulässigen Gesamtgewicht des Segels, geteilt durch 2 (für jedes Verbindungsstück) betragen muss. Bei einem Segel mit 145 kg maximalem zulässigen Gesamtgewicht ergibt sich daraus eine Mindestfestigkeit von 5,8 KN an jedem Konnektor. (8x G x 145)/2 = 5,8KN. (mit G aufgerundet auf 10m/s²)

Bei einem Schirm, der für den Tandemflug konzipiert ist, muss jede Verbindung, die die Spreizer mit dem Schirm verbindet, eine Mindestfestigkeit von 9,6KN aufweisen. Bei einem max Gesamt-Fluggewicht von 240 kg, das mit 8 G beladen ist.

SPREIZER: LTF-Norm NfL II 91/09

Eine Last, die 9G des maximalen PTV entspricht, wird auf die Schirmverbindung aufgebracht, wobei als Ankerpunkte die Piloten- und die Passagierverbindung (oberer und unterer Punkt nacheinander) verwendet werden. Die gleichen Tests werden mit dem Verankerungspunkt des Rettungsschirms durchgeführt. Bei einem maximalen zulässigen Gesamtgewicht von 240 kg bei Tandemschirmen ergibt sich ein Belastungswert von 21,6KN (mit G aufgerundet auf 10m/s²). Das sind 10,8KN auf jedem Spreizer.

RETTUNGSSCHIRM: Norm EN 12491

In Anbetracht des Rettungsschirms und seiner Verbindung mit dem Gurtzeug ist es leider nicht möglich, sich auf einen in KN bezifferten Widerstandswert zu beziehen. Dies liegt daran, dass der Strukturtest nicht auf die gleiche Weise durchgeführt wird wie bei Gleitschirmen mit einem Lastanstieg und einer kalibrierten Sicherung. Der Rettungsfallschirm und sein Testsystem werden aus einer Höhe abgeworfen, die ausreicht, um eine Geschwindigkeit von 60 m/s (bei der höchsten Belastung) zu erreichen, und dann wird die Öffnung ausgelöst. Der Fallschirm muss diesen Test ohne jegliche Beschädigung überstehen. Leider ist es nicht möglich, daraus einen Wert in KN zu extrahieren, der uns helfen würde, die Mindestfestigkeit des Verbindungsstücks zu den Rettungsgurten oder zum Gurtzeug (wenn die Rettungsgurte Teil des Rettungsschirms sind) zu definieren. Wir müssen einen anderen Weg finden, um diesen Wert zu bestimmen ...

GURTZEUG: Norm EN 1651

Das Gurtzeug ist das zentrale Element der Ausrüstung eines Gleitschirmfliegers. An ihm werden der Schirm und das Rettungssystem (Fallschirm und Tragegurte) direkt oder mithilfe verschiedener Verbindungsstücke befestigt. Die Referenznorm ist daher von entscheidender Bedeutung für die strukturelle Festigkeit, die von den Verbindungsstücken erwartet wird.

Für alle strukturellen Festigkeitstests nimmt die Norm eine Pilotmasse von 100 kg als Referenz. Für diese Referenz beträgt die größte Last, die während der Tests aufgebracht wird, 15000N (15KN), was einer Beschleunigung von 15G entspricht. Zur Erinnerung: Die Beschleunigung, die bei Gleitschirmen berücksichtigt wird, beträgt 8G. Wenn Hersteller das Gurtzeug für eine Masse von mehr als 100 kg zulassen wollen, wird der Test mit einem Korrekturfaktor gewichtet, der (Mc / Mref) entspricht, wobei Mc die getestete Masse und Mref die Referenzmasse von 100 kg ist. Für einen Test mit 120 kg ergibt sich somit ein Faktor von (120/100)=1,2, der alle Belastungswerte aktualisiert. Für den maximalen Wert von 15KN ergibt sich 15 x 1,2 = 18KN.

Bezüglich der Verbindung des Schirms haben wir einen Test, der symmetrisch 15KN anwendet und somit 7,5KN auf jeden der Ankerpunkte anwendet. Dasselbe gilt für die Verankerungen der Schultertragegurte. Bei einem größeren Pilotengewicht (120 kg) erhöht sich der Mindestwert an jeder Verankerung auf 9KN.

Es gibt eine Besonderheit in dieser Norm bezüglich der Rettungsgerät-Tragegurte. Wenn diese mitgeliefert werden und fest am Gurtzeug befestigt sind, beträgt der Testwert 15KN. Wenn diese jedoch abnehmbar sind oder separat geliefert werden, erhöht sich der Wert für die Belastung der Rettungsgurte auf 24KN! Das bedeutet, dass die Verbindungsstücke, die sie mit dem Gurtzeug verbinden sollen, theoretisch eine Mindestlast von 12KN aufweisen müssen.

Gar nicht so einfach, den Überblick zu behalten, oder?

Die folgenden Zeichnungen werden uns helfen, diese verschiedenen Werte in Beziehung zueinander zu setzen und uns dabei helfen, ein wenig klarer zu sehen. Für jede Norm gibt es eine Farbe und den dazugehörigen Mini-Widerstandswert.

Rettungsgerät-Standard: EN 12491

SCHLUSSFOLGERUNG

Unsere vorherige Analyse hat uns gezeigt, dass die Werte der Konnektoren, um mit den verschiedenen Mindestwiderständen, die in den verschiedenen Normen gefordert werden, übereinzustimmen, wie folgt sein müssen:

- Verbindung Gurtzeug / Soloschirm: 7,5KN für ein Gurtzeug mit einer Zulassung von 100kg und 9KN für 120kg

- Verbindung Gurtzeug (Pilot oder Passagier) / Spreizer beim Tandemschirm: dito, 7,5KN oder 9 KN

- Verbindung Spreizer / Tandemschirm: 10,8KN

- Verbindung Rettungsgurte / Solo-Rettungsschirm: 15KN bei 100kg zugelassenem Gurtzeug, und 18KN bei 120kg: ACHTUNG: Nur wenn die Gurte fest am Gurtzeug montiert und nicht abnehmbar geliefert werden!

- Verbindung Rettungsgurte / Rettungsschirm, wenn die Tragegurte separat geliefert werden und zerlegbar sind: 24KN. Gilt für Solo- und Tandemschirme.

- Verbindung Gurtzeug / Rettungsgurte (wenn abnehmbar): 7,5KN für ein Gurtzeug mit einer Zulassung von 100kg und 9KN für 120kg

- Verbindung Spreizer / Tandem-Rettungsgerät: 12KN

Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Konnektoren haben eine angegebene Festigkeit von 18KN bis 26KN, unabhängig davon, ob sie aus Zicral oder Textilien bestehen. Stahlverbinder können bis zu 28KN und manche Textilverbinder bis zu 30KN stark sein!

Die Widerstandswerte befinden sich normalerweise direkt auf den Konnektoren, wenn dies möglich ist.

Sie sind also in den meisten Fällen ausreichend widerstandsfähig, wenn man sie mit Bedacht auswählt und in der richtigen Position verwendet. Wie Sie gesehen haben, ist dies jedoch nicht unbedingt einfach, da die verschiedenen Normen nicht aufeinander abgestimmt sind. Der beste Weg, um sicher zu sein, ist, nur Verbindungsstücke zu verwenden, die für jeden Zweck geeignet sind und einen Widerstandswert von mehr als 24 KN haben, was der wichtigste Mindestwert in allen Normen ist (In der EN 1651 für unabhängige Rettungsgurte). Diesen Wert finden Sie auf jedem Verbindungsstück. Im Zweifelsfall wenden Sie sich bitte direkt an den Hersteller, damit er Ihnen weitere Informationen geben kann.

Achten Sie jedoch darauf, die anderen Eigenschaften (Verriegelung, Mehrachsenarbeit, Ermüdungsarbeit, Abmessungen) jedes Verbinders zu berücksichtigen, bevor Sie ihm eine Rolle zuweisen

Wir laden Sie ein, die "Überlegungen über ... Konnektoren" zu durchstöbern, wo Sie weitere Einzelheiten finden.