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Die
Erfindung betrifft einen Gleit-Federstift, der vorzugsweise dazu
geeignet ist, Bauteile zu lagern und zu arretieren und diese durch
Querkraft einfach und selbsttätig
wieder freizugeben. Insbesondere steht die Lagerung von Bauteilen
im Möbelbau
im Vordergrund, wie z.B. Türen
und Klappen drehbar zu lagern, vor allem jedoch Regalböden unsichtbar
in Lochbohrungen/-bohrreihen von Seitenwänden zu arretieren.
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Es
ist bekannt, dass im Bereich des Möbelbaus diverse Stifte, allgemein
Bodenträger,
verwendet werden, um Regalböden
zwischen zwei seitlichen Wänden
zu arretieren.
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Im
Bereich des Möbelbaus
sind folgende Systeme bekannt:
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Der Steckbodenträger:
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Steckbodenträger haben
meist eine zylindrische Grundform. Häufig wird an Ihnen ein Tiefenanschlag
zum Einstecken erzeugt z.B. über
einen Absatz, einen mittigen Ring (Duplo), einer Kunststoffkappe über dem
Kern (Glasbodenträger)
oder durch Verformung der Grundform (Löffelbodenträger). Steckbodenträger werden
in die Bohrreihen der Seitenwände
eingesteckt, der Regalboden dann von oben aufgelegt. Etwa 50% des
Trägers
ist von der Unterseite sichtbar.
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Der Winkelträger:
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Ein
weiterer gebräuchlicher
Bodenträger
besteht prinzipiell aus kleinen Winkeln.
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An
dem einen Schenkel der Winkel, der jeweils an der Seitenwand anliegt,
sind Stifte angeformt oder Schraublöcher zur Befestigung gebohrt; manche
haben an dieser Stelle besondere Haken, die in dazugehörige Rasterschienen passen.
Der zweite Schenkel bildet die Auflagefläche für den Boden; er ist entweder
plan oder mit einem konischen lotrechten Zapfen oder mit einem eingesteckten Glasnoppen
für den
jeweiligen Anwendungsfall versehen. Der Boden wird von oben aufgelegt;
deutlich über
50% des Trägers
ist von der Unterseite sichtbar.
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Der Einlassbodenträger:
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Hierbei
wird ein meist zylindrisches Halteelement lotrecht an die Seitenwand/Bohrreihe
geschraubt. Der Regalboden erhält
passend dazu unterseitig eine zylindrische Ausfräsung und wird damit bei der
Montage von oben über
das Halteelement gestülpt.
Hierbei verdeckt er den Befestigungspunkt und einen Großteil des
Halteelements. Etwa 25% des Trägers
bleibt von der Unterseite sichtbar.
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Das Spannprinzip:
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Das
Spannprinzip arbeitet ähnlich
wie der Einlassbodenträger.
Die Regalböden
werden ebenfalls von der Unterseite an bestimmten Stellen ausgefräst. In diese
Ausfräsungen
werden besondere Hülsen
eingesetzt, die über
innere Keil- und Spannsysteme verfügen. Im Formschluss mit den
eingesetzten Stiften in den Korpusseiten werden diese konstruktiv zusammengezogen.
Etwa 25% des Trägers
ist ebenfalls von der Unterseite sichtbar.
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Das Excenterprinzip:
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Es
ist eine Weiterentwicklung des Spannprinzips. Der Aufbau ist ähnlich,
die Verspannung erfolgt allerdings nicht über Keilsysteme, sondern über Verdrehung
einer Excenterhülse,
die von unten in den Boden eingefräst ist. Sie geht eine kraftschlüssige Verbindung
mit den Stiften ein.
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Der
Boden wird von oben montiert; etwa 25% des Trägers oder seiner Abdeckkappe
ist von der Unterseite sichtbar. Das Excenterprinzip findet allerdings
häufiger
bei der Korpusmontage Anwendung, als bei Regalböden.
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Der Nutbodenträger:
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Der
Bodenträger
für genutete
Böden arbeitet weitgehend
unsichtbar. Hierbei ist an den Zapfen, der in die Bohrreihe gesteckt
wird, ein keilförmig
abgeschrägter
Kubus angeformt. Der Regalboden wird passend dazu mit einer stirnseitigen
Nut versehen und nicht von oben aufgelegt, sondern von vorne über den
Kubus des Trägers
geschoben. Der Träger ist
im montierten Zustand nicht sichtbar. Eine Bügelform des Prinzips ist auch
als „Schwedenträger" bekannt.
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Die
DE 69 11 169 U enthält einen
Stift, welcher zur Lagerung von Fachböden Anwendung findet. Dieser
Stift hat den Nachteil, dass er nach dem Einrasten in dem gegenüberliegenden
Regalboden zwar zur Seite geklappt wird, letztlich aber sichtbar bleibt.
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Der
Federstift in der
DE
44 42 747 A1 ist nach dem Zusammenfügen der Bauteile zwar nicht sichtbar,
lässt sich
jedoch nicht durch Querkraft aus dem sich gegenüber befindlichen Element lösen, sondern
ausschließlich
durch Längskraft,
also durch Herausziehen. Für
das Einfügen
eines Fachbodens in ein Regalsystem ist dieser Stift nicht brauchbar, wenn
das System nicht auseinander gebaut werden soll.
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Allen
hier genannten und bekannten Bodenträgerprinzipien ist gemein, dass
mindestens einer ihrer Bauteile jeweils in der Korpusseitenwand
montiert wird – entweder
in Reihenlochbohrungen oder in Rasterschienen. Bei den meisten Bodenträgern wird der
Regalboden von oben aufgelegt; ein nicht unerheblicher Teil der
Träger
bleibt auch nach der Montage sichtbar. Einzig der Nutbodenträger unterscheidet sich
in Montagerichtung und Sichtbarkeit.
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Darüber hinaus
sind Patentschriften betreffend weiterer Stifte und Arretierungsmechanismen
zu berücksichtigen,
welche nicht zwingend auf dem Gebiet des Möbelbaus sondern z.b. im Bereich
der Schließtechnik
zu finden sind.
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Die
US 56 90 371 A bezeichnet
ein System im Bereich des Brandschutzes, wobei ein Stift durch Krafteinwirkung
in ein sich gegenüber
befindliches Element einschnappt und sich die dadurch verbundenen
Teile falls überhaupt
nur unter erheblicher Krafteinwirkung wieder trennen lassen. Der
vorliegenden Erfindung kommt die
US 56 90 371 A insofern nicht nahe, als bei
letzterer eine durch Querkraft eingeleitete Trennung nicht möglich ist
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Die
US 3 197 247 A enthält als patentfähigen Inhalt
ausschließlich
eine reibungsarme Schließbolzen-Führungshilfe.
Die übrigen
Bestandteile waren nach Einlassung des Erfinders bereits Stand der Technik
im Zeitpunkt der Anmeldung. Auch ist durch die
US 3 197 247 A nicht gewährleistet,
die Sichtbarkeit des Bolzens nach Zusammenfügen zweier Elemente zu verhindern.
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Die
US 5 427 420 A hat ähnliche
Funktion wie die
US 56 90 371
A und bezeichnet eine Verbindung, um im Bereich des Brandschutzes
bei Brandschutztüren
Rückbewegungen
eines Riegelbolzens gegen die Vorspannung einer Feder zu erlauben,
wobei unter Verwendung eines schmelzbaren Materials sichergestellt
werden soll, dass intensive Wärme eine
blockierende Sperre nicht mehr außer Kraft setzt, die dem Rieglbolzen
es erlaubt, sich zu lösen.
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Die
US 5 427 420 A hat
mit vorliegender Erfindung insofern keine Übereinstimmung, als letztere keine
unlösbare
Arretierung bezweckt sondern vielmehr gerade durch unwesentliche
Querkraft gelöst werden
kann.
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Die
US 5 121 950 A bezeichnet
als Bestandteil einen feueraktivierten Riegelbolzen innerhalb eines
Türsystems,
welcher im Falle eines Brandes aus einer schmelzbaren Vorspannung
gelöst
wird und von einer Aussparung in einem gegenüber liegenden Pfosten aufgenommen
wird.
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Auch
die
US 5 121 950 A hat
mit der vorliegenden Erfindung nicht gemein, dass der besagte Bolzen
aus dem Pfosten durch eingeleitete Querkraft wieder gelöst werden
kann. Vielmehr soll gerade der Brandschutz gewährleisten, dass ein Lösen der
zusammen gefügten
Teile nicht möglich
ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat es sich in erster Linie zur Aufgabe gemacht,
die visuelle Auffälligkeit
aller Prinzipien zu beseitigen. Der neue Bodenträger sollte im montierten Zustand
unsichtbar sein sowie die notwendigen Bearbeitungsschritte an den Holzteilen
auf ein Minimum (zwei Bohrungen pro Haltepunkt – eine in der Seitenwand und
eine im Boden) reduzieren. Auch technisch nicht versierte Personen sollen
in der Lage sein, den Regalboden ohne Verwendung speziellen Werkzeuges
umzusetzen, das heißt
zu montieren und wieder zu entfernen.
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Dieses
Problem wird durch die in dem Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
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Um
Bewegungsraum für
die Mechanik zu gewinnen, wird der neue Bodenträger nicht wie üblich in der
Seitenwand, sondern auf der anderen Seite, in einer axialen Bohrung
im Regalboden montiert. In einer umschließenden Gleithülse arbeitet
ein Federstift, der nach dem Türschloss-Prinzip über seine
speziell an die Bohrlöcher
angepasste Geometrie gesteuert und gelöst wird – so, als wenn man eine Tür erst in
ihr Schließblech
hinein und anschließend
weiter hindurchziehen würde.
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Die
Problemstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
jeweils ein Gleit-Federstift in einem Bohrloch in dem zu lagernden
Element montiert wird. Beispielsweise werden für die Arretierung/Lagerung
eines Regalbodens mindestens drei – in der Regel jedoch vier – Gleit-Federstifte
benötigt.
Die Gleit-Federstifte bohrt man analog zum Verlauf der Lochbohrungen,
in die sie später
eingreifen sollen, in die jeweilig zu lagernden Böden und
steckt oder presst sie gleichgerichtet ein.
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Ein
so bestückter
Boden wird dann folgenderweise in den Seitenwänden montiert:
Er wird
schräg
zwischen die Seiten geführt,
die Tragspitzen der Gleit-Federstifte
der höher
liegenden Bodenkante greifen in ihre vorgesehenen Bohrungslöcher ein
und der Boden wird mit der tiefer liegenden Kante solange über das
Auflager gedreht, bis er waagerecht zwischen den Seiten steht. Die
Gleit-Federstifte der tiefer liegenden Kante rasten (sofern mehrere
vertikale Bohrungen in den Seiten vorhanden sind) in die jeweils überstrichenen
Löcher
kurz ein, werden aber durch die Querkraft der Bewegung immerfort
zurückgedrückt, bis
die endgültige
Position erreicht ist. Der Boden arretiert sich durch innere Federkraft
der Gleit-Federstifte von selbst.
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Das
Lösen sowie
Versetzen der Böden
kann durch einbringen einer Querkraft (z.B. einen Impuls in Form
eines kräftigen
Schlags) unter den Boden stattfinden; entweder versetzt man den
Boden parallel um jeweils ein Bohrloch nach oben oder man löst ihn komplett über weitere
diagonale Verdrehung und kann ihn dann anschließend entnehmen.
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Mit
dem Gleit-Federstift können
nicht nur Regalböden
gelagert, sondern auch Mittelwände,
Türen,
Klappen, uvm. schnell montiert sowie auch drehbar gehalten werden.
Der gesamte Verbund kann lösbar
oder unlösbar
eingestellt sein, je nach Ausrichtung mehrerer Gleit-Federstifte
zueinander.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Gleit-Federstiftes anhand einer
Zeichnung erläutert.
Die Figuren der Zeichnung zeigen:
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I einen
fertig monierten Gleit-Federstift,
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II eine
Gleithülse
einzeln und
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III einen Federstift einzeln.
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Die I, II und III zeigen jeweils oben links die Seitenansicht,
unten links die Ansicht von oben, rechts die 2-dimensionale Ansicht.
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Der
Gleit-Federstift (1) besteht aus zwei Baugruppen, die vorzugsweise über kunststoffformgebende
Verfahren erzeugt werden – eine
Gleithülse
(2) und ein Federstift (3).
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Die
Gleithülse
(2) dient dazu den Federstift (3) aufzunehmen,
ihn gegen äußere Einflüsse zu schützen, die
fertige Baugruppe nach ihrer Endmontage gegen axiales Verdrehen
zu sichern und die erforderlichen Gleiteigenschaften für den mechanischen
Funktionsprozess bereitzustellen.
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Die
Außenwand
(16) der Hülse
ist in Richtung auf ihr Ende konisch verjüngt geformt, damit der Gleit-Federstift
leichter in für
ihn vorgesehene Bohrungen eingesetzt werden kann. Die Gleithülse ist
in der Regel am hinteren Ende verschlossen und dort außenseitig
umlaufend mit einem Radius oder einer Fase versehen.
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Um
mehrere Gleit-Federstifte jeweils in der gleichen Tiefe zueinander
in dazugehörigen
Bohrungen positionieren zu können,
befindet sich am vorderen Ende der Gleithülse ein aufgekröpfter Rand
(17), der ein tieferes Eindringen verhindert. Der Rand selbst
enthält
Markierungen (18) zur gleichgerichteten Orientierung mehrerer
Gleit-Federstifte bei automatischer oder manueller Teileerkennung
und Teilezuführung.
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Hinter
dem Kröpfrand
sind mehrere, vorzugsweise radial angeordnete Verdickungskeile (19) auf
der Außenseite
der Gleithülse
ausgeformt. Sie dienen dazu die fertig montierte Baugruppe gegen axiale
Verdrehung zu sichern.
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Die
Innenseite der Gleithülse
hat vorzugsweise einen sich über
den Längsverlauf
verändernden
Querschnitt, der in der Regel achsensymmetrisch ist:
Im oberen
und unteren Bereich ist die Wandgeometrie vorzugsweise zentrisch
radial, an den Seiten abgeflacht und plan. Dies dient in der Regel
dazu, automatisch die richtige Ausrichtung der Baugruppen zueinander
bei ihrer Vormontage zu finden. Zugleich verhindert es ein Verdrehen
des Federstifts in der Gleithülse.
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Die
planen Seiteninnenwände
verjüngen sich über eine
Fase (20) speziell nach hinten. Das führt im Zusammenspiel mit dem
Federende (6) ebenfalls zu einer besseren Einzelteilezuführung bei der
Vormontage und gewährleistet
zugleich ein kontrolliertes Stauchverhalten des Federelements (5).
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Im
vorderen Bereich der Gleithülseninnenseite
sind mindestens ein, vorzugsweise jedoch mehrere Hinterschnitte
(10b) ausgeformt. Hinter sie greift der Federstift mit
seiner Arretierungskante (10a) und wird somit gegen Herausrutschen
gesichert.
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Der
Federstift (3) kann in axialer Richtung in der Hülse gleiten.
Er besteht vorzugsweise aus drei Teil- und Funktionsbereichen: Dem
Auflagebereich (4), dem Federelement (5) und dem
besonderen Federende (6).
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Der
Auflagebereich (4) selbst lässt sich in weitere Teilbereiche
untergliedern: Die Tragspitze (7), den Gleitbereich (8)
mit Arretierungskante (10a) und den Einführkonus
(9). Alle Bereiche sind formschlüssig miteinander verbunden
und vorzugsweise in einem Material gefertigt. Die Tragspitze (7)
stellt das zentrale Funktionselement dar; ihre Geometrie verleiht
dem Gleit-Federstift
seine besondere Funktionsweise. An der Unterseite (11)
beginnend an der Tragspitze (7) verläuft in axialer Richtung über Gleitbereich
(8) und Konus (9) ein Kreissegment, vorzugsweise
mit gleichem Radius der Gleithülsen-Innenseite
und der Lochbohrung, in die das Bauteil später eingreifen soll. Dieser
Verlauf wird unterbrochen von der Arretierungskante (10a),
die den unteren Verlauf in seiner Höhe übersteigt. Ab der Arretierungskante
beginnt der Konus (9), wo das Kreissegment bis zum Federbeginn
konisch verjüngend
verläuft.
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Auf
der Oberseite (12) an der Tragspitze (7) beginnend
verläuft
ebenfalls in axialer Richtung das gleiche Kreissegment über Gleitbereich
(8) und Konus (9), mit gleichem Radius von Gleithülsen-Innenseite
und Lochbohrung, in die das Bauteil später eingreifen soll. Im vorderen
Teil ist das Kreissegment jedoch keil- oder bogenförmig zu
einer Spitze (13) ausgebildet. Diese steigt bis zum Beginn
der Gleithülse an
und mündet
in den parallel zur Unterseite verlaufenden Gleitbereich (8).
Er wird ebenso wie an der Unterseite von der Arretierungskante (10a)
unterbrochen, die den Verlauf in seiner Höhe übersteigt. Ab der Arretierungskante
beginnt der Konus (9), wo das Kreissegment bis zum Federbeginn
konisch verjüngend
verläuft.
Durch gleiche Radien an Ober- und Unterseite des Auflagebereichs
(4) sowie den Innenseiten der Gleithülse (2) entsteht eine
kraftschlüssige Verbindung
zwischen den Bauteilen und der Bohrungswand. Somit werden z.B. Lasten
gleichmäßig in eine
Bohrung übertragen
und zugleich die Flanken und Ränder
des Bohrlochauflagers geschont. Zudem sorgen die Radien für einen
reibungslosen Bewegungsablauf. Der vordere Auslauf der Tragspitze
(15) ist parabelartig gerundet und allseitig mit Radien
versehen, um beim Gleiten auf den Kontaktflächen keine Beschädigungen
zu verursachen.
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Die
besondere Geometrie ermöglicht
es, dass durch Querkraft (z.B. ein impulsartiger kräftiger Schlag)
der Federstift (3) über
Scherwirkung axial in die Gleithülse
(2) gedrückt
wird. Sie entsteht durch ständigen
Kontakt zwischen Tragspitzen-Oberfläche (13) und Oberkante
der Bohrung, in die die Spitze eingreift. Ein montierter Regalboden
würde somit
an dieser Stelle freigegeben. Die parabelartige Verrundung der Tragspitze
sorgt zudem über
den verringernden Querschnitt dafür, dass beim Lösen der
Reibungswiderstand an der Bohrlochoberkante ebenfalls geringer wird,
je mehr sich der Federstift (3) in die Gleithülse (2)
hinein bewegt. Somit verringert sich die zu überwindende Scherkraft während der
Gleitbewegung.
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Die
Arretierungskanten (10a+b) auf dem oberen und unteren Verlauf
sorgen dafür,
dass Federstift und Gleithülse
nach der Vormontage dauerhaft und sicher zu einem Bauteil verbunden
bleiben. Außerdem
gewähren
Sie, dass aufgrund der Federvorspannung jeder Federstift, bzw. dessen
Tragspitze (7) jeweils immer um den gleichen Betrag aus
der Gleithülse
(2) heraussteht. Der im Anschluss an die Arretierungkante
(10a) sich konisch verjüngende Verlauf
(9) von oberem und unterem Kreissegment bis zum Beginn
des Federelements sorgt für
eine vereinfachte Positionsfindung bei der Vormontage der Bauteile..
Der Konus (9) führt
den Federstift ausgerichtet zu und vereinfacht das Einpressen und
Erweitern des vorderen Bereichs der Gleithülse (2) bis zum Hintergreifen
hinter die Arretierungskanten (10b).
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Die
seitlichen Flanken (14) von Tragspitze (7), Gleitbereich
(8) und Konus (9) sind bis zum Beginn der Feder
(5) abgeflacht. Sie verhindern ein Verdrehen des Federstifts
(3) in der Gleithülse
(2) bei seiner axialen Bewegung. Zudem gleichen sie vorhandene
Fertigungstoleranzen im Einsatzbereich des Gleit-Federstifts z.B.
im Möbelbau
zwischen zwei parallelen Bohrreihen aus. Einen falsch montierten Federstift
könnte
man dort schonend mittels einer Zange wieder aus seinem Bohrloch
entfernen.
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Das
Federelement (5) im Anschluss an den Konus (9)
sorgt durch sein meanderartig-lineares oder anderes Profil dafür, dass
eine Stauchung und Streckung des gesamten Federstifts (3)
in axialer Richtung in der Gleithülse (2) möglich ist
und sichert gegen unbeabsichtigte Rückstellung.
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Das
Federende (6) ist so ausgeformt, dass im Zusammenwirken
mit der fasenartigen Verjüngung
der Flanken (20) innerhalb der Gleithülse eine passende Vorausrichtung
der Baugruppen (2 + 3) zueinander bei der Vormontage
von selbst stattfindet
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Das
häufigste
Anwendungsgebiet für
den Gleit-Federstift (1) wird vorzugsweise in der horizontalen
Lagerung von Böden
im Möbelbau
liegen. Allerdings ist das Bauteil aufgrund seiner Geometrie und Funktion
nicht auf eine waagerechte Montage festgelegt, sondern kann in allen
räumlichen
Lagen genutzt und eingesetzt werden.
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Voraussetzung
für das
Lösen mittels
Querkraft beim Einsatz mehrerer Bauteile ist allerdings eine gleiche
Ausrichtung zueinander. Eine verdrehte Montage ist ebenfalls möglich, führt aber
in der Regel zu unlösbaren
Verbindungen.