DE3817721A1 - Laengenverstellbares verbindungssystem und damit ausgeruestetes steigeisen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein längenverstellbares Verbindungssystem zum Verbinden zweier Konstruktionsteile, bestehend aus mindestens einem Verbindungselement in Gestalt eines leisten- oder stangenförmigen Stab- oder Flachprofiles, das an einem seiner beiden axialen Enden mit einem ersten der beiden untereinander zu verbindenden Konstruktionsteile ver­ bunden oder Teil desselben ist, und das mit dem anderen seiner beiden axialen Enden zumindest im Bereich dieses Endes an einem zweiten der beiden Konstruktionsteile über ein Koppel­ glied angekoppelt ist, und zwar dergestalt, daß das Verbindungs­ element das Koppelglied axial lösbar fixierbar und verschieb­ bar, sowie im wesentlichen radial formschlüssig durchsetzt, nach Patentanmeldung P 38 05 579.1.

Im besonderen betrifft die Erfindung ein mehrteiliges längen­ verstellbares Steigeisen, das mit einem erfindungsgemäßen Ver­ bindungssystem ausgerüstet ist.

So sind beispielsweise und insbesondere längenverstellbare Steigeisen kommerziell erhältlich. Die Längenverstellbar­ keit solcher Steigeisen dient hauptsächlich dazu, die Steigeisen ohne nennenswerten Aufwand an wechselnde Schuh­ größen anzupassen.

Speziell bei mehrteiligen Steigeisen, bei denen ein Vorder­ teil und ein Absatzteil als in sich konstruktiv separate Rahmenteile des Steigeisens ausgebildet sind, werden zur Abstandsverstellung zwischen dem Vorderteil und dem Absatz­ teil gerastert verstellbare Verbindungsstangen, so bei­ spielsweise Lochstangen oder Zahnstangen, verwendet.

Solche Verbindungsstangen unterliegen hohen Biegebeanspru­ chungen, so daß die der gerasterten Verstellbarkeit die­ nenden Schwächungen der Verbindungsstangen, also beispiels­ weise die Bohrungen der Lochstangen und die Kerben der Zahn­ stangen, gleichsam als konstruktiv vorgegebene Sollbruch­ stellen wirken. Die Schwächung der Verbindungsstelle wird dabei umso größer, je kleiner der Rasterabstand der Längen­ verstellbarkeit gewählt wird.

Eine fortschrittlichere Lösung enthält die deutsche Patent­ anmeldung P 37 15 108.8. Dort ist ein längenverstellbarer Axialverbinder zum elastischen Verbinden zweier Konstruk­ tionsteile, insbesondere mehrteiliger Steigeisen, beschrie­ ben, bei welchen mindestens eine Schraubenfeder auf einer Verbindungsstange drehgesichert aufgebracht ist und gleich­ zeitig sowohl als Federelement als auch als Schraubengewinde beim Eingriff in ein entsprechend komplementär gestaltetes Koppelglied wirkt. Eine stufenlose Verstellbarkeit des Abstandes der mit diesem Axialverbinder ausgestatteten Teile, z.B. eines mehrteiligen Steigeisens, ist ohne Werkzeugeinsatz durch schraubendes Verdrehen dieser Teile gegeneinander möglich.

Die jeweils einfache Führung dieses Axialverbinders an jedem der zu verbindenden Teile bewirkt allerdings nicht nur die erwünschte axiale Beweglichkeit der beiden zu verbindenden Teile gegeneinander, sondern auch die nicht unbedingt erwünschte horizontale Auslenkbar­ keit. Die dadurch bedingte mangelnde Seitensteifigkeit ist speziell beim Einsatz dieses einfach geführten Axial­ verbinders in einem mehrteiligen Steigeisen durchaus uner­ wünscht, da hierdurch unter gewissen Einsatzverhältnissen die Gefahr eines seitlichen Abknickens bzw. Abstreifens vom Schuh heraufbeschworen wird.

Sowohl zur Behebung der oben beschriebenen Schwächungs­ problematik bei den konventionellen längenverstellbaren Steigeisen als auch zur Verbesserung der fehlenden Seiten­ steifigkeit der gebräuchlichen geteilten Steigeisen will die vorliegende Erfindung einen neuen Lösungsweg vor­ schlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein längenver­ stellbares Verbindungssystem, speziell für Steigeisen, zu schaffen, das bei verbesserter Biegefestigkeit eine hohe Seitensteifigkeit gewährleistet.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein längenverstellbares Ver­ bindungssystem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 (nach Patent­ anmeldung P 38 05 579.1) dadurch erreicht, daß das Koppelglied ein einteiliges axiales Führungselement ist, dessen axiale Länge L min­ destens so gewählt ist, daß ein gegenseitiges Verschwenken oder Verkanten des Verbindungselementes und des Koppelgliedes in der Horizontalebene im wesentlichen verhindert wird.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In der deutschen Patentanmeldung P 38 05 579.1 wird die ver­ besserte Seitensteifigkeit eines erfindungsgemäßen Verbindungs­ systems dadurch erreicht, daß das Verbindungselement, z.B. in Form einer Verbindungsstange oder in Form eines Federstahl­ bandes mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, zumindest an einem der beiden Konstruktionsteile mehrfach, bevorzugt zweifach, geführt ist, wobei diese Führungen axial beabstandet sind, so daß sich eine sichere Linearführung mit hoher Quer­ steifigkeit für die gesamte Anordnung ergibt.

Die vorliegende Erfindung geht vom selben Lösungsansatz aus, wobei jedoch nicht zwei getrennte Führungselemente oder Koppel­ glieder für jeweils ein Verbindungselement vorgesehen sind, sondern ein einziges Koppelglied je Verbindungselement, das eine bestimmte axiale Länge L aufweist.

Durch diese Ausbildung des Koppelgliedes erfolgt bei einer Quer­ belastung ebenfalls, selbst wenn aufgrund von Fertigungstole­ ranzen die Passung Verbindungselement/Koppelglied stark spiel­ behaftet ist, mindestens ein zweifaches Abstützen und somit eine zweifache Führung des Verbindungselementes, nämlich an beiden axialen Enden des Koppelgliedes. Im Idealfall, das heißt bei nicht oder kaum spielbehafteter Passung, erfolgt eine kon­ tinuierliche Führung des Verbindungselementes im Koppelglied.

Es gilt allgemein, daß die Quersteifigkeit proportional zur Führungslänge L zunimmt. Vorzugsweise, aber keineswegs aus­ schließlich, wird jedoch eine Führungslänge L gewählt, die größer oder zumindest gleich der Breite oder dem Durchmesser des Verbindungselementes im Bereich des Koppelgliedes ist, wodurch selbst bei hohen Belastungen eine für die meisten Anwendungsfälle ausreichende Quersteifigkeit erreicht wird.

Das Koppelglied selbst besteht vorzugsweise aus einem Metall- oder Kunststoffprofil. Im einfachsten Fall besteht das Koppel­ glied aus einem hülsenartigen Profil mit der Länge L, versehen mit einer axial durchgehenden Ausnehmung, deren Querschnitts­ fläche im wesentlichen der Querschnittsfläche des verwendeten Verbindungselementes entspricht. Im Falle eines stabförmigen Verbindungselementes mit rundem oder ovalem Querschnitt weist also das Koppelglied eine runde oder ovale Bohrung mit dem dem Durchmesser des Verbindungselementes entsprechenden Innendurch­ messer zusätzlich einerPassungszugabe auf, so daß ein leichtes Verschieben des Verbindungselementes im Koppelglied bei genügend großer Quersteifigkeit gewährleistet ist. Das Koppelglied ist bei diesem Ausführungsbeispiel radial allseitig geschlossen.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Koppel­ glied jedoch aus einem Blechbiegeteil, wobei der Biegevorgang um die Längsachse des Verbindungssystems erfolgt. Diese Aus­ führung ermöglicht in einfacher Weise auch die Herstellung nicht rotationssymmetrischer Querschnitte, beispielsweise in Form eines rechteckigen Flachprofiles. Durch dieses Herstellungs­ verfahren ergibt sich einseitig eine axiale Trennfuge, die mehr oder weniger geschlossen sein kann. Von Bedeutung ist dabei nur, daß eine ausreichende Führungsfläche zur Verfügung gestellt wird.

Die Befestigung des Koppelgliedes am zweiten Konstruktionsteil, beispielsweise am Vorderteil eines Steigeisens, erfolgt durch ein beliebiges Verbindungsverfahren, wie Schrauben, Nieten oder Schweißen. Diese Befestigung wird in den meisten Fällen starr sein. Es ist jedoch für bestimmte Anwendungsfälle von Vorteil, bei hoher Quersteifigkeit um die Längsachse eine bestimmte Be­ weglichkeit um die horizontale Querachse zu ermöglichen, wo­ durch im Falle eines Steigeisens eine dynamische Anpassung an Schuh und/oder Gelände ermöglicht wird. Dies kann dadurch er­ reicht werden, daß das Koppelglied um seine horizontale Quer­ achse dreh- oder verschwenkbar am Vorderteil des Steigeisens befestigt wird.

Das Innenprofil des Koppelgliedes entspricht, wie oben ausge­ führt, im wesentlichen dem Außenprofil des Verbindungselementes. Der Querschnitt des Innenprofils kann dabei über die gesamte axiale Länge L des Koppelgliedes konstant sein, so daß sich in jeder axialen Position des Führungselementes im Koppelglied ein gleichmäßiges Anliegen der äußeren Mantelflächen des Verbin­ dungselementes an den inneren Mantelflächen des Koppelgliedes ergibt. Die axiale Fixierung der beiden Teile zueinander erfolgt dabei in an sich bekannter Weise durch eine Klemm- oder Schraub­ verbindung oder dergleichen.

Vorzugsweise sind die Längenverstellung als Anpassung an den Schuh und die lösbar fixierbare Führung des Verbindungselemen­ tes im Koppelglied funktional und räumlich getrennt. So ist es insbesondere von Vorteil, die Längenverstellung zur Anpassung an den Schuh am Hackenteil des Steigeisens anzuordnen, da dort die geringsten Biegemomente um die Längsachse des Steigeisens auftreten. Dadurch können herkömmliche einfache Verstellvor­ richtungen, z.B. nach Art einer Zahnstange, verwendet werden. Die Längenverstellung im Koppelglied am Vorderteil hingegen dient im wesentlichen zum Zusammenschieben der beiden Steigeisen­ teile gegeneinander beim Transport. Da am Ort des Koppelgliedes, ungefähr in der, in axialer Richtung gesehen, Mitte des Steig­ eisens die höchsten Querbiegemomente auftreten, ist die lange axiale Führung im Koppelglied von besonderer Bedeutung. Ein Auseinanderziehen der beiden Steigeisenteile gegeneinander vor dem Anlegen des Steigeisens am Schuh muß die beiden Steig­ eisenteile in eine genau definierte Stellung zueinander brin­ gen, um ein sicheres Befestigen am Schuh zu gewährleisten. Dies wird dadurch erreicht, daß auf dem Verbindungselement in Rich­ tung Vorderteil des Steigeisens gesehen vor dem Koppelglied mindestens ein Sperrglied angebracht ist, das beim Auseinander­ ziehen der beiden Steigeisenteile als Endanschlag wirkt. Das Sperrglied kann beispielsweise ein auf dem Verbindungselement angebrachtes Sperrblech sein, das eine größere Breite als das Innenprofil des Koppelgliedes aufweist, so daß ein Hindurch­ treten des Verbindungselementes durch das Koppelglied nicht mög­ lich ist. Das Sperrblech kann dabei sowohl einseitig oben oder unten auf dem Verbindungselement wie auch beidseitig angeordnet sein.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Koppelglied mindestens zwei keilförmig um den Winkel α gegen­ einander geneigte Innenmantelflächen auf, wobei sich die Keil­ form in Richtung Hackenteil des Steigeisens verjüngt. Auf dem Verbindungselement, vorzugsweise in Form eines Flachstahlban­ des, sind einseitig oder beidseitig oben und/oder unten Sperr­ glieder in Form von Sperrblechen befestigt, vorzugsweise auf­ genietet. Die Keilform kann sich dabei sowohl in der horizonta­ len Steigeisenebene als auch senkrecht dazu erstrecken. Beim An­ legen des Schuhes wird das keilförmige Sperrblech in die komple­ mentäre Keilform des Koppelgliedes gezogen, wodurch sich ein im wesentlichen spielfreier Keilsitz ergibt, der zum einen eine genau definierte axiale Stellung der beiden Steigeisenteile zu­ einander bewirkt und zum anderen eine spielfreie Querbiegemo­ mentenübertragung gewährleistet.

Alternativ oder zusätzlich zu den Sperrblechen kann die Sperr­ wirkung durch Nietbolzen, die ebenfalls ein Durchziehen des Verbindungselementes durch das Koppelglied verhindern, gewähr­ leistet werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Aufsicht ein Verbindungselement mit aufgenie­ tetem Sperrblech gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 das Verbindungselement nach Fig. 1 im Längs­ schnitt; und

Fig. 3 ein radial einseitig offenes keilförmiges Koppel­ glied gemäß vorliegender Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Verbindungselement zur Verbindung eines Steig­ eisenvorder- und eines Steigeisenhackenteiles gemäß der vorlie­ genden Erfindung in Aufsicht gezeigt.

Eine Verbindungsstange 1 in Form eines Federstahlbandes zeigt an ihrem dem Vorderteil des Steigeisens zugewandten Ende ein Sperr- und Führungsblech 2. Dieses Sperr- und Führungsblech ist mit zwei Nieten 3 und 3′ auf gleicher axialer Höhe auf der Ver­ bindungsstange 1 befestigt. Die Befestigung kann jedoch auch über axial beabstandete Nieten 5, 5′ in Bohrungen 9, 9′ erfol­ gen, wodurch, bei entsprechender Anzahl von Bohrungen 9, 9′ in der Verbindungsstange 1 eine weitere Längenverstellung der Ver­ bindungsstange 1 möglich ist. Die Köpfe der Nieten 3, 3′ und 5, 5′ können über die Blechebene überstehen, so daß sich ein zusätzlicher axialer Anschlag ergibt, oder versenkt sein. An ihrem dem Hackenteil zugewandten Ende weist die Verbindungs­ stange 1 Bohrungen 4 auf, die mit einem nicht dargestellten Ver­ stellmechanismus am Hackenteil des Steigeisens zur Anpassung der Länge des Steigeisens an den Schuh dienen.

Die Verbindungsstange 1 weist im wesentlichen eine flach­ quaderförmige Gestalt auf. Das Sperr- und Führungsblech 2 besitzt trapezförmige Gestalt, wobei die schmalere Basisli­ nie 7 der Breite der Verbindungsstange 1 entspricht und die breitere Basislinie 8 so bemessen ist, daß die beiden Sei­ ten 6, 6′ um den Winkel α gegeneinander geneigt sind.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt das Verbindungselement nach Fig. 1. Das Sperr- und Führungsblech 2, 2′ kann alternativ oben oder unten an der Verbindungsstange 1 angebracht werden. Es ist je­ doch auch möglich, zwei Sperr- und Führungsbleche 2, 2′ gleich­ zeitig zu verwenden. Wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, braucht sich die Keilform des Sperr- und Führungsbleches 2, 2′ nicht auf die durch die Verbindungsstange definierte Ebene zu beschränken. Insbesondere ist ein Sperrblech mit einer Keil­ form 12, die um einen Neigungswinkel aus der Ebene der Ver­ bindungsstange 1 geneigt ist, möglich.

In Fig. 3 ist ein Koppelglied 13 dargestellt, das durch Bie­ gen aus einem Stanzteil hergestellt wird. Dadurch entsteht ein radial einseitig offenes, keilförmiges Profil nach Art einer Führungshülse. Über die beiden Befestigungsbohrungen 11, 11′ wird das Koppelglied 13 starr oder dreh- oder verschwenkbar in einem nicht dargestellten Steigeisenvorderteil so befestigt, daß die Mittelachse des Koppelgliedes 13 mit der Mittelachse der Verbindungsstange 1 und der Mittelachse einer nicht darge­ stellten Längenverstellvorrichtung in einem Steigeisenhacken­ teil fluchtet. Die breitere Seite 15 des Koppelgliedes 13 weist dabei in Richtung Steigeisenvorderteil. Der schmalere Querschnitt 14 ist dabei mindestens geringfügig größer als die Breite 7 der Verbindungsstange 1, so daß sich eine leichte axiale Ver­ schiebbarkeit ergibt. Die Breite des Querschnitts 15 hingegen muß kleiner sein als die Länge der Basislinie des Sperr- und Führungsbleches 2, 2′, so daß sich eine sichere Klemmwirkung ergibt. Der Keilwinkel α des Koppelgliedes 13 entspricht dem Keilwinkel des Sperr- und Führungsbleches 2, 2′.

Claims (10)

1. Längenverstellbares Verbindungssystem zum Miteinanderver­ binden zweier Konstruktionsteile, bestehend aus mindestens einem Verbindungselement in Gestalt eines leisten- oder stangenförmigen Stab- oder Flachprofils, das an einem seiner beiden axialen Enden mit einem ersten der beiden miteinander zu verbindenden Konstruktionsteile verbunden oder Teil des­ selben ist, und das mit dem anderen seiner beiden axialen Enden, zumindest im Bereich dieses Endes, an einem zweiten der beiden Konstruktionsteile über ein Koppelglied angekoppelt ist, und zwar dergestalt, daß das Verbindungselement das Koppelglied axial lösbar fixierbar und verschiebbar sowie im wesentlichen radial formschlüssig durchsetzt, nach Patent­ anmeldung P 38 05 579.1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (13) ein einteiliges axiales Führungs­ element ist, dessen axiale Länge L mindestens so gewählt ist, daß ein gegenseitiges Verschwenken oder Verkanten des Verbindungselementes (1) und des Koppelgliedes (13) in der Horizontalebene im wesentlichen verhindert wird.

2. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungslänge L größer oder zumindest gleich der Breite oder dem Durchmesser des Verbindungselementes (1) im Bereich des Koppelgliedes (13) ist.

3. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (13) durch ein radial allseitig ge­ schlossenes oder radial einseitig offenes Metall- oder Kunststoffprofil gebildet wird.

4. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied innen paarweise zueinander parallele Be­ grenzungsflächen oder eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche, wobei der Querschnitt kreisförmig oder oval sein kann, aufweist.

5. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einander gegenüberliegende Innenflächen des Koppelgliedes (13) keilförmig um den Winkel α gegeneinan­ der geneigt sind, wobei sich die Keilform in Richtung des ersten Konstruktionsteiles verjüngt.

6. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (13) starr oder um seine horizontale Quer­ achse dreh- oder verschwenkbar am zweiten Konstruktionsteil befestigt ist.

7. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens ein Sperrglied (2, 12) an dem axialen Ende des Verbindungselementes (1), welches in Richtung des zweiten Konstruktionsteiles weist, so daß das Verbindungselement (1) nicht axial durch das Koppelglied (13) hindurchtreten kann.

8. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (2, 12) aus mindestens einem, auf dem Verbindungselement (1) angebrachten Führungsblech besteht.

9. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (2, 12) mindestens zwei einander gegenüber­ liegende Flächen, die keilförmig um den Winkel α gegeneinan­ der geneigt sind, aufweist, wobei sich das keilförmige Sperrglied in Richtung des ersten Konstruktionsteiles ver­ jüngt.

10. Mehrteiliges, längenverstellbares Steigeisen mit mindestens einem Vorderteil und einem Hackenteil, gekennzeichnet durch ein in Richtung der Längsmittelachse des Steigeisens ausge­ richtetes längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Konstruktionsteil als Hackenteil und das zweite Konstruktionsteil als Vorder­ teil des Steigeisens ausgebildet sind.