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Die
Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur Befestigung eines
Bauteils wie z.B. Leisten, Schleiß- oder Gleitleisten, Rollen,
Düsen,
Befestigungselementen oder dergleichen, an einer Haltekonstruktion,
wie z.B. Maschinenteilen, Trägern,
Blechen, Profilen oder dergleichen, wobei die Haltekonstruktion
in dem Bereich, an dem das Verbindungselement zu befestigen ist,
eine Ausnehmung, wie z.B. eine Bohrung, ein Durchgangsloch oder
ein Sackloch oder dergleichen, aufweist.
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In
der Praxis werden derartige Verbindungselemente, beispielsweise
zur Befestigung von Schleiß-
oder Gleitleisten, auf einer darunter befindlichen Haltekonstruktion
einer Warmbandanlage in Stahlwerken eingesetzt. In diesem Fall sind
die Verbindungselemente als Schrauben ausgebildet. Hierzu weist
die Schleiß-
oder Gleitleiste eine Durchbohrung zum Durchführen der Schraube auf. In der
Haltekonstruktion ist dann in dem entsprechenden Bereich als Ausnehmung
eine Bohrung mit einem entsprechenden Innengewinde vorgesehen, in
die die Schraube hineingedreht wird.
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Damit
der Schraubenkopf nicht über
die Oberseite der Schleiß-
oder Gleitleiste, was zu einer Beschädigung des darauf oberseitig
geführten
Stahlbandes führen
würde hervorsteht,
ist oberseitig in der Schleiß-
oder Gleitleiste in dem Bereich der Durchbohrung eine entsprechende
Vertiefung für
den Schraubenkopf vorgesehen, so dass der Schraubenkopf nicht oberseitig
vorsteht, sondern vielmehr gegenüber
der Oberfläche
der Schleiß-
oder Gleitleiste zurückversetzt
ist.
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Als
Nachteil erweist sich, dass auf Grund von Reibungen zwischen dem
Stahlband und der darunter befindlichen Schleiß- oder Gleitleiste ein Materialabtrag
der Schleiß- oder Gleitleiste
erfolgt, der im Extremfall dazu führt, dass der Schraubenkopf
oberseitig hervorsteht und das Stahlband beschädigt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und
ein Verbindungselement anzugeben, das einerseits einfach montierbar und
demontierbar und andererseits so ausgebildet ist, dass Beschädigungen,
beispielsweise eines Stahlbandes, auch bei auftretenden Verschleißerscheinungen
der Schleiß-
oder Gleitleiste weitestgehend vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das Verbindungselement als aus Kunststoff ausgebildete Hülse mit
einem Schaft und einem daran angeformten Kragen besteht und der
Schaft einen längsausgerichteten
Durchgang aufweist, in den ein Stift, der zumindest in einem in
den Schaft einführbaren
Teilbereich einen zumindest geringfügig größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser
des Durchganges aufweist, einführbar
ist, wobei nach Einführen
des Verbindungselementes in die Ausnehmung der Haltekonstruktion
und nach Einbringen des Stiftes in den Durchgang das Verbindungselement
zumindest im Bereich des Schaftes aufgeweitet wird und dadurch zumindest
kraftschlüssig
in der Ausnehmung gehalten ist. Bei der Montage wird – sofern
das zu befestigende Bauteil als Schleiß- oder Gleitleiste ausgebildet
ist – dieses
in der gewünschten
Position an bzw. auf die Haltekonstruktion aufgelegt. In dieser Position
deckt sich die Durchbohrung in der Schleiß- oder Gleitleiste mit der
Ausnehmung in der Haltekonstruktion, wobei die Ausnehmung bei einem
solchen Ausführungsbeispiel üblicherweise
als Durchgangsloch mit einem Innengewinde ausgebildet ist. Anschließend wird
das Verbindungselement oberseitig durch die Durchbohrung in die
Ausnehmung der Haltekonstruktion eingeführt, bis der Kragen des Verbindungselementes
ein weiteres Einführen
verhindert. Selbstverständlich
weist die Durchbohrung in dem der Haltekonstruktion abgewandten
Bereich eine Vertiefung auf, die den Kragen "aufnimmt". In einem nächsten Schritt wird der Stift
mittels eines geeigneten Werkzeuges in den Durchgang getrieben,
wobei aufgrund des größeren Außendurchmessers
des Stiftes gegenüber
dem Innendurchmesser des Durchgangs das Verbindungselement zumindest
im Bereich des Schaftes aufgeweitet wird.
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Da
das Verbindungselement aus Kunststoff ausgebildet ist, presst sich
dabei das Verbindungselement in die einzelnen Rillen des Innengewindes
der Ausnehmung ein, so dass auf diese Weise das Verbindungselement
sicher an der Haltekonstruktion fixiert ist. Sofern ein Stift aus
Kunststoff eingesetzt wird, kann der Stift in der Montageposition
mit der Oberseite des Verbindungselementes im Bereich des Kragens
abschließen.
Bei Einsatz eines Stiftes aus einem härteren Material wird der Stift
weiter in den Durchgang eingetrieben, so dass – für den Fall, dass beispielsweise
ein Stahlband in Folge von Verschleißerscheinungen der Schleiß- und Gleitleiste
mit dem Kragen in Verbindung kommt – der Stift gleichwohl nicht
in Kontakt mit dem Stahlband gelangt.
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Bei
der späteren
Demontage braucht der Stift – sofern
die Ausnehmung als Durchgangsloch ausgebildet ist – nur weiter
in den Durchgang in Richtung des dem Kragen gegenüberliegenden
Endes des Verbindungselementes getrieben werden, bis er den Durchgang
passiert hat. Dann bedarf es lediglich einer Entfernung der verbleibenden
Kunststoffreste des Verbindungselementes.
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Selbstverständlich ist
auch die Befestigung an als Profilen ausgebildeten Haltekonstruktionen denkbar.
In diesem Fall wird die Befestigung des Verbindungselementes primär durch
das Aufweiten des Verbindungselementes im Bereich des dem Kragen gegenüberliegenden
Endes begründet,
so dass das Verbindungselement nicht mehr aus der Ausnehmung ohne
vorheriges Entfernen des Stiftes herausgezogen werden kann.
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Das
Verbindungselement kann aus Polyamid ausgebildet sein. Andere geeignete
Kunststoffmaterialien sind selbstverständlich möglich.
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Der
Stift kann aus Metall, vorzugsweise Stahl, bestehen. Selbstverständlich sind
auch andere Materialien, wie z.B. Kunststoff, möglich. Der Stift muss lediglich
aus einem Material gefertigt zu sein, das ein Eintreiben in den
Durchgang und somit ein Aufweiten ermöglicht.
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Zur
Erleichterung des Einführens
kann zumindest ein Ende des Stiftes eine umlaufende Phase, die abgeschrägt ist,
aufweisen. Vorzugsweise sind beide Enden abgeschrägt, so dass
insoweit der Stift beidseitig einsetzbar ist.
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Zur
Erleichterung der Montage entspricht vorzugsweise der Durchmesser
des Durchgangs im Bereich des Kragens in etwa dem Außendurchmesser
des Stiftes und der Durchmesser des Durchgangs nimmt zu dem dem
Kragen entgegengesetzten Ende kontinuierlich oder diskontinuierlich,
vorzugsweise unter Bildung einer abgeschrägten Stufe, ab. Bei einer solchen
Ausgestaltung kann das Verbindungselement beispielsweise werkseitig
vormontiert werden. So kann der Stift bereits im Bereich des größeren Durchmessers
des Durchgangs eingeführt werden.
Bei der Montage wird dann das Verbindungselement mit dem sich teilweise
darin befindlichen Stift in die gewünschte Position eingeführt. Dann
kann der Stift beispielsweise mit einem Hammer in die gewünschte Fixier/Montageposition,
in der das Verbindungselement im Bereich des Schaftes aufgeweitet
ist, getrieben werden. Sofern der Stift aus Metall ist, wird der
Stift vorzugsweise weiter eingetrieben, so dass der Stift nicht
mit dem Kragen des Verbindungselementes abschließt.
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Der
Schaft kann im Übergangsbereich
mit dem Kragen einen nach außen
weisenden, vorzugsweise stufenartig ausgebildeten, Absatz aufweisen. Die
in Einführrichtung
gesehene Höhe
des Absatzes entspricht dabei der Dicke des zu befestigenden Bauteils,
der sich zwischen der Haltekonstruktion und dem Kragen des Verbindungselementes
befindet, während
der Durchmesser des Absatzes etwas geringer als der Durchmesser
der Durchbohrung in dem zu befestigenden Bauteil ist.
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Das
Verbindungselement kann zur Anbringung des zu befestigenden Bauteils
im Bereich des Kragens in dem Durchgang mit einem Innengewinde vorgesehen
sein. In das Innengewinde können
beispielsweise Schrauben, mittels derer ein zu befestigendes Bauteil
an dem Verbindungselement befestigt wird, eingedreht werden.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass das Verbindungselement zur Anbringung des zu befestigenden
Bauteils im Bereich des Kragens mit einem Außengewinde versehen ist. Das
Außengewinde
kann beispielsweise an dem Kragen selbst vorgesehen sein. Es ist
aber auch durchaus möglich,
dass an dem Kragen ein weiteres Bauteil, das das Außengewinde
trägt,
angeformt ist.
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Sofern
das erfindungsgemäße Verbindungselement
beispielsweise an Düsenstöcken eingesetzt wird,
kann der Stift selbst als Düse
ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Stift selbstverständlich als
Hohlkörper
ausgebildet, wobei das eine Ende des Stiftes düsenartig ausgebildet ist.
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Im
Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
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1a+b das
erfindungsgemäße Verbindungselement
mit einem Stift im noch nicht eingeführten und im bereits eingeführten Zustand,
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2–4 unterschiedliche
Einsatzzwecke eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
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5 eine
Seitenansicht eines Werkzeuges für
die Montage eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
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6 eine
Seitenansicht auf einen Stift,
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7 einen
Schnitt durch eine andere Ausführungsform
eines Verbindungselementes,
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8 den
Einsatz eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes
zur Montage eines Hohlkörpers
an einer Haltekonstruktion,
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9a+b einen
Schnitt durch eine andere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes
mit noch nicht eingeführtem und
bereits eingeführtem
Stift und
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10–16 andere
Einsatzgebiete eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes.
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In
allen Figuren werden für
gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen
verwendet.
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In
den Figuren ist ein Verbindungselement dargestellt, das aus Kunststoff
gefertigt ist. Es besteht aus einer Hülse 1 mit einem Schaft 2 und
einem daran angeformten Kragen 3. Der Schaft 2 hat
einen längs
ausgerichteten Durchgang 4, in den später ein Stift 5 eingeführt wird.
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Der
Durchmesser des Durchgangs 4 ist im Bereich des Kragens 3 etwas
größer und
entspricht in etwa dem Außendurchmesser
des einzuführenden Stiftes 5.
Zu dem dem Kragen 3 entgegengesetzten Ende hin verjüngt sich
der Durchmesser des Durchgangs 4. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel (beispielsweise 1a+b)
verjüngt
sich der Durchmesser diskontinuierlich unter Bildung einer abgeschrägten Stufe 6.
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Der
Schaft 2 weist im Übergangsbereich
zu dem Kragen 3 einen nach außen weisenden, stufenartig
ausgebildeten Absatz 7 auf. Die beiden Enden des Stiftes 5 weisen
je eine umlaufende abgeschrägte
Phase 8 auf.
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Bei
den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen
ist unterseitig als Haltekonstruktion 9 ein Träger, beispielsweise
einer Warmbandanlage, dargestellt. In 2 weist
die Haltekonstruktion 9 als Ausnehmung 10 ein
Durchgangsloch mit einem Innengewinde auf, wobei die Haltekonstruktion 9 gemäß 3 zwei
Sacklöcher
vorsieht. In 4 ist die Haltekonstruktion 9 als
Vierkantprofil ausgebildet, wobei hier ebenfalls ein Durchgangsloch
als Ausnehmung 10 vorgesehen ist.
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In
den 2 und 3 ist als zu befestigendes Bauteil 11 eine
Schleiß-
oder Gleitleiste vorgesehen. Diese weist in den der Ausnehmung 10 entsprechenden
Bereichen ebenfalls eine Durchbohrung 12 auf, wobei diese
Durchbohrung 12 auf dem der Haltekonstruktion 9 abgewandten
Ende eine Vertiefung 13 für die Aufnahme des Kragens 3 des
Verbindungselementes aufweist. Die Vertiefung 13 hat einen
größeren Durchmesser
als die Durchbohrung 12. Die in Einführrichtung (Pfeil 14)
gesehene Höhe
(a) des Absatzes 7 entspricht dabei der Dicke des zu befestigenden
Bauteils 11, der sich zwischen der Haltekonstruktion 9 und
dem Kragen 3 des Verbindungselementes befindet, während der
Durchmesser des Absatzes 7 etwas geringer als der Durchmesser
der Durchbohrung 12 in dem zu befestigenden Bauteil 11 ist.
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Bei
der Montage wird das zu befestigende Bauteil 11 in der
gewünschten
Position an bzw. auf der Haltekonstruktion 9 angelegt und
das Verbindungselement in die in den 2 und 3 links dargestellte
Position gebracht. Im Anschluss daran wird der Stift 5 in
den Durchgang 4 eingeführt.
Ein geeignetes Werkzeug für
das Eintreiben ist beispielsweise in 5 dargestellt.
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Dieses
weist an dem einen Ende ein Dorn 15 auf, der auf das freie
Ende des Stiftes 5 aufgesetzt wird. In Folge des vorstehenden
Dorns 15 wird der Stift 5 tiefer als die Oberfläche des
Kragens 3, so wie es beispielsweise in den 2 und 3 rechts
dargestellt ist, eingetrieben. Diese Ausgestaltung eignet sich besonders
bei der Verwendung von Stahl als Material für den Stift 5. Auf
diese Weise werden Beschädigungen
durch das Ende des Stiftes 5, beispielsweise von Stahlbändern, die
auf der Oberfläche
der Schleiß-
oder Gleitschiene geführt
werden, vermieden.
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Wie
den 2 und 3 zu entnehmen ist, steht das
Verbindungselement oberseitig in Folge der Vertiefung 13 nicht
vor. Selbst bei Abnahme der Dicke der Schleiß- oder Gleitschiene wird damit
eine Beschädigung
eines darauf geführten
und nicht dargestellten Stahlbandes vermieden, da das Verbindungselement
selbst aus Kunststoff gefertigt ist.
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Durch
das Eintreiben des Stiftes 5 wird das Verbindungselement,
so wie es in 1b anschaulich dargestellt ist,
zumindest im Bereich des Schaftes 2 erweitert. Hierdurch
geht das Verbindungselement, so wie es beispielsweise in 3 dargestellt ist,
eine kraftschlüssige
Verbindung mit der Haltekonstruktion 9 ein. In 2 wird
zusätzlich
ein Formschluss mit dem Innengewinde der Ausnehmung 10 bewirkt.
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In 4 bewirkt
die Aufweitung des Schaftes 2, dass der freie Rand der
Ausnehmung 10 der Haltekonstruktion 9 hin terseitig
umfasst und so ein Lösen
ohne Entfernen des Stiftes 5 verhindert wird.
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Wie
in 6 dargestellt ist, sind die beiden Enden des Stiftes 5 angephast.
In 7 ist eine andere Ausgestaltung eines Verbindungselementes dargestellt.
Hier ist der Kragen 3 abgeschrägt.
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Für die Demontage
beispielsweise bei der in 2 dargestellten
Ausführung
muss der Stift 5 lediglich im dargestellten Ausführungsbeispiel
nach unten herausgeschlagen werden. Dann kann das Verbindungselement
aus der Ausnehmung 10 entfernt werden.
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In
den 9a und b ist eine andere Ausgestaltung
eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes
dargestellt. Hier ist der Schaft 2 – im Vergleich zu dem in 1a und b dargestellten Ausführungsbeispiel – kürzer ausgebildet.
Gleichzeitig ist hier ein Stift 5 größeren Durchmessers vorgesehen.
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In
den 8 und 10 bis 16 sind
andere Anwendungsfälle
dargestellt. So ist in 8 beispielsweise die Befestigung
eines Hohlkörpers
als zu befestigendes Bauteil 11 an einer Haltekonstruktion 9 dargestellt.
In 10 ist an dem Kragen 3 außenseitig
ein Außengewinde
vorgesehen, so dass beispielsweise an dem als Haltekonstruktion 9 ausgebildeten Rohr
ein geeignetes Bauteil befestigbar ist. In 11 ist
an dem Verbindungselement zur Anbringung eines zu befestigenden
und nicht dargestellten Bauteils im Bereich des Kragens 3 in
dem Durchgang 4 ein Innengewinde vorgesehen. Eine ähnliche
Ausgestaltung mit anderen Abmessungen findet sich in 12.
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In 13 ist
der Stift 5 als Düse
ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung eignet sich bei Einsatz des
erfindungsgemäßen Verbindungselementes
beispielsweise in einem Düsenstock.
In 9a ist der Stift 5 ebenfalls als Hülse ausgebildet,
die beidseitig offen ist.
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Bei
den in den 14 bis 16 dargestellten
Ausführungsbeispielen
ist das zu befestigende Bauteil 11 als Rolle ausgebildet.
Als Haltekonstruktion 9 ist in 14 ein
Winkelprofil, in 15 ein Vierkantprofil sowie
in 16 ein Blech vorgesehen.
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Wie
in 15 dargestellt, ist hier in dem Vierkantprofil
in den beiden gegenüberliegenden
Seiten je eine fluchtende Ausnehmung 10 vorgesehen, durch
die der Schaft 2 des Verbindungselementes geführt ist.
Dabei weist die Ausnehmung 10 der rechten Seite des Vierkantprofils
einen geringeren Durchmesser als die Ausnehmung 10 in der
linken Seite, die als Anlage für
die Rolle dient, auf. Daher nimmt nach Einführen des Stiftes 5 der
Schaft 2 den in 15 dargestellten
Verlauf aufgrund der Aufweitung an. In 14 ist
zur Lagerung der Rolle an dem Verbindungselement ein Kugellager 16 vorgesehen, wobei
die Ausführung
nach 15 eine Laufbuchse 17 aufweist.