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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von
Ausnehmungen für abnehmbare Stollen an einem Hufeisen.
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STAND DER TECHNIK
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Um
die Hufe von Pferden oder anderen Huftiere zu schützen,
werden sie, insbesondere wenn sich das Tier auf harten Böden
bewegt, mit Hufeisen beschlagen. Besonders im Spring- und Geländesport,
aber auch im Parcours werden Stollen am Hufeisen angebracht, damit
das Pferd auch bei schlechten und rutschigen Bodenverhältnissen
einen genügenden Halt hat und auf dem Boden nicht rutscht. Diese
Stollen können sowohl angeschweißt als auch angeschraubt
werden.
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Damit
die Hufe und somit auch das Pferd nicht immer durch die Stollen
beeinträchtigt werden und ernsthaften Verletzungen durch
Huftritte vorgebeugt wird, sollten die Stollen nach dem Einsatz
wieder abgenommen werden. Hierzu bieten sich Schraubstollen an,
die in Ausnehmungen im Hufeisen, in denen ein Gewinde vorgesehen
ist, eingeschraubt werden, so dass sie lösbar sind. Ein
Nachteil von Schraubverbindungen in diesem Bereich ist, dass es
bei abgenommenen Stollen zu Verschmutzungen im Bereich des Gewindes
kommen kann und ein Wechseln der Stollen erschwert.
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Um
eine Verschmutzung des Gewindes bei abgenommenen Stollen zu vermeiden,
beschreibt die Offenlegungsschrift
DE 26 51 660 Stopfen für Gewindebohrungen
von Stollenhufeisen. Ein formelastischer Körper, dessen
Durchmesser größer ist als der Kerndurchmesser
der Gewindebohrungen am Hufeisen, wird zum Verschließen
der Gewindebohrungen in diesen eingesetzt. Dabei legt sich der formelastische
Körper in die Gewindegänge, so dass das Verschlusselement
durch Formschluss in der Gewindebohrung selbst gehalten wird. Damit
der Stopfen wieder gelöst werden kann, wird dieser durch
einen Eingriff in Kippbewegungen versetzt und herausgehebelt.
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Beim
Einsetzen und Lösen entsteht durch den Formschluss mit
den Gewindegänge ein Reibverschleiß des Stopfens,
so dass kontinuierlich dessen Material abgetragen wird. Durch die von
Außen eingebrachte Kippbewegung kann ein Riss im Stopfen
entstehen, was schließlich zu einer verminderten Funktion
des Stopfens führt. Da der Stopfen mühsam aus
dem Hufeisen herausgehebelt werden muss, entstehen weiterhin lange
Wartezeiten und Beinhebezeiten für das Pferd, was Pferde
als sehr unangenehm empfinden.
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Eine
weitere Möglichkeit wird in der Offenlegungsschrift
DE 44 18 169 A1 offenbart.
Hier werden bei abgenommenen Stollen Zylinder mit einem Außengewinde
in Gewindebohrungen des Hufeisens eingeschraubt und somit die Bohrung
verschlossen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass sich
die Zylinder durch Erschütterungen durch das Auftreten
der Pferde lösen. Dies verursacht einerseits Beeinträchtigungen
der Hufe der Pferde und andererseits das Lösen der Zylinder
bis zu deren ungewollten Verlust und/oder eine Beschädigung
der Gewinde bei halb heraus gedrehtem Gewindestift, was einen Wechsel des
gesamten Hufeisens erfordert.
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Die
DE 297 18 855 U1 offenbart
einen Verschlusskörper mit einem zur Gewindebohrung des Hufeisens
korrespondierendem Außengewinde. Weiterhin umfasst der
Verschlusskörper eine durchgehende Öffnung für
einen Inbusschlüssel, so dass eine Oberflächenabnützung
nicht die Angriffsfläche des Lösewerkzeugs beeinträchtigt.
Analog zur
DE 44 18
169 A1 kann sich auch hier der Verschlusskörper durch
Erschütterungen lösen und zu Beeinträchtigungen
des Pferdes und/oder zum Verlust des Verschlusskörpers
sowie zur Beschädigung des Hufeisens führen.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
102 61 085 A1 beschreibt eine Stolle, die in das Hufeisen
eingesetzt wird. Dabei weist die Stolle eine Querbohrung auf, an deren
beiden Enden jeweils ein Rast- oder Klemmelement angeordnet ist
und im Verhältnis zum Umfang des Einsetzzylinders übersteht.
In der Querbohrung ist ein Federelement angeordnet, das beide Rast- oder
Klemmelemente nach außen drückt, so dass die Stolle
ab einer bestimmten Einsetztiefe festrastet. Die Rast- oder Klemmelemente
sind dabei dergestalt, dass die Stolle abgenommen werden kann. Hier wird
eine Stolle beschrieben, deren Rastprinzip jedoch nicht auf einen
lösbaren Verschlusskörper angewendet werden kann,
da die Stolle durch eine Zugkraft vom Hufeisen gelöst wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Entsprechend
ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verschlusselement bereitzustellen,
das bei Nichtbenutzung von Stollen die Ausnehmungen am Hufeisen
für die Stollen schützt. Dabei soll das Verschlusselement
gut und schnell am Hufeisen anbringbar und lösbar sein,
jedoch einen sicheren Verschluss bieten.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst durch ein Verschlusselement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Hufeisensystem mit den
Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Verschlusselement
einen Gewindestift zum Einschrauben in die Stollenausnehmung aufweist, wobei
ein Teil der Mantelfläche des Gewindestifts mindestens
eine Aussparung zur Aufnahme wenigstens eines Rast- oder Klemmelements
aufweist. Unter Gewindestift ist hierbei ein Zylinder zu verstehen, der
an seiner Mantelfläche ein Gewinde aufweist und vollständig
in die Gewindeausnehmung des Hufeisens einschraubbar ist, so dass
kein Teil des Verschlusselements mehr übersteht. Insbesondere weist
der Gewindestift keinen überstehenden Kopf auf und ist
von daher mit einer Stolle nicht vergleichbar.
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Mit
dem Verschlusselement kann eine Ausnehmung für eine Stolle
bei Nichtgebrauch der Stolle zum Schutz der Ausnehmung verschlossen
werden, wobei durch das Rast- oder Klemmelement sichergestellt ist,
dass sich der Gewindestift nicht ungewollt löst. Gleichzeitig
ist eine Entfernung des Verschlusselements in einfacher Weise möglich.
Durch ein schraubbares Verschlusselement in Form eines Gewindestifts
kann die Reibung beim Ein- und Ausbringen minimiert werden, so dass
ein einfaches Lösen des Verschlusselements möglich
ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Aussparung zur
Aufnahme des mindestens einen Rast- oder Klemmelements umlaufend
um die Mantelfläche des Gewindestifts vorgesehen. Somit
kann auch das jeweilige Rast- oder Klemmelement umlaufend angeordnet
werden, was zu einer gleichmäßigen radialen Kraftverteilung auf
das Rast- oder Klemmelement und auf die Innenwände der
Ausnehmung zur Aufnahme der Stollen des Hufeisens führt.
Dadurch kann wirksam einer Lockerung und einem Verschleiß durch
Erschütterungen entgegengewirkt werden.
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Eine
Ausführungsform sieht vor, dass die wenigstens eine Aussparung
zur Aufnahme des mindestens einen Rast- oder Klemmelements am Gewindestift
als Nut und insbesondere als umlaufende Nut ausgebildet ist. Somit
lässt sich das Verschlusselement leicht anfertigen und ohne
großen Aufwand das Rast- oder Klemmelement in die Nut einsetzen, wobei
das Rast- oder Klemmelement eine einfache Form aufweisen kann.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform ist, dass das Rast-
oder Klemmelement aus einem elastischen Material ist. Ein elastisches
Material hat die Eigenschaft, unter Krafteinwirkung seine Form zu verändern
und bei Wegfall der einwirkenden Kraft in seine ursprüngliche
Form zurückzukehren. Wird das Verschlusselement in das
Gewinde der Stollenausnehmung eingeschraubt, presst sich das elastische Rast-
oder Klemmelement in deren Gewindegänge ein. Wegen des
Bestrebens, die ursprüngliche Form wieder einzunehmen, übt
das elastische Rast- oder Klemmelement eine Kraft sowohl auf das
Verschlusselement als auch auf die Ausnehmung zur Aufnahme der Stollen
aus. Somit wird anhand der vom Rast- oder Klemmelement ausgehenden
Kräfte eine zusätzliche Verrastung des Verschlusselements
erwirkt. Insbesondere durch die Gewindegänge wird dieses
begünstigt, da somit nicht nur eine radiale Kraft ausgeübt
wird sondern auch auf die Oberfläche der Gewindegänge,
so dass die Verrastung nicht nur radial erfolgt, sondern auch dazu
quer, annähernd senkrecht.
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Als
besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Rast- oder
Klemmelement ein Material einer Gruppe aufweist, die aus Polytetrafluorethylen
(PTFE), Gummi, Kautschuk und weiteren Elastomere besteht. Diese
Stoffe haben sich durch ihre elastische Eigenschaft bewährt.
Dadurch kann eine hohe Kompression des Rast- oder Klemmelements erzeugt
werden, wodurch schließlich hohe Haltekräfte des
Verschlusselements in der Stollenausnehmung resultieren.
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Das
mindestens eine Rast- oder Klemmelement kann die Gestalt eines Dichtungsringes
haben. Dichtungsringe sind handelsübliche, ringförmige
Elemente, die meist aus elastischem Material hergestellt sind. Ein
solcher Dichtungsring kann auf einfache Art und Weise als Rast-
oder Klemmelement in der umlaufenden Nut des Verschlusselements
eingesetzt werden. Da insbesondere das Rast- oder Klemmelement sehr
starken Beanspruchungen ausgesetzt ist, kann ein Austausch des Rast-
oder Klemmelements notwendig sein. Ein Dichtungsring bietet sich
daher durch leichtes Entfernen aus einer umlaufenden Nut und den
einfachen Montagemöglichkeiten an.
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Um
einen Reibverschleiß des Gewindestifts des Verschlusselements
in den Gewindegänge der Ausnehmungen für Stollen
eines Hufeisens vorzubeugen und anderen Umwelteinflüssen
entgegenzuwirken, beispielsweise durch Korrosion, Erosion oder allgemeiner
Abnutzung können entsprechend geeignete Materialien für
das Verschlusselement eingesetzt werden, wobei auch das Material
des Hufeisens und der Nagel zum Befestigen des Hufeisens berücksichtigt
werden können. So hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,
dass das Verschlusselement aus einem Werkstoff der Gruppe, bestehend
aus Stahl, einer Stahllegierung, Edelstahl, Messing, Aluminium oder
Kunststoff, ist.
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Der
Aufbau des Gewindestifts eines Verschlusselements kann folgendermaßen
beschrieben werden. Der Gewindestift kann einen Fußbereich,
einen Gewindebereich, eine Mantelfläche und einen Kopfbereich
aufweisen. Der Fußbereich befindet sich dabei an einem
Ende des Gewindestifts, wobei dieses Ende dem Huf des Pferdes zugewandt
ist. Am anderen Ende des Gewindestifts befindet sich der Kopfbereich,
wobei zwischen dem Kopfbereich und dem Fußbereich des Gewindestifts
die Mantelfläche definiert ist, an der der Gewindebereich
in Form eines Außengewindes angeordnet ist. Der Kopfbereich kann
eine zur Stollenausnehmung entsprechend passende Form aufweisen,
um den Spalt zwischen Ausnehmung und Verschlusselement so klein
als möglich zu halten. Dadurch kann ein Eindringen von Fremdkörpern
bzw. Fremdsubstanzen in den Gewindebereich des Gewindestifts und
zum Rast- oder Klemmelement verhindert werden.
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Vorzugsweise
schließt der Kopfbereich des Gewindestifts im eingeschraubten
Zustand des Verschlusselements in der Ausnehmungen für
Stollen am Hufeisen mit der Oberfläche des Hufeisens ab. Dadurch
können Beeinträchtigungen des Pferdes aufgrund
bereichsweiser Mehrbelastung des Hufes vermieden werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform ist im Kopfbereich ein Eingriff
zur formschlüssigen Aufnahme eines Schraubwerkzeuges angeordnet.
Dies hat den Vorteil, dass ein Einschrauben bzw. ein Ausschrauben
des Verschlusselements erleichtert wird. Durch die formschlüssige
Gestaltung des Eingriffs entsprechend einem Schraubwerkzeug kann
dieses formschlüssig eingesetzt werden. In Abhängigkeit des
Krafteinsatzes bzw. des verfügbaren Schraubwerkzeuges kann
der Eingriff zur formschlüssigen Aufnahme eines Schraubwerkzeuges
die Gestalt eines Schlitzes, eines Kreuzschlitzes, eines Innensechskants
oder eines Sterns oder einer anderen geeigneten Form aufweisen.
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Der
in dieser Schrift verwendete Begriff einer „Stollenausnehmung"
beschreibt eine Ausnehmung, die grundsätzlich der Aufnahme
von Stollen dient und am Hufeisen angeordnet ist. Solche Ausnehmungen werden
meist während dem Anbringen des Hufeisens angebracht und
werden in der Regel durch Bohren hergestellt. Um Stollen einsetzen
zu können, ist in den Ausnehmungen ein Innengewinde ausgebildet,
wobei die Stollen ein entsprechendes Außen gewinde aufweisen.
Die Gewinde können dabei verschiedene Abmessungen, Steigungen
und Formen aufweisen, beispielsweise ein metrisches Gewinde der
Größe 12 (M12).
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An
einem Hufeisen ist aber üblicherweise nicht nur eine Stolle
angeordnet, sondern eine Vielzahl von Stollen. Die Anordnung der
Stollen kann beispielsweise nach der Art der Anwendung und der Beschaffenheit
des Hufes variieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
durch die nachfolgend ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen
deutlich. Es zeigt:
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1 ein
erfindungsgemäßes Verschlusselement für
ein Hufeisen gemäß einer Ausführungsform;
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2 eine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verschlusselements
nach 1 für ein Hufeisen.
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BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die 1 stellt
ein erfindungsgemäßes Verschlusselement 1 für
ein Hufeisen dar. Das Verschlusselement 1 für
ein Hufeisen beschreibt im Wesentlichen die Form eines Gewindestifts.
Der Kopfbereich 10 befindet sich an einer Stirnseite des
Verschlusselements 1. Dem gegenüber befindet sich
der Fußbereich 14, der zum Einschrauben dem Hufeisen zugeordnet
ist. Zwischen dem Kopfbereich 10 und dem Fußbereich 14 ist
in Längserstreckung des Verschlusselements 1 eine
Mantelfläche 11 angeordnet, die einen Gewindebereich 12 aufweist,
der sich über die ganze Mantelfläche 11 erstreckt.
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Der
Gewindebereich 12 hat dabei ein Außengewinde 17,
entsprechend des Gewindegangs einer Stollenausnehmung (nicht dargestellt),
die der Aufnahme von Stollen an Hufeisen dient. Die Verbindungskante
des Fußbereichs 14 und des Gewindebereichs 12 weist
eine umlaufende erste Fase 13 auf, so dass ein Einfädeln
und Justieren des Gewindebereichs 12 in einer Stollenausnehmung
erleichtert wird und den Gewindegang 17 des Gewindebereichs 12 und
den Gewindegang der Stollenausnehmung beim Einschrauben schont.
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An
der Mantelfläche 11 ist eine Aussparung angeordnet,
die in dieser Ausgestaltung die Form einer umlaufenden Nut 15 aufweist.
In dieser Nut 15 befindet sich ein Rast- oder Klemmele ment 16 zur
Arretierung des Verschlusselements 1 gegen eine ungewollte
Lockerung des Verschlusselements 1.
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Der
Durchmesser d ist der Kerndurchmesser des Gewindegangs 17,
welcher zugleich auch dem Durchmesser des Kopfbereichs entsprechen
kann. Der Durchmesser D beschreibt den Außendurchmesser
des erfindungsgemäßen Verschlusselements 1.
Die Nut zeichnet sich dadurch aus, dass der Durchmesser des Gewindestifts
im Bereich der Nut deutlich kleiner als der Durchmesser d ist, um
ein Rast- und Klemmelement in Form eines Dichtungsringes 16 aufnehmen
zu können, wobei der Dichtring 16 einen Außendurchmesser
aufweist, der größer als den Durchmesser D oder
mit diesem nahezu identisch ist. Die Breite der Nut 15 entspricht
dem Querschnitt des Dichtungsringes 16 oder ist etwas größer als
dieser.
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Beim
Einschrauben des Verschlusselements 1 in die Stollenausnehmung
wird der Fußbereich 14 dem Hufeisen zugeordnet
und der Kopfbereich 10 befindet sich auf der dem Hufeisen
abgewandter Seite. Sobald das Rast- oder Klemmelement 16 in
den Bereich des Gewindegangs der Stollenausnehmung des Hufeisens
gelangt, wird das Rast- oder Klemmelement 16 aufgrund des
radial nach außen gerichteten verkleinerten Raumes und
der elastischen Eigenschaft des Rast- oder Klemmelements 16 zusammengepresst.
Das Verschlusselement 1 wird in der vorliegenden Ausführungsform
soweit eingeschraubt, bis der Kopfbereich 10 mit der Oberfläche des
Hufeisens abschließt. Das Rast- oder Klemmelement 16 übt
hierbei sowohl auf die Nut 15 als auch auf das Gewinde
der Stollenausnehmung anhand der Elastizität des Rast-
oder Klemmelements 16 eine Kraft aus. Dadurch wird einerseits
das Verschlusselement 1 in der Stollenausnehmung durch eine
radiale Kraft eingespreizt und andererseits durch eine Haltekraft,
die nahezu senkrecht zu der radialen Kraft auf die Gewindegänge
in der Stollenausnehmung gerichtet ist, in der Stollenausnehmung gehalten.
Weiterhin ist aufgrund der Elastizität des Rast- oder Klemmelements 16 eine
ungewollte Lockerung des Verschlusselements 1, durch beispielsweise
Erschütterungen beim Auftreten des Pferdes, ausgeschlossen.
Somit bewirkt das Rast- oder Klemmelement in Verbindung mit dem
Gewindebereich 12 sowohl eine kraftschlüssige
Verbindung als auch eine formschlüssige Verbindung des
Verschlusselements 1 mit dem Hufeisen.
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Da
nach dem Herausdrehen des Verschlusselements 1 das Rast-
oder Klemmelement 16 wieder in seine ursprüngliche
Form zurückkehrt, kann das Verschlusselement 1 mit
dem Rast- oder Klemmelement 16 beliebig oft verwendet werden.
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2 zeigt
eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Verschlusselements 1 gemäß der
Ausführungsform der 1 für
ein Hufeisen.
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Im
Kopfbereich 10 des Verschlusselements 1 ist sowohl
für das Einbringen des Verschlusselements 1 in
das Hufeisen, als auch für das Lösen des Verschlusselements 1 von
dem Hufeisen ein Eingriff 20 zur Aufnahme eines Schraubwerkzeugs
angeordnet. Sie dient der formschlüssigen Aufnahme eines Schraubwerkzeugs.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Eingriff als
Hexagon zur Aufnahme eines Inbusschlüssels geformt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2651660
A [0004]
- - DE 4418169 A1 [0006, 0007]
- - DE 29718855 U1 [0007]
- - DE 10261085 A1 [0008]