DE19831782C2 - Predetermined breaking element - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sollbruchelement.The invention relates to a predetermined breaking element.
Sollbruchelemente werden dazu benutzt, um eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen aufbrechen zu lassen, sobald eine bestimmte Bruchkraft überschritten wird, indem die Verbindung unter Zerstörung des Sollbruchelementes gelöst wird, ohne daß die miteinander verbundenen Bauteile dabei beschädigt werden.Breakaway elements are used to create a connection between two Let components break open as soon as a certain breaking force is exceeded by loosening the connection while destroying the predetermined breaking element, without damaging the interconnected components.
Eine derart gelöste Verbindung kann durch Einsetzen neuer Sollbruchelemente und Wiederherstellen der Verbindung wieder instandgesetzt werden, wobei lediglich die Kosten des Ersatzes des Sollbruchelementes anfallen.Such a connection can be broken by inserting new predetermined breaking elements and reconnect, where only the cost of replacing the predetermined breaking element is incurred.
Derartige Sollbruchelemente werden insbesondere auch benutzt, um Kabelverteilerschränke, die in der Regel aus Kunststoff bestehen, an ihrem im Erdboden eingelassenen Sockel, der meist aus Beton besteht, zu befestigen.Such predetermined breaking elements are also used in particular to Cable distribution cabinets, which are usually made of plastic, on your in To fix the embedded base, which is usually made of concrete.
Derartige Kabelverteilerschränke werden nicht selten durch dagegenfahrende Pkws etc. beschädigt oder gar zerstört.Such cable distribution cabinets are not infrequently used by those driving against them Cars etc. damaged or even destroyed.
Deshalb werden zwischen dem oberirdischen Gehäuse des Verteilerkastens und dem zum Teil unterirdischen Sockel Sollbruchelemente angeordnet, damit im Falle eines Anfahrens eines Fahrzeuges diese Sollbruchelemente abreißen, und damit das oberirdische Gehäuse gegenüber dem Sockel begrenzt verschoben werden kann, ohne daß das Gehäuse sofort beschädigt und zerstört wird.Therefore, between the above-ground housing of the distribution box and the partly underground base arranged breaking elements so that in In the event of a vehicle starting up, tear off these predetermined breaking elements, and so that the above-ground housing is displaced relative to the base can be damaged without the housing being damaged and destroyed immediately.
Bisher sind derartige Sollbruchelemente gemäß dem deutschen Patent DE 33 00 279 C2 bekannt, welche selbst wiederum aus zwei getrennten Teilen bestehen, und durch die beiden Teile des Sollbruchelementes verbindende Stifte, ausgegossene Hohlräume etc. verbunden sind. Diese verbindenden Stifte bzw. ausgegossenen Hohlräume stellen das eigentliche Sollbruchelement dar, während die beiden anderen Hauptteile des Sollbruchelementes lediglich der Befestigung an den miteinander zu verbindenden Bauteilen dienen. Damit besteht das Sollbruchelement aus insgesamt drei Einzelteilen, welche auch noch umständlich, beispielsweise mittels Vergießen, miteinander in den einsatzfähigen Zustand verbunden werden müssen.So far, such predetermined breaking elements according to the German patent DE 33 00 279 C2 known, which itself consist of two separate parts, and through the two parts of the predetermined breaking element connecting pins, poured out Cavities etc. are connected. These connecting pins or poured out Cavities are the actual breaking element, while the two other main parts of the predetermined breaking element only the attachment to the components to be joined together. So that the predetermined breaking element from a total of three individual parts, which are also cumbersome, for example by potting, to be connected to each other in the operational state have to.
Ein anderes gattungsgemäßes Sollbruchelement ist aus der DE 39 12 239 C1 bekannt, das aus zwei, mit fluchtenden Kanälen durchzogenen Teilen besteht. Nach Befestigen der Teile an den zu verbindenden Bauteilen werden die zwei Teile des Sollbruchelements durch Einspritzen von Kunstsoff in die Kanäle miteinander verbunden. Dies ist besonders aufwendig und umständlich.Another generic predetermined breaking element is from DE 39 12 239 C1 known that consists of two parts with aligned channels. To Attaching the parts to the components to be connected are the two parts of the Breaking element by injecting plastic into the channels together connected. This is particularly complex and cumbersome.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Sollbruchelement zu schaffen, das einfach und schnell an die miteinander zu verbindenden Bauteile zu montieren ist.It is therefore the object of the invention to create a predetermined breaking element that can be easily and quickly assembled on the components to be connected is.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments result from the subclaims.
Durch die Ausführung des Sollbruchelementes als topfförmiges, insbesondere einstückiges, Teil kann das Sollbruchelement im oberen Bereich mit dem einen und im unteren Bereich mit dem anderen der gegeneinander zu verbindenden Bauteile verbunden werden.By designing the predetermined breaking element as a cup-shaped, in particular one-piece part, the predetermined breaking element in the upper area with one and in the lower area with the other of the components to be connected to each other get connected.
Besonders einfach ist diese Verbindung dann möglich, wenn das topfförmige Element am oberen Rand, also entlang der offenen Seite, wenigstens auf zwei gegenüberliegenden Seiten einen quer abstehenden Rand aufweist, da dieser zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung, beispielsweise durch Einschieben in Längsrichtung in eine entsprechende Hinterschnitte des einen Bauteiles, verwendet werden kann.This connection is particularly easy if the cup-shaped Element at the top, i.e. along the open side, at least on two opposite sides has a transversely projecting edge, since this to Establish a positive connection, for example by pushing in Longitudinal direction in a corresponding undercuts of the one component used can be.
Damit muß lediglich die Verbindung gegenüber dem anderen Bauteil mittels Verschraubung, etwa durch den Boden des topfförmigen Elementes hindurch, hergestellt werden.So that only the connection to the other component by means Screw connection, for example through the bottom of the cup-shaped element, getting produced.
Das Sollbruchelement bricht bei Überlastung an seinen Seitenwänden bzw. Stirnwänden, sofern letztere vorhanden sind. Deren Belastbarkeit hängt einerseits von der Materialwahl und den gewählten Wandstärken ab, andererseits aber auch von Art und Stärke der Verstrebungen innerhalb des zentralen Topfes. Die Ränder sind so stabil ausgebildet, daß in deren Bereich keine Zerstörung auftreten kann, sondern vorher die Gleitwände/Stirnwände abreißen. Gleiches gilt für den Boden.In the event of overload, the predetermined breaking element breaks on its side walls or End walls, if the latter are present. Their resilience depends on the one hand on the choice of materials and the selected wall thicknesses, but also on the other hand on the type and strength of the struts within the central pot. The edges are so stable that there is no destruction in their area can occur, but first tear off the sliding walls / end walls. same for for the ground.
Zu diesem Zweck sind sowohl der Boden durch entsprechende Verstrebungen ausreichend versteift als auch die wannenförmig ausgebildeten Ränder, indem sie mehr Querwände aufweisen als der zentrale Topf.For this purpose, both the floor are supported by appropriate struts sufficiently stiffened as well as the trough-shaped edges have more transverse walls than the central pot.
Um ein in beide Querrichtungen sowie in beide Längsrichtungen jeweils gleiches Abscherverhalten des Sollbruchelementes zu erzielen, ist das Sollbruchelement symmetrisch zu einer Längsmittelebene ausgeführt, und in der Aufsicht betrachtet im wesentlichen viereckig geformt, wobei eine leichte Konizität der Außenkanten und damit auch der überstehenden Ränder einformschlüssiges Einschieben dieser Ränder in eine ebenso konische Gegenform bis zur satten Anlage ermöglicht, wodurch eine quasi spielfreie, formschlüssige Verbindung zu dem einen Bauteil hin erzielt werden kann.By the same in both transverse directions and in both longitudinal directions To achieve shear behavior of the predetermined breaking element is the predetermined breaking element Executed symmetrically to a longitudinal median plane, and viewed from above shaped essentially square, with a slight taper of the outer edges and thus also the protruding edges of a positive insertion Edges in an equally conical counter shape up to the full contact allows which creates a virtually play-free, positive connection to one component can be achieved.
Zusätzlich kann das Abscherverhalten der Seitenwände/Stirnwände dadurch beeinflußt werden, daß in der Querwand bzw. in den insgesamt vorhandenen verstrebenden Wänden des Innenraumes des Topfes Aussparungen eingearbeitet werden, die insbesondere zu der offenen Seite des topfförmigen Elementes hin offen sind. Ebensolche Aussparungen können auch in einer oder in beiden der Stirnwände vorgesehen sein.In addition, this can cause the side walls / end walls to shear off be influenced that in the transverse wall or in the total existing bracing walls of the interior of the pot recesses are incorporated, in particular to the open side of the pot-shaped Element are open. Such cutouts can also be made in one or be provided in both of the end walls.
Diese Aussparungen werden beim Herstellen des Sollbruchelementes im Spritzgußverfahren durch Vorsprünge an der Form, ggf. auch durch einen beweglichen Schieber, erzeugt.These recesses are made in the manufacture of the predetermined breaking element Injection molding process by protrusions on the mold, if necessary also by a movable slide.
Damit ist es möglich, das Abscherverhalten des gesamten Sollbruchelementes zu verändern, indem diese Aussparungen in den Querwänden vergrößert oder verkleinert werden, also indem beispielsweise die entsprechenden Formvorsprünge oder Schieber weiter oder weniger weit in das Sollbruchelement hineinragen bzw. eingefahren werden. This makes it possible to shear off the entire predetermined breaking element change by enlarging these recesses in the transverse walls or can be reduced, for example, by the corresponding Form projections or sliders further or less far into the predetermined breaking element protrude or be retracted.
Damit sind unterschiedlich belastbare Varianten des Sollbruchelementes mit ein und derselben Spritzgußform herstellbar.Variations of the predetermined breaking element that can be loaded are thus included and the same injection mold can be produced.
Besonders einfach und kostengünstig ist das Sollbruchelement herzustellen, wenn es als einstückiges Teil, also die zentrale Wanne zusammen mit den Rändern und den Verschraubungsmöglichkeiten im Boden, insbesondere im Spritzgußverfahren, beispielsweise aus Kunststoff, hergestellt ist.The predetermined breaking element is particularly simple and inexpensive to manufacture, if it is as a one-piece part, i.e. the central tub together with the Edges and the screwing options in the floor, especially in Injection molding process, for example made of plastic.
Dabei bestehen die Ränder vorzugsweise ebenfalls wieder aus querverstrebten Wannen, die zur selben Seite hin offen sind wie der zentrale Topf, wobei die eine Seite der Wanne der Ränder einstückig zusammen mit einer Seitenwand des zentralen Topfes ausgebildet ist.The edges preferably also consist of cross-braced again Tubs that are open on the same side as the central pot, with one Side of the tub of the edges integrally together with a side wall of the central pot is formed.
Der Boden, in dem die Schraublöcher vorzugsweise entlang der Längsmittelachse angeordnet sind, ist dadurch versteift, daß um die Schraublöcher herum Verdickungen des Materials des Bodens vorgenommen sind und diese Verdickung sowohl in Querrichtung als auch Längsrichtung durch entsprechende Strebwände bis zu den Seitenwänden bzw. Stirnwänden fortgesetzt ist, und auch in die mittlere Querwand einstückig übergeht.The bottom in which the screw holes are preferably along the longitudinal central axis are stiffened by the fact that around the screw holes Thickening of the material of the floor are made and this Thickening in both the transverse and longitudinal directions by appropriate Buttress walls continued to the side walls or end walls, and also integrally merges into the central transverse wall.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment according to the invention is below with reference to the figures described in more detail by way of example. Show it:
Fig. 1 das Sollbruchelement in der Frontansicht, von der breiteren Frontseite her betrachtet, Fig. 1 considers the breaking element in the front view of the wider front side,
Fig. 2 eine Aufsicht des Sollbruchelementes von unten, Fig. 2 is a plan view of the rupture element from below,
Fig. 3 eine Seitenansicht, Fig. 3 is a side view,
Fig. 4 eine Aufsicht von oben, und Fig. 4 is a top view, and
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Sollbruchelement entlang der Linie A-B der Fig. 4. Fig. 5 shows a cross section through the breaking element along the line AB of Fig. 4.
In den Fig. 1 und 5 ist die topfförmige Gestalt des Sollbruchelementes 1 mit den links und rechts vorliegenden Rändern 2a, 2b an der offenen Seite zu erkennen. Derartige Ränder sind an den Stirnwänden 12a, 12b nicht vorhanden.In FIGS. 1 and 5, the cup-shape of the breakable element 1 with the left right and present edges 2 a, 2 b seen on the open side. Such edges are not present on the end walls 12 a, 12 b.
In der Frontansicht der Fig. 1 und insbesondere in der Schnittdarstellung der Fig. 5 ist zu erkennen, daß die Ränder 2a, 2b dabei selbst aus Wannen 9 bestehen, wobei die innenliegende Seitenwand der Wanne 9 gleichzeitig eine der Seitenwände 11a, 11b des zentralen Topfes 4 darstellt.In the front view of FIG. 1 and in particular in the sectional view of Fig. 5 11 It can be seen that the edges 2 a, 2 b thereby themselves consist of trays 9, wherein the inner side wall of the trough 9 at the same time one of the side walls 11 a, b of the central pot 4 .
In den Aufsichten der Fig. 2 bzw. 4 ist zu erkennen, daß die Breite des Sollbruchelementes von der einen Stirnseite zur anderen hin abnimmt, also sowohl die Außenkanten der Ränder 2a, 2b als auch die Seitenflächen 11a, 11b des zentralen Topfes 4, wodurch in der Aufsicht jeweils Trapeze mit einem Neigungswinkel von 3° gegenüber der Längsmittelachse 10 gebildet werden. Der Überstand der Ränder 2a, 2b über die Seitenwände 11a, 11b ist vorzugsweise gleichbleibend groß.In the plan views of Figs. 2 and 4 it can be seen that the width of the rupture element from decreasing an end face towards the other, so both the outer edges of the edges 2 a, 2 b and the side surfaces 11 a, b 11 of the central Pot 4 , whereby in the top view trapezoids are formed with an inclination angle of 3 ° with respect to the longitudinal central axis 10 . The overhang of the edges 2 a, 2 b over the side walls 11 a, 11 b is preferably of a constant size.
Vor allem in der Aufsicht von der offenen Seite gemäß Fig. 4 ist zu erkennen, wie die Ränder 2 einerseits und der Boden andererseits versteift sind, um ein Abreißen des Sollbruchelements im Bereich der Seitenwände 11 bzw. Stirnwände 12 zu bewirken:Especially in the top view from the open side according to FIG. 4, it can be seen how the edges 2 on the one hand and the base on the other hand are stiffened in order to cause the predetermined breaking element to tear off in the region of the side walls 11 or end walls 12 :
Die als Wannen 9 ausgebildeten Ränder 2a, 2b weisen jeweils drei Querwände 5' auf, die von der einen Seitenwand zur anderen Seitenwand der Wanne 9, durch welche die Ränder 2a, 2b gebildet werden, auf ganzer Höhe durchgehen. The edges 2 a, 2 b formed as troughs 9 each have three transverse walls 5 ', which run from one side wall to the other side wall of the trough 9 , through which the edges 2 a, 2 b are formed, along the entire height.
Zusätzlich ist die Wanne 9 auch am vorderen und hinteren Ende durch Stirnwände verschlossen.In addition, the tub 9 is also closed at the front and rear ends by end walls.
Der Boden 3 ist dadurch versteift, daß im Boden 3 auf der Längsmittelachse 10 den Boden durchdringende Verschraubungslöcher 8 angeordnet sind, und im Bereich um die Verschraubungslöcher der Boden 3 eine Verdickung 7 aufweist, welche etwa 2-3 mal so dick ist wie der Boden 3 im übrigen Bereich. Diese Verdickung 7 verläuft in Längs- und Querrichtung in Form von versteifenden Rippen in der gleichen Höhe bis zu den Seitenwänden 11 bzw. Stirnwänden 12 bzw. der mittigen Querwand 5, in welche sie einstückig übergehen.The bottom 3 is stiffened by the fact that screw holes 8 penetrating the bottom are arranged in the bottom 3 on the longitudinal central axis 10 , and in the area around the screw holes the bottom 3 has a thickening 7 which is about 2-3 times as thick as the bottom 3 in the rest of the area. This thickening 7 runs in the longitudinal and transverse directions in the form of stiffening ribs at the same height up to the side walls 11 or end walls 12 or the central transverse wall 5 , into which they merge in one piece.
Die Querwand 5 wiederum erstreckt sich von der linken Stirnseite 11a bis zur rechten Stirnseite 11b. Sie besitzt eine geringere Wandstärke als der Topf 4 bzw. die Wanne 9 des Sollbruchelementes 1, und besitzt darüber hinaus eine Aussparung 6, die zur offenen Seite des Sollbruchelementes hin offen ist. Diese Aussparung verjüngt sich in Richtung zum Boden 3 hin, und endet in einem Bogensegment bzw. Halbkreis, so daß diese Aussparung durch einen von oben her vorgeschobenen Schieber leicht herstellbar und in der Tiefe variierbar ist.The transverse wall 5 in turn extends from the left face 11 a to the right face 11 b. It has a smaller wall thickness than the pot 4 or the tub 9 of the predetermined breaking element 1 , and also has a recess 6 which is open to the open side of the predetermined breaking element. This recess tapers in the direction of the floor 3 and ends in an arc segment or semicircle, so that this recess can be easily produced and varied in depth by a slide which is pushed from above.
Je nachdem, wie weit diese Aussparung 6 in Richtung auf den Boden 3 hin reicht, werden die Seitenwände 11a, 11b mehr oder weniger gegeneinander versteift.Depending on how far this recess 6 extends in the direction of the bottom 3 , the side walls 11 a, 11 b are more or less stiffened against each other.
Eine ebensolche Aussparung 16, die jedoch weniger weit gegen den Boden 3 hin weist, ist in der Stirnwand 12b der größeren Stirnseite angeordnet. Auch dadurch kann die Steifigkeit und Belastbarkeit des zentralen Topfes 4 des Sollbruchelementes variiert werden, und dennoch ist durch diese Aussparung 16 hindurch ein Zugang z. B. mit einem Imbusschlüssel, zu der Verschraubung im Boden möglich.A similar recess 16 , which, however, points less far towards the bottom 3 , is arranged in the end wall 12 b of the larger end side. Also thereby the rigidity and load capacity of the central pot 4 of the breaking element can be varied, and yet is through this recess 16 through an access z. B. with an Allen key, to the screw in the floor possible.
Um ein formschlüssiges Einschieben des Sollbruchelementes 1 in entsprechende Führungen desjenigen Bauteiles zu ermöglichen, welches mit der offenen Seite, also den Rändern, des Sollbruchelementes verbunden werden soll, sind diese Ränder zusätzlich in der Seitenansicht mit zunehmender Dicke ausgebildet, und zwar in der gleichen Richtung, in welche die Breite des Sollbruchelementes 1, in den Aufsichten der Fig. 2 und 4 betrachtet, zunimmt.In order to enable a positive insertion of the predetermined breaking element 1 into corresponding guides of the component which is to be connected to the open side, that is to say the edges, of the predetermined breaking element, these edges are additionally formed with increasing thickness in the side view, in the same direction, into which the width of the predetermined breaking element 1 , viewed in the plan views of FIGS. 2 and 4, increases.
Wenn ein solches Sollbruchelement in Richtung der Längsmittelachse 10 in Führungen mit gleichem Querschnitt und gleich bleibendem Abstand eingeschoben wird, kann eine spielfreie, formschlüssige Verbindung mit dem einen Bauteil geschaffen werden, während die Verbindung des bodenseitigen Bauteiles durch die festgezogene Schraubverbindung durch die Verschraubungsfläche 8 hindurch ebenfalls spielfrei ist. If such a predetermined breaking element is inserted into guides with the same cross-section and constant distance in the direction of the longitudinal central axis 10 , a play-free, positive connection can be created with the one component, while the connection of the base-side component through the tightened screw connection through the screw surface 8 likewise is free of play.
11
Sollbruchelement
Predetermined breaking element
22nd
Rand
edge
33rd
Boden
ground
44
Topf
pot
55
, ,
55
' Querwand
'' Transverse wall
66
Aussparung
Recess
77
Verdickung
thickening
88th
Schraublöcher
Screw holes
99
Wanne
Tub
1010th
Längsmittelachse
Longitudinal central axis
1111
a, a,
1111
b Seitenwand
b side wall
1212th
a, a,
1212th
b Stirnwand
b bulkhead
1313
Freiraummitte
Center of free space
1616
Aussparung
Recess
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