-
Die
Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem lagefest zu fixierenden
Gegenstand und einer Unterlage, insbesondere zwischen einem Schienenkasten
und einer Profilschiene, wobei ein Befestigungsbügel mit mindestens einem Haken
am Gegenstand angreift und mittels mindestens eines Schraubbolzens
und mindestens einer Kontermutter an der Unterlage befestigbar ist,
wobei der Gegenstand rechteckigen Querschnitt hat, und eine der
Unterlage zugewandte Bodenfläche
und zwei senkrecht zur Bodenfläche
ausgebildete Seitenflächen
aufweist, an denen je eine zurücktretende
Stufe ausgebildet ist, wobei die Schraubbolzen je eine im Befestigungsbügel als
Bohrung oder Langloch ausgebildete Öffnung durchgreifen, wobei
die den Schraubbolzen zugeordnete Kontermuttern an der Unterlage
arretierbar sind und dass der Haken passend zum Anlegen an einer
Kante einer der Stufen ausgelegt und am Befestigungsbügel in Richtung
auf die Kante der Stufe der Seitenfläche einschwenkbar angeordnet ist.
-
Eine
gattungsgemäße Verbindung
ist beispielsweise aus der Druckschrift
US 3 319 983 bekannt. – Dabei
ist ein Befestigungsbügel
in Form eines Clips vorgesehen, der den zu befestigenden Gegenstand
nicht vollständig
umfasst.
-
Weiterhin
ist aus der Druckschrift
US 4
929 801 eine Verbindung mittels Befestigungsbügel zwischen
einem Schienenkasten und einer Profilschiene zur Aufhängung an
einer Raumdecke bekannt. Der Befestigungsbügel umfasst mehrere Einzelteile
und ist vornehmlich zur einmaligen Dauerbefestigung vorgesehen.
-
Der
Befestigungsbügel
ist nicht gut für
den schnellen Positionswechsel oder des Auswechselns des Schienenkastens
geeignet.
-
-
Im
industriellen Einsatz sind rahmenartige Befestigungsbügel, die
einen zu befestigenden Gegenstand vollständig umfassen (Hauptkatalog
Moeller GmbH (2001) -HPL0114-2001-, 'Energieverteiler-Systeme, Anlagenprodukte'; Seite 05/002 und Seite
05/010). Dieser Befestigungsbügel
umfasst wie ein Rahmen den Gegenstand (hier einen Schienenkasten).
Ein besonderer Nachteil ist, dass der Rahmen geöffnet, der Gegenstand eingelegt,
bzw. der Rahmen um den Gegenstand gelegt werden, und der Rahmen
wieder geschlossen werden muss. Es müssen dabei mehrere Schrauben
betätigt
und eine aufliegende Strebe zur Seite geschwenkt werden, wenn der
Gegenstand befestigt oder gelöst
werden soll.
-
Aus
der Druckschrift
US
6 340 143 B1 ist zudem ein Befestigungsbügel bekannt,
der einen Hauptkörper
und ein sich in Längsrichtung
des Hauptkörpers
angrenzendes Scharnierteil aufweist, wobei das Scharnierteil mit
einem Hakenelement versehen ist und wobei das Scharnierteil über ein Biegescharnier
einstückig
an dem Hauptkörper
ausgebildet und in Richtung auf den Hauptkörper einschwenkbar angeordnet
ist.
-
Ausgehend
von einer Verbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
(
US 3 319 983 ) ist es
die Aufgabe der Erfindung, die Verbindung konstruktiv so zu gestalten,
dass sie einen zu befestigenden Gegenstand ebenfalls nicht vollständig umfasst, und
somit ebenfalls manuell schnell und einfach handhabbar ist und dennoch
eine sichere Montage erlaubt.
-
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in
den Unteransprüchen
vorteilhafte Weiterbildungen angegeben sind.
-
Der
Kern der Erfindung besteht darin, dass der Befestigungsbügel ein
Scharnierteil umfasst, wobei der Haken an einem Umlegeflügel am Scharnierteil
einstückig
ausgebildet ist.
-
Ein
erster Vorteil liegt darin, dass der Befestigungsbügel ein
einstückiges
Element darstellt, wodurch keine zusätzlichen einzelnen Befestigungsteile bevorratet
und bereitgestellt werden müssen.
Andere Vorteile liegen darin, dass die freie Zugänglichkeit von oben erhalten
bleibt. Weiterhin bieten die an Umlegeflügeln der Scharnierteile ausgebildeten
Haken eine schnelle und einfache manuelle Handhabung bei der Montage
und Demontage. Die Biegescharniere sind mehrfach beanspruchbar,
so dass auch nach mehrfacher Demontage und Montage der Befestigungsbügel seine
volle Funktionalität
behält.
-
Bevorzugte
Ausbildungsformen, die einzeln oder gemeinsam in einem Befestigungsbügel gestaltet
sein können,
finden sich in Folgendem:
Der Befestigungsbügel weist einen Hauptkörper auf, der
mit einem Anlageabschnitt in seiner Längserstreckung auf der Unterlage
zur Auflage kommt. Hierbei ist das Scharnierteil über mindestens
ein Biegescharnier einstückig
an dem Hauptkörper
ausgebildet und in Richtung auf die Hinterschneidung der Sei tenfläche einschwenkbar
angeordnet. Je ein Scharnierteil ist an je einem Ende des Hauptkörpers angeordnet, wobei
an jedem Scharnierteil zwei Haken ausgebildet sein können.
-
Die
Umlegeflügel
können
durch Umkantung an je einer Kantlinie parallel zur Längsrichtung
des Hauptteils gebildet werden.
-
Am
Befestigungsbügel
sollte im Bereich der Scharnierteile mindestens eine Bohrung oder
ein Langloch für
das Hindurchgreifen je einer der Schraubbolzen ausgebildet sein.
Mit dem Durchgriff des Schraubbolzens wird sowohl die Arretierung
des Befestigungsbügels
auf der Unterlage als auch die Befestigung des Gegenstandes aufrechterhalten.
-
Die
Scharnierteile sind an einer senkrecht zur Längsrichtung des Hauptkörpers ausgebildeten Biegelinie
des Biegescharniers in Richtung auf den Hauptkörper des Befestigungsbügels ohne
Werkzeug, also nur manuell umbiegbar. Aus diesem Grund soll das
Material für
den Befestigungsbügel ein
biegebeständiges
Flachmaterial sein. Zähe Kunststoffe
haben zwar auch eine gute Biegefestigkeit, doch wird für die Gestaltung
des erfindungsgemäßen Befestigungsbügels bevorzugt
eine Stahllegierung vorgeschlagen. Als Materialdicke würde etwa
1,5 mm Blech ausreichend sein.
-
Im
Gelenkabschnitt sollte das Biegescharnier aus mindestens einem Biegesteg,
aus Symmetriegründen
vorzugsweise aus zwei Biegestegen bestehen. Diese können eine
Breite von ca. 1,5 mm haben.
-
Die
Kontermuttern können
als Hammerkopfmuttern oder als Gewindeplatten geformt sein. Weiterhin
kann eine Unterlegschei be zum Anpressen des Scharnierteils über Schrauben
eingesetzt werden.
-
Die
Unterlage, die in einer bevorzugten Anwendung eine Profilschiene
sein kann, sollte prismatischen Querschnitt haben und der Hauptkörper des Befestigungsbügels wäre zum Übergreifen
des Querschnitts entsprechend U-förmig auszubilden.
-
Die
für das
Hintergreifen des Befestigungsbügels
vorgebildete Kante (oder Hinterschneidung) kann je nach Anwendungsfall
unterschiedlich ausgebildet sein. Vorgeschlagen werden: Versteifungsrippen;
nach außen
abstehende Stifte oder Niete, deren Reihung eine Kante bildet, Längsfaltungen
des Gehäuseblechs,
Ausbauchungen der Seitenwände
oder Umbördelungen
am zu befestigenden Gegenstand oder andere Ausbildungen, die dem
Fachmann geeignet erscheinen und die er bei Verständnis des
erfindungsgemäßen Grundprinzips
leicht angeben kann.
-
Der
Hauptkörper
des Befestigungsbügels besteht
aus einer planen Anlagefläche
und aus zwei senkrecht dazu angeordneten, ein U-Profil bildenden Seitenteilen.
Die Seitenteile können
leicht derart zueinander hingeneigt sein, dass die Seitenteile die
Unterlage klemmend umgreifen. Die zuvor erwähnte Stahllegierung hat einen
geeigneten Elastizitätsmodul
für die
Klemmung an der Unterlage; eine Alu-Legierung wäre weniger geeignet. Durch
die Klemmung erhält
man vor der endgültigen
Fixierung eine provisorische Halteposition.
-
Der
Einsatz des erfindungsgemäßen Gegenstandes
ist vornehmlich so, dass die Unterlage eine Profilschiene (C-Schiene)
und der Gegenstand ein Metallkasten (beispielsweise ein Stromschienenkasten)
ist. Die Metallkästen
können
einige Meter lang sein, beispielsweise 3 Meter lang, so dass in
der Regel für
einen Metallkasten mehrere Befestigungsbügel zum Einsatz kommen.
-
Es
werden vorzugsweise zwei erfindungsgemäße Ausbildungen des Gegenstandes
beansprucht.
-
Wesentlich
an der ersten Ausführungsform ist,
dass das Hakenelement hauptteilzugewandt am Scharnierteil angeordnet
ist. Bei der zweiten Ausführungsform
ist das Hakenelement hauptteilabgewandt angeordnet.
-
Ausführungsformen
der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt, welche im Einzelnen zeigen:
-
1A eine
C-Schiene mit federbelasteter Kontermutter,
-
1B die
Befestigung eines Stromschienenkastens auf einer C-Schiene,
-
2 eine
perspektivische Darstellung von Stromschienenkasten und Befestigungsbügel,
-
3A, 3B, 3C drei
Ansichten eines ersten Befestigungsbügels,
-
3D die
Abwicklung des ersten Befestigungsbügels,
-
4 eine
perspektivische Darstellung des ersten Befestigungsbügels auf
einer C-Schiene,
-
5A, 5B, 5C drei
Ansichten eines zweiten Befestigungsbügels,
-
5D die
Abwicklung des zweiten Befestigungsbügels und 6 eine
perspektivische Darstellung des zweiten Befestigungsbügels auf
einer C-Schiene.
-
In
den 1B und 2 ist die Befestigung eines
Stromschienenkastens 100 mit dem Befestigungsbügel (hier
die zweite Ausführungsform 10B)
in Querrichtung auf einer Profilschiene 50 dargestellt. Mit
Bezugszeichen 102 sind Stromschienen ge kennzeichnet. Die
Profilschiene in den Darstellungen ist ein C-Profil-Körper (auch
kurz mit C-Schiene bezeichnet). Die oberen Schenkel der C-Schiene
bilden die Auflagefläche 52 (als
ebene Unterlage) für
den Schienenkasten. Diese Schenkel können mehr oder weniger gerundet
sein, und haben nach innen gerichtete freie Kanten. Im Boden des
Profil-Körpers
können
Bohrungen oder Langlöcher
vorhanden sein zur weiteren Befestigung des Profil-Körpers an
Aufbauten, Decken, Wänden
oder Ähnlichem.
In das Innere 54 des Profil-Körpers werden Kontermuttern 48, 48' eingeschoben,
deren Form so ausgebildet ist, dass sie längsverschieblich und verdrehsicher
in dem Profil-Körper angeordnet
und arretierbar sind. Mit den Kontermuttern 48, 48' können Schrauben 45' (oder Schraubbolzen 45 siehe 2)
verschraubt werden.
-
Der
Schienenkasten 100 hat rechteckigen Querschnitt, eine der
Unterlage 50, 52 zugewandte Bodenfläche 110 und
zwei senkrecht zur Bodenfläche 110 ausgebildete
Seitenflächen 120.
In der Darstellung gemäß 1B und 2 sind
die Seitenflächen
durch Umkantung der Bodenflächen
einstückig mit
den Bodenflächen
ausgebildet. An der Stelle der Umbördelung 126 sind Oberhälfte und
Unterhälfte des
Schienenkastens miteinander verbunden. Dies ist eine spezielle Gehäusekonstruktion,
die nicht notwendig jeweils so ausgebildet sein muss. Die Seitenflächen sind
mit einer Gehäuseausbauchung
versehen, deren Tiefe die notwendige Kante 122 oder Hinterschneidung
bildet. Die Umbördelung
und die Gehäuseausbauchung
verleihen dem Kasten eine besonders hohe Stabilität bei relativ
dünner
Materialdicke.
-
Die
Schraubbolzen 45 durchgreifen je eine im Befestigungsbügel 10B als
Bohrung 30A, 30B oder Langloch ausgebildete Öffnung.
Form und Länge
des Hakenelements 35B sind passend zum Hintergreifen an
der Kante 122 ausgelegt. Es ist am Befestigungsbügel 10B in
Richtung auf die Kante 122 (Hinterschneidung) der Seitenfläche 120 einschwenkbarer
(Bewegung BB) angeordnet.
-
Gemäß 3A bis 3D und 5A bis 5D umfassen
die Befestigungsbügel 10A, 10B je einen
Hauptkörper 12 und
je ein sich in Längsrichtung
des Hauptkörpers 12 angrenzendes
Scharnierteil 22A, 22B. Der Hauptkörper 12,
der in den Ausführungsformen
zur Auflage auf eine Unterlage (C-Schiene 50) mit prismatischem
Querschnitt bestimmt ist, legt sich mit einem Anlageabschnitt 15 in seiner
Längserstreckung
auf der Unterlage auf, wobei die beiden senkrecht dazu angeordneten
Seitenteile 14 ein U-Profil bilden. Die Seitenteile 14 sind leicht
derart zueinander hingeneigt (siehe Pfeile K in 3B),
so dass die Seitenteile 14 die Unterlage 50 klemmend
umgreifen. Stahllegierungen haben einen geeigneten Elastizitätsmodul
für die
Klemmung an der Unterlage; Alu-Legierungen sind dafür weniger geeignet.
-
Jeder
Befestigungsbügel
hat somit einen stationären
Auflageabschnitt und zwei bewegbare Gelenkabschnitte.
-
Wie
schon erwähnt,
sind die Befestigungsbügel 10A, 10B insgesamt
einstückig
ausgebildet. Wie die Abwicklungen in den 3D und 5D zeigen,
sind die Befestigungsbügel
Stanzteile aus Flachmaterial, welche in weiteren Kantungen in die endgültige Form
gebracht werden. Als Material für den
Befestigungsbügel 10A, 10B wird
biegebeständiges
Flachmaterial eingesetzt, beispielsweise eine Stahllegierung mit
einer Dicke von 1,5 mm.
-
Aus
den 3D und 5D ist
ersichtlich, wie durch Kantungen an den Kantungslinien 36, 36' parallel zur
Längsrichtung
des Hauptteils ein Befestigungsbügel
gebildet wird. Es finden jeweils Kantungen nach hinten (36)
und nach vorn (36')
statt. Die sich bildende H-Form ist in den Ansichten gemäß 3B und 5B unmittelbar
erkennbar.
-
Aus
der Art der Herstellung des Befestigungsbügels 10A, 10B ist
klar, dass die zwei Haken 32A, 32B an den Scharnierteilen 22A, 22B,
und die Scharnierteile 22A, 22B an dem Hauptkörper 10 einstückig ausgebildet
sind. Je ein Scharnierteil 22A, 22B ist an je
einem Ende des Hauptkörpers 12 angeordnet.
Die Verbindung des Auflageabschnitts mit den Gelenkabschnitten untereinander
erfolgt durch Biegescharniere 24, 24'. Es sind aus
Gründen
der Symmetrie und der Materialfestigkeit jeweils zwei Biegescharniere 24, 24' ausgebildet.
Die Breite B eines Biegescharniers 24, 24' bestimmt sich
durch einen oder zwei Materialstege, die im Stanzvorgang stehen
gelassen werden. Die Breite B eines Biegestegs ist ebenfalls materialabhängig, wobei
hier bei der vorgenannten Materialdicke und -qualität etwa eine
Breite B von 1,5 mm gewählt
wurde. Wegen der Wahl eines biegestabilen Werkstoffs für die Befestigungsbügel sind
die Scharnierteile 22A, 22B ohne Materialermüdung mehrfach
schwenkbar. Die Drehachsen der Schwenkbewegung liegen in den Biegelinien 26, 26.1,
die senkrecht zur Längserstreckung des
Hauptkörpers
verlaufen.
-
Ein
Scharnierteil 22A, 22B besteht aus einer Grundplatte 35A, 35B und
je einem Umlegeflügel 34A, 34B.
Am Befestigungsbügel 10A, 10B im
Bereich der Scharnierteile 22A, 22B ist mindestens
eine Bohrung oder ein Langloch 30' für das Hindurchgreifen je einer
der Schraubbolzen 45, 45' ausgebildet. Mit dem Durchgriff
des Schraubbolzens wird sowohl die Arretierung des Befestigungsbügels auf
der Unterlage als auch die Befestigung des Gegenstandes (Schienenkasten)
aufrechterhalten. Die für
die Schraubbolzen bestimmten Kontermuttern können Hammerkopfmuttern 48 oder
Gewindeplatten 48' sein.
Es kann zusätzlich
eine (nicht gezeichnete) Unterlegscheibe zum Anpressen des Scharnierteils
eingesetzt werden.
-
Wie
erwähnt,
werden zwei erfindungsgemäße Ausbildungen
des Befestigungsbügels
vorgeschlagen.
-
Ein
erster Typ des Befestigungsbügels
ist in den Figuren mit dem Zusatz A, der andere Typ mit dem Zusatz
B versehen.
-
Die
beiden Typen unterscheiden sich dadurch, dass die Haken 32A, 32B an
den Scharnierteilen 22A, 22B entweder zum Hauptteil 12 hin
oder von ihm weg angeordnet sind. Dadurch ergeben sich jeweils unterschiedliche
Anlage- und Schwenkbewegungen bei der Montage oder Demontage.
-
In 3A und 5A sind
jeweils die Breiten 100B des Schienenkastens 100 und
die Tiefe der Hinterschneidung 122 sichtbar gemacht. Entsprechend
sind die Positionen (und Abstände)
der Biegelinien 26 an den Scharnieren 22A, 22B bemessen.
-
Die
Abstände
der beiden Biegelinien der Scharnierteile untereinander sind größer als
die Breite des Metallkastens. Der Längenunterschied wird durch
die Länge
der Haken 32A, 32B an den Scharnierteilen bestimmt.
Der Längenunterschied
bestimmt auch den bei der Montage zu durchlaufenden Schwenkwinkel,
so dass dieses Maß abhängt von der
bei der Montage gewünschten
Handlichkeit.
-
An
beiden Außenenden
des Scharnierteils 22A ist eine Gegenplatte 38 angeordnet,
die über
ein eigenes Biegescharnier 26.1 in Richtung auf das Scharnierteil 22A umbiegbar
ist. Diese Gegenplatte ist schmaler als die Grundplatte 35A des
Scharnierteils 22A und legt sich nach dem Umbiegen (siehe BB
in 3A) an die Grundplatte an. Dadurch entsteht eine
Art Unterlegscheibe für
den Andruck der Schraube (beispielsweise Schraube 47 aus 2) zum
Anlegen des Scharnierteils an die Kante. Die Gegenplatte ist ebenfalls
gelocht (Bohrung 31A) zum Durchgriff eines Schraubbolzens
und hat an ihrem eigenen Außenende
eine abgewinkelte Stoßplatte 40, die
nach hinten um 90° abgekantet
ist. Die Stoßplatte 40 erhöht die Fläche der
Anlage an die Seitenfläche 120 des
Schienenkastens, wodurch auch vermieden wird, dass eine scharfe
Blechkante die Seitenfläche 120 bei
der Montage verletzt oder durchdringt.
-
Die
Montageschritte eines Metallkastens auf einer Profilschiene erfolgen
je nach verwendetem Befestigungsbügel etwas unterschiedlich.
-
Die
Montage bei Einsatz des Befestigungsbügels 10A erfolgt derart,
dass die Scharnierteile leicht nach unten zu biegen sind, wodurch
sich der Abstand der Haken 32A voneinander soweit öffnet, dass
die Breite des Schienengehäuses
hineinpasst. Beispielsweise kann abhängig von der Länge der
Haken 32A der Schwenkwinkel ca. 45° betragen. In dieser Position
werden die Gegenplatten 38 auf die Scharnierteile 35A hin
umgeklappt; siehe hierzu Bewegung gemäß Pfeil BB in 3A.
Mit dieser Vorbereitung kann der Befestigungsbügel 10B auf die C-Schiene 50 geklemmt
werden, wobei noch keine Schraubbefestigung erfolgt. Das Schienengehäuse wird
nun auf den Befestigungsbügel 10B hinbewegt. Die
Scharnierteile werden dann hoch- und bis zum Eingriff an die Kante
oder Hinterschneidung umgebogen. Die Biegebewegungen sind durch
den Doppelpfeil BB' in 3A angedeutet.
Diese Bewegungen erfolgen über
einen kleineren Schwenkwinkel als bei dem zweiten Befestigungsbügel 10B (siehe
unten). Die Stellung der Scharnierteile ist aus der 4 gut erkennbar,
wo die Position ohne einen Schienenkasten dargestellt ist.
-
Es
folgt abschließend
das Einfädeln
der Schrauben (45')
oder Schraubbolzen und das Anschrauben in einer Kontermutter (48, 48').
-
Die
Demontage erfolgt entsprechend in umgekehrter Reihenfolge.
-
Im
Fall des Einsatzes des zweiten Befestigungsbügels 10B ist die Montage
und Demontage prinzipiell gleich, jedoch unterliegt das Scharnierteil 22B einem
größeren Schwenkwinkel.
Von der gestreckten Lage gemäß 5D ausgehend
muss das Scharnierteil 22B mit etwa 180° umgelegt werden. Vorbereitend
kann jedoch auch das Scharnierteil 22B in eine Stellung
gemäß 5A gebogen
werden, so dass nur noch das Schwenken von ca. 90° notwendig ist. 6 gibt
ebenfalls die Stellung (Scharnierteil in der Stellung 90°) und die
Lage des Befestigungsbügels 10B auf
der C-Schiene wieder.
-
Die
Befestigung an der Profilschiene erfolgt auch hier durch Schrauben
oder Schraubbolzen, durch die in den 5B, 5C, 5D gezeigten Bohrungen
oder Langlöcher
(19 und 30B). Eine Befestigungssituation ist noch
in 2 dargestellt.
-
In
beiden Anwendungsfällen
wird der Befestigungsbügel
nur klemmend auf die C-Schiene aufgebracht; ein unmittelbares An schrauben
eines Befestigungsbügels
(ohne Schienengehäuse)
wird nicht vorgenommen.
-
Bezugszeichen,
auch zur Ergänzung
der Beschreibung, soweit nicht dort erwähnt.
-
- 10A
10B
- Befestigungsbügel
- 12A
12B
- Hauptkörper
- 14
- Seitenteil
- 15
- Anlageabschnitt
- 16
- Einschnitt
- 19
- Langloch
- 22A
22B
- Scharnierteil
- 24
24'
- Biegesteg
- 26
26.1
- Biegelinie
- 8
- Breite
eines Biegestegs
- 30A
30B
- Bohrung,
Langloch
- 31A
- Bohrung,
Langloch
- 32A
32B
- Haken
- 34A
34B
- Umlegeflügel
- 35A
35B
- Scharniergrundplatte
- BB
BB'
- Biegebewegung
- K
- Klemmung
- L1
- Abmessung
Scharnierteil
- L2
- Abmessung
Umlegeflügel
- 36
36'
- Kantungslinie
(nach unten; nach oben)
- 38
- Gegenplatte
- 40
- Stoßlappen
- 45
45'
- (zwei)
Schraubbolzen
- 47
- Schraube
- 48
- Kontermutter
- 50
- Profilschiene
(C-Schiene)
- 52
- (ebene)
Unterlage
- 54
- Hohlraum
- 100
- Gegenstand
(Schienenkasten)
- 100B
- Breite
- 102
- Stromschiene
- 110
- Bodenfläche
- 120
- Seitenfläche
- 122
- Kante
(Hinterschneidung)
- 126
- Umbördelung