DE19737159A1

DE19737159A1 - Halteelement und Verfahren zur Montage von Leitungen

Info

Publication number: DE19737159A1
Application number: DE1997137159
Authority: DE
Inventors: Ernst-Hermann Riecke
Original assignee: Ejot Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Ejot Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Halteelement aus Kunststoff mit einem darin befindlichen Befestigungsteil und ein Verfahren zur Montage von Leitungen an Gegenständen.

Die Montage von Leitungen, wie Rohren und Kabeln, mit Klipps an einem Untergrund ist aufwendig und erfordert komplizierte Arbeitsschritte. Häufig werden zur Befestigung von Leitungen und dergleichen zunächst Gewinde bolzen oder dergleichen an einem Gegenstand angebracht. Von einem Mon teur wird jeweils ein Kunststoffklipp auf einen Gewindebolzen gesetzt. Anschließend werden die Leitungen und ein Gegenstück auf den Klipp gesteckt. Eine weitere Rationalisierung dieser Arbeitsvorgänge ist problema tisch, da die Reihenfolge der Arbeitsabläufe eingehalten werden muß. Zudem müssen viele Teile gehandhabt werden.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Halteelement aus Kunststoff und ein Verfahren für eine vereinfachte Montage von Leitungen, wie bei spielsweise Elektrokabel, Rohre und dergleichen, bereitzustellen.

Dieses Ziel wird mit einem Halteelement und einem Verfahren erreicht, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Weiterbildungen darstellen.

Danach wird ein Halteelement aus Kunststoff mit mindestens einer Leitungs aufnahme und einer Höhlung zur unverlierbaren Aufnahme eines Befesti gungsteils bereitgestellt. Die Befestigung erfolgt nicht mehr an vorher angebrachten Halteeinrichtungen wie etwa Gewindebolzen. Das Befestigungs teil ist bevorzugt aus Metall und besonders bevorzugt als Schraube ausgebil det.

Als Befestigungsteil zur Befestigung des erfindungsgemäßen Halteelements ist besonders die in DE 39 09 725 C1 vorgestellte loch- und gewindeformende Schraube zum Eindrehen in Metallblech einer Dicke bis etwa 1 mm ge eignet. Eine solche Schraube weist einen Kopf mit einer Werkzeugaufnahme, einen Gewindeschaft und einen daran anschließenden Zylinderteil mit einem unter dem Flankendurchmesser des Gewindeschaftes liegenden Durchmesser auf, der in einen sich verjüngenden Lochformteil übergeht. Dabei geht der Gewindeschaft über eine sich etwa über 4 Gewindegänge erstreckende Verjüngung in den Zylinderteil über. Das Lochformteil endet in einer balligen Reibfläche, die einem Radius von etwa 0,5 mm entspricht. Mit einer solchen loch- und gewindeformende Schraube läßt sich ein besonders fester Sitz erzielen, wobei gleichzeitig der Anfall von Metallspäne vermieden wird, die in die erzeugte Bohrung fallen könnte.

Besonders bevorzugt ist das Befestigungsteil über seine gesamte Länge in radialer Richtung vom Halteelement umschlossen und ragt daher axial nicht über dieses hinaus. Damit wird eine Verletzungsgefahr durch eine vorstehen de Spitze des Befestigungsteils vermieden. Die Position des vormontierten Befestigungsteils kann, beispielsweise während eines Transports, nicht mehr von außen verändert werden. Da ein Hervorragen des vorderen Endes (Spitze) des Befestigungsteils so nicht möglich ist, kann ein planes Anliegen des Halteelements an einem Gegenstand erreicht werden, ohne daß sich das Halteelement während der Montage verspannt. Dies ist besonders dann bedeutsam, wenn mehrere Befestigungsteile zum Anbringen des Malteelements auf dem Gegenstand vorgesehen sind, die andernfalls mit ihren Spitzen aus dem Halteelement hervorragen könnten.

Bei einer Abwandlung der Erfindung ist die Höhlung seitlich geöffnet. Insbesondere sind mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, bevorzugt drei Öffnungen vorgesehen. Diese Öffnungen können wie Fenster ausgebildet sein. Vorzugsweise sind diese Öffnungen jedoch so gestaltet, daß sie bis zum freien Rand der Höhlung verlaufen. Auf diese Weise wird die Höhlung durch fingerartige Vorsprünge begrenzt, wobei mindestens zwei, vorzugsweise aber drei solcher fingerartiger Vorsprünge vorhanden sind. Diese finger artigen Vorsprünge sind vorzugsweise symmetrisch ausgebildet und um die Höhlung angeordnet.

Bei dieser Abwandlung betrifft die Erfindung also ein Halteelement aus Kunststoff, bei dem Höhlung durch eine mit Öffnungen versehene Wand gebildet ist.

Die mit Öffnungen versehene Wand ist dabei bevorzugt aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt drei fingerartigen Vorsprüngen gebildet. Für eine effektive Halterung des Befestigungsteils sind die fingerartigen Vorsprünge in dem der Höhlung zugewandten Bereich mit einen nutartigen Abschnitt zur Halterung des Befestigungsteils aufweisenden Ansatz versehen.

Das Halteelement ist bevorzugt so ausgebildet, daß die fingerartigen Vor sprünge etwa so lang sind wie das Befestigungsteil.

Diese Abwandlung der Erfindung stellt somit ein Halteelement aus Kunst stoff, insbesondere eines wie oben beschrieben zur Montage von Leitungen an einem Gegenstand dar, welches aufweist:

a. wenigstens eine Leitungsaufnahme,
b. wenigstens einen aus mindestens zwei fingerartigen Vorsprüngen gebildeten Aufnahmebereich zur unverlierbaren Aufnahme eines Befestigungsteils,
c. eine in dem Aufnahmebereich befindliche Halteaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen und Halten des Befestigungsteils in einer Vor montageposition,
d. eine Werkzeugeintrittsöffnung des Aufnahmebereichs an der vom Gegenstand abgewandten Seite des Halteelements,
e. eine als Endmontage-Position dienende Auflagefläche am Boden des Aufnahmebereichs für einen Kopf des Befestigungsteils.

Die Befestigung des erfindungsgemäßen Halteelements erfordert nicht dieselbe Präzision wie die Plazierung eines Klipps an einem beispielsweise durch einen angebrachten Gewindebolzen exakt vorgegebenen Punkt. Wegen des im Halteelement unverlierbar vormontierten Befestigungsteils ist eine einfache Montage möglich. Es muß kein Gegenstück auf einen ersten Klipp gesetzt werden. Es ist lediglich erforderlich, das Halteelement auf eine oder mehre re Leitungen aufzusetzen, dieses System zu plazieren und das Befestigungs teil an dem betreffenden Gegenstand zu verankern. Neben den zu befestigen den Leitungen mit Halteelementen muß kein weiteres Teil bewegt werden. Wegen der einfachen Arbeitsschritte und der beschränkten Anforderung an die Präzision der Montage ist das System nicht nur für eine manuelle, sondern auch für eine halb- oder vollautomatische Montage gut geeignet. Das vormontierte System, bestehend aus den Leitungen mit daran angebrach ten Halteelementen, kann passend für einen entsprechenden Gegenstand, z. B. mit Halteelementen bestückte Leitungen für das Kühlaggregat eines Kühl schranks, von Zulieferern an den Hersteller geliefert werden. Dort braucht das System nur am Gegenstand plaziert und befestigt bzw. verschraubt wer den.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen; dort sind bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung gezeigt. Es zeigen

Fig. 1 ein an einem Untergrund anliegendes Halteelement,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Höhlung des Halteelements von Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht der Höhlung des Halteelements,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Höhlung des Halteelements während des Eindrehens der Befestigungsschraube,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Höhlung des am Untergrund befestigten Haltee lements,

Fig. 6 an einem Gegenstand angebrachte Rohrleitungen,

Fig. 7 und 8 eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halteelements.

In Fig. 1 ist ein auf einem Blechuntergrund bzw. Gegenstand 5 anliegendes Halteelement 1 dargestellt. Das Halteelement weist 2 Leitungsaufnahmen 11 auf, die mit einem elastischen Überzug, beispielsweise einem thermoplasti schen Elastomer, Gummi, Silikon oder dergleichen, im Innenbereich versehen ist. Eine solche elastische Beschichtung absorbiert Schwingungen, die ande renfalls von einer Leitung, insbesondere von einem Pumpenbetrieb, auf den Gegenstand übertragen würden. Eine zentrale Höhlung 12 des Halteelements ist zur Aufnahme eines Befestigungsteils vorgesehen. Eine axial zum ein zuführenden Befestigungsteil in die Wandung der Höhlung 12 gebildete Halteaufnahmeeinrichtung 20 dient zur Aufnahme des Befestigungsteils in einer Vormontageposition. Die Halteaufnahmeeinrichtung ist als Zunge ausgeformt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Höhlung 12. Ein als Schraube ausge bildetes Befestigungsteil 7 wird von Zungen 20 in einer Vormontageposition gehalten. Hierzu ist eine sich radial vom Schaft der Schraube 7 sich über den Kopf hinaus erstreckende Anpreßscheibe in eine Nut 16 der Halteorgane 13 der Zungen 20 eingerastet. Durch die einstückige Ausführung einer Zunge 20 mit der Wandung der Höhlung 12 wird eine zum unverlierbaren Halten des Befestigungsteils 7 ausreichende Vorspannung aufgebracht. Die Befestigungsschraube wird auch durch Vibrationen, wie sie bei einem Trans port vorkommen, nicht aus ihrer Vormontageposition entfernt.

Das Halteelement 1 ist so gestaltet, daß das Befestigungsteil 7 axial vom Halteelement umschlossen ist. Es ragen also weder Spitze noch Kopf aus dem Halteelement bzw. der Höhlung 12 heraus.

Die Werkzeugeintrittsöffnung 14 ist angefast, so daß sie sich nach außen hin verbreitert bzw. sich die Wandung der Höhlung 12 verjüngt. Auf diese Weise wird ein in die Werkzeugeintrittsöffnung 14 einzuführendes Werkzeug zentriert. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn ein Werkzeug automa tisch in die Höhlung 12 des Halteelements eingeführt werden soll.

Der der Werkzeugeintrittsöffnung 14 zugewandte Endabschnitt 17 der Zunge 20, der als in die Höhlung gerichteter Vorsprung zur Aufnahme des Befesti gungsteils in einer Vormontageposition ausgebildet ist, verjüngt sich an seiner zum Inneren der Höhlung 12 gewandten Seite in Richtung der Werk zeugeintrittsöffnung 14. Dieser als schiefe Ebene ausgebildete Endabschnitt 17 ermöglicht einem in die Höhlung 12 eindringenden Werkzeug bzw. dem Befestigungsteil 7 selbst, die hakenartigen Zungen 20 entgegen ihrer Vor spannung zu spreizen und das Befestigungsteil in seine Vormontageposition und später aus seiner Vormontageposition in die separate Endmontageposition zu bringen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Höhlung 12. Es ist erkennbar, daß die Höhlung 12 zwei Halteorgane 13 und folglich zwei Zungen 20 aufnimmt. Die Halteorgane 13 sind als nach innen gerichtete, schnapphakenartige Vorsprünge mit einer an ihrer Innenseite umlaufenden Nut 16 ausgebildet.

In Fig. 4 ist das Tätigwerden eines Eintreibwerkzeugs in der Höhlung 12 veranschaulicht. Beim Eindringen greift das als Steckschlüssel ausgebildete Werkzeug an den sich verjüngenden Endabschnitten 17 der Halteorgane 13 an und drückt die Zungen 20 beim weiteren Eindringen auseinander, ergreift den Kopf der Schraube 7 in der Vormontageposition und schiebt die Schrau be in Richtung der Endmontageposition zum Eindrehen in den Untergrund 5. In der Vormontageposition befindet sich die Schraube mit ihrem vorderen Ende in einer Metallbuchse 6. Die Metallbuchse sorgt dafür, daß mit dem Befestigungsteil 7 eine hinreichend große Vorspannung bei sehr guter Dauer haltbarkeit aufgebracht werden kann.

Die Befestigungsschraube 7 weist einen kegelförmigen Lochformteil auf. Der Kegel weist symmetrisch angeordnete Abflachungen auf, wie dies in DE 39 09 725 C1 beschrieben ist. Dadurch ist gewährleistet, daß die Spitze, bzw. der vordere Abschnitt der Schraube 7 schnell und zuverlässig eine düsen förmige Öffnung im Blechuntergrund schafft, in welchen ein Gewinde durch den anschließenden Gewindeabschnitt geformt wird. Es kann auf eine Vor lochung in einem Gegenstand bzw. auf ein vormontiertes Befestigungsorgan, wie beispielsweise einen angebrachten Gewindebolzen oder dergleichen, verzichtet werden.

Fig. 5 zeigt die Schraube 7 in ihrer Endmontageposition. Sie liegt mit ihrem Kopf auf der von der Metallbuchse 6 gebildeten Auflagefläche 15 auf. Dabei erlaubt die gegenüber dem Werkzeugangriffsabschnitt des Kopfes radial vorspringende Anpreßscheibe 8 des Kopfes eine besonders günstige Verteilung der Kräfte auf eine größere Fläche. Gleichzeitig kann die An preßscheibe 8 nicht nur zum Halten der Schraube in der Vormontageposi tion, sondern auch als Anschlag zum Führen der Schraube durch ein Werk zeug dienen.

Der Schraubenkopf verformt beim Einschrauben eine Dichtlippe 18, die diesen dichtend umgibt. Damit wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Blechuntergrund zuverlässig verhindert.

Das Einbringen des Befestigungsteils 7 in den Untergrund 5 wird nicht durch Leitungen gestört, da die Höhlung 12, die das Befestigungsteil 7 aufnimmt, getrennt von einer oder mehreren Leitungsaufnahmen des Haltee lements 1 gestaltet ist. Leitungsaufnahme 11 und Höhlung 12 sind senkrecht zur Befestigungsrichtung versetzt angeordnet. Eine Leitung wird in eine Leitungsaufnahme unverlierbar geklippt oder eingerastet bzw. geklemmt.

In Fig. 6 sind Rohrleitungen 2 gezeigt, die auf einem Blechuntergrund 5 mit dem Halteelement 1 verankert sind. Das Halteelement ist mittels einer loch- und gewindeformenden Schraube am Untergrund befestigt.

Bei der in Fig. 7 und 8 dargestellten Abwandlung des erfindungsgemaßen Halteelements sind drei fingerartige Vorsprünge bzw. Rasthaken 21 vor gesehen. Diese Rasthaken 21 stehen axial von einem Basisring 25 ab, der auch die Spitze der Schraube 7 fährt. Die Rasthaken weisen Ansätze 24 an ihrer Innenseite und im Bereich des freien Endes auf, die nutartige Aus nehmungen 24 haben, in denen beispielsweise ein Ringbereich eines Schrau benkopfes gehalten wird. Zum unverlierbaren Halten eines Befestigungsteils, z. B. einer Schraube 7 müssen die fingerartigen Vorsprünge bzw. Rasthaken nur etwas nach außen gebogen werden. Dieser Vorgang kann in einfacher Weise automatisiert werden. Bevorzugt sind die Ansatz 24 mit einer nach innen gerichteten Abschrägung 26 versehen, die das Einsetzen des Befesti gungsteils 7 erleichtert.

Auch das Halteelement dieser Abwandlung ist bevorzugt einteilig aus Kunststoff gespritzt.

Bezugszeichenliste

1

Halteelement

2

Rohrleitung

5

Untergrund

6

Metallbuchse

7

Befestigungsteil

8

Anpreßscheibe des Befestigungsteils

11

Leitungsaufnahme des Halteelements

12

Höhlung des Halteelements

13

Halteorgan für die Vormontage des Befestigungsteils

14

Werkzeugeintrittsöffnung

15

Auflagefläche für die Endmontage des Befestigungsteils

16

Nut

17

Endabschnitt des Aufnähmeorgans

18

Dichtlippe

19

elastischer Überzug in der Leitungsaufnahme

20

schwenkbare Zunge

21

fingerartige Rasthaken

22

Öffnungen

23

nutartiger Abschnitt

24

Ansatz

25

Basisring

26

Abschrägung

Claims

1. Halteelement aus Kunststoff zur Montage von Leitungen an einem Gegenstand, welches aufweist:

a. wenigstens eine Leitungsaufnahme (11),
b. wenigstens eine Höhlung (12) zur unverlierbaren Aufnahme eines Befestigungsteils (7),
c. eine in der Höhlung befindliche Halteaufnahmeeinrichtung (13, 20) zum Aufnehmen und Halten des Befestigungsteils (7) in einer Vormontageposition,
d. eine Werkzeugeintrittsöffnung (14) der Höhlung (12) an der vom Gegenstand abgewandten Seite des Halteelements,
e. eine als Endmontage-Position dienende Auflagefläche (15) am Boden der Höhlung (12) für einen Kopf des Befestigungsteils.

2. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte aufnahmeeinrichtung wenigstens 2 schwenkbare Zungen (20) in der Wandung der Höhlung (12) mit jeweils einem in die Höhlung gerichte ten Halteorgan (13) für die Aufnahme eines radial vorspringenden Abschnitts (8) des Befestigungsteils (7) in einer Vormontageposition aufweist.

3. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim axialen Schieben des Befestigungsteils (7) in seine Vormontageposition die Halteaufnahmeeinrichtung (20) eine radiale Vorspannung ausübt, die sich in der Vormontageposition wenigstens teilweise entlastet.

4. Halteelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (13) als ein in die Höhlung gerichteter Vorsprung ausgebil det ist.

5. Halteelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich net, daß an der in die Höhlung (12) gerichteten Seite des Halteorgans (13) eine radial zum Befestigungsteil (7) verlaufende Nut (16) gebildet ist.

6. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der Werkzeugeintrittsöffnung (14) zugewandte Endabschnitt (17) des Halteorgans (13) sich in Richtung der Werk zeugeintrittsöffnung an seiner ins Innere der Höhlung 12 gerichteten Seite verjüngt.

7. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werkzeugeintrittsöffnung (14) in Richtung der von der Auflagefläche (15) abgewandten Seite verbreitert.

8. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Metallbuchse (6) im Boden der Höhlung (12), die zur Auflage am Gegenstand (5) bestimmt ist.

9. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine radiale, mit dem Halteelement (1) einstückigen Dichtlippe (18), die die Auflagefläche (15) für das Befestigungsteil (7) derart umläuft, daß der Kopf des Befestigungsteils nach der Endmontage dichtend umgeben wird.

10. Halteelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich net, daß sich die Dichtlippe (18) ausgehend von einer Basis am Boden der Höhlung (12) in Richtung der Werkzeugeintrittsöffnung (14) ver jüngt, wobei mindestens die Basis der Dichtlippe unter den Kopf des Befestigungsteils (7) hineinragt.

11. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsaufnahme (11) als Klemme zum unver lierbaren Anbringen des Halteelements (1) an einer Leitung ausgebildet ist.

12. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsaufnahme (11) mit einem elastischen Material (19) angekleidet ist.

13. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (7) als loch- und gewinde formende Schraube zum Eindrehen im Metallblech mit einem Kopf, einem Gewindeschaft und einem sich verjüngenden Lochformteil gestaltet ist.

14. Halteelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (7) in seiner Vormontageposi tion axial vom Halteelement (1) voll umschlossen wird.

15. Halteelement aus Kunststoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung (12) durch eine mit Öffnun gen (22) versehene Wand (23) gebildet ist.

16. Halteelement aus Kunststoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Öffnungen (22) versehene Wand aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt drei fingerartigen Vorsprüngen (21) gebildet ist.

17. Halteelement aus Kunststoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die fingerartigen Vorsprünge (21) in dem der Höhlung zugewandten Bereich mit einem nutartigen Abschnitt (23) zur Halterung des Befesti gungsteils (7) versehene Ansatz (24) aufweisen.

18. Halteelement aus Kunststoff nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die fingerartigen Vorsprünge (21) etwa so lang sind wie das Befestigungsteil (7).

19. Halteelement aus Kunststoff, insbesondere nach einem der vorherge henden Ansprüche, zur Montage von Leitungen an einem Gegenstand, welches aufweist:

a. wenigstens eine Leitungsaufnahme (11),
b. wenigstens einen aus mindestens zwei fingerartigen Vorsprüngen (21) gebildeten Aufnahmebereich (12) zur unverlierbaren Aufnahme eines Befestigungsteils (7),
c. eine in dem Aufnahmebereich befindliche Halteaufnahmeeinrichtung (13, 20) zum Aufnehmen und Halten des Befestigungsteils (7) in einer Vormontageposition,
d. eine Werkzeugeintrittsöffnung (14) des Aufnahmebereichs (12) an der vom Gegenstand abgewandten Seite des Halteelements,
e. eine als Endmontage-Position dienende Auflagefläche (15) am Boden des Aufnahmebereichs (12) für einen Kopf des Befestigungs teils.

20. Verfahren zur Montage von Leitungen an einem Gegenstand, wobei

a. ein Befestigungsteil (7) in ein Halteelement (1) gemaß einem der vorhergehenden Ansprüche in eine Vormontageposition unverlierbar eingesetzt ist,
b. das Befestigungsteil (7) an einer Leitung derart angebracht wird, daß seine Relativposition auf der Leitung mit der Position auf dem Gegenstand (5) korrespondiert, an dem die Leitung befestigt werden soll,
c. die Leitung mit dem Halteelement (1) auf dem Gegenstand positio niert wird,
d. ein Eintreibwerkzeug in eine Werkzeugeintrittsöffnung (14) des Halteelements (1) eingeführt wird, welches das Befestigungsteil (7) aus seiner Vormontagestellung nimmt, das Befestigungsteil in den Gegenstand (5) eintreibt und in seine Endmontageposition bringt.