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Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung
gemäß der einleitenden Beschreibung zu Anspruch 1.
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Schaltschränke verfügen im allgemeinen über ein Traggerüst aus
Hohlprofilen, an denen Querstützen oder Tragkörper für
Schaltgeräte oder andere Bestückungskomponenten des Schaltschranks
befestigt werden. Jedes Profil ist im allgemeinen rohrförmig mit
vieleckigem Querschnitt ausgeführt und besitzt auf seinen
Seitenflächen Lochreihen, an denen in verschiedenen Positionen
Schraubbefestigungen vorgenommen werden können. Dabei ist es
schwierig, eine Mutter in das geschlossene Profil einzuführen und
diese Mutter hinter der Bohrung zu plazieren, die die
Befestigungsschraube aufnehmen soll. Eine Vorrichtung zur
Schraubbefestigung an Profilen, deren Bohrungen mit Gewinden zur
unproblematischen Befestigung durch einfaches Eindrehen einer
Schraube in die Gewindebohrung versehen sind, ist bekannt. Die
Herstellung solcher Profile ist kostenintensiv und nur bestimmte
Gewindearten werden tatsächlich benutzt.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, selbstschneidende Schrauben zum
Eindrehen in die Profilbohrungen zu verwenden. Diese Lösung ist
auf Profile mit einer relativ großen Blechstärke anwendbar und nur
zweckmäßig bei Befestigungen, die später nicht mehr oder nur
selten gelöst werden müssen.
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Es sind auch Käfigmuttern bekannt, die in die Bohrung eingebracht
und durch Aufschnappen befestigt werden. Die Maße der Bohrung
sind dabei bedeutend größer als die der Mutter, was eine
Schwächung des Profils bedeutet. Die Käfige weisen Laschen auf, die auf
der äußeren Fläche des Profils aufliegen, und diese
hervorstehenden Laschen können sich bei der Befestigung von Elementen
störend auswirken.
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Die DE-A-2.549.868 beschreibt eine Befestigungsvorrichtung, bei
der die Mutter auf einem länglichen Tragkörper montiert ist, der in
die Bohrung eingebracht werden kann und dessen Kopfende auf
dem Rand der Bohrung aufliegt. Die Mutter ist schwenkbar und
axial verschiebbar auf dem Tragkörper montiert. Nach
Verschwenken der Mutter parallel zur Profilwand wird sie durch Anziehen
der Schraube axial verschoben und so an die Profilwand gedrückt.
Die Länge des Tragkörpers muß wesentlich größer sein als die
Stärke der Profilwand, und der Tragkörper kann nicht vormontiert
werden.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, gegenüber den verschiedenen
Bohrungen Öffnungen im Profil vorzusehen, durch die die Muttern
eingeführt und hinter der Bohrung bis zum Eindrehen der Schraube
festgehalten werden können. Die Öffnungen im Profil können
spezielle Bohrungen sein, was die Herstellung des Profils
kompliziert, oder sie können auf einer anderen Fläche des Profils
angeordnet werden. In diesem Fall steht diese Bohrung, die der
Einführung der Mutter dient, nicht mehr für eine Befestigung zur
Verfügung, was die Anwendungsmöglichkeiten des Profils einschränkt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Befestigungsvorrichtung zu schaffen, bei der keine spezielle
Einrichtung benötigt wird, die außerdem vormontiert werden kann und bei
der sämtliche vorhandenen Bohrungen für die Befestigung von
Elementen genutzt werden können, und diese Aufgabe wird durch die
Ausführung entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen von
Anspruch 1 erfüllt.
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Die Mutter ist schwenkbar auf einem Tragkörper zum Einschieben
in eine Bohrung des Profils montiert, wobei sie während des
Einschiebevorgangs hochkant gestellt wird. Die Mutter hat im
allgemeinen eine rechteckige Form, und aufgrund ihrer
Hochkantstellung muß die Breite der Bohrung lediglich geringfügig größer als
die der Mutter und die Höhe der Bohrung größer als die Dicke der
Mutter sein, um diese durch die Bohrung schieben zu können. Die
Länge der Mutter ist beliebig und kann insbesondere größer sein
als die Höhe der Bohrung. Nach Einschieben der Mutter wird diese
z.B. mit Hilfe eines Schraubendrehers um 90º verschwenkt und so
im Inneren des Profils parallel zur Rückwand positioniert. Durch
einfaches Verschieben der Mutter parallel zu dieser Fläche kann
die Mutter, die mit ihren Längskanten auf dem Bohrungsrand
aufliegt, zentriert werden. Die Befestigung der Elemente erfolgt in der
üblichen Art und Weise, nämlich durch einfaches Eindrehen einer
Schraube in die im Innern des Profils montierte Mutter. Der
Tragkörper besteht vorteilhaft aus gebogenem Blech und weist einen
verbreiterten Bereich auf, der die Eindringtiefe der aus Tragkörper
und Mutter bestehenden Einheit in die Bohrung begrenzt, wobei
dieser verbreiterte Bereich beispielsweise aus zwei Winkellaschen
besteht, die auf der Fläche des Profils im Randbereich der Bohrung
aufliegen.
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Die Bohrungen zur erfindungsgemäßen Aufnahme der
schwenkbaren und verschiebbaren Muttern können kleiner ausgelegt werden
als die für Käfigmuttern vorgesehenen Bohrungen und Muttern für
Schrauben verschiedener Durchmesser aufnehmen. Die
Befestigungsvorrichtung ragt nicht in die übrigen Befestigungszonen
hinein, so daß diese zur Befestigung anderer Elemente verfügbar
bleiben, insbesondere auf einer angrenzenden Fläche.
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Gemäß einer wichtigen Weiterbildung der Erfindung sind zwei
Muttern auf dem gemeinsamen Tragkörper montiert, wobei eine
Mutter feststehend und die andere wie oben beschrieben
schwenkbar und gleitend verschiebbar montiert ist. Die beiden Muttern
wirken mit Bohrungen zusammen, die in aneinandergrenzenden
Flächen des Profils eingearbeitet sind, wobei der Tragkörper und die
beiden Muttern durch dieselbe Öffnung eingeführt werden und
darauf zu achten ist, daß die zweite, feststehende Mutter während
des Einschiebens in den Hohlraum des Profils hochkant steht. Der
Tragkörper ist so geformt, daß sich die feststehende Mutter nach
Verriegelung der verschiebbaren Mutter in dem Profil hinter der
entsprechenden Öffnung der anderen Fläche des Profils befindet.
Durch die Verwendung eines gemeinsamen Tragkörpers für zwei
Muttern wird jeglicher Vorsprung auf der zweiten
Befestigungsfläche
verhindert und die Montage des Schaltschranks vereinfacht.
Selbstverständlich kann der Tragkörper auch für eine dritte Mutter
ausgelegt werden, wenn das Profil eine dritte mit
Befestigungsbohrungen versehene Fläche aufweist, oder ggf. für eine noch größere
Anzahl entsprechend dem Querschnitt des Profils. Sämtliche
Bohrungen haben vorzugsweise die gleichen Maße, so daß der
Tragkörper mit den Muttern in eine beliebige Bohrung eingeführt
werden kann. Bei einem Profil mit quadratischem Querschnitt
können die vier Flächen beispielsweise über die gesamte Länge des
Profils mit rechteckigen oder quadratischen Bohrungen versehen
sein. Bildet dieses Profil eine der Eckstützen des Schaltschranks,
ist es so möglich, in einer beliebigen Höhe eine Querstütze für die
Montage von Schaltgeräten anzubringen, wobei diese Querstütze in
die eine oder andere Richtung rechtwinklig zum Profil verläuft.
Die schwenkbare Mutter verfügt vorteilhaft über zwei fluchtend
angeordnete Zapfen, von denen jeder in ein in den Tragkörper
eingearbeitetes Langloch eingreift, so daß einerseits ein
Verschwenken der Mutter um die aus den Zapfen gebildete Achse und
andererseits ein Verschieben durch Gleiten der Zapfen in den
Langlöchern möglich ist. Eine umgekehrte Anordnung in Form von am
Tragkörper befindlichen Zapfen, die in seitliche Nuten der Mutter
hineinragen, ist selbstverständlich ebenso denkbar.
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An ein und demselben Profil können natürlich Tragkörper mit einer
einzigen Mutter und Tragkörper mit zwei Muttern montiert
werden, wobei eine Mutter eventuell unbenutzt bleibt. Die Bohrungen
in den verschiedenen Flächen des Profils sind vorzugsweise
rechteckig oder quadratisch und auf gleicher Höhe angebracht, andere
Anordnungen sind jedoch ebenfalls denkbar.
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Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus der nachstehenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor,
das in den beigefügten Zeichnungen wie folgt dargestellt ist:
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- Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht die schematische
Darstellung eines erfindungsgemäßen Tragkörpers mit zwei Muttern;
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- Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht den auf einem Profil
montierten Tragkörper aus Figur 1;
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- Figuren 3 und 4 sind Schnittdarstellungen entlang der Linien A-A
bzw. B-B aus Figur 2;
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- Figuren 5, 6 und 7 zeigen in zu Figur 3 identischen Ansichten die
verschiedenen Schritte beim Einsetzen des Tragkörpers in den
Hohlraum des Profils:
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- Figur 8 zeigt in einer Seitenansicht die Befestigung eines
Scharniers an einem erfindungsgemäßen Profil;
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- Figur 9 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus
Figur 8.
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Die Figuren zeigen ein Profil 10 mit quadratischem Querschnitt,
das auf zwei benachbarten Flächen 12, 14 Reihen von rechteckigen
Bohrungen 16, 18 aufweist. Das Profil 10 kann eine Eckstütze
eines Schaltschranks bilden, auf der mit Hilfe von Schrauben zum
Eindrehen in geeignete Bohrungen Querstützen oder Tragkörper
montiert werden können. Die Bohrungen 16, 18 sind mittig auf den
Flächen 12, 14 ausgerichtet und liegen paarweise auf gleicher
Höhe sowie im selben Abstand zueinander. Das Profil 10 kann
selbstverständlich mit einem anderen, insbesondere vieleckigen
Querschnitt ausgeführt sein, und die Bohrungen auf den Flächen
12, 14 oder jeder anderen Fläche des Profils 10 können eine
andere Form oder Anordnung aufweisen.
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Figur 1 zeigt insbesondere einen Tragkörper 20 mit zwei Muttern
22, 24. Der Tragkörper besteht aus zwei die Muttern 22, 24
seitlich umschließenden Schenkeln 20, wobei die Mutter 24 fest an
den Schenkeln fixiert ist, beispielsweise durch in entsprechende
Öffnungen der Schenkel eingreifende rechteckige Ansätze 26. Die
Mutter 22 besitzt auf ihren den Schenkeln zugekehrten Seiten 28
fluchtend angeordnete Zapfen 30, die von in die Schenkel
eingearbeiteten Langlöchern 32 aufgenommen werden. Aus der Figur wird
leicht ersichtlich, daß die Mutter 22 frei um ihre aus den Zapfen 30
bestehende Achse auf dem Tragkörper 20 verschwenkt und parallel
zu den Langlöchern oder Schlitzen 32 gleitend verschoben werden
kann. In der in Figur 1 gezeigten Stellung, die der verriegelten
Stellung des Tragkörpers 20 im Hohlraum des Profils 10
entspricht, liegen die beiden Muttern in senkrecht aufeinander
stehenden Ebenen, und die beiden Schenkel 20 sind an den Seiten der
Schwenkmutter 22 durch zwei winklig umgebogene Laschen 34
verlängert. Jede Mutter 22, 24 weist eine mittige Gewindebohrung
36 zum Eindrehen einer Befestigungsschraube 38 auf. Die Muttern
22, 24 haben eine rechteckige Form und ihre Breite L1 ist kleiner
als ihre Länge L2. Die Schwenkmutter 22 ist durch Gleiten in den
Langlöchern 32 verschiebbar. Die Länge L3 der Bohrungen 16, 18
ist geringfügig größer als die Breite L1 der Muttern 22, 24 um ein
Einsetzen des Tragkörpers 20 mit den Muttern 22, 24 zu
ermöglichen, wobei die Breite L1 um die Stärke der Schenkel des
Tragkörpers 20 vergrößert ist. Um dieses Einsetzen zu ermöglichen, ist
die Breite L4 der Bohrungen 16, 18 größer als die Dicke der
Muttern 22, 24, jedoch kleiner als die Länge L2 der
Schwenkmutter 22.
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Das Einsetzen des Tragkörpers 20 mit den beiden Muttern 22, 24
erfolgt in der folgenden, in den Figuren 5 bis 7 gezeigten Art und
Weise:
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Der Tragkörper 20 wird mit dem die feststehende Mutter 24
tragenden Teil in die Öffnung 16 eingeführt, wobei die Mutter 24
hochkant steht und die Schwenkmutter 22 senkrecht zur Fläche 12
des Profils 10 gestellt wird, um im weiteren Verlauf des Einsetzens
des Trägkörpers 20 in den Hohlraum des Profils 10 ebenfalls durch
die Öffnung 16 eingeschoben werden zu können (Figur 5). Nach
dem Einsetzen des Tragkörpers 20 liegen die Winkellaschen 34 auf
der Fläche 12 auf, und die feststehende Mutter ist hinter der
Öffnung 18 der Fläche 14 positioniert. Die Schwenkmutter 22 wird
entsprechend Figur 6 nach unten verschoben und gleichzeitig um
90º verschwenkt, so daß sie parallel zur Innenseite des Profils 10
liegt. Diese Schwenkbewegung wird durch die exzentrische
Anordnung
der Schwenkmutter 22 in bezug auf die Öffnung 16
ermöglicht, und durch Verschieben der Schwenkmutter 22 nach oben
entsprechend Figur 6 und 7 wird diese hinter der Öffnung 16
positioniert, wobei sie mit ihren Längskanten auf den beiden Rändern der
Bohrung 16 aufliegt, so daß der Tragkörper 20 in der in Figur 7
gezeigten Stellung im Hohlraum des Profils 10 verriegelt wird. Die
Schwenk- und/oder Gleitbewegung der Schwenkmutter 22 kann
von Hand erfolgen, beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeugs oder
eines Schraubendrehers. Die Muttern 22, 24 können nun eine
Befestigungsschraube 38 aufnehmen, beispielsweise für ein Scharnier
40 entsprechend der schematischen Darstellung in Figur 8 und 9.
Nach Anziehen der Schrauben 38 ist der Tragkörper 20 fest mit
dem Profil 10 verbunden, wobei diese Verbindung jedoch durch
einfaches Ausdrehen der Schrauben leicht lösbar ist. Bei einem
symmetrischen, insbesondere quadratischen Profil entsprechend
der in Figur 9 dargestellten Art kann der Tragkörper 20 mit zwei
Muttern beliebig montiert werden und mit einer beliebigen Fläche
des Profils zusammenwirken, da alle diese Flächen identische
Bohrungen aufweisen. Es ist sogar möglich, zwei Tragkörper 20
auf derselben Höhe in den Hohlraum des Profils einzuführen, so
daß eine Befestigung auf jeder Fläche des Profils möglich wird.
Aus Figur 3 geht insbesondere hervor, daß die Fläche 12 des
Profils 10 durch das Hervorstehen der Laschen 34 des Tragkörpers 20
einen leichten Überstand aufweist, wogegen die entsprechende
Fläche 14 keinen solchen Überstand besitzt.
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Durch sorgfältige Auswahl der Öffnung, durch die der Tragkörper
20 eingesetzt wird, läßt sich eine Fläche völlig von Überständen
freihalten, so daß bestimmte Elemente daran befestigt werden
können, deren Montage solche Überstände nicht zuläßt.
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Die Beschreibung der Erfindung entspricht einer Anwendung eines
Tragkörpers 20 mit zwei Muttern, sie ist jedoch selbstverständlich
auch auf einen Tragkörper mit einer einzigen schwenkbaren und
gleitend verschiebbaren Mutter 22 übertragbar. Der Tragkörper ist
in diesem Fall vereinfacht als Haltebügel mit zwei Winkellaschen
34 ausgeführt, die in der oben beschriebenen Art und Weise auf
dem Rand der Bohrungen aufliegen. Sämtliche Bohrungen des
Profils 10 können mit einer solchen schwenkbaren und verschiebbaren
Mutter 22 versehen werden, so daß auf einer beliebigen Seite
Bestückungselemente oder Querstützen befestigt werden können.
Die Anwendung eines Tragkörpers mit einer einzigen Mutter ist
allerdings komplizierter, da sie den Nachteil eines Überstandes auf
der die Mutter aufnehmenden Fläche aufweist.
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Der die vorübergehende Fixierung der Muttern 22, 24
gewährleistende Tragkörper 20 kann aus gebogenem Blech geringer Stärke
und geringer Steifigkeit ausgeführt sein, da die eigentliche
Befestigung der Muttern 22, 24 durch Anziehen der Schrauben 38 erfolgt.
Die Form dieses Tragkörpers 20 ist natürlich der des Profils 10
angepaßt und gestattet ein freies Verschwenken der
Schwenkmutter 22 um 90º sowie ihr Gleiten in den Langlöchern 32. Der
Tragkörper könnte bei einem Vieleckprofil mit mehr als vier Flächen
drei oder mehr Muttern tragen, und die Erfindung ist
selbstverständlich auch auf Muttern abweichender, beispielsweise
elliptischer oder vieleckiger Form anwendbar. Eine Bohrung von 11/12
mm ist ausreichend für Schrauben mit einem Durchmesser von 6
oder 8 mm. Die Erfindung ist anwendbar auf Schaltschränke,
insbesondere mit einem Traggerüst aus Profilen 10, auf denen Stützen
für Schaltgeräte oder andere Bestückungskomponenten des
Schaltschranks befestigt werden. Das erfindungsgemäße
Befestigungssystem gestattet eine schnelle und zuverlässige Schraubbefestigung
in verschiedenen Höhen und auf einer beliebigen Fläche des Profils
10. Die Demontage erfolgt durch einfaches Lösen der
Verschraubung. Der Tragkörper 20 mit den Muttern 22, 24 kann
herausgenommen und an einer anderen Stelle wiederverwendet werden.