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Keine Angst, eine Nadelklemme existiert so nicht 1/1, wie sollte sie denn auch bei einem massiven Förderseil aus Stahldrähten funktionieren? Die Nadelklemme wurde im Jahr 2015 während eines Schulabschlussprojektes im Sinne eines Seilbahnmodells entworfen, erstellt und in Betrieb genommen. Immer wieder werfen sich Modelltüftler optimistisch in das Metier „kuppelbare Modellseilbahn“. Viele scheitern zwar nicht an der Planung, sondern viel mehr an der Ausführung. Eine kuppelbare Modellseilbahn benötigt eine intensive Arbeitszeit, gutes handwerkliches Geschick und die dazu nötigen Maschinen wie beispielsweise Metallbearbeitungsmaschinen oder 3D Drucker etc.

In Zusammenarbeit mit zwei guten Kollegen planten und konstruierten wir eine kuppelbare Modellseilbahn innert kürzester Zeit für ein Schulprojekt. Die Bauzeit belief sich von Oktober 2014 bis Februar 2015. Das Modell entspricht ca. der Grösse von 1:25, wobei wir aber keine Bahn als Vorbild genommen haben. Das Prinzip der Klemme ist einfach erklärt und wird im Video weiter unten perfekt in Szene gesetzt. Durch das herunterdrücken des Hebels, fährt im Innern der Klemme eine dünne Nadel heraus. Diese Nadel sticht ins Kunststoffseil und kuppelt die Kabine an. Bei der Einfahrt in die Station funktioniert das Prinzip gerade umgekehrt. Der Hebel wird hinauf gedrückt, die Nadel zieht sich aus dem Seil und die Kabine ist abgekuppelt. Die Klemme ist bistabil, jedoch besitzt keine Feder. Die Nadel wird ganz einfach durch den Reibungswiderstand des Seils sowie Klemmengehäuse in Stellung gehalten. Die Klemme ist ein Eigenbau von uns. Spezielle CNC Maschinen, Material und Platz zum Arbeiten stellten uns damals die Unternehmen Garaventa Thun, Laserschnitt AG Uetendorf und Norm Aufzüge AG Bern zur Verfügung.

Klemme offen
Detail Nadel
Klemme geschlossen
Detail Nadel

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Die Fundamente für die heute so bekannte Giovanola Klemme stellte nicht etwa Schweizer Konstrukteure auf, nein, es war ein französisches Unternehmen. Die Firma des Brevets Français d’Equipement Touristique entwickelte 1948 eine VR101 ähnliche Kuppelklemme für Einseilumlfaubahnen. In der Französischen Ortschaft Thollon sollte daraufhin eine solche Seilbahn gebaut werden. British Ropeway Engineering Company, kurz Breco und Giovanola aus Monthey bekamen schliesslich den Auftrag diese Seilbahn mit der französischen Klemme zu bauen. Giovanola hatte den Auftrag, die Klemmen herzustellen. Breco konzentrierte sich auf die Streckenbauwerke und Stützen. Der Bau begann im Jahr 1949. Ein Jahr später erhielt Giovanola einen Auftrag im Schweizer Verbier ebenfalls eine kuppelbare Einseilumalfubahn zu erstellen. Fast gleichzeitig wurden aber schwerwiegende Mängel im Bereich Sicherheit in Thollon bei der bisherigen französischen Klemme festgestellt. Die Schweizer Behörden liessen darum den Bau mit der selben Klemme in der Schweiz nicht zu. Giovanola war also gezwungen, innert kürzester Zeit die Klemme umzubauen. Geringe vier Wochen dauerten die Arbeiten bei Giovanola, ehe die heutige Klemme geboren war. Fortan setzte man bei jeder kuppelbaren Anlage Giovanolas solche Klemmen ein. Auch jene Bahn in Thollon wurde sofort umgebaut. Die britische Firma Breco profitierte von der neuen Klemme und erhielten eine Lizenz für den Einbau dieser «neuen» Klemme.

Die Giovanola Klemme basiert auf einem ganz einfachen und unterhaltsarmen Schwerkraftprinzip. Grob gesagt bilden drei Teile die ganze Mechanik in der Klemme. Ein starres Gussstück, welches das Gehäuse darstellt, ein in der Z-Achse bewegliches Gussstück und ein Mitnehmer, welcher mit dem Druckbolzen der inneren beweglichen Klemmbacke verbunden ist. Das in der Z-Achse bewegliche Gussstück ist direkt mit dem Gehängearm und dem Fahrbetriebmittel verbunden. Es ist im Gehäuse durch vier Nadellager gelagert und hat die Aufgabe durch einen gefrästen Schlitz den Mitnehmer, sprich den Druckbolzen zu betätigen. Die Kuppelrolle ist ebenfalls fix mit dem beweglichen Gussstück befestigt.

Beim Anheben der Kuppelrolle wird der Druckbolzen betätigt und entlastet die innere Klemmbacke. Mithilfe von zwei kleinen Schraubenfedern, verschiebt sich die innere Klemmbacke und kuppelt sich vom Förderseil ab. Umgekehrt fällt die Kuppelrolle samt Fahrbetriebsmittelgewicht nach unten, so kuppelt sich die Klemme an, womit die Klemmkraft rein durch das Gewicht erzeugt wird. Je mehr Leute in der Kabine sitzen, desto grösser ist die Klemmkraft. Weil in der Theorie ein Windstoss von unten gegen den Kabinenboden die Klemme aus dem Förderseil aushebeln könnte, baute Giovanola eine Sicherung in Form eines kleinen Hebels ein. Dieser Hebel muss während den Kuppelphasen durch eine Schiene angehoben und damit betätigt werden.

Viele Hersteller hatten die Lizenz die Giovanola Klemme zu verbauen. Die bekanntesten darunter sind die Firmen Habegger, Städeli, PHB, Ceretti & Tanfani und der Nordamerikanische Vertreter Hall. Bis Mitte der 80er Jahre war die Klemme in den Katalogen der Hersteller, daher mein persönlicher Überbegriff „der Dinosaurier unter den Klemmen“. Demnach war sie für rund vier Jahrzehnte das Mass aller Dinge und daher Bestandteil der Geschichte von kuppelbaren Umlaufbahnen, was ein eindeutiger Rekord darstellt. Insgesamt gab es drei verschiedene Typen von Giovanola Klemmen. Typ eins eine Einfachklemme für 2er Kabinen. Als 4er Kabinen auf den Markt gebracht wurden war es Gesetzlich notwendig, zwei Klemmen zu verwenden und so wurde der Typ eins einfach verdoppelt, Typ zwei war geboren. Typ drei war in seiner Masse noch Grösser und entstand in den 80er für 6er Kabinen.

In der Schweiz müssen alle Anlagen welche mit Giovanola Klemmen ausgerüstet sind bis 2025 ersetzt oder stillgelegt werden. Heute am 26. Februar 2020 verkehren noch deren fünf Exemplare, siehe Fotos.

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Im letzten Winter gab es bei der einzigen kuppelbaren Yan Sesselbahn in Europa im Spanischen Espot einen Unfall. Zum Glück kamen keine Personen zu schaden. Laut diverser Spanischen Medien hat sich ein Sessel aus mir unbekannten Gründen vom Förderseil gelöst. Dies war das Ende der Sesselbahn und damit auch das definitive Ende der Gummifder-Ära von Yan-Lift.

Sesselbahn La Roca in Espot (Feb 2017)

Gleich kurz darauf bemühte ich mich, eine Klemme als Andenken und Souvenir zu organisieren. Dies gelang mir erst nach vielen vergeblichen Kontaktmöglichkeiten mit den zuständigen Personen aus Spanien. Entweder wurde ich gekonnt ignoriert oder bekam nur mässig hilfreiche Antworten. Als ich erfahren habe, dass Leitner den Auftrag für den Neubau erhalten hat, kontaktierte ich Leitner Schweiz. Endlich war ich an der richtigen Quelle. Mithilfe von Leitner wurden mir vier Klemmen und eine Rollenbatterie vor dem Alteisen gerettet. Schlussendlich fuhr ich am 23. November 2019 mit einem Transporter nach Espot und holte mir die Teile ab.

Unter anderem kommt eine Klemme in meinem privaten Besitz. Zwei Klemmen inklusive der Rollenbatterie kommen in das Lager des 2018 neu gegründeten Seilbahn Museum Schweiz. Die letzte Klemme geht in den Besitz von meinem Kollegen, welcher mit auf die Reise nach Spanien kam und die insgesamt 24 stündige Autofahrt mit mir teilte.

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Das Kuppelsystem Doppelmayr Torsion, kurz DT, war rund 24 Jahre ein wichtiger Bestandteil des grossen Seilbahnherstellers Doppelmayr. Bereits 1993 wurde die erste Seilbahn mit diesem Klemmentyp in Malbun an der 4er Sesselbahn Sareiserjoch verbaut. Im Jahr 2016 löste die neue D-Line Klemme die DT-Klemme langsam aber sicher ab. Somit ist die Ära der Doppelmayr Torsion zu ende.

Es gibt verschiedene Baugrössen der DT-Klemme. Die DT104 war für vierplätzige Fahrbetriebsmittel gedacht, für grössere Kapazitäten bis zu acht Personen wurde die DT108 verbaut. Für noch grössere Kabinen kamen doppelte Klemmen zum Einsatz, die DT-215. Die DT-Klemme gehört zu den meist verbauten Kuppelklemmen der Welt.

Die Doppelmayr Torsion Klemme ist die einzige je gebaute Kuppeklemme für Umlaufseilbahnen welche Torsionsfefern eingebaut hat. Der Mechanismus besteht aus einem Kuppelhebel, welcher direkt mit der äusseren und beweglichen Klemmbacke verbunden ist. Wird der Kuppelhebel durch die Kuppelschiene nach unten gedrückt, überschreitet er den Totpunkt und bleibt in der offenen Stellung. Diese Art von Kuppelklemmen werden meistens auch als Kniehebelklemmen bezeichnet, die Grundfunktion ist dementsprechend bistabil.

In den Drehrohren befinden sich vier Torsionsfederstäbe. Am Ende der beiden Drehrohren befindet sich jeweils ein gefrästes Vierkantprofil, durch das die Trosionsfedern hindurchgefädelt sind. In der Mitte der Klemme, also im Hauptblock, befindet sich ebenfalls ein solches fixes Vierkantprofil. Sobald sich die Drehrohre drehen, verdrillen sich die vier Torsionsfedern und erzeugen so die Federkraft. Abgekürzt sind die Torsionsfedern an drei Orten gelagert, in je zwei drehbaren und einem fixen Vierkantprofil (rote Pfeile auf Bild 1). Dieses System ist einfach zu vergleichen mit einem Gummiband, welches man verdrillt. Lässt man das Gummiband wieder los, wir die Federkraft freigesetzt. Wenn die Klemme offen, sprich der Kuppelhebel auf seiner Position ganz unten ist, sind die Torsionsfedern am stärksten vorgespannt. Hinter dem blauen runden Deckel befinden sich die Torsionsfederstäbe (Bild 2 und 3).

Die Funktion der Klemme wird in diesem Video bestens an der Sesselbahn Riedli-Nüegg im Skigebiet Wiriehorn gezeigt. Hier handelt es sich um die Klemmengrösse DT108 mit 6er Sesseln, Jahrgang 2007.

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Anfang September war ich eher zufällig und nicht geplant wieder am Monte Tamaro, der Heerberge für die letzten Carelvaro & Savio Klemmen in der Schweiz. Dabei entstanden durch den grosszügigen Bahnbediensteten an der Bergstation, der uns noch vom letzten Besuch im Juli 2017 gekannt hat, sehr schöne und detaillierte Fotos und Videosequenzen der Klemme. Den Mechanismus habe ich bereits schon erklärt, also gehts ohne Geschwafel gleich zum neuen Material:

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Ein Funitel ist eine kuppelbare Umlaufbahn, welche über zwei parallel und synchron laufende Förderseile verfügt. Speziell daran ist, dass die „Spurweite“ von ca. 3,2m der beiden Förderseile länger ist, als die Kabine breit ist. Der beim Funitel verbaute Gehängearm ist verglichen mit Pendelbahnen und Einseilumlaufbahnen extrem kurz. Ein grosser Vorteil an diesem System ist die Tatsache, dass bei extremen Windverhältnissen der Betrieb immer noch gewährleistet ist.

Eine technische Herausforderung besteht darin, dass beide Förderseile dauernd über die ganze Strecke exakt synchron laufen müssen. Es gibt zwei verschiedene Grundarten die Seilführung bei einem Funitel zu realisieren. Es sind dies die Systeme DMC (Double Mono Cable) und DLM (Double Loop Monocable). Beide unterscheiden sich nur geringfügig bei der Anzahl an Seilen, bzw. der Anzahl an Förderseilschlaufen. Beim DMC kommen zwei separate Fördeseilschlaufen zum Einsatz. Dies wiederum benötigt zwei einzelne Antriebe, welche je eine Antriebsscheibe mit genau gleichem Durchmesser besitzen müssen. Die Geschwindigkeit beider Förderseile werden durch die elektronische Steuerung überwacht und werden daher automatisch aufeinander stets während dem Betrieb aufeinander haargenau angepasst. Beim DLM kommt nur eine Förderseilschlaufe zum Einsatz. Ein sehr langes endloses Förderseil benötigt in der Theorie nur ein Antrieb und nur eine Antriebsscheibe. Durch die enormen Kräfte und länge des Seils kommen hierbei aber gegebenfalls ebenfalls zwei Antriebe und zwei Antriebsscheiben zum Einsatz. Ob jetzt ein DMC oder DLM eingesetzt wird, spielt für die Kuppelklemme keine Rolle.

Das erste Funitel wurde damals 1990 mit der DMC Technik im Skigebiet Val Thorens gebaut. Das Französische Plaungsbüro Dennis Creissels, sowie die Firma Städeli aus der Schweiz. waren massgeblich beteiligt an dem Projekt. Als die Firma Städeli 1991 durch Garaventa übernommen wurde, besass Garaventa ebenfalls die Möglichkeit, selbst Funitel’s zu erstellen. So entstand 1994 das erste Funitel Garaventa’s in Verbier. Das zweite und gleichzeitig auch das letzte jemals gebaute Funitel auf Schweizer Boden ging ein Jahr später in Crans Montana in Betrieb. Jenes Funitel besuchte ich im Juli 2018, von wo auch alle Bilder der Klemme stammen. Garaventa setzte nicht wie Creissels auf ein DMC, sondern auf das DLM System mit nur einer Förderseilschlaufe.

Die entworfene Kuppelklemme bei Creissels gleicht deren von Garaventa enorm, sie sind jedoch in der Funktion komplett anders. Der markante Unterschied besteht darin, dass Creissels’s Kuppelhebel zum öffnen der Klemme nach aussen gedrückt werden, die Kuppelhebel bei bei Garaventa jedoch nach innen. Beide Klemmen sind monostabil. Die hier vorgestellte Klemme zeigt nur jene von Garaventa, ich möchte die Tatsache aber dennoch mithilfe eines Bildes von www.funitel.de , welches die Kuppelstelle des Funitels in Val Thorens mit der Klemme von Creissels zeigt, beweisen. Vergleicht man beide Bilder, so erkennt man den Unterschied anhand der Anordnung der Kuppelschienen perfekt. Damit wäre bewiesen, dass es sich hier um zwei komplett verschiedene Klemmen handelt.

Kuppelstelle mit Klemmen von Garaventa

Nun zum eigentlichen Thema, der Kuppelklemme. Funitel verfügen pro Fahrbetriebsmittel über vier einzeln mechanisch zu betätigende Klemmen. Die in Crans Montana zum Einsatz kommende Klemme ist eine monostabile Schraubenfederklemme, dessen interessanterweise beide Klemmbacken beweglich sind. Von aussen erkennt man nicht, wie der Mechanismus der Klemme funktionieren soll. Bei meinem Besuch durfte ich die Klemme hautnah erkundigen und erkannte dann erst zu Hause mittels eine für mich gemachte Skizze richtig, wie sie denn wirklich funktioniert.

Sobald der Kuppelhebel durch die markanten Kuppelschinen nach innen betätigt wird, wird zur selben Zeit die innere Klemmbacke mittels einer Zwangsöffnungsschiene angehoben. So wie ich das verstehe, dreht sich gleichzeitig die äussere Klemmbacke geringfügig nach aussen und lässt das Förderseil ohne Verschleiss entweichen oder packen. Die Innere Klemmbacke, ersichtlich auf dem vierten Bild, wird in der roten Pfeilrichtung angehoben. Der grüne Pfeil soll hervorheben, wie die innere Klemmbacke entriegelt wird.

Um das ganze zu veranschaulichen, versuchte ich mich an einer Skizze der Klemme (keine Gewähr auf Vollständigkeit und Korrektheit):

Sehr interessant ist auch, dass nicht wie üblich jeder Reifen eine eigene Drehzahl hat, sondern, dass alle miteinander mit dem gleichen Verhältnis verbunden sind. Ein Elektromotor verändert seine Geschwindigkeit und erhöht oder sinkt seine Drehzahl, sobald eine Kabine in der Beschleunigung- oder Verzögerungsphase angekommen ist.