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Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Befestigen eines Werkzeugs an einem Rohrstiel, ein Adaptersystem sowie ein Fugenreinigungssystem.
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Werkzeuge werden häufig an einem Stiel befestigt oder weisen einen solchen auf, um die Reichweite ihres Benutzers zu vergrößern bzw. einen größeren Abstand zwischen dem Benutzer und dem Wirkungsort des Werkzeugs herzustellen. Der Stiel bezeichnet im Allgemeinen ein längliches, meist stangenförmiges bzw. stabförmiges Element, das z. B. aus Holz, Metall, Kunststoff oder dergleichen besteht. Er dient üblicherweise als Griff des Werkzeugs und ist häufig integral mit diesem gefertigt.
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Allerdings sind aus der Praxis auch Werkzeuge bekannt, wie zum Beispiel Farbroller, Farbwalzen oder dergleichen, die lediglich zur Vergrößerung der Reichweite auf einen Stil aufgesteckt werden. Dabei wird jedoch keine stabile Verbindung zwischen dem Werkzeug und dem Stiel hergestellt.
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Falls das Werkzeug selbst oder der Stiel durch Abnutzung oder schadhafte Einwirkung unbrauchbar werden, ist es vorteilhaft, wenn lediglich die defekte Komponente ausgetauscht werden kann. Auch ist es aus Kostengründen oder Platzgründen oftmals wünschenswert, einen einzigen Stiel für mehrere verschiedene Werkzeuge verwenden zu können. Beispielsweise kann ein Holzstiel in eine Aufnahme eines Besens oder einer Harke eingebracht und dort mit einem Nagel oder einer Schraube fixiert werden. Bei einem häufigen Wechsel des Werkzeugs tritt jedoch ungünstigerweise ein großer Materialverschleiß am Holzstiel auf.
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Aus der Praxis sind daher Kappen bekannt, die auf dem Stiel angebracht bzw. fixiert werden und ein Gewinde aufweisen. Das Gewinde kann dann in ein korrespondierendes Gewinde des Werkzeugs geschraubt werden, wodurch eine verschleißarme Verbindung hergestellt wird. Der Stiel kann aber mit der meist nicht schnell zu lösenden Kappe lediglich mit Werkzeugen mit einem korrespondierenden Gewinde verwendet werden. Dadurch ist der Einsatzbereich des Stiels wesentlich eingeschränkt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Adapter anzugeben, mit dem eine stabile Verbindung zwischen einem unmodifizierten Rohrstiel und einem Werkzeug ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter zum Befestigen eines Werkzeugs an einem Rohrstiel gemäß Patentanspruch 1, ein Adaptersystem gemäß Patentanspruch 11 sowie ein Fugenreinigungssystem gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
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Der eingangs genannte Adapter zum Befestigen eines Werkzeugs an einem Rohrstiel weist ein erstes Adapterelement auf. Das erste Adapterelement umfasst einen konischen Passungsabschnitt zur Ausbildung eines Formschlusses mit einem Ende des Rohrstieles und einen konischen Gewindeabschnitt.
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Der Adapter stellt also ein Verbindungselement bzw. eine mechanische Kopplung zwischen dem Werkzeug und dem Rohrstiel dar, der zur Vergrößerung der Reichweite des Werkzeugs dient. Der Adapter umfasst dabei bevorzugt kein Stielelement bzw. keinen Stielabschnitt, er ist also im Vergleich zur Länge des Rohrstiels vorzugsweise kurz ausgebildet.
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Als Rohrstiel wird im Rahmen der Erfindung ein Stiel bezeichnet, der im Wesentlichen als längliche hohlzylindrische Stange ausgebildet ist. Der Rohrstiel ist dadurch vorteilhaft leicht und biegesteif. Die Richtung der größten Ausdehnung des Rohrstiels wird im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet. In Längsrichtung erstreckt sich mittig durch den Rohrstiel eine Längsachse. Als radiale Richtung des Rohrstiels werden Richtungen bezeichnet, die senkrecht von der Längsachse ausgehen. Der Rohrstiel hat zumindest ein offenes Ende, in das der Adapter eingebracht werden kann. Das offene Ende hat aufgrund der hohlzylindrischen Ausgestaltung eine lichte kreisförmige Querschnittsfläche, die sich senkrecht zur Längsachse erstreckt. D. h. der Rohrstiel weist am offenen Ende einen lichten Innendurchmesser auf.
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Ein Werkzeug ist allgemein eine Vorrichtung, mit der die Funktionen des Körpers eines Benutzers erweitert werden. Im Rahmen der Erfindung kann grundsätzlich jedes beliebige geeignete Werkzeug wie beispielsweise eine Schaufel, Harke, Farbrolle, Säge, Schere oder dergleichen verwendet und ggf. über einen verlängerten Betätigungsmechanismus, z. B. mittels eines Seilzuges, vom Benutzer bedient werden. Insbesondere handelt es sich jedoch um eine Bürste, bevorzugt um eine Fugenreinigungsbürste.
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Der Adapter wird bei bestimmungsgemäßem Gebrauch mit dem ersten Adapterelement in den Rohrstiel eingebracht. Das erste Adapterelement weist also ein rohrseitiges Ende des Adapters auf. Dass der Passungsabschnitt und der Gewindeabschnitt konisch ausgestaltet sind, bedeutet, dass sie im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes aufweisen.
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Der Passungsabschnitt weist dabei Außendurchmesser in einem Bereich auf, der dem Bereich der Innendurchmesser der Rohrstiele entspricht, für die der Adapter ausgelegt ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der Adapter mit dem Passungsbereich bei bestimmungsgemäßer Verwendung in der radialen Richtung und in der Längsrichtung zu dem Rohrstiel hin mit dem Rohrstiel formschlüssig zusammenwirkt. Dadurch wird der Adapter vorteilhafterweise am Ende des Rohrstiels stabilisiert.
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Der Gewindeabschnitt reicht vorzugsweise weiter in den Rohrstiel hinein als der Passungsabschnitt und ist somit weiter am rohrseitigen Ende des ersten Adapterelements angeordnet. Er ist bevorzugt so ausgestaltet, dass er mit einer Gewindehülse zusammenwirken kann und so mit dem Rohrstiel einen Kraftschluss bzw. einen Reibschluss erzeugt, der den Adapter in der Längsrichtung im Rohrstiel hält, wie später noch näher erläutert wird. Dadurch wird zugleich in der radialen Richtung ein weiterer Formschluss ausgebildet, der den Adapter im Rohrstiel vorteilhafterweise zusätzlich stabilisiert.
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Wie zuvor beschrieben wird der Adapter beim bestimmungsgemäßen Gebrauch in einen Rohrstiel eingesetzt. Sofern der Rohrstiel in seinen Abmessungen, insbesondere aufgrund seines Innendurchmessers, zu dem Adapter passt, sind für die Verwendung mit dem Adapter vorteilhafterweise keine weiteren Modifikationen des Rohrstiels erforderlich. Das eingangs genannte Adaptersystem umfasst daher einen Rohrstiel und einen erfindungsgemäßen Adapter. Von der Erfindung sind auch Rohrstiele umfasst, die beispielsweise als Teleskopstiel mit einer Einrichtung zur Längenverstellung ausgestaltet sind, ergonomisch ausgebildete Griffbereiche, Haken zum Aufhängen oder ähnliche Elemente zur Erleichterung der Handhabung aufweisen.
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Von dem Adapter wird beim bestimmungsgemäßen Gebrauch - insbesondere mittels eines zweiten Adapterelements - das Werkzeug gehalten, wie später noch detaillierter erläutert wird. Das eingangs genannte Fugenreinigungssystem umfasst ein erfindungsgemäßes Adaptersystem und - als Werkzeug - eine Fugenbürste (im Folgenden auch Fugenreinigungsbürste).
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Als Fugenbürste wird dabei eine Bürste bezeichnet, die aufgrund ihrer Ausgestaltung besonders dazu geeignet ist, Fugen zu reinigen. Dafür umfasst die Bürste eine Vielzahl von Borsten, die je nach Bedarf - also insbesondere abgestimmt auf die zu reinigende Fuge - angeordnet und ausgestaltet sind.
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Ein erfindungsgemäßes Fugenreinigungssystem umfasst eine Fugenbürste, einen Adapter und einen Keil. Dabei ist der Keil ausgebildet, die Fugenbürste in zumindest einer definierten Position relativ zum Adapter zu fixieren.
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Das vorstehend beschriebene Fugenreinigungssystem kann grundsätzlich als eigenständige Idee mit beliebigen geeigneten Adaptern verwendet werden. D. h. es ist beispielsweise auch möglich, den verwendeten Adapter formschlüssig, z. B. mittels einer Rastung, in den Stiel einzubringen, in den Stiel fest einzupressen, mit dem Stiel zu verkleben oder zu verschweißen oder sogar integral mit dem Stiel zu fertigen. Ein besonders breites und flexibles Einsatzspektrum ergibt sich bei der synergetischen Kombination von dem hier beschriebenen Fugenreinigungssystem mit dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Adapter.
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Mit dem Adapter wirkt der Keil formschlüssig und/oder kraftschlüssig so zusammen, dass er die Fugenbürste in ihren freien Bewegungsrichtungen bzw. Rotationsrichtungen in Relation zu dem Adapter blockiert bzw. arretiert. Ein Keil stellt dabei allgemein einen Körper dar, bei dem zwei Seitenflächen im Wesentlichen in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sind. Der Keil kann dabei auch stumpf ausgebildet sein. D. h. die beiden Seitenflächen müssen nicht in einer Spitze zusammenlaufen, sondern die Spitze kann abgeschnitten sein. Die definierte Position ist dabei grundsätzlich beliebig, aber insbesondere von der Ausgestaltung des Keils abhängig. D. h. das Fugenreinigungssystem kann auch mehrere Keile umfassen, mit denen aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausgestaltung die Fugenbürste in unterschiedlichen Positionen fixiert werden kann.
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Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.
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Bevorzugt ist der Adapter zerstörungsfrei vom Rohrstiel lösbar. D.h. weder der Adapter noch der Rohrstiel noch etwaige andere Komponenten werden bei einer Trennung des Adapters vom Rohrstiel beschädigt. Dadurch können sowohl der Adapter als auch der Rohrstiel vorteilhafterweise wiederverwendet werden. Die Verbindung zwischen dem Adapter und dem Rohrstiel ist also - im Gegensatz zu aus der Praxis bekannten, zum Beispiel eingepressten, verschweißten oder eingeklebten Adaptern - reversibel gestaltet, wie später noch näher erläutert wird.
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Grundsätzlich ist es möglich, den Gewindeabschnitt als konisches Innengewinde auszugestalten. Bevorzugt weist der Gewindeabschnitt aber ein - besonders bevorzugt konisches - Außengewinde auf. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass eine mit dem Gewindeabschnitt zusammenwirkende Gewindehülse beim Anziehen mittels des Außengewindes immer weiter gespreizt wird und einen Kraftschluss mit dem Rohrstiel ausbildet, wie später noch detaillierter erläutert wird.
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Bevorzugt weist das erste Adapterelement einen Anschlag auf, der zu einem außenseitigen Ende hin angeordnet ist. Das außenseitige Ende bezeichnet dabei ein Ende des ersten Adapterelements, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch aus dem Rohrstiel hinausragt. An das außenseitige Ende des ersten Adapterelements grenzen bevorzugt weitere Komponenten des Adapters an, wie z. B. das zweite Adapterelement. Der Anschlag dient dabei vorteilhafterweise dazu, dass der Adapter nicht zu weit in Rohrstiele eingeführt wird, die einen größeren Durchmesser aufweisen, als für die Verwendung mit dem Adapter vorgesehen ist.
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Der Passungsabschnitt und der Gewindeabschnitt sind vorzugsweise im Wesentlichen auf einem gemeinsamen Kegel angeordnet. Aufgrund seiner Form bildet das erste Adapterelement quasi einen Pfropfen für den Rohrstiel. Dabei heißt „im Wesentlichen“, dass sich beispielsweise der Kegelwinkel zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Passungsabschnitt oder auch zwischen zwei Teilen des Passungsabschnitts leicht ändern kann. Zum Beispiel können der Gewindeabschnitt und ein erster Teil des Passungsabschnitts einen Kegelwinkel von etwa 15° aufweisen, während ein zweiter Teil des Passungsabschnitts einen Kegelwinkel von etwa 20° aufweist. Aufgrund des größeren Kegelwinkels kann der Passungsabschnitt vorteilhaft gehalten werden, wobei immer noch sichergestellt ist, dass ein Formschluss mit dem offenen Ende des Rohrstiels bei bestimmungsgemäßem Gebrauch zustande kommt. Der Passungsbereich weist an seinem außenseitigen Ende bevorzugt einen Durchmesser von zumindest 1 cm, bevorzugt höchstens 4 cm, besonders bevorzugt etwa 2 cm auf. Das bedeutet zugleich, dass der Adapter zur Verwendung mit Rohrstielen mit einem entsprechenden Innendurchmesser geeignet ist.
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Das erste Adapterelement weist bevorzugt einen an einem rohrseitigen Ende angeordneten Zapfen auf, der besonders bevorzugt wiederum an seinem rohrseitigen Ende einen Zurückholer aufweist. Der Zapfen verlängert das erste Adapterelement in Richtung des rohrseitigen Endes und grenzt bevorzugt an den Gewindeabschnitt an. Es ist vorzugsweise zylindrisch ausgestaltet und weist besonders bevorzugt durchgängig einen geringeren Durchmesser auf als der Gewindeabschnitt. Der Zurückholer bildet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch einen Anschlag für die Gewindehülse, wie später noch näher erläutert wird. Er kann beispielsweise pilzkopfförmig bzw. nietenkopfförmig als Schulter, d. h. als einstufige Vergrößerung des Durchmessers, des Zapfens ausgebildet sein.
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Der Durchmesser des Zurückholers ist dabei besonders bevorzugt so groß ausgestaltet, dass ein Formschluss mit der Gewindehülse auch im größten vorgesehenen Rohr und bei am weitesten möglich entspannter bzw. gespreizter Gewindehülse ausgebildet wird. Zugleich ist der Durchmesser des Zurückholers kleiner als der Innendurchmesser des kleinsten zur Verwendung mit dem Adapter vorgesehenen Rohrstiels. Der Zurückholer weist beispielsweise einen Durchmesser von mindestens 12 mm und höchstens 16 mm auf. Wie zuvor bereits erwähnt, umfasst der Adapter bevorzugt eine Gewindehülse mit einem - besonders bevorzugt zum Außengewinde des Gewindeabschnitts passenden - Innengewinde und einem variablen Innendurchmesser.
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Die Gewindehülse bezeichnet eine röhrenförmige Hülle, in die der Gewindeabschnitt aufgenommen werden kann. Sie ist somit quasi eine außen runde Überwurfmutter. Die Gewindehülse bildet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch also eine Schraubverbindung mit dem Gewindeabschnitt aus. Dass der Innendurchmesser der Gewindehülse „variabel“ ist, bedeutet, dass sich die Gewindehülse, z. B. zum Einbringen in den Rohrstiel, komprimieren lässt. Beim Anziehen der Schraubverbindung zwischen der Gewindehülse und dem Gewindeabschnitt des ersten Adapterelements wird die Gewindehülse jedoch aufgrund der konischen Form des Gewindeabschnitts in radialer Richtung gespreizt, bis sie gegen eine Innenwand des Rohrstiels gepresst wird und mit dem Rohrstiel einen Kraftschluss ausbildet.
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Wie der Innendurchmesser der Gewindehülse variabel zu gestalten ist, ist im Folgenden detaillierter beschrieben. Die Gewindehülse weist dazu bevorzugt einen Längsschlitz auf. D. h. die Gewindehülse ist in Längsrichtung geschlitzt, wobei die Längsrichtung bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Längsrichtung des Rohrstiels entspricht. Bereits durch den Längsschlitz wird eine Spreizung der Gewindehülse in radialer Richtung ermöglicht. Die Gewindehülse ist zudem vorzugsweise aus mehreren, bevorzugt drei, Gewindegliedern bzw. Gewindesegmenten gebildet. Dabei sind besonders bevorzugt benachbarte Gewindeglieder jeweils mittels eines flexiblen Elements verbunden. D. h. die Gewindeglieder sind in einem gewissen Rahmen gegeneinander beweglich. Dadurch kann die Gewindehülse besser gespreizt bzw. komprimiert werden. Die flexiblen Elemente können beispielsweise als Scharnier, insbesondere als Filmscharnier, ausgebildet sein. Dabei wird zwischen zwei Gewindegliedern der Längsschlitz angeordnet. Bevorzugt ist die Gewindehülse einteilig bzw. einstückig gefertigt und besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Sie kann beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
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Bevorzugt umfasst der Adapter ein zweites Adapterelement, wobei die Adapterelemente besonders bevorzugt gegenüberliegend angeordnet sind. D. h. die Adapterelemente weisen in Richtung der Längsachse voneinander weg und bilden so einen Doppeladapter. Dabei dient das erste Adapterelement zur Verbindung mit dem Rohrstiel und das zweite Adapterelement dient zur Verbindung mit dem Werkzeug.
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Die Adapterelemente sind bevorzugt im Wesentlichen direkt aneinander angeordnet. D. h. im Verhältnis zur Länge des Adapters ist zwischen den Adapterelementen höchstens ein kurzes Verbindungsstück, also kein Stiel oder dergleichen, angeordnet. Dadurch wird vorteilhafterweise die Biegesteifigkeit und Stabilität des Adapters erhöht sowie der Materialaufwand gering gehalten.
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Das zweite Adapterelement ist vorzugsweise gabelförmig ausgebildet. D. h. das zweite Adapterelement weist zwei Gabelarme auf, die als freie Enden einer U-Form angeordnet sind, wobei ein Verbindungsstück zwischen dem ersten Adapterelement und dem zweiten Adapterelement bevorzugt auch als Verbindungsstück zwischen den zwei Gabelarmen wirkt. Die Gabelarme sind bevorzugt in radialer Richtung, also zumindest nach außen von der Längsachse weg leicht biegsam.
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Das zweite Adapterelement weist zudem bevorzugt zwei Stifte auf. Die Stifte sind bevorzugt an den Gabelarmen angeordnet. Sie weisen bevorzugt zueinander, d. h. radial nach innen bzw. zur Längsachse hin.
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Dadurch kann vorteilhafterweise ein Werkzeug mit zumindest einer geeigneten Aufnahme so zwischen die Gabelarme eingebracht werden, dass die beiden Stifte in die Aufnahme greifen und dort einrasten. Dadurch wird das Werkzeug so von dem zweiten Adapterelement gehalten, dass ein Formschluss zwischen den Stiften beziehungsweise der Gabel des zweiten Adapterelements und der korrespondierend geformten Aufnahme des Werkzeugs eine translatorische Bewegung des Werkzeugs gegenüber dem Adapter verhindert. Zugleich werden durch den Formschluss Rotationsbewegungen in zwei oder allen drei Rotationsrichtungen verhindert. Demzufolge kann das Werkzeug bevorzugt lediglich durch ein Auseinanderbiegen der beiden Gabelarme wieder von dem Adapter gelöst werden.
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Die beiden Stifte rasten zum Beispiel gleichzeitig in eine einzige beispielsweise durchgängige Aufnahme ein, es können aber auch zwei separate Aufnahmen ausgebildet sein, die einander gegenüberliegend am Werkzeug angeordnet sind. Die Aufnahme(n) stellen dabei Ausnehmungen bzw. Bohrungen am Werkzeug dar, wobei der Begriff Bohrung nicht im zwangsläufig fertigungsbezogenen Sinn, sondern im ergebnisbezogenen Sinn zu verstehen ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Adaptersystem ist der Passungsabschnitt bevorzugt in radialer Richtung formschlüssig mit dem Rohrstiel verbunden. Wie zuvor bereits beschrieben, ergibt sich dadurch ein stabiler Halt des Adapters in dem Rohrstiel.
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Bei dem Fugenreinigungssystem ist die Fugenbürste bevorzugt drehbar im zweiten Adapterelement gelagert. D. h. der Formschluss zwischen Fugenbürste und Adapter verhindert eine Bewegung der Fugenbürste relativ zum Adapter lediglich in den drei translatorischen sowie zwei rotatorischen Freiheitsgraden und lässt eine Rotationsbewegung in einer Rotationsrichtung zu.
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Dazu weist die Fugenbürste bevorzugt zumindest eine Aufnahme auf, die besonders bevorzugt zu den Stiften des Adapters passt und ganz besonders bevorzugt in einer Richtung senkrecht zu einer Rotationsachse formschlüssig damit verbunden ist.
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Beispielsweise sind die Stifte des zweiten Adapterelements flach zylindrisch ausgebildet und bilden so lediglich in zwei Rotationsrichtungen einen Formschluss mit der Aufnahme des Werkzeugs. In der dritten Rotationsichtung fungieren sie jedoch zusammen mit der entsprechend ebenfalls zylindrisch geformten Aufnahme des Werkzeugs als Drehlager. Sofern gewünscht, kann somit vorteilhafterweise durch die Ausgestaltung der Stifte des zweiten Adapterelements bzw. der Aufnahme des Werkzeugs eine Rotationsbewegung des Werkzeugs in einem gewissen Rotationsbereich ermöglicht werden.
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Bei einem Fugenreinigungssystem ist die Fugenbürste bevorzugt drehbar um genau eine Rotationsachse und besonders bevorzugt ohne weitere translatorische oder rotatorische Freiheitsgrade in dem Adapter gelagert. Dabei verhindert der Keil eben diese verbleibende Rotation und fixiert die Fugenbürste so in einer definierten Position bzw. Winkelposition in Relation zu dem Adapter. Dazu wird der Keil bevorzugt in einen Freiraum bzw. Zwischenraum zwischen der Fugenbürste und dem Adapter eingebracht und bildet dabei einen Formschluss sowohl mit dem Adapter als auch mit der Fugenbürste. Entsprechend dem Winkel zwischen den Seitenflächen des Keils, die diese beiden Formschlüsse eingehen, ist auch die Winkelposition der Fugenbürste relativ zum Adapter definiert. So kann die Fugenbürste je nach Bedarf mittels unterschiedlichen Keilen, die verschiedene Winkel zwischen ihren jeweiligen Seitenflächen aufweisen, in unterschiedlichen Winkelpositionen fixiert werden.
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Zum Einbringen in den Freiraum weist der Keil bevorzugt ein Führungselement auf, das komplementär zu einer Führungsschiene des Adapters ausgebildet ist. Beim Einbringen greift das Führungselement formschlüssig in die Führungsschiene, sodass der Keil im Wesentlichen nur in einer linearen Bewegung zum Adapter in den Freiraum eingebracht werden kann
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Der Keil weist bevorzugt Arretierungselemente auf, die bei bestimmungsgemäßer Verwendung mit korrespondierenden Elementen des Adapters zusammenwirken und den Keil in dem Freiraum fixieren. D. h. sofern lediglich die beim Einsatz des Fugenreinigungssystems üblicherweise zu erwartenden Kräfte auf den Keil einwirken, halten ihn die Arretierungselemente in der bestimmungsgemäßen Position. Von einem Benutzer kann der Keil jedoch mit einem einfachen Handgriff entfernt werden, so dass die Fugenbürste wieder um ihre Rotationsachse drehbar ist.
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Die Seitenflächen des Keils weisen bevorzugt einen Winkel in einem Bereich von 0° bis 45°, z. B. 10°, 20°, 30°, 40° oder 45° auf. Dadurch können für eine Fugenreinigung günstige Winkelpositionen der Fugenbürste relativ zum Adapter bzw. zum Rohrstiel erzielt werden. Besonders bevorzugt ist die Fugenbürste mittels des Keils so fixiert, dass eine Borstenseite der Fugenbürste in einem Winkel von 90° zu einer Längsachse des Adapters bzw. des Stiels angeordnet ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fugenreinigungssystems,
- 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters,
- 3 eine perspektivische Ansicht des Adapters aus 2,
- 4 eine werkzeugseitige Ansicht des Adapters aus 2,
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Gewindehülse eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters,
- 6 eine rohrseitige Draufsicht auf die Gewindehülse aus 5,
- 7 eine perspektivische Ansicht der Fugenreinigungsbürste des Fugenreinigungssystems aus 1,
- 8 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen F ugenrei n igu ngssystems,
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Keils für das Fugenreinigungssystem aus 8,
- 10 eine Draufsicht auf den Keil aus 9 und
- 11 eine Seitenansicht des Keils aus 9.
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In 1 ist beispielhaft und schematisch ein erfindungsgemäßes Fugenreinigungssystem 70 dargestellt. Das Fugenreinigungssystem 70 umfasst ein Adaptersystem 71 sowie eine Fugenreinigungsbürste 50, die anhand von 7 noch detaillierter erläutert wird. Das Adaptersystem 71 umfasst einen Rohrstiel 60 sowie ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Adapters 20 mit einer Gewindehülse 40.
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Der Rohrstiel 60 ist hier lediglich schematisch dargestellt und als eine längliche hohlzylindrische Stange ausgebildet. Er weist somit einen lichten, zylindrischen Innenraum auf, in den der Adapter 20 eingebracht ist. In einer Längsrichtung des Rohrstiels 60, die der Richtung seiner größten Ausdehnung entspricht, erstreckt sich mittig durch den Rohrstiel 60 eine Längsachse L. Der Rohrstiel ist bevorzugt aus Metall, besonders bevorzugt aus Aluminium, gefertigt. Ein geeignetes Metall sorgt für eine vorteilhafte Stabilität des Rohrstiels, wobei ein Rohrstiel aus Aluminium zugleich vorteilhaft leicht ist.
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Zum besseren Verständnis des Zusammenwirkens zwischen dem Rohrstiel 60 und dem Adapter 20 wird zunächst der Adapter 20 näher erläutert, der in 2 bis 4 in unterschiedlichen, teils perspektivischen Ansichten beispielhaft dargestellt ist. Der Adapter 20 weist ein erstes Adapterelement 21 und ein zweites Adapterelement 22 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und aneinander grenzen.
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Das erste Adapterelement 21 wird in den Rohrstiel 60 eingebracht und weist daher ein rohrseitiges Ende 28 auf, das beim bestimmungsgemäßen Gebrauch im Rohrstiel 60 angeordnet ist. Ferner weist das erste Adapterelement 21 ein dem rohrseitigen Ende 28 gegenüberliegendes außenseitiges Ende 27 auf, das beim bestimmungsgemäßen Gebrauch außerhalb des Rohrstiel 60 angeordnet ist. Am rohrseitigen Ende 28 ist ein zylindrischer Zapfen 29 angeordnet, der wiederum zum rohrseitigen Ende 28 einen nietenkopfförmigen Zurückholer 30 aufweist. An den Zapfen 29 grenzt in Richtung des außenseitigen Endes 27 ein konischer Gewindeabschnitt 23 an, der ein Außengewinde 25 aufweist. An den Gewindeabschnitt 23 grenzt weiter in Richtung des außenseitigen Endes 27 ein konischer Passungsabschnitt 24 an. Dieser grenzt wiederum an einen scheibenförmigen Anschlag 26, der am außenseitigen Ende 27 des ersten Adapterelements 21 angeordnet ist.
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Direkt an das außenseitige Ende 27 des ersten Adapterelements 21 angrenzend ist das zweite Adapterelement 22 angeordnet, das im Wesentlichen U-förmig bzw. gabelförmig ausgestaltet ist. Die beiden Enden des U sind als zwei parallele Gabelarme 32 ausgebildet. Sie erstrecken sich Wesentlichen parallel zur Längsachse L und sind im Wesentlichen flach rechteckig und an den freien Enden halbkreisförmig abgerundet ausgestaltet. Sie haben daher jeweils zwei gegenüberliegende flächige Seiten, wobei jeweils eine der flächigen Seiten nach innen, also zur Längsachse hin, weist und die andere der flächigen Seiten nach außen, d. h. von der Längsachse weg, weist. An der zur Längsachse L hin weisenden flächigen Seite eines Gabelarms 32 ist jeweils ein flacher zylindrischer bzw. scheibenartiger Stift 31 angeordnet. Zwischen die Gabelarme 32 kann das Werkzeug 50 eingebracht und von den Stiften 31 gehalten werden. Dies wird noch anhand von 7 näher erläutert.
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Die Gabelarme 32 sind mittels eines Verbindungsstücks 35 des zweiten Adapterelements 22 zur U-Form verbunden. Das Verbindungsstück 35 weist eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche auf. Das Verbindungstück 35 ist senkrecht zur Längsachse L und an das erste Adapterelement 21 angrenzend angeordnet. Seine Außenkanten sind leicht bogenförmig nach außen gewölbt. Zwischen dem Verbindungsstück 35 und den beiden Gabelarmen 32 ist mittig ein Verstärkungselement 36 angeordnet, das die vorgenannten Komponenten zusätzlich verbindet und stabilisiert. Es weist im Bereich der Längsachse eine Ausnehmung 33 auf, die innerhalb einer Schnittebene, welche von der Längsachse L und einer Rotationsachse R des Werkzeugs 50 aufgespannt wird, eine elliptische Form aufweist. Ausgehend von der elliptischen Ausnehmung 33 erstreckt sich zentriert um und in Richtung der Längsachse L eine konische Kavität 34 in den Körper des Adapters 20 hinein. Die Kavität 34 erstreckt sich dabei durch den Passungsabschnitt 24 bis in den Gewindeabschnitt 23 hinein. Mittels der Kavität 34 kann vorteilhafterweise Material eingespart und die Biegestaatlichkeit des Adapters 20 erhöht werden.
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In 5 und 6 sind beispielhaft und teils perspektivisch zwei unterschiedliche Ansichten der Gewindehülse 40 des Adapters 20 dargestellt. Die Gewindehülse 40 umfasst drei Segmente bzw. Gewindeglieder 41, die in einer Reihe angeordnet sind. Die Gewindeglieder 41 weisen im Querschnitt im Wesentlichen eine kreissegmentartige Form auf. Sie sind mittels zweier flexibler Filmscharniere 44 gegeneinander beweglich bzw. schwenkbar miteinander verbunden. Die äußeren Gewindeglieder 41 weisen je eine Endseite 42 auf. Die Gewindehülse 40 ist hier in einer flachen Anordnung dargestellt.
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Um sie jedoch für den bestimmungsgemäßen Gebrauch in den Rohrstiel 60 einzubringen, wird sie komprimiert, indem die beiden Endseiten 42 aufeinander zu bewegt werden. Die Gewindehülse 40 bildet so eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form, wobei zwischen den beiden Endseiten 42 ein Längsschlitz entsteht. Mittels des Abstands der Endseiten 42 lässt sich somit auch der Innendurchmesser DI der Gewindehülse 40 variieren. In der komprimierten Anordnung der Gewindehülse 40 weist jedes der Gewindeglieder 41 innenseitig, also radial nach innen weisend, ein Gewindeelement 43 auf. Die Gewindeelemente 43 bilden zusammen ein Innengewinde. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch wird die Gewindehülse 40 so am ersten Adapterelement 21 angeordnet, dass die Gewindeelemente 43 mit dem Außengewinde 25 des Gewindeabschnitts 23 als Schraubverbindung zusammenwirken. Außenseitig, also radial nach außen weisend, weisen die Gewindeglieder 41 in Längsrichtung gerichtete Rippenstrukturen auf.
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Jedes der Gewindeglieder 41 weist zudem ein Anschlagelement 45 auf. In der komprimierten Form der Gewindehülse 40 bilden die Anschlagelemente 45 zusammen einen Anschlag der Gewindehülse 40 für den Zurückholer 30 des ersten Adapterelements 21. Der so gebildete Anschlag ist im Wesentlichen als scheibenförmiger Abschluss am rohrseitigen Ende der Gewindehülse 40 ausgestaltet. Er weist einen geringeren Durchmesser als den Innendurchmesser DI der komprimierten Gewindehülse 40 auf. Wenn der Adapter 20 aus dem Rohrstiel 60 entfernt wird, greift der Zurückholer 30 die Gewindehülse 40 an den Anschlagelementen 45 und nimmt sie mit. Dadurch kann der Adapter 20 insgesamt, d. h. inklusive der Gewindehülse 40, vorteilhaft einfach aus dem Rohrstiel 60 entfernt werden.
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Sowohl die Gewindehülse 40 als auch der restliche Adapter 20 sind jeweils einteilig bzw. einstückig. Sie bestehen bevorzugt aus Kunststoff und werden bevorzugt mittels eines Spritzgussverfahrens gefertigt.
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Anhand von 1 wird im Folgenden das Zusammenwirken des Adapters 20 mit dem Rohrstiel 60 erläutert. Der Adapter 20 inklusive der Gewindehülse 40 ist bereits in den Rohrstiel 60 eingebracht. Ein offenes Ende 61 des Rohrstiels 60 bildet zusammen mit dem Passungsbereich 24 des ersten Adapterelements 21 einen Formschluss aus. Dadurch wird der Adapter 20 im Rohrstiel 60 in radialer Richtung, also senkrecht zur Längsachse, und in Richtung zum Rohrstiel 60 hin stabilisiert bzw. fixiert. In einem Kontaktbereich 62 des Rohrstiels 60 wird die Gewindehülse 40 gegen die Innenfläche des Rohrstiels 60 gepresst.
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Dies erfolgt, indem die Schraubverbindung zwischen der Gewindehülse 40 und dem Außengewinde 25 im Gewindeabschnitt 23 des ersten Adapterelements 21 durch Drehen des außenliegenden Teils des Adapters 20 gegenüber dem Rohrstiel 60 angezogen wird. Dabei haftet die Gewindehülse 40, die sich nach dem Einbringen in den Rohrstiel 60 wieder leicht aufspreizt, aufgrund der auftretenden Reibungskräfte an dem Rohrstiel 60. Mittels der Drehung des außen liegenden Teils des Adapters 20 wird somit die Gewindehülse 40 immer weiter auf den chronischen Gewindeabschnitt 23 gezogen und somit zugleich die Anpresskraft erhöht, die auf die Innenseite des Rohrstiels 60 ausgeübt wird. Auf diese Weise wird zwischen dem Adapter 20 und dem Kontaktbereich 62 des Rohrstiels 60 ein Kraftschluss erzeugt. Der Kraftschluss verhindert eine Bewegung des Adapters 20 aus dem Rohrstiels 60 hinaus, sofern er nicht gelöst bzw. der Adapter 20 losgeschraubt wird. Zudem wird im Kontaktbereich 62 ein weiterer Formschluss in radialer Richtung erzeugt, der den Adapter 20 in dieser Richtung zusätzlich stabilisiert bzw. fixiert.
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7 zeigt beispielhaft eine perspektivische Ansicht der Fugenreinigungsbürste 50 des Fugenreinigungssystems 70 aus 1. Die Fugenreinigungsbürste 50 weist einen Bürstenkörper 51 mit mehreren Ausnehmungen 56 auf. Die größte Ausnehmung 56 ist als Griffbereich mit vier ergonomisch für die Finger geformten Griffmulden 53 ausgebildet. Mittels Ausnehmungen 56 kann vorteilhafterweise Material bei der Fertigung eingespart werden.
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Der Bürstenkörper 51 hat im Wesentlichen eine Trapezform und weist zwei gegenüberliegende Längskanten 58 und zwei gegenüberliegende Kurzkanten 57 auf. Der Bürstenkörper 51 wird zu zwei im rechten Winkel aneinander angrenzenden Kanten (eine Längskante und eine Kurzkante) hin schmaler. In diesen Kanten ist jeweils eine Vielzahl von Borstenbündeln in einer Reihe angeordnet. Die Reihe der Borstenbündel 52 ist weniger oder höchstens so breit wie eine zu reinigende Fuge. Zudem ist die Härte der Borsten vorzugsweise auf die Härte der zu reinigenden Fuge abgestimmt. So kann für eine Silikonfuge beispielsweise eine andere, z. B. weichere, Fugenbürste als für eine verputzte Fuge eingesetzt werden. Die Härte der Borsten kann zum Beispiel durch ein entsprechend gewähltes Borstenmaterial wie z. B. Kunststoffe unterschiedlicher Zusammensetzung, Stahl oder dergleichen oder durch eine entsprechend gewählte Borstendicke erfolgen.
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Im Bereich der den Borstenbündeln 52 gegenüberliegenden Längskante 58 ist im Wesentlichen mittig, jedoch leicht zu der den Borstenbündeln 52 gegenüberliegenden Kurzkante 57 hin versetzt, eine Aufnahme 54 für die Stifte 31 des zweiten Adapterelements 22 des Adapter 20 angeordnet. Die Aufnahme 54 ist zu den Stiften 31 passend in Größe und Form als zylindrische Bohrung ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zur Trapezfläche durch den Bürstenkörper 51 hindurch. Der Begriff „Bohrung“ ist in diesem Zusammenhang nicht zwangsläufig auf die Art und Weise der Fertigung bezogen, sondern auf das Ergebnis bezogen zu verstehen. Von der benachbarten Längskante 58 zu der Aufnahme 54 hin ist in den Bürstenkörper 51 eine Vertiefung 55 eingebracht, die als Führung 55 für die Stifte 31 des zweiten Adapterelements 22 dient.
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Zur Verwendung mit dem Adapter 20 wird die Fugenreinigungsbürste 50 so zwischen die Gabelarme 32 zweiten Adapterelement 22 eingebracht, dass die Stifte 31 durch die Führung 55 gleiten und schließlich in der Aufnahme 54 einrasten. Die Aufnahme 54 bildet dabei einen Formschluss mit den Stiften 31 aus, der durch leichtes Aufbiegen der Gabelarme 32 gelöst werden kann. Der Formschluss fixiert die Fugenreinigungsbürste 50 in allen drei translatorischen Bewegungsrichtungen und zwei rotatorischen Bewegungsrichtung am bzw. in Bezug zum Adapter 20. Eine Drehung der Fugenreinigungsbürste 50 bleibt jedoch um eine Rotationsachse R möglich, die der Zylinderachse der Aufnahme 54 entspricht. In Bezug auf diese Rotation wirken die Stifte 31 zusammen mit der Aufnahme 54 als Drehlager.
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Die mittels des Adapters 20 am Rohrstiel 60 befestigte Fugenreinigungsbürste 50 ermöglicht es einem Benutzer insbesondere, beispielsweise im Stehen Bodenfugen oder anderweitig schwer zu erreichende Fugen zu reinigen. Denn aufgrund der drehbar gelagerten Fugenreinigungsbürste 50 können vorteilhafterweise alle Borstenbündel 52 einer Kante (Längskante oder Kurzkante) der Fugenreinigungsbürste 50 in Kontakt mit der zu reinigenden Fuge bleiben.
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In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fugenreinigungssystems 70' in einer Seitenansicht dargestellt. Im Unterschied zu dem Fugenreinigungssystem 70 aus 1 weist das Fugenreinigungssystem 70' einen Keil 80 auf. Der Keil 80 ist in einen Freiraum bzw. einem Zwischenraum 72 zwischen dem Adapter 20, insbesondere zwischen dessen Gabelarmen 32, und der Fugenreinigungsbürste 50 eingebracht. Er fixiert die Fugenreinigungsbürste 50 in einer Winkelposition a in Relation zu dem Adapter 20.
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9 bis 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Keils 80 aus 8 in unterschiedlichen Ansichten, nämlich 9 eine perspektivische Ansicht, 10 eine Draufsicht und 11 eine Seitenansicht. Der Keil 80 weist einen Keilkörper 82 mit sechs Seiten auf. Eine Bürstenseite 87 bildet als Unterseite bei bestimmungsgemäßem Gebrauch einen Formschluss mit der Fugenreinigungsbürste 50. Der Bürstenseite 87 liegt eine Oberseite 88 gegenüber.
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Einer Vorderseite 85 liegt eine Rückseite 86 gegenüber. Dabei weist die Vorderseite 85 eine geringere Höhe senkrecht zur Bürstenseite 87 auf als die Rückseite 86. Dadurch ergibt sich zwischen der Oberseite 88 und der Bürstenseite 87 ein Winkel a. Die Vorderseite 85 läuft dabei nicht vollkommen spitz zu, sondern ist abgeschnitten, d. h. flächig ausgebildet. Von der Rückseite 86 zur Vorderseite 85 erstreckt sich eine Einschubrichtung S. In der Einschubrichtung wird der Keil 80 in den Zwischenraum 72 zwischen dem Adapter 20 und der Fugenreinigungsbürste 50 eingebracht (siehe auch 8).
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An der Oberseite 88 ist am Keilkörper 82 ein Führungselement 81 angeordnet, das sich länglich im Wesentlichen in Einschubrichtung S erstreckt. Es weist senkrecht zur Einschubrichtung S einen halbovalen, bevorzugt halbelliptischen, Querschnitt auf. Das Führungselement 81 ist dabei komplementär zu der elliptischen Ausnehmung 33 des Adapters 20 ausgebildet. Die elliptische Ausnehmung 33 wirkt beim bestimmungsgemäßen Einbringen des Keils 80 somit als Führungsschiene 33 für den Keil 80. Abgesehen von der Einschubrichtung S bilden die Führungsschiene33 und das Führungselement 81 somit einen Formschluss. Das Führungselement 81 ist in Einschubrichtung S vorne und hinten zur Oberseite 88 des Keilkörpers 82 angeschrägt.
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Der Keilkörper weist ferner zwei gegenüberliegende Längsseiten 89 auf. Sie sind im Wesentlichen eben ausgebildet. Sie weisen jedoch in einem zur Rückseite 86 benachbarten Bereich Griffmulden 83 für Finger eines Benutzers auf, damit der Keil 80 von einem Benutzer vorteilhaft leicht in den Zwischenraum 72 eingebracht bzw. aus dem Zwischenraum 72 entfernt werden kann.
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An der Oberseite 88 des Keilkörpers 82 sind seitlich, d. h. benachbart zu den Längsseiten 89, neben dem Führungselement 81 je Seite zwei Arretierungselemente 84 angeordnet. Die Arretierungselemente 84 sind als keilförmige Rastnasen ausgebildet. Beim bestimmungsgemäßen Einbringen des Keils 80 wird das in Einschubrichtung S vordere Arretierungselement 84 mittels der von dem Benutzer ausgeübten Kraft über das Verstärkungselement 36 des Adapters 20 geschoben. Das Verstärkungselement 36 rastet somit zwischen den zwei Arretierungselementen 84 einer Seite ein. Dies erfolgt auf beiden Seiten. Der Keil 80 wird dadurch bei dem Gebrauch des Fugenreinigungssystems 70' bei der Fugenreinigung formschlüssig in dieser arretierten Position gehalten, da die bei der Fugenreinigung normalerweise in bzw. entgegen der Einschubrichtung S auftretenden Kräfte nicht ausreichen, diesen Formschluss zu lösen.
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In seitlicher Richtung, also senkrecht zu den Längsseiten 89, wird der Keil zum einen durch den Formschluss zwischen dem Führungselement 81 und der Führungsschiene 33 gehalten. Zum anderen stabilisiert ein weiterer Formschluss zwischen den Längsseiten 89 des Keils 80 und den Gabelarmen 32 des Adapters 20 den Keil 80 in dieser Richtung.
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Über den Winkel α des Keils 80 wird auch die Position bzw. die Winkelposition definiert, in der die Fugenreinigungsbürste 50 mittels des Keils 80 relativ zum Adapter fixiert ist. Der Winkel α kann beispielsweise so gewählt sein, dass die Längskante 58 der Fugenreinigungsbürste 50 senkrecht zur Längsachse L des Adapters 20 angeordnet ist. Ebenso lässt sich der Winkel α je nach Bedarf und Ausgestaltung des Keils 80 so wählen, dass sich zwischen der Längskante 58 und der Längsachse L ein Winkel von beispielsweise 80°, 70°, 60°, 50° oder 45° ergibt. Der Winkel zwischen der Längskante 58 und der Längsachse L ergänzt sich im Wesentlichen (d. h. je nach Ausgestaltung der Längskante 58 des Griffs der Fugenreinigungsbürste 50) mit dem Winkel α des Keil 80 zu 90°. Der Keil 80 ist dementsprechend je nach Bedarf so ausgestaltet, dass er beispielsweise einen Winkel α von 10°, 20°, 30°, 40° oder 45° aufweist. Dadurch werden für eine Fugenreinigung günstige Winkelpositionen der Bürste erzielt.
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Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Adapter, dem Adaptersystem sowie dem Fugenreinigungssystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann das beschriebene Adaptersystem ohne größere Modifikation auch mit anderen Werkzeugen als einer Fugenbürste verwendet werden. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Adapter
- 21
- erstes Adapterelement
- 22
- zweites Adapterelement
- 23
- Gewindeabschnitt
- 25
- Außengewinde
- 24
- Passungsabschnitt
- 26
- Anschlag
- 27
- außenseitiges Ende
- 28
- rohrseitiges Ende
- 29
- Zapfen
- 30
- Zurückholer
- 31
- Stift
- 32
- Gabelarm
- 33
- elliptische Ausnehmung, Führungsschiene
- 34
- Kavität
- 35
- Verbindungsstück
- 36
- Verstärkungselement
- 40
- Gewindehülse
- 41
- Gewindeglied
- 42
- Endseite
- 43
- Gewindeelement
- 44
- Filmscharnier
- 45
- Anschlagelement
- 50
- Werkzeug, Fugenreinigungsbürste
- 51
- Bürstenkörper
- 52
- Borstenbündel
- 53
- Griffmulde
- 54
- Aufnahme
- 55
- Vertiefung, Führung
- 56
- Ausnehmung
- 57
- Kurzkante
- 58
- Längskante
- 60
- Rohrstiel
- 61
- offenes Ende
- 62
- Kontaktbereich
- 70,
- 70' Fugenreinigungssystem
- 71
- Adaptersystem
- 72
- Zwischenraum
- 80
- Keil
- 81
- Führungselement
- 82
- Keilkörper
- 83
- Griffmulde
- 84
- Arretierungselement
- 85
- Vorderseite
- 86
- Rückseite
- 87
- Bürstenseite
- 88
- Oberseite
- 89
- Längsseite
- DI
- Innendurchmesser
- L
- Längsachse
- R
- Rotationsachse
- S
- Einschubrichtung
