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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montageelement zur Montage von Ausrüstungsgegenständen an einem Liner, insbesondere im Inneren militärischer Fahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weitere Gegenstände der Erfindung bilden ein Fahrzeug mit einer gegen militärische Bedrohungen geschützten Wanne, einem zum Schutz gegen Splitter an der Innenseite der Wanne angeordneten Liner und einem Montageelement zur Montage von Ausrüstungsgegenständen an einem Liner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
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Aus der
US 4 822 223 A ist ein Einsatz zum Sichern eines mit einem Gewinde versehenen Objekts in einem Aufnahmematerial bekannt. Der Einsatz ist aus einem zylinderförmigen Körper geformt, welcher an seinem ersten Ende einen Gewindehohlraum zur Aufnahme des Gewindes des Objekts aufweist. Ein Teil der Außenfläche des Zylinders, der an das erste Ende angrenzt, ist mit einem Gewinde versehen, um den Einsatz in einem Loch im Aufnahmematerial zu befestigen. Zusätzliche Stabilität wird durch die Verbindung eines Flansches am zweiten Ende des Zylinders mit einem Klebstoff erreicht, der mit dem Einsatz in die Bohrung eingebracht wird.
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Insbesondere in militärischen Fahrzeugen ist es erforderlich, Ausrüstungsgegenstände im Inneren des Fahrzeugs gegen ungewolltes Verrutschen oder Bewegen zu sichern. Denn ungesicherte Ausrüstungsgegenstände, wie beispielsweise Transportkisten, Sicherungsnetze, Elektronikkomponenten oder Halterungen für Waffen und Munition, könnten sich während der Fahrt ansonsten frei im Fahrzeuginneren umherbewegen. Dabei könnten sie sich, andere Ausrüstungsgegenstände oder das Fahrzeuginnere beschädigen und noch im schlimmsten Fall sogar Fahrzeuginsassen verletzen.
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Aufgrund der bei militärischen Fahrzeugen zum Schutz der Fahrzeuginsassen vor militärischen Bedrohungen geschützt ausgebildeten Wanne, können die Ausrüstungsgegenstände jedoch nicht einfach an der Innenseite der Wanne montiert werden. Denn die Wanne besteht typischerweise aus Panzerstahl, an welchem solche Ausrüstungsgegenstände nicht einfach, beispielsweise durch Schrauben oder Schweißen, montiert werden können. Denn diese Montageverfahren würden zu einer Verminderung der Schutzwirkung der Wanne aufgrund von Materialschwächungen, Gefügeänderungen oder ähnlichem führen.
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Ein weiteres Problem bei der Montage von Ausrüstungsgegenständen besteht darin, dass die Wanne fahrzeuginnenseitig mit einem Liner versehen ist. Dieser ist zumeist als Faserplatte ausgebildet und dient zum Schutz der Insassen vor in den Fahrzeuginnenraum eintretenden Splittern, die bei einem Beschuss des Fahrzeugs mit ballistischen Waffen auftreten können. Auch an diesen Liner lassen sich Ausrüstungsgegenstände aufgrund der faserartigen Materialeigenschaften der Liner nicht ganz ohne Weiteres befestigen.
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Um Ausrüstungsgegenstände überhaupt im Fahrzeuginneren anordnen zu können, ohne die Schutzwirkung in diesen Bereichen wesentlich zu reduzieren, werden die Ausrüstungsgegenstände typischerweise mittels spezieller Montageelemente an dem Liner befestigt. Diese werden noch vor der Befestigung des Liners an der Wanne von dessen Rückseite her in den Liner eingebracht. Zu diesem Zweck wird der Liner an der zur Anbringung des Montageelements vorgesehenen Stelle durchbohrt und das Montageelement wannenseitig nach Art einer Einschlagmutter in das entstandene Kernloch eingesteckt.
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Ein scheibenförmiger Befestigungsbereich des Montageelements, welcher einen größeren Radius als das Kernloch aufweist und daher von dem Liner zurückgehalten wird, sichert das Montageelement gegen ein Herausrutschen aus der anderen Seite des Kernlochs. Zugleich verhindern Einschlagkrallen des Befestigungsbereichs ein Drehen des Montageelements, indem sie sich in dem Liner festkrallen. Anschließend wird der Liner gemeinsam mit den zuvor montierten Montageelementen an der Innenseite der Wanne befestigt, was in der Regel durch vollflächiges Verkleben erfolgt. Der in das Kernloch eingesteckte Bereich des Montageelements weist einen Montagebereich auf, an welchen dann ein Ausrüstungsgegenstand zur Montage an dem Liner angeschraubt wird.
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Als nachteilig hat es sich bei derartigen Montageelementen erwiesen, dass sie nur an einem noch nicht mit der Wanne verbundenen Liner bei der Erstausstattung des Fahrzeugs befestigt werden können. Dabei müssen die Positionen der Montageelemente an dem Liner bereits vorab genau bestimmt und eingehalten werden, da eine Korrektur im eingebauten Zustand des Liners nicht möglich ist. Hieraus ergeben sich besonders geringe Fehlertoleranzen bei der Montage, die ein Ausgleichen von Fertigungstoleranzen der Ausrüstungsgegenstände nur äußerst beschränkt zulassen. Für einen Ersteinbau des Liners sind diese Montageelemente daher zwar geeignet, jedoch ist ein nachträglicher Einbau oder ein Austausch der Montageelemente zu Reparaturzwecken nicht möglich.
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Nach längerem Gebrauch können die Einschlagkrallen des Befestigungsbereichs den Liner zudem ausfransen, so dass es zu einem Mitdrehen des Montageelements in dem Kernloch kommen kann. An einem im Liner frei drehbaren Montageelement kann ein Ausrüstungsgegenstand jedoch weder befestigt noch von diesem gelöst werden. Das Montageelement ist unbrauchbar und lässt sich nicht tauschen oder reparieren. Denn hierzu müssten die Montageelemente von der nicht zugänglichen Seite des vollflächig verklebten Liners in selbigen eingebracht werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Montageelement anzugeben, welches eine sichere und zuverlässige Befestigung auch an einem bereits befestigten Liner ermöglicht und auch ohne Lösen des Liners von der Wanne austauschbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Montageelement der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Durch den Gewindeabschnitt und den Verklebungsabschnitt kann eine zuverlässige auch als Nachrüstlösung geeignete Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich und dem Liner hergestellt werden. Durch diese Verbindung kann das Montageelement sicher und zuverlässig an dem Liner auch von dessen Innenseite her montiert werden.
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Bevorzugt erfolgt die Befestigung des Montageelements entlang einer im Wesentlichen quer zum Liner gerichteten Befestigungsrichtung. Vorzugsweise weist der Gewindeabschnitt ein Gewinde, insbesondere nach Art eines selbstschneidenden Gewindes, auf.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Montagebereich ein Innengewinde zur lösbaren Befestigung des Ausrüstungsgegenstands aufweist. Mittels des Innengewindes kann der Ausrüstungsgegenstand auf sichere und einfache Weise nach Art einer Gewindeverbindung an dem Montageelement montiert werden. Das Innengewinde kann koaxial zu der Längsachse des Montageelements verlaufen. Insbesondere durch die Verwendung eines Montagemittels nach Art einer Schraube oder eines Gewindebolzens kann mit dem Innengewinde eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Montageelement und dem Ausrüstungsgegenstand hergestellt werden. In das Innengewinde des Montagebereichs können auch Montagemittel nach Art von Haken, Ösen oder Laschen, welche einseitig mit einem Außengewinde versehen sind, mit dem Montageelement verbunden werden. Diese können weitere, insbesondere leicht trennbare, Anbindungsmöglichkeiten für einen Ausrüstungsgegenstand bereitstellen. Eine Anordnung des Innengewindes koaxial zu der Längsachse des Montageelements ermöglicht eine gleichmäßige Belastung des Befestigungsbereichs mit über das Innengewinde in das Montageelement eingeleiteten Montagekräften. Ein im Kraftfluss zwischen dem Ausrüstungsgegenstand und dem Liner angeordnetes Montageelement kann auf verbindungstechnisch vorteilhafte Art und Weise mit Montagekräften belastet werden, bevorzugt mit Montagekräften bis zu 1 kg, insbesondere von bis zu 0,5 kg. Ein Ausbrechen des Montageelements aus dem Liner aufgrund einer ungleichmäßigen Belastung des Montageelements kann verhindert werden.
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Besonders bevorzugt weist der Befestigungsbereich einen im Wesentlichen quer zur Montagerichtung des Montagebereichs abgeschlossenen Bodenabschnitt auf. Der Bodenabschnitt kann an einem Ende des Montageelements angeordnet sein, welcher dem Montagebereich entlang der Montagerichtung gegenüberliegt. Durch den Bodenabschnitt kann die Verbindungsfläche zwischen dem Montageelement und dem Liner und/oder der Wanne vergrößert werden. Der Bodenabschnitt kann insbesondere das Innengewinde entlang der Montagerichtung begrenzen und insbesondere einseitig abschließen. Dabei kann der Bodenbereich das dem Ausrüstungsgegenstand abgewandte und der Wanne zugewandte Ende des Montageelements darstellen. Ein Eindringen von Klebstoff und/oder Verunreinigungen, wie beispielsweise abgetragenen Teilen des Liners, in den Montagebereich und insbesondere in das Innengewinde, kann auf einfache Weise durch den im Wesentlichen quer zur Montagerichtung abgeschlossenen Bodenabschnitt verhindert werden.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Verklebungsabschnitt eine polygonale Querschnittsfläche auf. An dieser Querschnittsfläche können Befestigungswerkzeuge zur Befestigung des Montageelements am Liner angreifen. Eine vorteilhafte Kraftübertragung von dem Werkzeug auf das Montageelement kann insbesondere zum Einschrauben des Gewindeabschnitts erzielt werden. Die polygonale Querschnittsfläche des Verklebungsabschnitts kann ein ungewolltes Drehen des Montageelements um dessen Längsachse verhindern. Dies kann insbesondere bei einer unvollständigen Verklebung des Verklebungsabschnittes, bei welchem ein ausgehärteter Klebstoff zwar eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Liner, jedoch nicht mit dem Verklebungsabschnitt herstellt, ein Lösen des im Liner befestigten Montageelements verhindern. Dabei kann der Montageverklebungsabschnitt aufgrund seiner polygonalen Querschnittsfläche nicht gegenüber dem ausgehärteten Klebstoff, in welchem der Verklebungsabschnitt beim Aushärten einen zu seiner Querschnittsfläche komplementären Abdruck hinterlassen hat, verdreht werden. Auf diese Weise kann eine Drehsicherung auf einfache Art und Weise erzielt werden. Die polygonale Querschnittsfläche kann insbesondere als Sechseck, Viereck oder Dreieck, bevorzugt mit gleich langen Seiten und/oder abgerundeten Ecken, ausgebildet sein.
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Bevorzugt weist der Gewindeabschnitt einen größeren Durchmesser als der Verklebungsabschnitt auf. Der größere Gewindeabschnitt erlaubt ein sicheres Einschrauben in den Liner, ohne dass der Verklebungsabschnitt an dem Liner anliegt. Durch den kleineren Durchmesser des Verklebungsabschnitts im Vergleich zum Gewindeabschnitt kann bei dem Befestigen des Montageelements im Liner ein Freiraum zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Liner vorgesehen sein. In diesem Freiraum kann ein Klebstoff zum Verkleben des Verklebungsabschnitts mit dem Liner eingebracht werden. Der Gewindeabschnitt eines größeren Durchmessers kann den Verklebungsabschnitt derartig einseitig begrenzen, dass sich der Klebstoff bei der Befestigung nicht in Richtung des Gewindeabschnitts vom Verklebungsabschnitt entfernen kann. Eine Verklebung des Gewindeabschnitts mit dem Liner kann verhindert werden.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Befestigungsbereich durch einen Abschlussbereich eines größeren Durchmessers axial begrenzt ist. Der Abschlussbereich ist vorzugsweise ausrüstungsgegenstandsseitig des Befestigungsbereichs angeordnet und bildet insbesondere das ausrüstungsgegenstandsseitige Ende des Montageelements. Durch seinen im Vergleich zum Befestigungsbereich größeren Durchmesser kann der Abschlussbereich ein zur Aufnahme des Befestigungsbereichs in dem Liner befindliches Loch quer zur Befestigungsrichtung überdecken. Durch das Überdecken des Lochs im montierten Zustand kann der Abschlussbereich den Befestigungsbereich und einen hiermit verbundenen Klebstoff vor Beschädigungen schützen, welche die Befestigung des Montageelements im Liner schwächen könnte. Der Abschlussbereich kann einstückig mit dem Befestigungsbereich ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist der Verklebungsabschnitt axial zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Abschlussbereich angeordnet. Der Gewindeabschnitt und der Abschlussbereich können auf diese Weise den Verklebungsbereich auf einfache Weise entlang der Längsachse des Montageelements begrenzen. Bei der Befestigung des Montageelements können der Verklebungsabschnitt, der Gewindeabschnitt, der Abschlussbereich und der Liner ein Reservoir zur Aufnahme eines Klebstoffs umschließen. Ein ungewolltes axiales Austreten des Klebstoffs aus diesem Reservoir kann auf einfache Weise durch den Gewindeabschnitt und den Abschlussbereich verhindert werden. Bei der Verbindung mit dem Liner kann der dem Abschlussbereich gegenüberliegende Gewindeabschnitt den Liner in seinem Umfangsbereich aufrauen. Die zur Verklebung verfügbare Fläche des Liners kann vergrößert werden. Eine stabilere Verklebung kann erzielt werden.
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Besonders bevorzugt weist der Abschlussbereich mindestens eine zur Längsachse quer versetzte Durchgangsöffnung auf. Der Abstand zur Längsachse kann größer als der Radius des Gewindeabschnitts und insbesondere größer als der Radius des Verklebungsbereichs sein. Über die Durchgangsöffnung kann die Außenfläche des Verklebungsabschnitts auch eines bereits in den Liner eingebrachten Montageelements auf einfache Weise von außen zugänglich sein. Die Durchgangsöffnung kann ein Einfüllen von Klebstoff in den Bereich um den Verklebungsbereich ermöglichen. Überschüssiger Klebstoff kann aus der Durchgangsöffnung austreten. Insbesondere bei einem sich während des Aushärtens ausdehnenden Klebstoff kann eine Druckbelastung des Montageelements und des Liners durch den Klebstoff materialschonend verhindert werden. Die Durchgangsöffnung kann zur Sichtkontrolle und/oder zur Kontrolle der Aushärtung des Klebstoffs genutzt werden.
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Vorzugsweise weist das Montageelement mehrere Durchgangsöffnungen auf, insbesondere zwei, drei oder vier Durchgangsöffnungen. Bei mehreren Durchgangsöffnungen kann eine oder mehrere der Durchgangsöffnungen zum Einfüllen des Klebstoffs verwendet werden, während die übrigen Durchgangsöffnungen einen Luftaustritt aus einem den Verklebungsabschnitt umgebenden Loch ermöglichen können. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Druckausgleich erzielt werden. Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann zudem oder alternativ zum Einschrauben des Montageelements genutzt werden. Hierzu kann ein geeignet ausgeformtes Befestigungswerkzeug in die mindestens eine Durchgangsöffnung eingreifen und ein Drehmoment zum Einschrauben auf das Montageelement übertragen.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Abschlussbereich mindestens einen Koppelabschnitt zum Ankoppeln eines Befestigungswerkzeugs aufweist. Ein an den Koppelabschnitt angekoppeltes Befestigungswerkzeug kann zur Befestigung des Montageelements in dem Liner genutzt werden. Dabei kann das Befestigungswerkzeug ein Drehmoment auf den Koppelabschnitt und damit auf das Montageelement übertragen, welches zum Einschrauben des Gewindeabschnitts genutzt werden kann. Bevorzugt ist der Koppelabschnitt komplementär zu einem Befestigungswerkzeug ausgebildet, wie beispielsweise einem Schraubenschlüssel, einer Zange oder einem Schraubendreher. Der Koppelbereich kann nach Art von Aussparungen des Abschlussbereichs ausgebildet sein, insbesondere des umfangsseitigen Randes des Abschlussbereichs. Insbesondere kann der Koppelabschnitt alternativ oder zusätzlich zu einer Durchgangsöffnung bei der Befestigung des Montageelements genutzt werden.
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Ferner ist es möglich, dass der Abschlussbereich in axialer Richtung mindestens eine sprunghafte Durchmesserverkleinerung aufweist. Die sprunghafte Durchmesserverkleinerung kann auf einfache Weise das Montageelement im befestigten Zustand quer zur Montagerichtung sichern. Der Durchmesser des Abschlussbereichs nach der befestigungsbereichsseitigen sprunghaften Durchmesserverkleinerung kann einem Kerndurchmesser des Gewindebereichs entsprechen. Im befestigten Zustand kann eine formschlüssige Verbindung mit einem den Befestigungsbereich aufnehmenden Kernloch des Liners hergestellt werden. Durch die Durchmesserverkleinerung kann der Abschlussbereich den Befestigungsbereich im Wesentlichen dicht gegenüber dem Liner begrenzen.
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Bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art wird zur Lös u n g der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass das Montageelement in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildet ist, wodurch sich die im Zusammenhang mit dem Montageelement beschriebenen Vorteile ergeben.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die vorstehend genannte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 10gelöst.
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Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Montageelement beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei dem Verfahren zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, welche bereits beschrieben wurden. Das Montageelement wird bevorzugt mit seiner Längsachse vom Rand einer Platte des Liners beabstandet an dem Liner befestigt, insbesondere in einem Abstand von größer 80 mm.
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Bevorzugt wird ein Kernloch ausrüstungsgegenstandsseitig in den Liner eingebracht. Durch das ausrüstungsgegenstandsseitige Einbringen des Kernlochs in den Liner kann das Montageelement auch an einem bereits mit einer Wanne verbundenen Liner befestigt werden. Das Kernloch kann beispielsweise durch Bohren oder Fräsen in den Liner eingebracht werden. Ein bereits im Liner befestigtes Montageelement kann beim Einbringen des Kernlochs entfernt werden, beispielsweise durch Ausbohrung oder Ausfräsen. Ein Austausch, beispielsweise eines beschädigten Montageelements, kann auf einfache Weise erfolgen. Vorzugsweise ist das Kernloch nach Art eines Durchgangslochs durch den Liner ausgebildet. Die Fläche des Liners, welche mit dem Befestigungsbereich zur Verbindung zusammenwirkt, kann auf diese Weise vergrößert werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser des Kernlochs größer als die Dicke des Liners gewählt wird. Insbesondere kann das Verhältnis von Kernlochdurchmesser zu Linerdicke im Bereich von 1 - 2, noch vorteilhafter 1 - 1,75, noch vorteilhafter 1 - 1,5 und insbesondere auch bei 1,4 liegen.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Liner mit einer taschenförmigen Flachsenkung versehen wird. Die Flachsenkung kann vorzugsweise am wannenseitigen Ende eines Kernlochs vorgesehen sein. Der Liner kann insbesondere nach Einbringen des Kernlochs mit der Flachsenkung versehen werden. Dabei kann ein Bearbeitungswerkzeug, wie beispielsweise eine Fräse, zur Herstellung der Flachsenkung durch das Kernloch eingeführt werden. Der Liner kann mit der taschenförmigen Flachsenkung versehen werden, ohne dass dieser von einer Wanne gelöst werden müsste. Auf diese Weise kann der Liner auch im eingebauten Zustand mit einer Flachsenkung versehen werden. Durch die Flachsenkung kann ein Aufbiegen des Liners bei der Befestigung des Montageelements verhindert werden. Die Flachsenkung kann einen Ausgleichsraum bereitstellen, welcher einen beim Schneiden eines Gegengewindes in das Kernloch und/oder beim Einschrauben des Gewindeabschnitts anfallender Abtrag des Liners aufnehmen kann. Beim Einschrauben kann der Abtrag durch das Montageelement in den Ausgleichsraum verdrängt werden. Der Abtrag kann sich nicht unterhalb des Montageelements ansammeln. Ein Abdrücken des Montageelements zusammen mit dem an ihm befestigten Liner von der Wanne aufgrund eines sich zwischen Montageelement und Wanne ansammelnden Abtrags und damit ein Aufbiegen des Liners kann verhindert werden.
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In vorteilhafter Weise wird mittels mindestens einer Durchgangsöffnung des Montageelements ein Klebstoff dem Verklebungsabschnitt zur Verklebung mit dem Liner zugeführt und/oder die Güte der Verklebung überprüft. Mittels der Durchgangsöffnung kann ein Klebstoff auf einfache Weise den Verklebungsabschnitt zugeführt werden und sich in dem Bereich zwischen Verklebungsabschnitt und Liner, insbesondere in einem ein Reservoir bildenden Bereich eines Kernlochs, zur Verklebung ansammeln. Insbesondere kann die Höhe des Klebstoffspiegels im Bereich des Verklebungsabschnitts über die Durchgangsöffnung kontrolliert werden, beispielsweise durch eine Sichtkontrolle oder ein durch die Durchgangsöffnung durchgeführtes Kontrollinstrument, wie ein Tastdraht. Ebenso kann die Güte der Verklebung durch die Durchgangsöffnung kontrolliert werden. Hierzu kann eine Sichtkontrolle erfolgen oder ein Messinstrument durch die Durchgangsöffnung eingeführt werden. Die Güte der Verklebung kann dabei beispielsweise über den Anteil von Lufteinschlüssen im Klebstoff, der Art der Aushärtung des Klebstoffs und/oder den Klebstoffspiegel im Bereich des Verklebungsabschnitts bestimmt werden. Ein Testen des Aushärtungsgrades des Klebstoffs kann dabei auf besonders einfache Weise durch ein haptisches Testen eines durch die Durchgangsöffnung ausgetretenen Teils des Klebstoffs erfolgen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile eines erfindungsgemäßen Montageelements, eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens sollen nachfolgend anhand eines in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung exemplarisch erläutert werden. Darin zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung eines in einem Liner befestigten Montageelements und
- 2 eine perspektivische Ansicht des Montageelements.
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Zum Schutz gegen militärische Bedrohungen weisen militärische Fahrzeuge eine zumeist aus Panzerstahl bestehende Wanne 200 auf. An der Fahrzeuginnenseite der Wanne 200 ist zudem ein fasterplattenartiger Liner 100 zum Schutz gegen Splitter sowohl eines Geschosses als auch der Wanneninnenseite befestigt. Um einen Ausrüstungsgegenstand im Inneren des Fahrzeugs anzuordnen, werden Montageelemente 1 verwendet, mittels welcher der Ausrüstungsgegenstand an dem Liner 100 montiert werden kann. Denn eine unmittelbare Montage des Ausrüstungsgegenstands an der Innenseite der Wanne 200 ist typischerweise nicht möglich, ohne dass der Liner 100 entfernt werden müsste. Zudem ist eine Verbindung des Ausrüstungsgegenstands mit dem Panzerstahl der Wanne 200 üblicherweise verbindungstechnisch nicht umsetzbar.
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In 1 ist ein Schnitt durch den fahrzeuginnenseitigen Bereich der Wanne 200 mit einem eingebauten Liner 100 und einem an ihm befestigten Montageelement 1 parallel zu einer Längsachse A des Montagelements 1 gezeigt. Das Montageelement 1 ist über einem Befestigungsbereich 2, welcher innerhalb eines Kernlochs 101 des Liners 100 angeordnet ist, an dem Liner 100 befestigt. Der Befestigungsbereich 2 weist mit einem Gewindeabschnitt 3 und einem Verklebungsabschnitt 4 im Wesentlichen zwei Bereiche zur Befestigung an dem Liner 100 auf. Mit einem hier nicht näher dargestellten Gewinde wird der wannenseitige Gewindeabschnitt 3 in ein ebenfalls nicht dargestelltes Gegengewinde des Liners 100 eingeschraubt, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit dem Liner 100 hergestellt wird. Ein Ausrüstungsgegenstand kann auf der der Wanne 200 abgewandten Seite des Montageelements 1 entlang einer Montagerichtung M über das Montageelement 1 an dem Liner 100 montiert werden.
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Ausrüstungsgegenstandsseitig schließt sich an den Gewindeabschnitt 3 der Verklebungsabschnitt 4 an, mittels welchem das Montageelement 1 mit dem Liner 100 verklebt ist. Im Vergleich zum Gewindeabschnitt 3 weist der Verklebungsabschnitt 4 einen kleineren Durchmesser quer zur Längsachse A des Montageelements 1 auf. Hierdurch ergibt sich um den Verklebungsabschnitt 4 ein reservoirartiger Bereich in dem Kernloch 101, welcher einen Klebstoff zur Verklebung des Befestigungsbereichs 2 mit dem Liner 100 aufnehmen kann. Da der Gewindeabschnitt 3 beim Einschrauben in den Liner 100 durch diesen Bereich des Kernlochs 101 durchtritt, weist die Innenseite des Kernlochs 101 in diesem Bereich ein Innengewinde auf. Dieses kann entweder gesondert oder durch das Einschrauben des Gewindeabschnitts 3 in das Kernloch 101 geschnitten worden sein. Durch dieses Innengewinde wird die Innenwandung des Kernlochs 101 zusätzlich aufgeraut, so dass für die Verklebung mit dem Verklebungsabschnitt 4 eine vergrößerte Oberfläche zur Verfügung steht. Wannenseitig wird dieser Bereich des Kernlochs 101 von dem Gewindeabschnitt 3 und ausrüstungsgegenstandsseitig durch einen Abschlussbereich 8 des Montageelements 1 begrenzt. Hierdurch ergibt sich ein abgeschlossener Bereich des Kernlochs 101 zur Aufnahme des Klebstoffs.
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Der Abschlussbereich 8 begrenzt den Befestigungsbereich axial entlang der Längsachse A. Dabei ist der größte Durchmesser des Abschlussbereichs 8 größer als der größte Durchmesser des Befestigungsbereichs 2, insbesondere auch größer als der Durchmesser des Gewindes des Gewindeabschnitts 3. Der Abschlussbereich 8 kann hierdurch das Kernloch 101 inklusive eines hierin eingebrachten Innengewindes zur Aufnahme des Gewindeabschnitts 3 nach Art eines Deckels abdecken. Die im Inneren des Kernlochs 101 befindlichen Bereiche des Montageelements 1, wie beispielsweise der Befestigungsbereich 2, werden vor störenden Einflüssen, welche entlang der zur Montage der Ausrüstungsgegenstände vorgesehenen Montagerichtung M wirken, durch den Abschlussbereich 8 geschützt. Unter anderem wird hierdurch ein Aushärten des Klebstoffs ermöglicht, ohne dass ungewollte Fremdstoffe, welche die Güte der Verklebung beeinflussen könnten, eingebracht werden.
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Entlang der Längsachse A weist der Abschlussbereich 8 in Montagerichtung M eine sprunghafte Durchmesserverkleinerung 11 auf. Nach dieser Durchmesserverkleinerung 11 liegt der Durchmesser des Abschlussbereichs 8 unterhalb des Außendurchmessers des Gewindes des Gewindeabschnitts 3 und entspricht im Wesentlichen dem Kerndurchmesser des Gewindes sowie dem Durchmesser des Kernlochs 101. Diese sprunghafte Durchmesserverkleinerung 11 erlaubt es daher, den Abschlussbereich 8 teilweise im Inneren des Kernlochs 101 anzuordnen. Dabei kann eine formschlüssige Verbindung mit dem ausrüstungsgegenstandsseitigen Randbereich des Kernlochs 101 hergestellt werden. Die Durchmesserverkleinerung 11 fixiert das Montageelement 1 zusätzlich und richtet es koaxial zum Kernloch 101 aus.
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Der Abschlussbereich 8 weist zudem zwei Durchgangsöffnungen 9 auf, welche quer zur Längsachse A versetzt angeordnet sind. Über diese Durchgangsöffnungen 9 ist der den Verklebungsabschnitt 4 umgebene Bereich des Kernlochs 101 ausrüstungsgegenstandsseitig zugänglich. Bei der Befestigung des Montageelements 1 kann über diese Durchgangsöffnungen 9 der Klebstoff in diesen Bereich eingefüllt werden und sich in diesem Bereich befindliche, durch den Klebstoff verdrängte Luft austreten. Zu diesem Zweck weisen die Durchgangsöffnungen 9 einen Abstand zur Längsachse A auf, welcher zwischen dem kleinsten Durchmesser des Verklebungsabschnitts 4 und den Kerndurchmesser des Gewindes des Gewindeabschnitts 3 liegt. Die Durchgangsöffnungen 9 können zudem zur Kontrolle der Güte der Verklebung im Verklebungsabschnitt 4 genutzt werden. Hierzu ist sowohl eine Sichtkontrolle als auch ein Einführen eines Messinstruments, wobei es sich beispielsweise um einen einfachen Draht zur Kontrolle des Widerstands des Klebstoffs und der Aushärtung des Klebstoffs handeln kann, durch eine der Durchgangsöffnungen 9 möglich.
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Um einen Ausrüstungsgegenstand an dem Liner 100 montieren zu können, weist das Montageelement 1 einen Montagebereich 6 auf, welcher ein Anbinden des Ausrüstungsgegenstands entlang der Montagerichtung M ermöglicht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel fällt die Montagerichtung M mit der Befestigungsrichtung, entlang welcher das Montagelement 1 an dem Liner 100 befestigt wird, zusammen. Beide Richtungen verlaufen parallel zu der Längsachse A des Montageelements 1.
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Koaxial zu der Längsachse A weist der Montagebereich 6 ein Innengewinde 7 auf. In dieses kann zur Anbindung eines Ausrüstungsgegenstands an dem Montageelement 1 und zur Montage an dem Liner 100 in ein nicht dargestelltes Montagemittel eingeschraubt werden. Bei diesem Montagemittel kann es sich beispielsweise um eine Schraube oder einen Gewindebolzen zur Herstellung einer form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Ausrüstungsgegenstand und dem Montageelement 1 handeln. Ebenso können auch beispielsweise Haken oder Ösen, an welchen der Ausrüstungsgegenstand eingehakt oder aufgehangen werden kann, in das Innengewinde 7 eingeschraubt werden.
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Das koaxial zur Längsachse A verlaufende Innengewinde 7 ist im Inneren einer nach Art eines Sackloches verlaufenden Einbuchtung des Montageelements 1 angeordnet. Wannenseitig wird der Montagebereich 6 und das Innengewinde 7 durch einen Bodenabschnitt 5 des Befestigungsbereichs 2 abgeschlossen. Dieser Bodenabschnitt 5 verläuft quer zu der Montagerichtung M. Er verhindert bei der Befestigung des Montageelements 1 am Liner 100 ein ungewolltes Eindringen von Verunreinigungen in das Innengewinde 7, wie beispielsweise Schmutz, einem beim Einbringen des Kernlochs 101 anfallenden Abtrag des Liners 100 oder etwaig bereits vor dem Einschrauben des Gewindeabschnitts 3 in das Kernloch 101 eingebrachten Klebstoff. Dies verhindert eine Beschädigung des Innengewindes 7 sowie des hierin einschraubbaren Montagemittels und stellt so eine lösbare Verbindung dieser beiden sicher.
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Das Montageelement 1 kann anders als die aus dem Stand der Technik bekannten Montageelemente auch an den bereits mit der Wanne 200 verbundenen Liner 100 befestigt werden. Denn das Kernloch 101 kann ausrüstungsgegenstandsseitig in den Liner 100 eingebracht werden, da der Bereich des Montageelements 1 mit dem größten Durchmesser in Form des Abschlussbereichs 8 dem Ausrüstungsgegenstand im befestigten Zustand zugewandt ist. Eine Bearbeitung des Liners 100 über die wannenseitige Fläche des Liners 100 ist bei dem erfindungsgemäßen Montageelement 1 nicht erforderlich, gleichwohl dennoch möglich, was insbesondere bei einem Ersteinbau des Liners 100, bevor dieser mit der Wanne 200 verbunden wird, eine besonders einfache Bearbeitung erlaubt.
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Das Einbringen des Kernlochs 101 in den Liner 100 kann dabei auch derart erfolgen, dass ein bereits im Liner 100 befestigtes Montageelement 1 zum Austausch vom Liner 100 gelöst wird. Dieses kann durch ein Auflösen der Klebeverbindung und ein Herausschrauben des Gewindeabschnitts 3 aus dem Liner 100 oder durch ein mechanisches Zerstören eines sich bereits in dem Liner 100 befindlichen Montageelements 1 erfolgen, beispielsweise durch ein Herausbohren oder ein Herausfräsen. Hierdurch ist auch ein Austausch von nicht erfindungsgemäßen und aus dem Stand der Technik bekannten Montageelementen gegen ein erfindungsgemäßes Montageelement 1 möglich.
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Neben dem Kernloch 101 wird der Liner 100 bei der Vorbereitung der Befestigung des Montageelements 1 mit einer taschenförmigen Flachsenkung 102 versehen. Hierzu wird ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug, wie beispielsweise eine Fräse, entlang der Montagerichtung M in das Kernloch 101 eingeführt. Mit diesem Bearbeitungswerkzeug wird der wannenseitige Bereich des Liners 100 derart bearbeitet, dass sich die Flachsenkung 102 mit einem im Vergleich zum Kernloch 101 größeren Durchmesser ergibt. Die Flachsenkung 102 und das Kernloch 101 sind dabei koaxial zueinander ausgerichtet.
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Umfangseitig stellt diese Flachsenkung 102 einen Ausgleichsraum 103 im Liner 100 zur Verfügung. Dieser Ausgleichsraum 103 kann beim Einschrauben des Gewindeabschnitts 3 in das Kernloch 101 Verunreinigungen aufnehmen. Bei diesen Verunreinigungen kann es sich beispielsweise um einen Klebstoff handeln, welcher bereits vor dem Einschrauben des Montageelements 1 in das Kernloch 101 eingebracht wurde. Ebenso kann der Ausgleichsraum 103 einen Abtrag des Liners 100 aufnehmen, welcher beim Einbringen des Innengewindes in das Kernloch 101 anfällt, beispielsweise durch einen Gewindeschneider oder ein selbstschneidendes Gewinde des Gewindeabschnitts 3. Durch den abgeschlossenen Bodenabschnitt 5 des Montageelements 1 können diese Verunreinigungen und Abträge nicht in das Innengewinde 7 eintreten und werden daher durch das Montageelement 1 in radialer Richtung in den Ausgleichsraum 103 befördert.
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Ohne diesen Ausgleichsraum 103 würden sich die Verunreinigungen und Abträge im wannenseitigen Bereich des Kernlochs 101 ansammeln. Bei dem Einschrauben des Montageelements 1 in das Kernloch 101 des Liners 100 stünden diese einer Bewegung des Montageelements 1 in Richtung der Wanne 200 entgegen. Ein weiteres Einschrauben des Montageelements 1 in den Liner 100 würde zu einer Kraftauswirkung auf den Liner 100 entgegen der Montagerichtung M führen, da sich das Montageelement 1 nicht weiter entlang der Montagerichtung M auf die Wanne 200 zubewegen kann. Diese auf den Liner 100 ausgeübte Kraft würde zu einem Aufbiegen des Liners 100 im Bereich des Montageelements 1 führen, wodurch der Liner 100 beschädigt und die Verbindung zwischen der Wanne 200 und dem Liner 100 geschwächt würde. Mit dem Ausgleichsraum 103 kann dies auf vorteilhafte Weise verhindert werden.
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In 2 ist das im Wesentlichen hantelförmige Montageelement 1 perspektivisch dargestellt. Der im Wesentlichen scheibenförmige Abschlussbereich 8 weist im Umfangsbereich zwei sich gegenüberliegende Koppelabschnitte 10 auf. Diese sind als tangential verlaufende Abflachungen ausgebildet. Über die Koppelabschnitte 10 kann ein Befestigungswerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel oder eine Zange, an den Abschlussbereich 8 ankoppeln. Über das angekoppelte Befestigungswerkzeug kann ein Drehmoment auf den Abschlussbereich 8 und damit auf das Montageelement 1 übertragen werden. Da die Koppelabschnitte 10 zusammen mit dem ausrüstungsgegenstandsseitigen Teil des Abschlussbereichs 8 über das Kernloch 101 hinausragen und so auch im befestigten Zustand des Montageelements 1 zugänglich sind, können sie sowohl zum Einschrauben des Montageelements 1 in den Liner 100 als auch zum Hinausschrauben des Montageelements 1 aus dem Liner 100 verwendet werden.
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Wie in 2 zu erkennen ist, weist der den Abschlussbereich 8 mit dem im Wesentlichen zylinderförmigen Gewindeabschnitt 3, dessen Gewinde hier nicht näher dargestellt ist, verbindende Verklebungsabschnitt 4 eine polygonale Querschnittsfläche nach Art eines Sechsecks auf. Durch diese Querschnittsfläche des Verklebungsabschnitts 4 kann ein hierzu komplementär ausgebildetes Befestigungswerkzeug an den Verklebungsabschnitt 4 ankoppeln, wobei es sich um ein anderes Befestigungswerkzeug handeln kann als das mit dem Koppelabschnitt 10 koppelbare. Hierüber kann ebenfalls ein Drehmoment zum Einschrauben oder Hinausschrauben des Gewindeabschnitts 3 in den Liner 100 übertragen werden. Insbesondere zu Beginn des Einschraubens bzw. zum Hinausschrauben des Gewindeabschnitts 3 aus dem Liner 100 kann die polygonale Querschnittsfläche des Verklebungsabschnitts 4 eine vorteilhaftere Übertragung eines Drehmoments ermöglichen, als dies über die Koppelabschnitte 10 möglich ist. Denn der Verklebungsabschnitt 4 ist in axialer Richtung größer dimensioniert als der Koppelabschnitt 10, wodurch eine größere Kontaktfläche mit dem Befestigungswerkzeug zur Verfügung gestellt wird. Da der Verklebungsabschnitt 4 in axialer Richtung näher an dem Gewindeabschnitt 3 angeordnet ist, bietet dieser einen geringeren Hebelarm zum Gewinde, wodurch bei einem fehlerhaften nicht quer zur Längsachse A erfolgenden Ankoppeln des Befestigungswerkzeugs ein kleineres ungewünschtes Drehmoment quer zur Montagerichtung auf das Montageelement 1 übertragen wird. Ein Verkanten des Gewindeabschnitts 3 in dem Kernloch 101 sowie ein schräges Befestigen des Montagelements 1 an dem Liner 100 kann vermieden werden.
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Durch die polygonale Querschnittsfläche des Verklebungsabschnitts 4 wird zudem eine im Vergleich zu einem runden Verklebungsabschnitt 4 größere Fläche zur Verbindung mit dem Klebstoff bereitgestellt. Die Qualität der Verklebung wird auf diese Weise verbessert.
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Da die polygonale Querschnittsfläche des Verklebungsabschnitts 4 einen entsprechenden Negativabdruck in dem ausgehärteten Klebstoff hinterlässt, kann ein ungewolltes Verdrehen des Montageelements 1, auch bei einer fehlerhaften Verklebung, bei welcher kein Stoffschluss zwischen Klebstoff und Verklebungsabschnitt 4 hergestellt wird, verhindert werden. Denn durch den komplementären Negativabdruck des Verbindungsabschnitts 4 in den ausgehärteten Klebstoff wird dennoch eine im Wesentlichen formschlüssige Verbindung zwischen dem Klebstoff und dem Verbindungsabschnitt 4 erzielt.
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Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Montageelements 1 und dem Verfahren zur Befestigung des Montageelements 1 ist eine sichere und zuverlässigere Befestigung des Montageelements 1 auch an einem bereits befestigten Liner 100 sowie ein Austausch auch ohne Lösen des Liners 100 von der Wanne 200 möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montageelement
- 2
- Befestigungsbereich
- 3
- Gewindeabschnitt
- 4
- Verklebungsabschnitt
- 5
- Bodenabschnitt
- 6
- Montagebereich
- 7
- Innengewinde
- 8
- Abschlussbereich
- 9
- Durchgangsöffnung
- 10
- Koppelabschnitt
- 11
- Durchmesserverkleinerung
- 100
- Liner
- 101
- Kernloch
- 102
- Flachsenkung
- 103
- Ausgleichsraum
- 200
- Wanne
- A
- Längsachse
- M
- Montagerichtung
