DE29918015U1 - Fastener - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16B2/065—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening external, i.e. with contracting action using screw-thread elements
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Description
Anmelder: Steins Ummantelungsmaschinentechnik GmbH Mühlhäuser Straße 36
37359 EffeiderApplicant: Steins Ummantelungsmaschinentechnik GmbH Mühlhäuser Straße 36
37359 Effeid
VerbindungselementConnecting element
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für die lösbare Anpassung und Aufnahme von Maschinenelementen und Werkzeugen verschiedener Querschnittsformen.The invention relates to a connecting element for the detachable adaptation and reception of machine elements and tools of different cross-sectional shapes.
Derartige Verbindungselemente finden Anwendung, um Maschinenelemente, insbesondere Zubehör für Maschinen und Anlagen kompatibel zu machen, wenn aus welchen Gründen auch immer die Querschnittsformen zur Aufnahme der Maschinenelemente oder des Zubehörs unterschiedlich sind. Auf diese Weise kann der Bestand des Zubehörs auch beim Einsatz von Maschinen verschiedener Anbauformen für die Zubehörteile minimiert werden.Such connecting elements are used to make machine elements, particularly accessories for machines and systems, compatible when, for whatever reason, the cross-sectional shapes for accommodating the machine elements or accessories are different. In this way, the inventory of accessories can be minimized even when machines with different attachment forms for the accessories are used.
Beispielsweise bei Maschinen und Anlagen zum Herstellen und Kaschieren von Profilen ist bedingt durch die langen technologisch notwendigen Fertigungsstrecken, die kontinuierlich durchlaufen werden müssen, und durch die Vielzahl der Profile, die mit einer derartigen Anlage hergestellt werden, ein sehr hoher Anteil von Werkzeugen, wie beispielsweise Führungs- und Umlenkrollen erforderlich, um die Anlagen auf die verschiedensten Profilarten einrichten zu können. Folglich ist für jede Anlage ein entsprechender Werkzeugbedarf vorzuhalten, der sich erheblich vergrößert, wenn beispielsweise Maschinen und Anlagen verschiedener Hersteller zum Einsatz kommen, daFor example, in the case of machines and systems for producing and laminating profiles, a very high proportion of tools, such as guide and deflection rollers, are required in order to be able to set up the systems for the most varied types of profiles due to the long technologically necessary production lines that must be run through continuously and the large number of profiles that are produced with such a system. Consequently, a corresponding tool requirement must be maintained for each system, which increases considerably if, for example, machines and systems from different manufacturers are used, since
in der Regel jeder Hersteller, u. a. auch aus Konkurrenzgründen, andere Aufnahmequerschnitte für die Aufnahme des Zubehörs und der Werkzeuge verwendet, um eine Kompatibilität von Zubehör und Werkzeugen für Maschinen anderer Hersteller auszuschließen.As a rule, each manufacturer, partly for competitive reasons, uses different mounting cross-sections for the accessories and tools in order to exclude compatibility of accessories and tools with machines from other manufacturers.
In der Praxis ist es zwar üblich zwei Querschnitte mit verschiedenen Querschnittsformen lösbar durch eine einfache Klemm- oder Splintverbindung zu verbinden, in dem beispielsweise ein rundes Bauteil in einer quadratischen Öffnung oder umgekehrt mittels eines Verbindungsmittels, wie einer Schraube geklemmt oder mit einem Splint verstiftet wird. Diese Art der Verbindung hat aber den Nachteil, daß zwischen den zu verbindenden Querschnitten einerseits nur eine formschlüssige Verbindung durch das Befestigungsmittel und keine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung durch die Querschnittsoberflächen ansich erfolgt und andererseits wird über die angrenzenden Oberflächen der Querschnitte keine Selbstarretierung erreicht.In practice, it is common to detachably connect two cross-sections with different cross-sectional shapes using a simple clamp or split pin connection, for example by clamping a round component in a square opening or vice versa using a connecting means such as a screw or pinning it with a split pin. However, this type of connection has the disadvantage that, on the one hand, only a positive connection is made between the cross-sections to be connected by the fastening means and not a positive and/or non-positive connection by the cross-sectional surfaces themselves, and, on the other hand, no self-locking is achieved via the adjacent surfaces of the cross-sections.
Bedingt durch die großen Kräfte und die notwendige hohe Lagestabilität, die beispielsweise beim Herstellen und Kaschieren von Profilen auf die Werkzeuge wirken bzw. für die Werkzeuge erforderlich ist, sind derartige Verbindungselemente für die Anpassung und Aufnahme von Führungs- und Umlenkrollen an Kaschieranlagen völlig ungeeignet oder die Befestigungsmittel müssen entsprechend ausgelegt werden, damit die LageStabilität der Werkzeuge und die Kraftaufnahme allein durch das Befestigungsmittel im ausreichenden Maße gewährleistet ist.Due to the large forces and the necessary high positional stability that act on the tools or is required for the tools, for example when producing and laminating profiles, such connecting elements are completely unsuitable for the adaptation and accommodation of guide and deflection rollers on laminating systems or the fastening means must be designed accordingly so that the positional stability of the tools and the absorption of forces are sufficiently guaranteed by the fastening means alone.
Darüber hinaus ist ein derartiges Verbindungselement materialintensiv und damit unwirtschaftlich, da für die Aufnahme des zu verbindenden Maschinenelements die aufnehmende Öffnung und damit das Verbindungselement, gleichIn addition, such a connecting element is material-intensive and therefore uneconomical, since the receiving opening and thus the connecting element, equal to
ob als aufnehmende Öffnung ein runder oder beispielsweise ein quadratischer Querschnitt verwendet wird, größer ausgelegt werden muß, um das zu verbindende Maschinenelement einzusetzen, dessen Abmessung zum Erhalten der Festigkeit unveränderbar ist.whether a round or, for example, a square cross-section is used as the receiving opening, it must be designed larger in order to accommodate the machine element to be connected, the dimensions of which cannot be changed in order to maintain strength.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das einleitend genannte Verbindungselement dadurch zu verbessern, daß bei einer lösbaren Verbindung von verschiedenen Querschnittsformen eine kraft- und/oder formschlüssige, selbstarretierende Verbindung entsteht, die eine lagestabile Anordnung der Maschinenelemente gewährleistet und die bei Einhaltung der geforderten Festigkeit den Materialeinsatz minimiert.The object of the present invention is therefore to improve the connecting element mentioned in the introduction by creating a force-fitting and/or form-fitting, self-locking connection in a detachable connection of different cross-sectional shapes, which ensures a positionally stable arrangement of the machine elements and which minimizes the use of material while maintaining the required strength.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verbindungselement aus mindestens einer Aufnahmeöffnung besteht, die eine Querschnittsform aufweist, die aus einer Kombination eines runden und eines eckigen Querschnitts ausgebildet ist und der runde Querschnitt einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innenkreis aber kleiner als der Außenkreis des eckigen Querschnitts ist. Durch die Querschnittsform der Aufnahmeöffnung wird gewährleistet, daß beim Einsetzen des Werkzeugs oder des Zubehörs mit einen vorzugsweise quadratischen Querschnitt nicht nur eine kraftschlüssige sondern auch eine formschlüssige Verbindung ausgebildet wird. Aber auch beim Einsetzen eines runden Querschnitts wird durch diese Querschnittsform ein maximaler Kontakt der sich angrenzenden Oberflächen der gefügten Teile möglich, so daß nach dem Verspannen eine maximale Ruhereibung und damit ein hoher Kraftschluß erreicht werden kann.This object is achieved according to the invention in that the connecting element consists of at least one receiving opening which has a cross-sectional shape which is formed from a combination of a round and a square cross-section and the round cross-section has a diameter which is larger than the inner circle but smaller than the outer circle of the square cross-section. The cross-sectional shape of the receiving opening ensures that when the tool or accessory with a preferably square cross-section is inserted, not only a force-fitting connection but also a form-fitting connection is formed. But even when a round cross-section is inserted, this cross-sectional shape enables maximum contact between the adjacent surfaces of the joined parts, so that after clamping, maximum rest friction and thus a high force connection can be achieved.
Darüber hinaus ist die Aufnahme des Zubehörs oder des Werkzeugs in der vorgeschlagenen Querschnittsform unabhängig davon, ob die Aufnahme des Zubehörs oder desIn addition, the inclusion of the accessory or tool in the proposed cross-sectional shape is independent of whether the inclusion of the accessory or tool
Werkzeugs einen runden oder eckigen Querschnitt hat, der vorteilhafterweise ein quadratischer Querschnitt sein sollte, über die angrenzenden Oberflächen selbstarretiert und wodurch das aufgenommene Werkzeug oder das Zubehör eine sehr hohe Lagestabilität erhält. Damit ist für eine sichere Funktion der angepaßten Werkzeuge bzw. des Zubehörs beim Betreiben der Maschinen und Anlagen gesorgt, ohne das zu befürchten ist, daß sich während des Fertigungsprozesses eine Veränderung der Werkzeuge einstellen kann.Tool has a round or square cross-section, which should preferably be a square cross-section, self-locks over the adjacent surfaces and thus the tool or accessory receives a very high positional stability. This ensures that the adapted tools or accessories function safely when operating the machines and systems, without having to worry that the tools may change during the production process.
Durch die Ausbildung der vorgeschlagenen Querschnittsform wird auch gewährleistet, daß die Aufnahmeöffnung des Verbindungselements in ihrer Größe exakt den Abmessungen der Aufnahmen der Werkzeuge und des Zubehörs angepaßt werden kann, folglich kann der Materialeinsatz zur Herstellung eines derartigen Verbindungselements minimiert werden.The design of the proposed cross-sectional shape also ensures that the size of the receiving opening of the connecting element can be adapted exactly to the dimensions of the tool and accessory holders, consequently the material used to produce such a connecting element can be minimized.
Durch die Ausbildung der Querschnittsform im Verbindungselement und der damit erreichten hohen form- und/oder kraftschlüssigen Übertragung von Kräften bei einer hohen LageStabilität der aufgenommenen Teile ist das Verbindungselement sehr universell einsetzbar und überall dort anwendbar, wo Aufnahmen von Zubehör und Werkzeugen mit unterschiedlichen Querschnittsformen verbunden werden müssen. Beispielsweise auch bei rotierenden Teilen oder ruhenden Teilen, wenn bei einer hohen Krafteinwirkung eine gute Lagestabilität gesichert werden muß. Folglich kann durch dieses Verbindungselement die Kompatibilität von Zubehörteilen und Werkzeugen für Maschinen und Anlagen, die unterschiedliche Querschnitte zur Aufnahme dieser Teile haben, wesentlich erhöht werden und damit die Vorhaltung von Werkzeug- und Zubehörbedarf beim Anwender unabhängig vom Lieferanten der Anlagen und Maschinen veringert werden.Due to the design of the cross-sectional shape in the connecting element and the resulting high positive and/or non-positive transmission of forces with a high level of positional stability of the parts held, the connecting element is very universally applicable and can be used wherever holders for accessories and tools with different cross-sectional shapes have to be connected. For example, with rotating parts or stationary parts when good positional stability has to be ensured when high forces are applied. Consequently, this connecting element can significantly increase the compatibility of accessories and tools for machines and systems that have different cross-sections to hold these parts, thus reducing the user's need to stock tools and accessories, regardless of the supplier of the systems and machines.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahmeöffnung auf einer Seite mit einem mittig liegenden Klemmschlitz ausgebildet, der sich bis zu einem Ende des Verbindungselements erstreckt. Vorteilhafterweise sind im Bereich der Klemmschlitze Spannmittel vorgesehen, die bevorzugt Spannschrauben sind, die sich durch gegenüberliegende Bohrungen erstrecken, die im Bereich der verbleibenden Hälften vorgesehen sind. Auf diese Weise kann die in die Aufnahmeöffnung eingebrachte Aufnahme des Werkzeugs ausreichend und behinderungsfrei geklemmt werden. Folglich wird die Ruhereibung an den angrenzenden Oberflächen und damit der Kraftschluß erhöht und die Montagemöglichkeit verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the receiving opening is formed on one side with a central clamping slot that extends to one end of the connecting element. Advantageously, clamping means are provided in the area of the clamping slots, which are preferably clamping screws that extend through opposite holes that are provided in the area of the remaining halves. In this way, the tool holder introduced into the receiving opening can be clamped sufficiently and without hindrance. Consequently, the rest friction on the adjacent surfaces and thus the force connection is increased and the assembly option is improved.
Ist ein Verbindungselement mit mehr als zwei Aufnahmeöffnungen ausgebildet, ist es vorteilhaft, wenn die Klemmschitze mit dem Spannmittel zwischen den Aufnahmeöffnungen angeordnet sind. Auf diese Weise kann zum einen das Verbindungselement einteilig ausgebildet werden und zum anderen ist auch ein Verspannen der dazwischen liegenden Aufnahmeöffnungen gewährleistet.If a connecting element is designed with more than two receiving openings, it is advantageous if the clamping slots with the clamping means are arranged between the receiving openings. In this way, the connecting element can be designed as a single piece and, on the other hand, clamping of the receiving openings in between is also ensured.
Weitere mögliche Ausbildungsformen der Erfindung sind in den weiteren nachgeordneten Ansprüchen aufgezeigt.Further possible embodiments of the invention are shown in the further subordinate claims.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind.Further details of the invention emerge from the following description and the accompanying drawings in which preferred embodiments of the invention are shown.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1: ein Verbindungselement als Kreuzverbindungselement mit einem angedeuteten Außenkreis und Innenkreis des eckigen Querschnitts und dem Durchmesser des runden Querschnitts,Fig. 1: a connecting element as a cross-connecting element with an indicated outer circle and inner circle of the square cross-section and the diameter of the round cross-section,
Fig. 2: ein Verbindungselement nach Fig. 1 um 90° gedreht,Fig. 2: a connecting element according to Fig. 1 rotated by 90°,
Fig, 3: ein Einfachverbindungselement mit einer Aufnahme mit rundem Querschnitt,Fig, 3: a single connecting element with a receptacle with a round cross-section,
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Aufnahmeöffnung in Kombination eines runden Querschnitts mit einem Polygon.Fig. 4: a schematic representation of a receiving opening in combination of a round cross-section with a polygon.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Verbindungselement 1 wurde als Kreuzverbindungselement dargestellt und für gleiche technische Begriffe eines Verbindungselementteils 1 wurden gleiche Bezugszeichen verwendet.The connecting element 1 shown in Fig. 1 and 2 was shown as a cross-connecting element and the same reference numerals were used for the same technical terms of a connecting element part 1.
Ein Verbindungselementteil 1 besteht aus einem Grundkörper und einer Aufnahmeöffnung 2, die vorteilhafterweise als Durchgangsöffnung im Grundkörper ausgebildet ist. Der Querschnitt der Aufnahmeöffnung 2 wurde aus zwei unterschiedlichen Querschnittsformen ausgebildet und zwar aus einer Kombination eines eckigen Querschnitts 4 und eines runden Querschnitts 3. Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, ist der eckige Querschnitt 4 vorteilhafterweise ein quadratischer Querschnitt. Der eckige Querschnitt 4 kann aber auch in jeder anderen eckigen Querschnittsform ausgebildet sein, beispielsweise auch in Form eines Polygons wie in Fig. 4 schematisch mit einem eingelegten runden Querschnitt 3 dargestellt ist.A connecting element part 1 consists of a base body and a receiving opening 2, which is advantageously designed as a through-opening in the base body. The cross section of the receiving opening 2 was formed from two different cross-sectional shapes, namely a combination of a square cross section 4 and a round cross section 3. As shown in Figs. 1 to 3, the square cross section 4 is advantageously a square cross section. However, the square cross section 4 can also be designed in any other square cross-sectional shape, for example in the form of a polygon as shown schematically in Fig. 4 with an inserted round cross section 3.
Bei der durch den runden Querschnitt 3 und eckigen Querschnitt 4 ausgebildeten Querschnittsform der Aufnahmeöffnung 2 hat der runde Querschnitt 3 einen Durchmesser, der dem Durchmesser der Aufnahme des Werkzeugs oder des Zubehörs entspricht oder eines Aufnahmebolzens 11 eines Einfachverbindungselements, das in Fig. 3 gezeigt ist, und der eckige Querschnitt 4 hat einen Innenkreis 5 derIn the cross-sectional shape of the receiving opening 2 formed by the round cross-section 3 and the square cross-section 4, the round cross-section 3 has a diameter which corresponds to the diameter of the holder of the tool or the accessory or a receiving bolt 11 of a single connecting element shown in Fig. 3, and the square cross-section 4 has an inner circle 5 of the
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kleiner und einen Außenkreis 6 der größer als der Durchmesser des runden Querschnitts 3 ist. Auf diese Weise bilden sind im Querschnitt der Aufnahmeöffnung 2 größere Bogenstücke aus, an denen sich eine eingesetzte runde Aufnahme eines Werkzeugs oder Zubehörs in der Summe großflächig abstützen kann, so daß sich einerseits der runde Querschnitt ausreichend in der Aufnahmeöffnung 2 selbstarretiert und andererseits beim Verspannen sich ein guter Kraftschluß zwischen der Aufnahmeöffnung 2 und der eingesetzten Aufnahme ausbildet.smaller and an outer circle 6 which is larger than the diameter of the round cross section 3. In this way, larger arcs are formed in the cross section of the receiving opening 2, on which an inserted round holder of a tool or accessory can be supported over a large area, so that on the one hand the round cross section sufficiently locks itself in the receiving opening 2 and on the other hand a good frictional connection is formed between the receiving opening 2 and the inserted holder when tightened.
Gleichzeitig bleibt aber im Querschnitt der Aufnahmeöffnung 2 der eckige Querschnitt 4 erhalten, so daß folglich eine eingesetzte eckige Aufnahme, die bevorzugt quadratisch sein sollte, nicht nur kraft- sondern auch formschlüssig festgelegt und damit selbstarretiert und eindeutig lagestabilisiert ist.At the same time, however, the angular cross-section 4 is retained in the cross-section of the receiving opening 2, so that an inserted angular receptacle, which should preferably be square, is not only fixed in a force-locking manner but also in a form-locking manner and is thus self-locking and clearly stabilized in position.
Im Bereich zwischen der Aufnahmeöffnung 2 und einem Ende des Verbindungselementteils 1 ist ein zur Achse des Verbindungselementteils 1 mittig verlaufender Klemmschlitz vorgesehen, der ein Verspannen der eingesetzten Aufnahmen der Werkzeuge in der Aufnahmeöffnung 2 mittels Spannschrauben möglich macht. Zu diesem Zweck sind vorteilhafterweise in den Hälften, die den Klemmschlitz 7 begrenzen, gegenüberliegende Bohrungen 8, 8a vorgesehen, wobei die Bohrung 8 eine freie Bohrung und die Bohrung 8a eine Gewindebohrung ist, in welche die Spannschraube 9 zum Klemmen der Aufnahme des Werkzeugs in der Aufnahmeöffnung 2 eingedreht ist. Bevorzugt ist die Bohrung 8 mit einer Senkung 10 versehen, die in der Abmessung des Kopfes der Spannschraube 9 eingebracht ist.In the area between the receiving opening 2 and one end of the connecting element part 1, a clamping slot is provided which runs centrally to the axis of the connecting element part 1 and which makes it possible to clamp the inserted holders of the tools in the receiving opening 2 by means of clamping screws. For this purpose, opposite holes 8, 8a are advantageously provided in the halves which delimit the clamping slot 7, the hole 8 being a free hole and the hole 8a being a threaded hole into which the clamping screw 9 is screwed in order to clamp the holder of the tool in the receiving opening 2. The hole 8 is preferably provided with a countersink 10 which is made in the dimension of the head of the clamping screw 9.
Vorteilhaft beim Einsetzen der Aufnahme der Werkzeuge oder Zubehörteile in die Aufnahmeöffnung 2 kann sein, wenn die Ecken des eckigen Querschnitts 3 in der Aufnahmeöffnung 2 jeweils mit Fasen 12 versehen werden, wieWhen inserting the holder of the tools or accessories into the receiving opening 2, it can be advantageous if the corners of the square cross-section 3 in the receiving opening 2 are each provided with chamfers 12, as
beispielsweise in der Fig. 4 gezeigt wird. Diese Fasen begünstigen das Einsetzen der Aufnahme des Werkzeugs.for example, as shown in Fig. 4. These chamfers facilitate the insertion of the tool holder.
Ist ein Kreuzverbindungselement mit mehr als zwei Aufnahmeöffnungen 2 ausgebildet, sind die Klemmschlitze 7 sowie die Bohrungen 8; 8a mit den Spannschrauben 9 jeweils in Bereichen zwischen den Aufnahmeöffnungen 2 bis 2x vorgesehen. Auf diese Weise wird gesichert, daß das Kreuzverbindungselement einstückig ist und eine ausreichende Klemmkaft auf die eingesetzten Aufnahmen der Werkzeuge oder Zubehörteile erreicht werden kann.If a cross-connection element is designed with more than two receiving openings 2, the clamping slots 7 and the holes 8; 8a with the clamping screws 9 are provided in areas between the receiving openings 2 to 2x. This ensures that the cross-connection element is in one piece and that a sufficient clamping force can be achieved on the inserted holders of the tools or accessories.
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Aufstellung der BezugszeichenList of reference symbols
1 Verbindungselementteil1 connecting element part
2 Aufnahmeöffnung2 Recording opening
3 runder Querschnitt3 round cross section
4 eckiger Querschnitt4 square cross section
5 Innenkreis eckiger Querschnitt5 Inner circle square cross section
6 Außenkreis eckiger Querschnitt6 Outer circle square cross section
7 Klemmschlitz7 Clamping slot
8 Bohrungen 8a Bohrungen8 holes 8a holes
9 Spannschraube9 Clamping screw
10 Senkung10 Reduction
11 Aufnahmebolzen11 mounting bolts
12 Fase12 bevel
Claims (15)
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DE29918015U DE29918015U1 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Fastener |
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DE29918015U DE29918015U1 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Fastener |
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DE (1) | DE29918015U1 (en) |
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- 1999-10-13 DE DE29918015U patent/DE29918015U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000309 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030123 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060112 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080123 |
|
R071 | Expiry of right |