DE29505791U1

DE29505791U1 - Befestigungselement zum lösbaren Verbinden eines Mehrkantrohres

Info

Publication number: DE29505791U1
Application number: DE29505791U
Authority: DE
Original assignee: Hestex Systems BV
Current assignee: Hestex Systems BV
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2005-04-05

Description

Befestigungselement zum lösbaren Verbinden eines Mehrkantrohres

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum lösbaren Verbinden eines an ein durchlaufendes Mehrkantrohr anstoßendes Mehrkantrohr, vorzugsweise eines Vierkantrohres, mit einem in das Ende des anstoßenden Mehrkantrohres einführbaren Grundkörper, an dem Spreizelemente angeordnet sind, die sich durch Betätigung von außen durch eine Bohrung im durchlaufenden Mehrkantrohr durch axiale Verschiebung relativ zum Grundkörper gegen innenflächen des Mehrkantrohres spreizen lassen, um Grundkörper und Mehrkantrohr kraftschlüssig miteinander zu verbinden.

Derartige Befestigungselemente finden insbesondere zur Erstellung instationärer Einbauten, wie z. B. Messeständen, Anwendung. Hierbei werden Rohre in standardisierter Bauweise verwendet, die mittels geeigneter Befestigungselemente mit anderen Rohren oder Stützelementen verbindbar sind. Auf diese Weise lassen sich aus einzelnen Modulen aufgebaute Konstruktionen verwirklichen, deren Größe und Aufbau jederzeit geändert, und so den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden kann.

Derartige Befestigungselemente sind weiterhin aus der DE-OS 21 30 639 bekannt. Bügelartig ausgestaltete Spreizelemente werden durch eine axiale relative Bewegung zum Grundkörper hin aufgespreizt und mit ihren Spitzen in kraftschlüssige Verbindung mit den Innenwandungen der Hohlprofile gebracht. Aufgrund der auftretenden Kräfte kann es sehr leicht zu Ausbeulungen der Innenwandungen kommen.

Eine andere Gattung von Befestigungselementen ist in der DE-AS 32 49 169 beschrieben, welche den Befestigungselementen der gattungsgemäßen Art aufgrund der Möglichkeit der axialen Relativbewegung zwischen Grundkörper und Spreizelement nur beschränkte Haltekräfte zuschreibt. Aus diesem Grunde offenbart die DE-AS 32 49 169 ausschließlich radial bewegliche Druckstücke. Diese Befestigungselemente werden in Rohrstutzen eines Innenrohres angeordnet, in welchem Schlitze ausgebildet sind. Die ausschließlich radial beweglichen Druckstücke durchgreifen diese Schlitze und lehnen sich dabei an deren Stirnkanten an. Gleichzeitig wird auf das über das Innenrohr geschobene Außenrohr ein radialer Druck ausgeübt, wodurch die Verbindung hergestellt wird.

Eine weitere Vergrößerung der Haltekräfte derartiger ausschließlich radial beweglicher Druckstücke offenbart die DE-PS 42 34 524, welche zur Haltekrafterhöhung eine sägezahnartige Ausbildung der äußeren Oberfläche der Druckstücke vorschlägt.

Ein gattungsgemäßes Befestigungselement ist aus der EP 0 628 734 bekannt. Bei diesem ist die Zahl der Spreizelemente gleich der Zahl der Innenkanten des Mehrkantrohres und die Spreizelemente sind so an dem Grundkörper angeordnet, daß sie in gespreiztem Zustand in den jeweiligen Innenkanten des Mehrkantrohres anliegen.

Bei allen vorbekannten Befestigungselementen wird ein Betätigungsmittel im wesentlichen durch eine Bohrung durch das durchlaufende Mehrkantrohr hindurchgeführt und letztlich im Inneren des durchlaufenden Mehrkantrohres gegen die Innenwandung anliegend verspannt, um entsprechende Kräfte auf das Befestigungselement, welches in das anstoßende Mehrkantrohr eingesetzt ist, ausüben zu können. Üblicherweise handelt es sich bei dem Betätigungsmittel um eine Gewindeachse oder dergleichen, welche durch Drehung ein Spreizen der Spreizelemente und gleichzeitig ein Heranziehen des anstoßendes Mehrkantrohres an das durchlaufende Mehrkantrohr bewirkt.

Ein Nachteil der vorbekannten Vorrichtungen besteht in der Montage. Zur Herstellung der Verbindung wird zunächst in das anstoßende Mehrkantrohr ein mit Spreizelementen versehener Grundkörper eingesetzt. im

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Stirnflächenbereich sind beide Elemente im wesentlichen bündig. Dann wird das anstoßende Mehrkantrohr im Bereich der im durchlaufenden Mehrkantrohr ausgebildeten Bohrung an dieses angesetzt und das Betätigungsmittel zunächst durch eine Bohrung in einer äußeren Außenwandung des durchlaufenden Mehrkantrohres und dann durch eine mit dieser fluchtenden Bohrung an der Anschlußwandung des durchlaufenden Mehrkantrohres hindurchgeführt und in den Grundkörper des Befestigungselementes eingeführt. Die beiden fluchtenden Bohrungen im durchlaufenden Mehrkantrohr müssen somit einen unterschiedlichen Durchmesser haben, da das Betätigungsmittel durch die eine vollständig hindurchführbar sein muß, während es sich im Bereich der anderen Bohrung an die Innenwandung des Mehrkantrohres anlegt. Beim Lösen muß zunächst auch erst das Betätigungsmittel entfernt werden.

Nachteilig ist zunächst die Notwendigkeit der Ausbildung unterschiediich großer Bohrungen in den Wandungen des durchlaufenden Mehrkantrohres. Weiterhin ist nachteilig die vergleichsweise geringe Auflagerfläche des Betätigungseiementes an der innenwandung des durchlaufenden Mehrkantrohres, so daß es hier leicht zu Deformationen kommen kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß es einfach und wirtschaftlich herstellbar und mit geringem wirtschaftlichen und montageseitigem Aufwand verwendbar ist. Darüber hinaus sollen die Kraftverteilungen verbessert werden.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Befestigungselement verbessert durch ein in das durchlaufende Mehrkantrohr im Bereich der Bohrung einsetzbares Gegenlagerstück, welches bei der Betätigung der Spreizelemente die Wandung des durchlaufenden Mehrkantrohres zwischen sich und der Stirnfläche des Grundkörpers einspannt.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Gegenlagerstückes wird zunächst die Möglichkeit geboten, die fluchtenden Bohrungen in den Wandungen des durchlaufenden Mehrkantrohres mit gleichem Durchmesser

auszugestalten, was eine erhebliche wirtschaftliche Verbesserung und montageseitige Vereinfachung darstellt. Darüber hinaus kann durch das Gegenlagerstück die Krafteinleitung an der Mehrkantrohrinnenwandung erheblich verbessert werden.

In vorteilhafter Weise hat das Gegenlagerstück einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Dies bewirkt, daß das Gegenlagerstück nicht im Inneren des Mehrkantrohres um eine durch die Bohrung gehende Achse drehbar ist, so daß ein definiertes Anliegen ermöglicht ist.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung weist das Gegenlagerstück an einer Stirnfläche einen ringförmigen Vorsprung auf. Dieser ringförmige Vorsprung läßt sich in die Bohrung einsetzen, so daß die Montage erheblich vereinfacht ist.

Weiterhin wird gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung das Gegenlagerstück mittels eines Federelementes einklemmbar ausgestaltet. Diese Maßnahme stellt ebenfalls eine erhebliche montageseitige Vereinfachung dar, da das Federelement im Bereich der Bohrung in das Mehrkantrohr einsetzbar ist und aufgrund des Federelementes in der eingesetzten Position bis zur Endmontage verbleibt. In besonders vorteilhafter Weise wirkt das Federelement im Bereich der Stirnfläche des Gegenlagerstückes, welche der Stirnfläche mit dem ringförmigen Vorsprung gegenüberliegt. Wird ein derartiges Gegenlagerstück in das Innere eines Mehrkantrohres eingesetzt, so verrastet es im Bereich einer Bohrung dadurch, daß durch das Federelement der ringförmige Vorsprung in die Bohrung eingedrückt wird. Das Gegenlagerstück ist somit definiert und unverrückbar positioniert.

Mit Vorteil wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Gegenlagerstück eine Durchgangsbohrung aufweist. Durch diese Maßnahme kann das Betätigungselement einfach durch das Mehrkantrohr und das darin eingesetzte Gegenlagerstück hindurchgeführt werden. Selbstverständlich hat die Durchgangsbohrung einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes des Betätigungselementes.

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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist das Gegenlagerstück mit einem Gewindeelement versehen. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein im Grundkörper des Befestigungselementes montiertes Betätigungselement in das Gegenlagerstück einschraubbar ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Befestigungselement in

perspektivischer Teilansicht;

Figur 2 in einer Schnittdarstellung ein vollständiges

Befestigungselement mit montierten Vierkantrohren;

Figur 3a bis 3c ein Ausführungsbeispiel für einen Grundkörper in

verschiedenen Ansichten;

Figur 4a bis 4c ein Ausführungsbeispiel für einen Spreizkörper in

verschiedenen Ansichten und

Figur 5a bis 5c ein Ausführungsbeispiel für ein Gegenlagerstück in

verschiedenen Ansichten.

Das in Figur 1 nur in Teildarsteüung wiedergegebene Befestigungselement dient dazu, ein in Figur 1 nicht dargestelltes Vierkantrohr aus Metall zu halten und daher mit dem Befestigungselement zu verbinden. Hierzu wird der in Figur 1 dargestellte blockartige Grundkörper 1 in das Ende des betreffenden Vierkantrohres eingesteckt und dann durch Aufspreizen von insgesamt vier an dem Grundkörper 1 angeordneten Spreizelementen 2 kraftschlüssig mit dem Vierkantrohr verbunden. Der Grundkörper 1 ist als blockartiger Kunststoffkörper mit quadratischem Querschnitt ausgebildet, wobei dieser Querschnitt geringfügig kleiner ist als der betreffende Innenquerschnitt des zu verbindenden Vierkantrohres. Sobald sich der Grundkörper 1 in dem Ende des Vierkantrohres befindet, wird ein zentral in dem Grundkörper 1 angeordnetes Betätigungsmittel in Gestalt einer Schraube 3 mit aufgesetzter Vierkantmutter

4 angezogen. Der hierdurch erzeugte Zug überträgt sich auf einen sternförmige gestalteten, metallischen Spreizkörper 5, an dem in Gestalt von Strahlen die einzelnen Spreizelemente 2 ausgebildet sind. Infolge der von der Vierkantmutter 4 des Betätigungsmittels übertragenen Zugkraft spreizt sich der Spreizkörper 5 auf, so daß die vier Spreizelemente 2 nach außen bewegt werden. Hierbei ist von besonderer Bedeutung, daß sich die Spreizelemente 2 ausschließlich im Bereich der insgesamt vier Kanten des Grundkörpers 1 befinden, und auch nur dort ihre Spreizwirkung entfalten. Dies führt dazu, daß das aufgesteckte Vierkantrohr im Bereich seiner vier Innenkanten von den vier Spreizelementen 2 erfaßt und kraftschlüssig festgehalten wird. Zu diesem Kraftschluß kommt noch ein gewisser Formschluß hinzu, da die Spreizelemente 2 in V-förmig gestalteten Spreizspitzen 6 auslaufen, die sich nach Art von Krallen in das Material des Vierkantrohres einarbeiten.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an einem durchlaufenden Vierkantrohr 7 ein anstoßendes Vierkantrohr 7 angeschlossen. In das anstoßende Vierkantrohr 7 ist ein Grundkörper 1 mit Spreizelementen 2 eingesetzt, welche mittels einer Schraube 3, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Vierkantmutter 4 zusammenwirkt, gespannt werden. Es zeigt sich, daß der Neigungswinkel w-i der Spreizspitzen 6 des Spreizkörpers 5 kleiner ist als der Neigungswinkel W2 der Stützflächen 12 des Grundkörpers 1. Die Spreizspitzen 6 gehen beim Spreizkörper 5 von einem zentralen Bereich 9 aus, der mittels der Vierkantmutter 4 beaufschlagt wird. Sie graben sich dann in den Innenkanten 11 des Vierkantrohres 7. Der Außendurchmesser des Grundkörpers 1 ist so, daß die Außenkanten 10 im wesentlichen an den Innenkanten 11 des Vierkantrohres 7 anliegen. Der Grundkörper 1 läßt sich somit mit bündiger Stirnfläche in das Vierkantrohr 7 einsetzen. Die Vierkantmutter 4 kann an dem zentralen Bereich 9 des Spreizkörpers fixiert sein, so daß die Schraube 3 später einsetzbar ist.

Das Durchgangsprofil 7 weist zwei miteinander fluchtende Bohrungen 1 8, 1 9 auf. Ein Gegenlagerstück 8 ist in das Innere des durchlaufenden Vierkantrohres 7 eingesetzt. Das Gegenlagerstück 8 besteht aus einem im wesentlichen rechteckigen Element, welche eine Durchgangsbohrung 16 aufweist. An einer Stirnfläche ist ein ringförmiger Vorsprung 17 ausgebildet. Im Bereich der anderen Stirnfläche ist eine Feder 20 angesetzt. Das

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Gegenlagerstück 8 läßt sich somit unter der Vorspannkraft der Feder 20 in das Vierkantrohr 7 einsetzen, so daß der ringförmige Vorsprung 17 in die Bohrung 19 des Vierkantrohres 7 einrastet. Das Gegenlagerstück 8 ist somit am Vierkantrohr 7 orstfest eingesetzt. Durch die Bohrung 18 läßt sich nunmehr die Schraube 3 einsetzen, die durch die Durchgangsbohrung 16 des Gegenlagerstücks 8 hindurchführt und schließlich mit der Vierkantmutter 4 in Eingriff kommt. Durch Drehen der Schraube 3, die im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Sechskantkopf versehen ist, läßt sich das Spreizelement 2 spannen und die Befestigung herstellen.

Am Grundkörper können Rastmittel vorgesehen sein, um den Spreizkörper nach dem Aufschieben in axialer Richtung zu sichern. Diese Rastmittel sind beispielsweise Nocken, Vorsprünge oder dergleichen, die bei der Herstellung ausgebildet werden können.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist stets auf ein Vierkantrohr 7 Bezug genommen. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung ebenso an anderen Mehrkantrohren realisieren.

Bei den in Figur 3a bis 3c und 4a bis 4c gezeigten Ausführungsbeispielen sind der Grundkörper und der Spreizkörper derart verbessert, daß zwischen den Spreizelementen und dem Mehrkantrohr keine punktartigen Berührungen, sondern möglichst großflächige Berührungen auftreten. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Ausbeulungen aufgrund sehr hoher Haltekräfte verringert, so daß insgesamt höhere Haitekräfte ermöglicht werden. Der in den Figuren 3a bis 3c gezeigte Grundkörper ist ein sehr einfach aufgebauter, im wesentlichen aus einem rechteckigen Profilstück gefertigter Körper, der eine Zentralbohrung zur Aufnahme eines Schraubeinsatzes sowie radial von der Mitte zu den Ecken verlaufende Stützflächen 12 aufweist. Die Stützflächen sind in etwa in einem Winkel von 45° gezeigt, wie die Schnittansicht in Figur 3c zeigt, die den Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Figur 3b darstellt. Dieser mit geringem wirtschaftlichen Aufwand und einfach herstellbare Grundkörper 1 wird mit einem wie in den Figuren 4a bis 4c gezeigten Spreizkörper bestückt. Dieser ist propellerartig mit vier Spreizelementen versehen, die einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Der Spreizkörper ist einstückig geformt und federnd, beispielsweise ein Stanzteil

aus Metall. Figur 4a zeigt eine Seitenansicht des Spreizkörpers, Figur 4b eine Draufsicht und Figur 4c eine Schnittansicht. Die Neigung der Innenflächen der Spreizelemente 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel größer als die Neigung der Stützflächen 12 am Grundkörper, beispielsweise 50°. Die radialen Außenkanten der Spreizelemente 2 sind gerade und die Spreizelemente 2 sind zu den radialen Außenkanten hin abgeschrägt, beispielsweise mit Abschrägungen von jeweils 30°. Im Zentrum weist der Spreizkörper 5 eine Gewindebohrung 22 auf. Der Spreizkörper 5 in den in den Figuren 4a bis 4c gezeigten Ausführungen ist ebenfalls äußerst einfach aufgebaut und macht darüber hinaus die Verwendung einer zusätzlichen Mutter für die Spannschraube überflüssig. Aufgrund der Geometrie der Spreizelemente 2 kommen diese nicht nur mit den Spreizspitzen 6 mit den Innenkanten des Mehrkantrohres in Verbindung, sondern über bestimmte Längen der radialen Außenkanten. Die Haltekräfte verteilen sich somit auf größere Flächen, so daß auch bei größeren Haltekräften Ausbeulungen vermieden werden können. Für das gezeigte Ausführungsbeispiel ist die besondere Ausgestaltung der Spreizelemente 2 in Abstimmung auf den gezeigten Grundkörper 1 wesentlich.

Während die gezeigten Ausführungsbeispiele jeweils Spreizelemente 2 mit Spreizspitzen 6 zeigen, sind auch säulenförmige Spreizelemente denkbar. Dabei können beispielsweise strangartige Spreizelemente mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt verwendet werden, die säulenartig von einer im wesentlichen dem Innenquerschnitt des Mehrkantrohres entsprechenden Grundplatte abstehen. Die Spreizelemente werden dann zu Spreizarmen, die sich ebenfalls über große Kantenbereiche an den Innenkanten des Mehrkantrohres abstützen.

Ein Ausführungsbeispiel für ein Gegenlagerstück ist in den Figuren 5a bis 5c gezeigt. Es handelt sich um ein Gegenlagerstück 8 mit einer Durchgangsbohrung 16 und einem ringförmigen Vorsprung 17 an einer Stirnfläche. Der ringförmige Vorsprung 17 ist, wie in Figur 5c gezeigt, abgeflacht. Er kann somit in eine Langlochbohrung eines Vierkantprofils einrasten. Darüber hinaus kann der ringförmige Vorsprung so lang ausgebildet sein, daß er in eine entsprechende Bohrung im Grundkörper 1 des Befestigungselementes einsetzbar ist. Somit können der Grundkörper 1 und das Gegenlagerstück 8 unverdrehbar miteinander in Verbindung gebracht

werden. Das Gegenlagerstück 8 hat in dem gezeigten Ausführungsbeispie! einen im wesentlichen zylindrischen Grundkörper, an dem längsstegartig zur Erzeugung eines Vierkantquerschnitts Stege ausgebildet sind. An einer Stirnfläche sind die Stege jeweils mit einem Schlitz versehen. Darüber hinaus ist der im wesentlichen zylindrische Grundkörper etwas konisch. Es bildet sich somit eine Nut 21 zur Aufnahme einer Feder.

Bei einem mit einem Gewinde versehenen Gegenlagerstück kann durch Drehen des Anschlußprofils ein Bolzen eingeschraubt werden. Ebenso kann ein Bolzen am Gegenlagerstück drehfest gehalten und durch Drehen des Anschlußprofils in den Grundkörper eingeschraubt werden.

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• *

Bezuqszeichenliste:

1	Grundkörper
2	Spreizelement
3	Schraube
4	Vierkantmutter
CJl	Spreizkörper
6	Spreizspitzen
7	Vierkantrohr
8	Gegenlagerstück
9	zentraler Bereich
10	Außenkante
11	Innenkante
12	Stützfläche
14	konstanter Abschnitt
CJl	Aussparung
16	Durchgangsbohrung
17	ringförmiger Vorsprung
18	Bohrung
19	Bohrung
20	Feder
21	Nut
22	Gewinde

Neigungswinkel Neigungswinkel

Claims

9 #*&diams;·*■ Ansprüche:

1. Befestigungselement zum lösbaren Verbinden eines an ein durchlaufendes Mehrkantrohr anstoßenden Mehrkantrohres, vorzugsweise eines Vierkantrohres, mit einem in das Ende des anstoßenden Mehrkantrohres einführbaren Grundkörper, an dem Spreizelemente angeordnet sind, die sich durch Betätigung von außen durch eine Bohrung im durchlaufenden Mehrkantrohr durch axiale Verschiebung relativ zum Grundkörper gegen Innenflächen des Mehrkantrohres spreizen lassen, um Grundkörper und Mehrkantrohr kraftschlüssig miteinander zu verbinden,
gekennzeichnet durch

ein in das durchlaufende Mehrkantrohr im Bereich der Bohrung einsetzbares Gegenlagerstück (8), welches bei der Betätigung der Spreizelemente (2) die Wandung des durchlaufenden Mehrkantrohres (7) zwischen sich und der Stirnfläche des Grundkörpers (1) einspannt.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlagerstück (8) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.

3. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlagerstück an einer Stirnfläche einen im wesentlichen ringförmigen Vorsprung aufweist.

4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlagerstück (8) im Inneren des Mehrkantrohres durch ein Federelement einspannbar ist.

5. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlagerstück an einer Stirnfläche, die der mit dem ringförmigen Vorsprung versehenen Stirnfläche gegenüberliegt, ein Federelement aufweist.

6. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlagerstück eine Durchgangsbohrung (16) aufweist.

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7, Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegeniagerstück ein Gewindeelement aufweist.