DE102018116388A1

DE102018116388A1 - Positionierungselement für eine Halterung für sich längs erstreckende Elemente mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisringförmigen Querschnitt, sowie Verfahren zum Halten solcher Elemente

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Publication number: DE102018116388A1
Application number: DE102018116388.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2020-01-09

Abstract

Ein Positionierungselement für eine Halterung zum lösbaren Halten eines sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisrundförmigen Querschnitt, wie z. B. ein Rohrelement, mit einer Aufnahmeseite und einer der Aufnahmeseite abgewandten Fügeseite und mit einer Hauptachse, die sich im Wesentlichen von der Aufnahmeseite in Richtung der Fügeseite erstreckt, wobei die Fügeseite eine im Wesentlichen ebene Grundfläche aufweist, die zur nicht-lösbaren Verbindung wie z. B. Löten, Schweißen, Kleben vorgesehen ist, weist in der Aufnahmeseite wenigstens eine Aussparung zur teilweisen Aufnahme einer Befestigungsschraube auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für sich längs erstreckende Elemente mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisringförmigen Querschnitt, wie Rohrelemente sowie ein Verfahren zum lösbaren Halten von sich längs erstreckenden Elementen mit im Wesentlichen kreisförmigem oder kreisringförmigem Querschnitt, wie Rohrelemente. Solche Halterungen sind im Stand der Technik schon lange bekannt. Die bekannten Halterungen sind zu Montagezwecken mehrteilig ausgeführt, weil die zu haltenden Elemente, wie z. B. Rohrleitungen oder Schlauchleitungen relativ lang (im Vergleich zur Halterung) sind und oft mit Armaturen versehen sind, was ein Durchfädeln der Leitungen unmöglich macht.
Typischerweise bestehen die bekannten Halterungen aus einem Positionierungselement, in der Umgangssprache auch Anschweißplatte genannt, zwei Halbschalenelementen, meist aus Kunststoff gefertigt, die zusammengesetzt eine oder mehrere im Wesentlichen zylindrische Aussparungen zur Aufnahme der Rohrleitung aufweisen und eine oder zwei Innensechskantschrauben, mit denen die Einzelteile der Halterung lösbar zusammengefügt werden, indem die Innensechskantschrauben durch beide Halbschalenelemente hindurch in Gewindebohrungen der Anschweißplatte hinein geschraubt werden.
Die Ursprünge dieser Halterung und das damit verbundene Verfahren zum Halten von Rohrleitungen reichen weit zurück und können beispielsweise der DE 41 03 541 A1 entnommen werden. Trotz der relativ langen Bekanntheit und auch der nachfolgend erläuterten Nachteile des bekannten Verfahrens und der verwendeten Halterungen, die im Folgenden näher beschrieben werden, wurde weder das Verfahren, noch die Halterungen selbst weiterentwickelt. Die Gründe dafür liegen unter anderem darin, dass sich ein nicht offizieller Standard für solche Halterungen etabliert hat. Schließlich sind die Rohrleitungen genormt, bei deren Befestigung die bekannten Halterungen Verwendung finden. Es gab also weder den Zwang noch eine Anregung, die bekannten Halterungen zu ändern. Ein weiterer Grund mag in der Anwendung der bekannten Halterungen bzw. bei dem Anwender d. h. gleichzeitig auch dem hier anzusetzenden Fachmann liegen. Solche Halterungen werden in der Regel von einem Konstrukteur bei der Entwicklung von Maschinen bzw. Anlagen eingeplant, aber nicht selbst eingebaut, dem deswegen die praktischen Nachteile der Halterungen, bei deren Verwendung, nicht bekannt sind.
Vielmehr werden die Rohrleitungen mit Hilfe der Halterungen von Monteuren bzw. Mechanikern im Prototypenbau verlegt. Zu Dokumentationszwecken und/oder zur Erstellung von Fertigungsunterlagen für spätere Serienmaschinen bzw. -anlagen nimmt ein technischer Zeichner die Positionen der Anschweißplatten in die Zeichnungen auf, ohne allerdings deren Verwendung oder gar die Konstruktion der Halterung an sich in Frage zu stellen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im Folgenden der Stand der Technik und die damit verbundenen Nachteile näher erläutert.
Die sogenannten Anschweißplatten sind im Endeffekt rechteckige Blechstreifen auf deren Grundfläche man zwei kurze Muttergewinde tragende zylinderförmige Bolzen aufgebracht hat. Die Anschweißplatten werden, wie der Name bereits andeutet, gewöhnlich an einem maschinellen Untergrund der Maschine bzw. der Anlage angeschweißt, um die Position und Ausrichtung der später zu montierenden Halterung festzulegen. Hier bestehen bereits etliche nachfolgend benannte Nachteile bei den bekannten Halterungen. Die Grundfläche der Anschweißplatte ist relativ groß, was einen relativ großen Materialeinsatz mit entsprechenden Kosten und entsprechendem Gewicht bedingt. In der bisher bekannten Form der Anschweißplatten lässt sie sich nicht in einem kostengünstigen Verfahren wie z. B. Schmieden oder Stanzen herstellen, was die Kosten zusätzlich erhöht. Wird die Anschweißplatte am gesamten Umfang ihrer Grundfläche verschweißt, wird dabei viel Zeit und viel Schweißzusatzwerkstoff benötigt, wodurch die Kosten zusätzlich in die Höhe getrieben werden und auch viel Wärme an der Befestigungsstelle der Maschine bzw. der Anlage eingebracht, was grundsätzlich unerwünscht ist. Wird die Anschweißplatte hingegen nur geheftet, also nicht rundherum verschweißt, dann verbleibt ein Spalt zwischen Anschweißplatte und dem Teil der Maschine bzw. der Anlage, was zu Korrosion führt. Die Korrosion setzt die Festigkeit der Schweißverbindung herab wodurch sich die Anschweißplatten später lösen können und die Funktion der Halterung versagt. Im Sichtbereich kann diese Korrosion bereits auf Grund ihrer unästhetischen Wirkung den Eindruck schlechter Fertigungsqualität erwecken. Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht darin, dass die Anschweißplatten das Muttergewinde zur späteren Aufnahme der Befestigungsschraube tragen. In den meisten Fällen erfolgt nämlich das Lackieren der Maschinen bzw. Anlagen nach dem Anschweißen der Anschweißplatten aber vor der Endmontage der Rohrleitungen mit den Halterungen. Nicht selten werden die Teile der Maschinen bzw. der Anlagen zu diesen Zwecken auch noch sandgestrahlt. Die Gewinde der Anschweißplatten sind dann mit Lack zugesetzt, der aufwändig vor der Endmontage wieder entfernt werden muss. Noch nachteiliger sind die Folgen, wenn sich Strahlsand in der Gewindebohrung angesammelt hat und vom Lack dort gebunden wird. Strahlsand besteht nämlich nicht aus Sand, was der Name nahe legen würde, sondern aus Metallkügelchen eines besonders harten Metalls. Bei dem Versuch diese mit Gewindebohrern wieder aus den Muttergewinden zu entfernen, brechen die Gewindebohrer häufig ab, was enorme Nacharbeiten in der Endmontage hervorruft, deren Kosten schnell das Hundertfache der eigentlichen Halterung übersteigen können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Halterung bereitzustellen, die eine montagefreundlichere, kostengünstigere und optisch sowie technisch hochwertige Halterung für sich längserstreckende Elemente mit im Wesentlichen kreisrunden oder kreisringförmigen Querschnitt schafft sowie ein kostengünstiges Verfahren anzugeben, mit dem sich längs erstreckende Elemente mit im Wesentlichen kreisrunden oder kreisringförmigen Querschnitt in optisch ansprechender Weise einfach zu montieren sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der selbstständigen Ansprüche gelöst. Ein Positionierungselement für eine Halterung zum lösbaren Halten eines sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisrundförmigen Querschnitt, wie z. B. ein Rohrelement, mit einer Aufnahmeseite und einer der Aufnahmeseite abgewandten Fügeseite und mit einer Hauptachse, die sich im Wesentlichen von der Aufnahmeseite in Richtung der Fügeseite erstreckt, wobei die Fügeseite eine im Wesentlichen ebene Grundfläche aufweist, die zur nicht-lösbaren Verbindung wie z. B. Löten, Schweißen, Kleben vorgesehen ist, weist in der Aufnahmeseite wenigstens eine Aussparung zur teilweisen Aufnahme einer Befestigungsschraube auf.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die Aufnahme der Befestigungsschraube, gleich mehrere Vorteile mit sich bringt. Die Befestigungsschraube aufzunehmen vereinfacht die Montage. Darüber hinaus lässt sich eine Aussparung, die die Befestigungsschraube aufnimmt günstig fertigen. Die relativ kleinen Abmessungen des Positionierungselements erfordern einen entsprechend geringen Materialeinsatz und damit auch geringe Kosten. Das Positionierungselement lässt sich in einem kostengünstigen Verfahren wie z. B. Schmieden oder Stanzen herstellen, was die Kosten zusätzlich senkt. Die Grundfläche des Positionierungselements ist relativ klein, wobei selbst bei vollständig umlaufender Schweißnaht nur wenig Zeit und insbesondere wenig Schweißzusatzwerkstoff benötigt wird, wodurch die Kosten zusätzlich gesenkt werden können und auch viel weniger Wärme an der Befestigungsstelle der Maschine bzw. der Anlage eingebracht wird, was grundsätzlich erwünscht ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung dazu vorgesehen, den Schraubenkopf der Befestigungsschraube aufzunehmen. Den Schraubenkopf anstelle des Gewindes aufzunehmen vereinfacht die Montage. Darüber hinaus lässt sich das Positionierungselement günstiger fertigen, weil es kein Gewinde aufweist. Schließlich beugt ein Positionierungselement, das kein Gewinde aufweist dem Nachteil im Stand der Technik vor, wonach das Gewinde mit Lack oder gar Strahlsand zugesetzt wird, was extrem zeitaufwändige und kostenintensive Nacharbeit mit sich zieht. Der Vorteil besteht demzufolge auch darin, dass Schrauben- oder Muttergewinde aufweisende Elemente erst nach den Lackierarbeiten in der Endmontage zum Einsatz kommen statt in der Fertigung nicht-lösbar mit dem maschinellen Untergrund verbunden zu werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass sich die Abmessungen der Aussparung von der Aufnahmeseite in Richtung der Fügeseite derart erweitern, dass eine Hinterschneidung bereitgestellt wird. Auf diese Weise lässt sich der Kopf einer Befestigungsschraube ohne Werkzeug, durch einfaches seitliches einsetzen quer zur Hauptachse montieren, wobei die Befestigungsschraube in Längsrichtung jedoch festgelegt ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform wird durch ein Positionierungselement bereitgestellt, in dem die Aussparung in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form einer T-Nut besitzt, bzw. das in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form eines C-Profils hat. Positionierungselemente mit solchen Querschnitten lassen sich einfach und kostengünstig, z. B. durch stanzen herstellen.
Wenn sich im montierten Zustand das Gewinde der Befestigungsschraube aus der Aufnahmeseite heraus von dem Positionierungselements weg erstreckt, dann ergibt sich eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung, denn dann lässt sich die Halterung besonders einfach montieren. Die ohne Werkzeug einsetzbare Befestigungsschraube wird dann einfach durch Einsetzen des Halbschalenelements fixiert.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Querschnitt des Positionierungselements einen Grundriss aufweist, der im Wesentlichen rechteckig ist. Ein solcher Querschnitt lässt sich besonders einfach und günstig fertigen, z. B. kann das Positionierungselement durch stanzen hergestellt werden.
Wenn in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Querschnitt des Positionierungselements einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen Grundriss hat, beispielsweise kreisrund ist, dann kann unabhängig vom Querschnitt der Ausnehmung die Ausrichtung des Halbschalenelements frei gewählt werden. Diese Variante kommt besonders dann zum Einsatz, wenn das zu haltende Element mit im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt, beispielweise ein Rohr, eine verhältnismäßig große Erstreckung in der Länge aufweist und deshalb mit einer Mehrzahl der erfindungsgemäßen Halterungen befestigt werden sollen, die über die Länge verteilt angebracht sind. Dann nämlich ist es erwünscht, dass die Halbschalenelemente durch das darin aufgenommene Element, z. B. Rohr ihre Ausrichtung erfahren. Diese Variante wird ebenfalls bevorzugt, wenn das Halbschalenelement der Halterung mit wenigstens zwei Ausnehmungen ausgestattet ist, bzw. wenn das Halbschalenelement über wenigstens zwei Positionierungselemente fixiert wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Positionierungselement im Querschnitt einen im Wesentlichen mehreckigen Grundriss, insbesondere sechseckigen Grundriss hat. Bei dieser Variante lässt sich nicht nur die Position sondern auch die Richtung des Halbschalenelements festlegen, wenn die Ausnehmung im Halbschalenelement komplementär ausgeführt ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Fügeseite wenigstens teilweise eine Schweißnahtvorbereitung aufweist. Auf diese Weise kann das Positionierungselement auf dem Untergrund festgeschweißt werden, ohne dass die Grundfläche wesentlich vergrößert wird, so dass die komplementäre Ausnehmung im Halbschalenelement auch die Schweißnaht aufnimmt.
Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Fügeseite wenigstens einen Vorsprung zur Positionierung des Positionierungselements durch stecken in eine im Wesentlichen komplementäre Öffnung im Untergrund besitzt. Dies erleichtert die korrekte Positionierung der Positionierungselemente beim Fügen. An den Positionen, an denen die Positionierungselemente gefügt werden sollen können komplementäre Öffnungen gefertigt sein, dann muss das Positionierungselement vor dem Fügen lediglich gesteckt werden, statt es aufwändig mit Messmitteln zu positionieren.
Wenn in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorsprung den Querschnitt eines ungleichförmigen Vielecks aufweist, so dass das Positionierungselement nur unter einer Ausrichtung bezüglich der Hauptachse in die im Wesentlichen komplementäre Öffnung im Untergrund gesteckt werden kann, dann entfällt auch ein aufwändiges Ausrichten mit entsprechenden Messmitteln.
Ein weiter besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Vorsprung den Querschnitt eines gleichförmigen Vielecks aufweist, wodurch erreicht wird, dass das Positionierungselement unter mehreren verschiedenen definierten Ausrichtung bezüglich der Hauptachse in die im Wesentlichen komplementäre Öffnung im Untergrund gesteckt werden kann.
Schließlich sieht ein alternatives Ausführungsbeispiel vor, dass der Vorsprung einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, so dass das Positionierungselement unter beliebiger Ausrichtung bezüglich der Hauptachse in die im Wesentlichen komplementäre Öffnung im Untergrund gesteckt werden kann. Diese Variante kann unter verschiedenen Interessen von Vorteil sein. Zunächst einmal kann sie dann eingesetzt werden, wenn auch das Positionierungselement vom Querschnitt rotationssymmetrisch ist, d. h. wenn die Festlegung der Ausrichtung gar nicht gewünscht ist. In diesem Fall ist der rotationssymmetrische Querschnitt die erste Wahl, weil er kostengünstig herzustellen ist. Er kann aber auch dann zum Einsatz kommen, wenn das Positionierungselement vom Querschnitt rotationsunsymmetrisch ist, d. h. wenn die Festlegung der Ausrichtung gewünscht ist, aber nicht vor dem Fügen bekannt ist. In diesem Fall ist der rotationssymmetrische Querschnitt die erste Wahl, weil er nicht nur kostengünstig herzustellen ist, sondern auch ermöglicht, das das Positionierungselement vor dem Fügen positionsgenau platziert werden und zusätzlich die Ausrichtung frei gewählt werden kann, wobei nach dem Fügen, die Ausrichtung beibehalten bleibt.
Die Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Halterung eines Elements mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, wie ein Rohr gelöst, in dem zunächst durch nicht-lösbares Fügen wenigstens ein Positionierungselement auf einem Untergrund befestigt wird, wobei das Positionierungselement eine Aufnahme für eine Befestigungsschraube aufweist und zur weiteren Montage zuerst wenigstens eine Befestigungsschraube verwendet wird, wobei der Kopf der wenigstens einen Befestigungsschraube in die Aufnahme des wenigstens einen Positionierungselements eingesteckt wird bevor das wenigstens eine Halbschalenelement mit einer Aussparung zur teilweisen Aufnahme des Elements mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt derart montiert wird, dass die Ausnehmung den Kopf der wenigstens einen Befestigungsschraube aufnimmt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Halterung zum lösbaren Halten eines sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisringförmigen Querschnitt nach dem Stand der Technik dargestellt in Form einer Explosionszeichnung,
2 eine alternative Ausführungsform einer Halterung nach dem Stand der Technik,
3 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Halterung zum lösbaren Halten eines sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreisförmigen oder kreisringförmigen Querschnitt nach der Erfindung, dargestellt in Form einer Explosionszeichnung,
4 ein Ausführungsbeispiel eines Positionierungselements gemäß 3,
5 ein Ausführungsbeispiel eines Halbschalenelements gemäß 3.
6 ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Halterung zum lösbaren Halten eines Elements, dargestellt in Form einer Explosionszeichnung,
7 a, b, cweitere Ausführungsbeispiele eines in 6 gezeigten Positio n ieru ngselements,
8 eine alternative Ausführungsform eines Positionierungselements gemäß 4.

1 zeigt eine Halterung 1 nach dem Stand der Technik, mit einer Anschweißplatte 2, die an einer Befestigungsstelle auf einen metallischen Untergrund 3 einer Maschine oder Anlage aufgeschweißt ist. Die Schweißnaht 4 läuft komplett um die Anschweißplatte 2 um, so dass der Spalt zwischen Untergrund 3 und Anschweißplatte 2 verschlossen ist, damit keine Korrosion zwischen Anschweißplatte 2 und Befestigungsstelle auf dem Untergrund 3 entsteht. Die Anschweißplatte 2 besitzt zwei zylindrische Ansätze 5 mit jeweils einer Gewindebohrung 6 darin. Zu der Halterung nach dem Stand der Technik gehören weiterhin zwei Halbschalenelemente 7, eine sogenannte Deckelplatte 15 sowie zwei Innensechskantschrauben 8 zum Verbinden der Einzelteile, wie in der 1 angedeutet. Hierzu weisen die Halbschalenelemente 7 jeweils zwei Durchdringungen 9 auf, die hier als Bohrungen ausgeführt sind, durch die die beiden Innensechskantschrauben 8 hindurchgeführt werden können. Für eine Montage ohne Deckelplatte 15 sind die beiden Durchdringungen 9 auf ihrer Befestigungsseite 10 mit einer umlaufenden zylindrischen Ausnehmung 11 zur versenkten Aufnahme des Kopfes 12 der Innensechskantschraube 8 versehen. Es versteht sich von selbst, dass bei einer Montage mit Deckelplatte 15 auch andersartige Schrauben verwendet werden können. Gegenüber der Befestigungsseite 10 befindet sich die Aufnahmeseite 13 der Halbschalenelemente 7 mit einer halbzylinderförmigen Aussparung 14. Werden zwei Halbschalenelemente 7 nach 1 zusammengesetzt, dann ergibt sich aus den beiden Aussparungen 14 eine im Wesentlichen zylindrische Aussparung, die zur Aufnahme des zu haltenden im Wesentlichen zylinderförmigen Elements, wie z. B. ein rohrförmiges Element vorgesehen ist.
Eine alternative Ausführungsform einer Halterung nach dem Stand der Technik zeigt die 2. Hier wurden zur Vereinfachung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Wesentlichen unterscheidet sich die Ausführungsform nach 2 von der nach 1 lediglich darin, dass sie zwei im Wesentlichen zylinderförmige Elemente halten kann und hierzu lediglich eine Befestigungsschraube zum Einsatz kommt. Bei relativ kleinen Querschnitten der zu haltenden im Wesentlichen zylinderförmigen Elemente können somit auf der Grundfläche einer Anschweißplatte 2 gleichzeitig zwei (oder mehr) im Wesentlichen zylinderförmige Elemente, die parallel zueinander verlegt sind, gehalten werden. Hierzu weisen die Halbschalenelemente 7 der 2 jeweils zwei halbzylinderförmige Aussparungen 14 auf, so dass zwei Halbschalenelemente 7 nach 2 zusammengesetzt zwei im Wesentlichen zylindrische Aussparungen aufweisen, die zur Aufnahme von zwei zu haltenden im Wesentlichen zylinderförmigen Elementen, wie z. B. Rohrelemente vorgesehen sind. Es ist nur eine Durchdringung 9 zur Durchführung einer Außensechskantschraube 16 vorgesehen, die zwischen den beiden halbzylindrischen Aussparungen 14 angeordnet ist. Statt einer Montage mit Außensechskantschraube 16 und Deckelplatte 15 können auch diese Halbschalensegmente 7 mit einer Innensechskantschraube und ohne Deckelplatte 15 montiert werden, hierzu ist die Durchdringung 9 auf ihrer Befestigungsseite 10 mit einer umlaufenden zylindrischen Ausnehmung 11 zur Aufnahme des Kopfes 12 der Innensechskantschraube 8 versehen. In diesem Fall ist jedoch die mechanische Belastbarkeit der Halterung stark vermindert.
Dem Fachmann ist ohne Weiteres ersichtlich, dass bei dem Ausführungsbeispiel des Standes der Technik nach 1 durch die Verwendung von zwei zylindrischen Ansätzen 5 auf der Anschweißplatte 2 nicht nur die Position der Halterung festgelegt ist, sondern auch deren Ausrichtung. Bei der Ausführungsform des Standes der Technik nach 2 ist das nicht der Fall, hier können die Halbschalenelemente 7 relativ zu der Anschweißplatte 2 um den zylindrischen Ansatz 5 gedreht werden. Allerdings wird man schon aus ästhetischen Gründen versuchen, die Anschweißplatte 2 beim Verschweißen so auszurichten, dass ihre Richtung mit der Richtung der Halbschalenelemente 7, die sich aufgrund der Montage mit den quasi endlos verlaufenden, im Wesentlichen zylindrischen Elementen zwangsweise ergibt, zusammenfällt. Die Halbschalenelemente 7 können also deckungsgleich mit der Anschweißplatte 2 montiert werden. Eine starke Abweichung von der deckungsgleichen Ausrichtung zwischen Anschweißplatte 2 und Halbschalenelement 7 verbietet sich aber auch aufgrund der mechanischen Belastbarkeit der Halterung, denn dann ist das Halbschalenelement 7 nicht mehr vollflächig unterfüttert.
3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halterung 21 zum lösbaren Halten eines Elements mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt nach der Erfindung, dargestellt in Form einer Explosionszeichnung. Zwei Positionierungselemente 22 sind jeweils durch eine Schweißnaht 24 auf dem Untergrund 23 befestigt. Die Positionierungselemente 22 nehmen in ihrer Aussparung 25 (siehe 4) den Kopf 32 einer Außensechskantschraube 28 auf. Die Außensechskantschrauben 28 können quer zu ihrer Längsachse von der Seite her in das jeweilige Positionierungselement 22 eingeschoben werden und zwar so, dass sie sowohl gegen Verdrehen als auch gegen ein Versetzen entlang Ihrer Längsachse gesichert sind. Ein erstes Halbschalenelement 27 wird mit seinen Durchdringungen 29 über die freien Enden der beiden Außensechskantschrauben 28 gesteckt und entlang ihrer Längsachsen so lange in Richtung zum Untergrund 23 versetzt, bis es mit seinen auf der Befestigungsseite 30 die Durchdringungen 29 umgebenden Ausnehmungen 31 die Köpfe 32 der Außensechskantschrauben 28 aufnimmt und mit seiner Befestigungsseite 30 auf dem Untergrund 23 zu liegen kommt. Damit sind die Außensechskantschrauben 28 auch endgültig in ihrer Position festgelegt. Denn waren sie vorher ohne Verwendung eines Werkzeugs von Hand eingesetzt und in keiner Weise gegen verlieren gesichert, so sind sie einem 3D-Puzzle gleich nunmehr formschlüssig fixiert.
Unter Zwischenschaltung des zu haltenden im Wesentlichen zylindrischen Elements folgt ein zweites, vorzugsweise gleiches Halbschalenelement 27, welches ebenfalls mit seinen Durchdringungen 29 über die freien Enden der beiden Außensechskantschrauben 28 gesteckt wird. Die Ausrichtung des zweiten Halbschalenelements 27 bei seiner Montage ist so, dass die beiden Aufnahmeseiten 33 der beiden Halbschalenelemente 27 einander zugewandt sind. Entsprechend bilden die beiden halbzylinderförmigen Aussparungen 34 gemeinsam eine im Wesentlichen zylindrische Aussparung wie bei einer Rohrschelle, die zur Aufnahme des zu haltenden im Wesentlichen zylinderförmigen Elements, wie beispielsweise ein Rohr vorgesehen ist.
Abschließend kann eine Deckelplatte 35 montiert werden, die flach auf der Befestigungsseite 30 des zweiten Halbschalenelements 27 aufliegt und mit zwei Muttern 38, die vom gewindeseitigen Ende der beiden Außensechskantschrauben 28 her aufgeschraubt werden, festgezogen wird.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Positionierungselements 22 mit rechteckigem Grundriss aus der 3. Das Positionierungselement 22 besitzt eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform mit einer Aufnahmeseite 46 und einer der Aufnahmeseite 46 abgewandten Fügeseite 47 und mit einer Hauptachse 48, die sich im Wesentlichen von der Aufnahmeseite 46 in Richtung der Fügeseite 47 erstreckt, wobei die Fügeseite 47 eine im Wesentlichen ebene Grundfläche 45 aufweist, die zur nicht-lösbaren Verbindung wie z. B. Löten, Schweißen, Kleben vorgesehen ist. In der Aufnahmeseite 46 ist eine Aussparung 25 zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Befestigungselements, z. B. zur Aufnahme des Kopfes 32 einer Außensechskantschraube 28 (3) vorgesehen. Die Abmessung der Aussparung 25 erweitert sich von der Aufnahmeseite 46 kommend in Richtung zur Fügeseite 47 hin derart, dass eine Hinterschneidung 50 bereitgestellt wird, um das Befestigungselement in seiner Längsrichtung festzulegen. Das Positionierungselement 22 besitzt weiterhin eine erste Längsfläche 41 und eine zweite Längsfläche 42, die die Aussparung 25 zwischen sich aufnehmen und eine erste Querfläche 43 und eine zweite Querfläche 44 sowie eine Längsachse 49, die sich im Wesentlichen von der ersten Querfläche 43 in Richtung der zweiten Querfläche 44 erstreckt, wobei die Aussparung 25 das Positionierungselement 22 von einer zur anderen Querfläche 43, 44 durchdringt. In dem konkreten Ausführungsbeispiel bildet die Aussparung 25 in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form einer T-Nut bzw. besitzt das Positionierungselement 22 in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form eines C-Profils. Die Aussparung 25 wird durch ein Paar innere Flankenflächen 51 und ein Paar äußere Flankenflächen 52 gebildet, wobei die inneren Flankenflächen 51 einen Abstand größer oder gleich dem Nennmaß und die äußeren Flankenflächen 52 einen Abstand größer oder gleich der Schlüsselweite einer zugehörigen Außensechskantschraube 28 (3) besitzen. Auf diese Weise lässt sich der Kopf 32 (3) der zugehörigen Außensechskantschraube 28 (3) in einfacher Weise und ohne Werkzeug quer zur Hauptachse 48 und entlang der Längsachse 49 in die Aussparung 25 des Positionierungselements 22 einsetzen und die Außensechskantschraube 28 (3) ist gleich fünf ihrer sechs Freiheitsgrade beraubt, d. h. sie ist auch gegen Verdrehen um Ihre Längsachse gesichert, was später beim Festziehen der Mutter 38 (3) von Bedeutung ist. Zwischen den Längsflächen 41, 42 und der Grundfläche 45 ist eine Fase 53 als Schweißnahtvorbereitung vorgesehen. Es versteht sich, dass die Schweißnahtvorbereitung stattdessen oder aber auch zusätzlich zwischen den Querflächen 43, 44 und der Grundfläche 45 vorgesehen sein kann.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbschalenelements 27 aus der 3. Das Halbschalenelement 27 besitzt eine Aufnahmeseite 33 und eine der Aufnahmeseite 33 abgewandten Befestigungsseite 30 und zwei Durchdringungen 29, die das Halbschalenelement 27 ausgehend von der Aufnahmeseite 33 hin zu der Befestigungsseite 30 bzw. ausgehend von der Befestigungsseite 30 hin zu der Aufnahmeseite 33 durchdringen. Die Durchdringung 29 ist zur teilweisen Aufnahme einer Befestigungsschraube, insbesondere einer Außensechskantschraube 28 einer vorbestimmten Nenngröße vorgesehen, wobei die Längsachse der Durchdringung 29 orthogonal zu der die Aufnahmeseite 33 definierende Trennfläche 36 sowie zu der die Befestigungsseite 30 definierende Fixierfläche 37 verläuft. Die Durchdringung 29 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser dem Durchmesser einer Durchgangsbohrung einer zugehörigen Befestigungsschraube 28 derselben Nenngröße entspricht. Die Aufnahmeseite 33 weist weiterhin eine halbzylinderförmige Aussparung 34 auf, deren Längsachse parallel zur Trennfläche 36 bzw. zur Fixierfläche 37 sowie orthogonal zur Längsachse der Durchdringungen 29 verläuft und die zur teilweisen Aufnahme eines im Wesentlichen zylinderförmigen Elements vorgesehen ist. Die Befestigungsseite 30 weist eine erste Ausnehmung 31 auf, die um die Durchdringung 29 verläuft und deren Abmessungen derart gewählt sind, dass nicht nur der Kopf 32 der Befestigungsschraube 28 aufgenommen werden kann, sondern auch noch das zugehörige Positionierungselement 22 vollständig aufgenommen werden kann.
Die 5 zeigt anschaulich, wie die erste Ausnehmung 31 von der Befestigungsseite 30 her kommend die Fixierfläche 37 als auch die Trennfläche 36 durchdringt. Alternativ könnte die erste Ausnehmung 31 auch vor der Trennfläche 36 enden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die erste Ausnehmung 31 einen dem Positionierungselement 22 (4) angepassten rechteckigen Querschnitt. Es ist dem Fachmann klar, dass auch andere Querschnitte in Frage kommen, z. B. wenn andere Positionierungselemente 22 zum Einsatz kommen. Allerdings muss der Querschnitt der ersten Ausnehmung 31 nicht zwingend dem des verwendeten Positionierungselements 22 entsprechen, es genügt, wenn die erste Ausnehmung 31 so groß ist, dass das Positionierungselement 22 vollständig aufgenommen werden kann. So kann der Querschnitt der ersten Ausnehmung 31 auch im Wesentlichen rotationssymmetrisch, insbesondere kreisrund, sein.
Weiter ist der 5 zu entnehmen, dass die zweite Ausnehmung 39 von der Befestigungsseite 30 her kommend die Grundfläche 37 durchdringt und vor der ersten Ausnehmung 31 endet. Es versteht sich, dass dies nicht zwingend ist und sich die zweite Ausnehmung 39 genauso tief oder auch tiefer als die erste Ausnehmung 31 in das Halbschalenelement 27 erstrecken kann; allerdings nicht bis in die Trennfläche 36 hinein, weil sonst keine Durchdringung 29 mehr verbleibt, die die Befestigungsschraube 28 fixiert. Der Querschnitt der zweiten Ausnehmung 39 ist dem Querschnitt des Kopfes 32 der Befestigungsschraube 28 angepasst und vorzugsweise sechseckig.
Sowohl die erste Ausnehmung 31 als auch die zweite Ausnehmung 39 können auf der Fixierfläche 37 zumindest teilweise mit einer Fase versehen sein (in der 5 nicht dargestellt), um Teile der Schweißnaht 24 aufzunehmen, falls trotz Schweißnahtvorbereitung 53 von der Schweißnaht 24 etwas über die Abmessungen der Ausnehmungen 31, 39 übersteht.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Halterung 1 nach der Erfindung, welches sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass gleich zwei im Wesentlichen zylinderförmige Elemente gehalten werden können und hierzu lediglich eine Befestigungsschraube 28 zum Einsatz kommt. Hier wurden zur Vereinfachung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die beiden Halbschalenelemente 67 weisen auf ihrer Aufnahmeseite 33 jeweils zwei halbzylinderförmige Aussparungen 34 auf, so dass zwei Halbschalenelemente 67 nach 6 zusammengesetzt zwei parallele im Wesentlichen zylindrische Aussparungen aufweisen, die zur Aufnahme von zwei zu haltenden im Wesentlichen zylinderförmigen Elementen, wie z. B. Rohre, vorgesehen sind. Es ist nur eine Durchdringung 29 zur Durchführung einer Befestigungsschraube 28 vorgesehen, die zwischen den beiden halbzylindrischen Aussparungen 34 angeordnet ist. Die Durchdringung 29 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser dem Durchmesser einer Durchgangsbohrung einer zugehörigen Befestigungsschraube 28 mit vorgegebener Nenngröße entspricht. Es versteht sich, dass die beiden Halbschalenelemente 67 auch mehr als zwei Aussparungen 34 aufweisen können.
Auf der Befestigungsseite 30 ist die Durchdringung 29 von einer Ausnehmung 61 umgeben. Die Ausnehmung 61 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser dem Durchmesser einer Senkung für Sechskantschrauben 28 derselben Nenngröße entspricht. Dies ist hat verschiedene Vorteile zur Folge. Zunächst einmal können sich bei dieser Ausführungsform die Halbschalenelemente 67 bei der Montage relativ zu dem Positionierungselement 62 bzw. zu dem Untergrund 23 drehen. Dadurch stellt sich die korrekte Ausrichtung der Halbschalenelemente 67 relativ zu den (quasi endlos) sich längserstreckenden, im Wesentlichen zylindrischen Elementen bei der Montage zwangsweise ein. Weiterhin kann die Montage dieser Halbschalenelemente 67 auch mit einer Unterlegscheibe 65 statt mit einer Deckelplatte 35 erfolgen, da die Abmessungen der zylindrischen Ausnehmung 61 nicht nur zur Aufnahme der Mutter 68 ausreicht, sondern auch noch Platz für einen Ringschlüssel bzw. eine Nuss bereit hält. Damit ist die Mutter 68 in ästhetischer Weise versenkt angeordnet. In diesem Fall bietet sich auch die Verwendung einer Hutmutter 68 an.
Weiterhin zeigt 6 ein Positionierungselement 62 mit zylindrischer Grundform, welches unter Bezugnahme auf die 7 näher erläutert werden soll. In Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 6 sei nur bemerkt, dass die Halbschalenelemente 67 ebenso mit einem Positionierungselement 22 nach 4 kombiniert werden können. Ebenso ließe sich auch die kreiszylindrische Ausnehmung 61 durch eine erste rechteckige Ausnehmung 31 (5) und eine zweite sechseckige Ausnehmung 39 (5) ersetzen, wenn entsprechende Positionierungselemente 22 verwendet werden. Umgekehrt können in dem ersten Ausführungsbeispiel nach der 3 die Ausnehmungen 31, 39 (5) auch durch eine Ausnehmung 61 mit kreisförmigem Querschnitt ersetzt werden und zwar sowohl bei der Verwendung der dort angegebenen Positionierungselementen 22 (3) mit rotationsunsymmetrischen Grundform als auch bei Verwendung von Positionierungselementen 22 entsprechend der 7 mit rotationssymmetrischer Grundform. Merkmale der beiden Ausführungsformen nach 3 und 6 lassen sich fast beliebig miteinander kombinieren, ohne von der Erfindung abzuweichen.
7 zeigt drei weitere Ausführungsbeispiele eines Positionierungselements 62 für das Ausführungsbeispiel der 6. Hier wurden zur Vereinfachung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Allen drei ist gemeinsam, dass sie bezüglich ihrer Hauptachse 48 eine rotationssymmetrische Grundform und in einem Querschnitt zu ihrer Längsachse 49 die Aussparung 25 in Form einer T-Nut zur Aufnahme des Kopfes 32 der Sechskantschraube 28 (6) besitzen. Die Aussparung 25 wird durch ein Paar innere Flankenflächen 51 und ein Paar äußere Flankenflächen 52 gebildet, wobei die inneren Flankenflächen 51 einen Abstand größer oder gleich dem Nennmaß und die äußeren Flankenflächen 52 einen Abstand größer oder gleich der Schlüsselweite einer zugehörigen Außensechskantschraube 28 (6) besitzen.
Das Positionierungselement 62 der 7a besitzt auf seiner der Aufnahmeseite 46 abgewandten Fügeseite 47 eine die Kante zwischen der Außenumfangsfläche 56 und der Grundfläche 45 brechende Fase 57, die als Schweißnahtvorbereitung dient. Das Positionierungselement 62 kann mit seiner Grundfläche 45 also ganz gewöhnlich frei auf dem Untergrund 23 positioniert und dann festgeschweißt werden.
Das Positionierungselement 62 der 7b besitzt auf seiner der Aufnahmeseite 46 abgewandten Fügeseite 47 eine Zündspitze 54. Über diese Zündspitze 54 können die Positionierungselemente 62 mit einer Handschweißpistole oder einer Bolzenschweißmaschine gesetzt werden. Mit der Zündspitze 54 wird der Lichtbogen eingeleitet und die Schweißzeit gesteuert. Nach erfolgter Schweißung liegt das Positionierungselement 62 mit seiner Grundfläche 45 auf dem Untergrund 23 auf. Dabei hinterlässt die Schweißung bei den meisten Blechen keine Spuren. Selbst bei dünnen Blechen entstehen auf der Rückseite (Sichtseite) keine Markierungen, Verfärbungen oder Verformungen, auch bei kunststoffbeschichteter oder galvanisch behandelter Oberfläche.
Das Positionierungselement 62 der 7c besitzt auf seiner der Aufnahmeseite 46 abgewandten Fügeseite 47 einen Zapfen 55. Über diesen, im vorliegenden Fall zylindrischen Zapfen 55 kann das Positionierungselement auf dem Untergrund 23 sehr präzise positioniert werden, wenn an der vorgesehenen Position eine komplementäre Bohrung vorgesehen ist. Der Zapfen 55 wird in die Bohrung versenkt und das Positionierungselement 62 kommt mit seiner Grundfläche 45 auf dem Untergrund 23 zu liegen. Hier kann es nun fest geklebt, gelötet oder geschweißt werden. In letzterem Fall können Schweißnahtvorbereitungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, so dass das Positionierungselement 62 von der Vorderseite oder von der Rückseite verschweißt werden kann.
Der Zapfen 55 muss nicht zylindrisch ausgeführt sein, vielmehr kann der Zapfen 55 auch durch ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Vieleck (nicht dargestellt) oder einen unsymmetrischen Querschnitt (ebenfalls nicht dargestellt) gebildet sein. In diesem Fall würde eine komplementäre Aussparung in dem Untergrund dafür sorgen, dass das Positionierungselement 62 in dem regelmäßigen Vieleck entsprechend vielen Ausrichtungen oder aber, im Fall eines unregelmäßigen Vieleck, nur in einer einzigen Ausrichtung auf dem Untergrund 23 positioniert werden kann. In jedem Fall aber wird nicht nur die Position auf dem Untergrund 23 präzise festgelegt sondern auch die Ausrichtung.
Das Positionierungselement 62 nach 7a ließe sich auch gut kleben, wenn sich sowohl die Grundfläche 45 als auch der Untergrund 23 eben, staub- und fettfrei sowie trocken darstellt. Um eine möglichst große Grundfläche 45 zur Verfügung zu haben, würde man in einem solchen Fall die Fase 57 sehr klein wählen, oder aber ganz ausfallen lassen.
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Positionierungselements 59 für das Ausführungsbeispiel der 3. Hier wurden zur Vereinfachung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Positionierungselement 59 unterscheidet sich von dem Positionierungselement 22 der 4 dadurch, dass von seiner Grundfläche 45 ein Steckansatz 58 absteht. Dieser Steckansatz 58 kann zur exakten Positionierung auf dem Untergrund 23 dienen, wenn dort eine komplementäre Aussparung vorgesehen ist. Der Steckansatz 58 wird in die Aussparung gesteckt und das Positionierungselement 59 kommt mit seiner Grundfläche 45 auf dem Untergrund 23 zu liegen. Hier kann es nun fest geklebt, gelötet oder geschweißt werden. In letzterem Fall können Schweißnahtvorbereitungen, z. B. in Form einer Fase 53 vorgesehen sein, so dass das Positionierungselement von der Vorderseite oder von der Rückseite verschweißt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4103541 A1 [0003]

Claims

Positionierungselement (22, 59, 62) für eine Halterung (21) zum lösbaren Halten von sich längs erstreckenden Elementen mit im Wesentlichen kreis- oder kreisringförmigen Querschnitt, wie Rohrelemente mit einer Aufnahmeseite (46) und einer der Aufnahmeseite (46) abgewandten Fügeseite (47) und mit einer Hauptachse (48), die sich im Wesentlichen von der Aufnahmeseite (46) in Richtung der Fügeseite (47) erstreckt, wobei die Fügeseite (47) eine im Wesentlichen ebene Grundfläche (45) aufweist, die zur nicht-lösbaren Verbindung auf einem maschinellen Untergrund wie z. B. Löten, Schweißen, Kleben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeseite (46) wenigstens eine Aussparung (25) zur teilweisen Aufnahme einer Befestigungsschraube (28) vorgesehen ist.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (25) dazu vorgesehen ist, den Schraubenkopf (32) der Befestigungsschraube (28) aufzunehmen.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der Aussparung (25) von der Aufnahmeseite (46) in Richtung der Fügeseite (47) sich derart erweitert, dass eine Hinterschneidung (50) bereitgestellt wird.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (25) in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form einer T-Nut besitzt.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (22, 59, 62) in wenigstens einem Querschnitt im Wesentlichen die Form eines C-Profils besitzt.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich im montierten Zustand das Gewinde der Befestigungsschraube (28) aus der Aufnahmeseite (46) heraus von dem Positionierungselement (22, 59, 62) weg erstreckt.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (22, 59, 62) einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (22, 59, 62) einen im Wesentlichen kreisrunden Grundriss hat.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (22, 59, 62) einen im Wesentlichen mehreckigen Grundriss, insbesondere sechseckigen Grundriss hat.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeseite (47) wenigstens teilweise eine Schweißnahtvorbereitung (53) aufweist.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeseite (47) wenigstens einen Zapfen (55) oder eine Steckansatz (58) zur Positionierung des Positionierungselements (22, 59, 62) durch stecken in eine im Wesentlichen komplementäre Öffnung im Untergrund (23) besitzt.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckansatz (58) den Querschnitt eines ungleichförmigen Vielecks aufweist.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckansatz (58) den Querschnitt eines gleichförmigen Vielecks aufweist.
Positionierungselement (22, 59, 62) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (55) einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist.
Verfahren zum Halten eines sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreis- oder kreisringförmigem Querschnitt, wie ein Rohrelement durch nicht-lösbares Fügen wenigstens eines Positionierungselements (22, 59, 62), durch Verwendung wenigstens eines Halbeschalenelements (27, 67) mit einer Aussparung (34) zur teilweisen Aufnahme des sich längs erstreckenden Elements mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt und durch Verwendung einer Befestigungsschraube (28), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Positionierungselement (22, 59, 62) eine Aussparung (25) zur teilweisen Aufnahme einer Befestigungsschraube (28) aufweist und wobei zur Montage nach dem Fügen des wenigstens einen Positionierungselements (22, 59, 62) zuerst die Befestigungsschraube (28) in die Aussparung (25) des Positionierungselements (22, 59, 62) eingesteckt wird bevor das wenigstens eine Halbschalenelement (27, 67) montiert wird.