-
Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verbindungselement zum Verbinden von Konstruktionsteilen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Zum Verbinden von Konstruktionsteilen
werden häufig
Verbindungselemente verwendet, welche ein Kopfteil und einen daran
angeordneten Schaftteil, beispielsweise Bolzen, Schrauben oder dergleichen aufweisen.
Die Verbindungselemente werden dabei durch entsprechende Aussparungen,
Bohrungen oder Ausnehmungen der Konstruktionsteile gesteckt und
mit einem Sicherungselement, beispielsweise einem Splint, einer
Schraubenmutter oder dergleichen, gesichert, so dass die Konstruktionsteile
zwischen dem Kopfteil des Verbindungselements und dem Sicherungselement
gehalten sind. Derartige Verbindungselemente dienen bspw. auch zum
Verbinden von Masten, Mastteilen und Mastelementen im Bootsbereich
eingesetzt.
-
Nachteilig hierbei ist, dass zum
Aufbringen des Sicherungselementes häufig nicht genügend Platz
zur Verfügung
steht, so dass sich die Montage schwierig und zeitaufwendig gestaltet.
Unter Umständen
kann daher während
des Montagevorganges ein Sicherungselement verloren gehen, so dass ein
neues Sicherungselement erforderlich ist. Außerdem entstehen durch die
Verwendung von Splinten Verletzungsgefahren und, bspw. im Bereich
der Bootstechnik, die Gefahr der Beschädigung von Segeln und Tauwerk
durch hervorstehende und scharfkantige Teile.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verbindungselement der eingangs genannten Art anzugeben,
das sich zusammen mit dem Sicherungselement in einfacher weise auch
bei beengten Platzverhältnissen
montieren lässt
und das zur Vermeidung von Verletzungen und Beschädigungen
am Material keine schafkantigen hervorstehenden Teile aufweist.
-
Diese Aufgabe wird i. w. durch ein
Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Das erfindungsgemäße Verbindungselement mit Sicherungselement
lässt sich
in einfacher Weise montieren. Hierbei wird es mit seinem Schaftteil durch
entsprechende Ausnehmungen oder Aussparungen der zu verbindenden
Konstruktionsteile geschoben, wobei während des Einbringens des Verbindungselementes
das Sicherungselement innerhalb der Querschnittsfläche des
Schaftteils angeordnet ist. Danach wird das Sicherungselement in
seine Sicherungsstellung gebracht, indem es, bspw. wie ein mit dem
Schaftteil verbundenes Kopfteil des Verbindungselementes, radial
gegenüber
dem Schaftteil nach außen
vorsteht. Die Konstruktionsteile sind damit sicher zwischen Kopfteil
einerseits und dem Sicherungselement andererseits eingespannt, so
dass eine sichere Verbindung der Konstruktionsteile gewährleistet
ist. Da das Sicherungselement an dem Verbindungselement gehalten
ist, ist ein Verlieren des Sicherungselementes bei der Montage ausgeschlossen.
-
Die erfindungsgemäße Verbindung lässt sich ohne
schafkantige hervorstehende Teile herstellen, so dass Verletzungen
des Monteurs oder Beschädigungen
an den Konstruktionsteilen selbst oder angrenzenden Teilen oder
Materialen vermieden sind.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung
ist es, dass zum Verbinden der Konstruktionsteile und zu deren Lösen auf
zusätzliches
Werkzeug verzichtet werden kann.
-
Nach einer ersten besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Sicherungselement
an einem freien Ende des Schaftteils gehalten ist. Dadurch ist eine einfache
Montage mit Ein- oder Hindurchschieben des Verbindungselementes
mit dem Sicherungselement voran durch die Aussparungen oder Aufnehmungen
der zu verbindenden Konstruktionsteile gewährleistet.
-
Vorzugsweise ist dabei das wenigstens
eine Sicherungselement unverlierbar an dem freien Ende des Schaftteils
gehalten. Durch diese Maßnahme
ist ein unbeabsichtigtes Trennen von Verbindungselement und Sicherungselement
ausgeschlossen, sowohl beim Sichern selbst als auch beim Entsichern. Zudem
bilden Verbindungselement und Sicherungselement zu jeder Zeit eine
Einheit, auch wenn sie bspw. nur gelagert oder transportiert werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist das wenigstens eine Sicherungselement scheibenförmig ausgebildet,
vorzugsweise bspw. dem im Querschnitt kreisförmigen Schaftteil des Verbindungselementes
angepasst.
-
Nach einer anderen Weiterbildung
der Erfindung ist das wenigstens eine Sicherungselement exzentrisch
an dem freien Ende des Schaftteils gelagert, so dass die Verbindung
der Konstruktionsteile durch einfaches Verschwenken des Sicherungselementes
gegenüber
dem Schaftteil ge- und entsichert werden kann.
-
In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist das wenigstens eine Sicherungselement vermittels
einer Langloch/Bolzen-Verbindung in radialer Richtung zum Schaftteil
verschiebbar. Das Sicherungselement wird hierbei aus der entsicherten Stellung,
in welcher es sich innerhalb der Querschnittsfläche des Schaftteils befindet,
in die Sicherungsstellung entlang der Langloch/Bolzen-Verbindung
radial nach außen
verschoben.
-
Nach dem gleichen Prinzip funktioniert
eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das wenigstens eine Sicherungselement
vermittels eines Schienenführungssystems
in radialer Richtung zum Schaftteil verschiebbar ist. Dabei kann
bspw. an dem freien Ende des Schaftteils eine Schiene angeordnet
sein, in der das Sicherungselement verschiebbar geführt ist.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist das Sicherungselement mittels einer Rastverbindung
in Sicherungsstellung an dem Schaftteil gehalten. Durch die erfindungsgemäßen Rastverbindungen
ist ein sicheres Verbinden der Konstruktionsteile gewährleistet,
da ein unbeabsichtigtes Überführen des
Sicherungselementes von der Sicherungsstellung in die entsicherte
Stellung nicht ausgeschlossen ist. Ebenso ist ein unbeabsichtigtes Überführen des
Sicherungselementes in die Sicherungsstellung vermieden, etwa beim
Hindurchschieben durch die Ausnehmung oder Bohrung der zu verbindenden
Konstruktionsteile, was ansonsten ein Verklemmen des Verbindungselementes
zur Folge hätte.
-
Die Rastverbindung weist vorteilhafterweise einen
an dem freien Ende des Schaftteils angeordneten druckbelasteten
Raststift auf, der in eine mit dem Querschnitt des Raststiftes korrespondierende
Ausnehmung in dem Sicherungselement eingreift. Solche Rastverbindungen
mit Raststift und Ausnehmung sind in konstruktiv einfacher Weise
herstellbar.
-
Darüber hinaus ist auch ein gezieltes
schnelles Lösen
der Verbindung, das heißt
ein Überführen des
Sicherungselementes von der Sicherungsstellung in eine entsicherte
Stellung, schnell durchführbar.
Hierfür
ist es nur erforderlich, den Raststift gegen die aus der Druckbelastung
resultierende Federkraft außer
Eingriff mit der Ausnehmung zu bringen und das Sicherungselement
durch Schieben oder Verschwenken, je nach Ausführungsform, in die entsicherte
Stellung zu bringen. Danach können
die Konstruktionsteile wieder voneinander gelöst werden.
-
Die Druckbelastung des Raststiftes
wird vorteilhafterweise durch eine mechanische Feder erzeugt, die
innerhalb des Schaftteils angeordnet ist und sich mit einem Ende
am Schaftteil abstützt,
während
das andere Ende die Federkraft auf den Raststift überträgt.
-
In einer anderen Ausgestaltung der
Erfindung weist das Schaftteil eine gasgefüllte Druckkammer auf, in welcher
der Raststift gelagert ist. Hierdurch ist ebenfalls eine zuverlässige Druckbeaufschlagung
des Raststiftes gewährleistet.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung für den Raststift beispielsweise
innerhalb des Sicherungselementes oder an seinem radial äußeren Rand
gebildet. Im Falle der Anordnung der Ausnehmung am radial äußeren Rand
des Sicherungselementes ergibt sich eine besonders günstige Handhabung
für das
Sichern und Entsichern.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
ist das Sicherungselement bei einem im Querschnitt nicht rotationssymmetrischen
Schaftteil, beispielsweise einem im Querschnitt elliptischen oder
mehreckigen Schaftteil, konzentrisch an dem freien Ende des Schaftteils
gelagert. Bei derartigen Schaftteilen ist die konzentrische Lagerung
zur Sicherung des Verbindungselementes ausreichend.
-
Erfindungsgemäß kann sich auf dem dem Sicherungselement
gegenüberliegenden
Ende des Schaftteiles ein Kopfteil befinden, welches sich radial nach
außen über den
Umfang des Schaftteiles erstreckt.
-
Alternativ ist es aber auch möglich, dass
auf beiden Seiten des Schaftteiles jeweils ein Sicherungselement
vorgesehen ist.
-
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale
und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder
bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller
Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
-
Es zeigen:
-
1 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes
während
des Verbindens zweier Konstruktionsteile in einer Schnittdarstellung,
-
2 das
Verbindungselement gemäß 1 in Sicherungsstellung,
-
3 eine
Draufsicht auf ein Sicherungselement mit einer kreisförmigen Ausnehmung
für einen Sicherungsstift,
-
4 eine
Draufsicht auf eine andere Ausführungsform
eines Sicherungselements mit einer kreissegmentförmigen Ausnehmung für den Sicherungsstift
am radial äußeren Rand
und
-
5 eine
Draufsicht auf eine wiederum andere Ausführungsform eines Sicherungselementes mit
einem Langloch zum Verschieben des Sicherungselementes von der entsicherten
Stellung in die Sicherungsstellung und einer kreissegmentförmigen Ausnehmung
am radial äußeren Rand
zum Eingreifen eines Raststiftes.
-
In 1 ist
ein Verbindungselement 1 zum Verbinden von Konstruktionsteilen 2,
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Schenkel eines U-förmigen
Bügelteils,
dargestellt. Das Verbindungselement 1 weist ein Kopfteil 3 mit
sich daran anschließenden Schaftteil 4 auf,
an dessen freien Ende ein Sicherungselement 4 angeordnet
ist.
-
Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel weisen Kopf-
und Schaftteil 3, 4 jeweils kreisförmige Querschnitte
auf. Das Sicherungselement 5 ist als Scheibe ausgeführt mit
einem an das Schaftteil 4 angepaßten Querschnitt.
-
Zum Herstellen der Verbindung wird
das Verbindungselement 1 mit seinem Schaftteil 3 durch
entsprechende Bohrungen 13 der zu verbindenden Schenkel 2 hindurchgeführt, bis
es sich mit seinem Kopfteil 3 an einem der Schenkel abstützt.
-
Beim Hindurchschieben des Schaftteiles 4 durch
die Bohrungen 13 der beiden Schenkel 2 befindet
sich das Sicherungselement 5 in seiner entriegelten Stellung,
wie diese in 1 dargestellt
ist, indem es, ohne gegenüber
dem Schaftteil radial nach außen überzustehen,
sich innerhalb der Querschnittsfläche des Schaftteils 4 befindet.
-
Um die Verbindung der Konstruktionsteile
zu sichern, wird das Sicherungselement 5 aus der entriegelten
Stellung in eine Sicherungsstellung gemäß 2 gebracht. In dieser Sicherungsstellung
steht das Sicherungselement 5 gegenüber dem Schaftteil 4 des
Verbindungselementes 1 radial nach außen vor. Ein Lösen der
zu verbindenden Konstruktionsteile 2 ist dann nicht mehr
möglich.
-
Um zu verhindern, dass sich das Sicherungselement 5 unbeabsichtigt
aus der Sicherungsstellung in die entsicherte Stellung zurückbewegt, weist
das Verbindungselement eine Rastverbindung auf. Diese Rastverbindung
ist bei den hier gewählten Ausführungsbeispielen
durch einen federbelasteten Raststift 6 realisiert, der
in Sicherungsstellung in eine Ausnehmung 8 des Sicherungselementes 5 eingreift. Die
Federvorspannung wird vorliegend durch eine Druckfeder 7 erzeugt.
-
Bei der Ausführungsform gemäß 3 und 4 ist das Sicherungselement 5 drehbar
um einen Stift 9 gelagert. Das Überführen des Sicherungselementes 5 aus
der entsicherten Stellung in die Sicherungsstellung erfolgt dabei
durch Verschwenken, bis die Ausnehmung 8 über den
Raststift 6 zu liegen kommt. Dabei greift der Raststift 6 infolge
seiner Federvorspannung in die Ausnehmung 8 an dem scheibenförmigen Sicherungselement 5 ein.
Ersichtlich befindet sich der Raststift 6 beim Verschwenken
des Sicherungselementes 5 in seiner zurückgezogenen Position innerhalb
des Schaftteiles 4, wobei die dem Schaftteil 4 zugewandte
Unterseite des scheibenförmigen
Sicherungselementes 5 über
die Stirnseite des Raststiftes 6 gleitet.
-
In 3 ist
die Ausnehmung 8 für
den Raststift 6 als Bohrung innerhalb des scheibenförmigen Sicherungselementes 5 ausgebildet.
Eine weitere Bohrung 10 dient als Lagerauge für den Lagerstift 9 zum
Verschenken des Sicherungselementes 5
-
4 zeigt
ein vom Wirkprinzip her gleich gestaltetes Sicherungselement 5,
wobei jedoch die Ausnehmung 8 kreissegmentförmig am
radialen Rand des scheibenförmigen
Sicherungselementes 5 ausgebildet ist.
-
In 5 ist
hingegen eine nach einem anderen Wirkprinzip funktionierende Ausbildung
des Sicherungselementes 5 dargestellt. Im Gegensatz zu den
Ausführungsformen
gemäß den 3 und 4 ist das Sicherungselement nicht drehbar
an dem freien Ende des Schaftteils 4 angeordnet, sondern
in radialer Richtung verschiebbar. Die Verschiebung wird durch eine
Langloch/Bolzen-Verbindung ermöglicht. Dabei
greift ein Bolzen 12 durch ein Langloch 11 des scheibenförmigen Sicherungselementes 5 hindurch und
ist in dem freien Ende des Schaftteiles 4 fixiert. Hierdurch
ist das Sicherungselement 5 längs dem Langloch an dem freien
Ende des Schaftteils 4 aus der entsicherten Stellung, in
welcher dieses scheibenförmige
Sicherungselement 5 i. w. mit dem Schaftteil 4 fluchtet,
in einer Sicherungsstellung verschiebbar, in welcher der Raststift 6 in
die Ausnehmung 8 des Sicherungselementes 5 einrastet.
In dieser Sicherungsstellung steht das Sicherungselement 5 radial
nach außen
gegenüber
dem Schaftteil 4 vor.
-
Durch erfindungsgemäße Verbindungselemente
ist nicht nur ein sicheres, einfaches und schnelles Verbinden von
Konstruktionsteilen ermöglicht,
vielmehr ist auch das Lösen
in entsprechender Weise schnell und einfach durchzuführen. Hierzu
ist nur notwendig, den Raststift 6 entgegen die Kraft der Druckfeder 7 aus
der Ausnehmung 8 heraus in den Schaftteil 4 einzudrücken. Das
Sicherungselement 5 läßt sich
dann wieder aus der Sicherungsstellung in die nicht entsicherte
Stellung überführen, indem
es entweder zurückgeschwenkt
oder zurückgeschoben wird.
-
- 1
- Verbindungselement
- 2
- Konstruktionsteil
- 3
- Kopfteil
- 4
- Schaftteil
- 5
- Sicherungselement
- 6
- Raststift
- 7
- Druckfeder
- 8
- Bohrung
- 9
- Lagerstift
- 10
- Bohrung
- 11
- Langloch
- 12
- Bolzen
- 13
- Bohrung