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Die Erfindung betrifft eine Magneteinheit nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und die Verwendung einer Magneteinheit.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2007 028 560 A1 beschrieben, eine Magneteinrichtung zum Festsetzen von Schalungselementen für Betonteile auf einer ferromagnetischen Schalungsunterlage bekannt. Die Magneteinrichtung umfasst ein Gehäuse, in welchem ein Magnetkörper angeordnet ist, der über eine Hubeinrichtung zwischen einer Gebrauchsstellung, in der sich die Unterseite des Magnetkörpers in Anlage mit der ferromagnetischen Schalungsunterlage befindet, und einer Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist, in welcher die Unterseite des Magnetkörpers von der Schalungsunterlage beabstandet ist. Zwecks verbesserter Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung ist dieser über wenigstens ein Halteelement im Kraft- und/oder Formschluss mit einer Seitenwand des Gehäuses seitlich gehaltert.
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In der
DE 202 06 576 U1 wird eine auswechselbare Magnetanordnung für Schalungselemente beschrieben, mittels welcher das Schalungselement an einem Schalungstisch zu befestigen ist. Die Magnetanordnung weist eine Trägerplatte auf, mit der sie am Schalungselement befestigbar ist. Das Schalungselement weist eine Ausnehmung zur Aufnahme der Magnetanordnung auf. Auf einer Seite der Trägerplatte der Magnetanordnung, die in die Ausnehmung des Schalungselements einführbar ist, sind mindestens ein Federelement und mindestens ein Magnet zur lösbaren Befestigung des Schalungselements am Schalungstisch angeordnet.
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Aus der
DE 101 07 825 A1 ist ein selbsttätig schaltendes Schalungssystem zur Herstellung flächiger Betonfertigteile bekannt. Das Schalungssystem umfasst eine ferromagnetische Schalungsunterlage und eine darauf aufsetzbare Fixiervorrichtung, die eine Abdeckhaube und einen Haftmagnetkörper aufweist, der innerhalb der Abdeckhaube angeordnet, über Federmittel mit einem Deckelteil der Abdeckhaube gekoppelt und relativ zu diesem in den Bereich einer Öffnung der Abdeckhaube führbar ist. Die Öffnung ist der gegenüberliegenden ferromagnetischen Schalungsunterlage zugeordnet. Der Haftmagnetkörper ist je nach seiner Stellung gegenüber dem Deckelteil auf die Schalungsunterlage aufsetzbar oder von der Schalungsunterlage lösbar. Ein oder mehrere der einzelnen Federelemente sind derart ausgerichtet, dass sie mit Aufsetzen des Haftmagnetkörpers auf die Schalungsunterlage in Richtung zur Haubenöffnung auslenkbar sind. Die Federmittel sind mit einer auf den Haftmagnetkörper ausübbaren Rückhaltekraft dimensioniert und/oder eingestellt, die größer ist als die auf den Haftmagnetkörper ausgeübte Schwerkraft. Das oder die Federelemente sind so dimensioniert und/oder eingestellt, dass bei aufgesetzter Fixiervorrichtung eine von ihnen ausgeübte Rückhaltekraft entgegen der Richtung zur Schalungsunterlage kleiner ist als die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Haftmagnetkörper und der Schalungsunterlage.
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In der
EP 1 106 314 A2 wird ein Schalungssystem für Betonfertigteile beschrieben. Das Schalungssystem umfasst einen Magnetkörper, der mit seiner Unterseite auf einer Grundplatte aufsetzbar ist und über den Schalungsteil an ihrer jeweiligen Position zu fixieren ist. Das Schalungsteil weist einen den Magnetkörper übergreifenden Abhebebügel auf, zwischen dem und der der Grundplatte abgewandten Deckseite des Magnetkörpers ein Spalt ist, in den der Magnetkörper über ein Hubelement einziehbar ist. Es sind Halteelemente vorhanden, die bei in den Schlitz eingezogenem Magnetkörper lösbar an diesen anzukuppeln sind.
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Aus der
EP 1 086 792 A1 ist eine stapelbare Fixiervorrichtung für Schalungszwecke bekannt. Die Fixiervorrichtung umfasst eine Abdeckhaube und einen Haftmagnetkörper, der innerhalb der Abdeckhaube angeordnet, über Verbindungsmittel mit einem Hauben-Deckelteil gekoppelt und relativ zu diesem in den Bereich einer Haubenöffnung führbar ist, die einer gegenüberliegenden ferromagnetischen Schalungsunterlage zugeordnet ist, auf die oder von der der Haftmagnetkörper je nach seiner Stellung gegenüber dem Deckelteil aufsetzbar. beziehungsweise lösbar ist. Zwischen dem Deckelteil und dem Haftmagnetkörper sind als Verbindungsmittel ein oder mehrere einzelne Federelemente eingeschaltet und derart ausgerichtet, dass sie mit Aufsetzen des Haftmagnetkörpers auf die Schalungsunterlage in Richtung zur Haubenöffnung auslenkbar sind.
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In der
DE 20 2004 006 220 U1 wird eine Magneteinrichtung zum Aufsetzen auf eine Grundplatte zu deren Fixierung beschrieben. Die Magneteinrichtung umfasst ein Gehäuse und einen darin heb- und senkbar angeordneten Magnetkörper, der an einer Blattfeder so aufgehängt ist, dass er von der Blattfeder in einer angehobenen Stellung gehalten ist und gegen die Wirkung der Blattfeder in eine abgesenkte Stellung mit Anlage an der Grundplatte absenkbar ist. Die Blattfeder ist beidseits der Aufhängung des Magnetkörpers am Gehäuse abgestützt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Magneteinheit zum Festsetzen von Schalungselementen für Betonteile auf einer ferromagnetischen Schalungsunterlage anzugeben, welche kompakt und robust ist und zuverlässig und variabel in Verbindung mit einer Vielzahl von Schalungselementen einsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Magneteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Verwendung nach Anspruch 10.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Magneteinheit zum Festsetzen von Schalungselementen für Betonteile auf einer ferromagnetischen Schalungsunterlage weist ein Gehäuse auf, in welchem ein Magnetkörper angeordnet ist, der über eine Hubeinrichtung zwischen einer Gebrauchsstellung, in der sich eine Unterseite des Magnetkörpers in Anlage mit der ferromagnetischen Schalungsunterlage befindet, und zumindest einer Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist, in welcher die Unterseite des Magnetkörpers von der ferromagnetischen Schalungsunterlage beabstandet ist.
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Erfindungsgemäß weist das Gehäuse eine Führungshülse auf, in welcher die Hubeinrichtung, welche mit dem Magnetkörper form-, stoff- und/oder kraftschlüssig verbunden, beispielsweise verschweißt oder verschraubt ist, bewegbar angeordnet ist, wobei die Hubeinrichtung in der Nichtgebrauchsstellung des Magnetkörpers über zumindest ein als Kugel ausgebildetes Halteelement mit der Führungshülse formschlüssig und/oder kraftschlüssig gekoppelt ist, wobei das Halteelement in der Nichtgebrauchsstellung des Magnetkörpers in eine korrespondierende Ausformung eingreift, die in der Hubeinrichtung oder in der Führungshülse ausgebildet ist und wobei das Halteelement, zumindest wenn es außerhalb der korrespondierenden Ausformung angeordnet ist, mittels eines Federelementes in Richtung der Hubeinrichtung bzw. der Führungshülse vorgespannt ist. D. h. ist die korrespondierende Ausformung in der Hubeinrichtung ausgebildet, so ist das Halteelement mittels des Federelementes in Richtung der Hubeinrichtung vorgespannt. Ist die korrespondierende Ausformung in der Führungshülse ausgebildet, so ist das Halteelement mittels des Federelementes in Richtung der Führungshülse vorgespannt.
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Dass die Ausformung korrespondierend zum als Kugel ausgebildeten Halteelement ausgebildet ist, bedeutet, dass zumindest eine Breite der Ausformung einem maximalen Durchmesser des Teils der Kugel entspricht, welcher in die Ausformung eingreifen soll, oder größer als dieser Durchmesser ist, und dass eine Tiefe der Ausformung einem Radius des Kugelteils entspricht, der in die Ausformung eingreifen soll, oder größer als dieser Radius ist, um ein ausreichendes Eindringen des als Kugel ausgebildeten Halteelementes in die Ausformung und dadurch eine ausreichende form- und/oder kraftschlüssige Kopplung zu ermöglichen. D. h. die Ausformung ist korrespondierend zum Halteelement, wenn sie das ausreichende Eindringen des Halteelementes in die Ausformung und die kraft- und/oder formschlüssige Kopplung der Führungshülse mit der Hubeinrichtung über das Halteelement ermöglicht.
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Die Magneteinheit ist sehr kompakt und sehr robust und daher zuverlässig und variabel in Verbindung mit einer Vielzahl von Schalungselementen einsetzbar. Sie ist sowohl zum Aufsetzen auf eine horizontal ausgerichtete ferromagnetische Schalungsunterlage als auch auf eine vertikal ausgerichtete ferromagnetische Schalungsunterlage, beispielsweise zur Festsetzung von Schalungselementen bei so genannten Batterieschalungen, geeignet.
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Durch das als Kugel ausgebildete Halteelement oder bevorzugt durch eine Mehrzahl derartiger Halteelemente, über welche der Formschluss und/oder Kraftschluss über die Führungshülse und die Hubeinrichtung zwischen dem Gehäuse und dem Magnetkörper hergestellt ist, ist der Magnetkörper in der Nichtgebrauchsstellung sicher gehaltert und insbesondere auf einfache Weise ohne einen zu hohen Kraftaufwand in die Gebrauchsstellung zu überführen, da die Kugel sich während des Herausbewegens aus der korrespondierenden Ausformung drehen kann, so dass die Haftreibung und Gleitreibung zwischen dem Halteelement und der korrespondierenden Ausformung, um das Halteelement aus der korrespondierenden Ausformung heraus zu bewegen, aufgehoben oder zumindest deutlich reduziert sind.
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Das Halteelement kann federbelastet und in Richtung der Hubeinrichtung beweglich in der Führungshülse angeordnet sein. Die entsprechende korrespondierende Ausformung, in welche das Halteelement in der Nichtgebrauchsstellung des Magnetkörpers einrastet, ist dann in der Hubeinrichtung ausgebildet. Das Halteelement kann aber auch federbelastet und in Richtung der Führungshülse beweglich in der Hubeinrichtung angeordnet sein. Die entsprechende korrespondierende Ausformung, in welche das Halteelement in der Nichtgebrauchsstellung des Magnetkörpers einrastet, ist dann in der Führungshülse ausgebildet. Bei einer Mehrzahl von Halteelementen ist auch eine Kombination dieser beiden Anordnungen möglich.
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Die Führungshülse, in welcher die Hubeinrichtung geführt ist, dient während des Bewegen des Magnetkörpers von der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung und zurück zum sicheren Führen des Magnetkörpers und dadurch zum planmäßigen und korrekten Aufsetzen des Magnetkörpers auf die ferromagnetische Schalungsunterlage. Dadurch sind beispielsweise ein Verkanten des Magnetkörpers während des Bewegens im Gehäuse und während des Aufsetzens auf die ferromagnetische Schalungsunterlage und eine Positionierungenauigkeit der Magneteinheit und dadurch des Schalungselementes vermieden. Ein Innenquerschnitt der Führungshülse und ein Querschnitt der Hubeinrichtung in dem Bereich, welcher sich in der Führungshülse bewegt, sind, um dies sicherzustellen, zweckmäßigerweise korrespondierend zueinander ausgebildet, beispielsweise rund oder vieleckig. Auch das Gehäuse und der Magnetkörper können in einer Vielzahl unterschiedlicher Formen ausgebildet sein, beispielsweise würfelförmig, quaderförmig oder zylindrisch.
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Um insbesondere bei sehr hohen und/oder sehr langen und/oder runden Magnetkörpern die exakte Führung des Magnetkörpers im Gehäuse zusätzlich zu unterstützen, können im Gehäuse zusätzlich ein oder mehrere Führungselemente angeordnet sein. Diese Führungselemente sind beispielsweise als Stangen ausgebildet, welche im Innern des Gehäuses an dessen Oberseite befestigt, beispielsweise verschweißt oder verschraubt sind und senkrecht nach unten in Richtung des Magnetkörpers ragen. Der Magnetkörper weist Ausnehmungen, beispielsweise in Form von Bohrungen auf, wobei jedes Führungselement in eine Bohrung hineinragt, so dass der Magnetkörper an den Führungselementen während seiner Bewegung in die Gebrauchsstellung und zurück in die Nichtgebrauchsstellung an den Führungselementen entlang gleitet. Dadurch ist der Magnetkörper gegen ein Verdrehen und Verkippen gesichert. Die Führungselemente sind zweckmäßigerweise derart lang ausgebildet, dass sie die Bohrungen auch in der Gebrauchsstellung des Magnetkörpers nicht verlassen. Sind die Bohrungen im Magnetkörper nicht als Durchgangsbohrungen, sondern als Sacklöcher ausgebildet, so sind diese ausreichend tief auszubilden, so dass der Magnetkörper ohne eine Behinderung durch die Führungselemente in die Nichtgebrauchsstellung anhebbar ist.
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In der Gebrauchsstellung des Magnetkörpers liegt ein verdickter oberer Bereich der Hubeinrichtung, d. h. ein Bereich vergrößerten Querschnitts, an einer Oberseite der Führungshülse bzw. an der Oberseite des Gehäuses an, so dass das Gehäuse durch den magnetisch an der Schalungsunterlage befestigten Magnetkörper und die an diesem befestigte Hubeinrichtung form- und/oder kraftschlüssig gegen die Schalungsunterlage gepresst ist.
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Durch die Hub- und Absenkbewegung des Magnetkörpers mittels der in der Führungshülse geführten Hubeinrichtung senkrecht zur Schalungsunterlage findet während dieser Bewegungen keine Einleitung von Querkräften in die Magneteinheit und über diese in das Schalungselement statt. Auf diese Weise ist eine Verschiebung des positionierten und ausgerichteten Schalungselementes während der Überführung des Magnetkörpers in die Gebrauchsstellung verhindert.
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Da, anders als bei Magneteinrichtungen nach dem Stand der Technik, keine Federkraft von Federeinheiten, welche in diesen Magneteinrichtungen zur Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung eingesetzt sind, der magnetischen Anziehungskraft entgegenwirken, ist bei der erfindungsgemäßen Magneteinheit in der Gebrauchsstellung die magnetische Anziehungskraft des Magnetkörpers auf die ferromagnetische Unterlage vollständig zum Festsetzen des Schalungselementes nutzbar. Des Weiteren ist durch derartige Federeinheiten in Magneteinrichtungen nach dem Stand der Technik eine sichere Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung über einen sehr langen Einsatzzeitraum der Magneteinrichtung hinweg nicht sicherzustellen, da aufgrund einer Alterung der Federeinheiten die Federwirkung zunehmend nachlässt. Des Weiteren kann es auch durch Korrosion, Verschmutzung und durch nicht fachgerechtes Absenken des Magnetkörpers zu einem selbsttätigen Lösen des Magnetkörpers aus der Nichtgebrauchsstellung kommen.
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Durch die form- und/oder kraftschlüssige Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung in der erfindungsgemäßen Magneteinheit ist diese im Gegensatz dazu über einen sehr langen Einsatzzeitraum hinweg verwendbar und zuverlässig einsetzbar. Aufgrund des Fehlens derartiger Federeinheiten, welche einen erheblichen Bauraum erfordern, ist der Magnetkörper und daraus resultierend die Magneteinheit kleiner und leichter auszubilden. Zudem ist der Magnetkörper aufgrund dieses Fehlens der Federeinheiten in der Nichtgebrauchsstellung nicht in direktem Kontakt mit dem Gehäuse, so dass keine nennenswerte Magnetisierung des Gehäuses und daraus resultierende Nachteile beispielsweise bei der Positionierung der Magneteinheit zum Schalungselement oder zur ferromagnetischen Unterlage eintreten. Aufgrund der einfach zu realisierenden Ausbildung der Magneteinheit mit einer geringen Anzahl von Bauteilen ist die Magneteinheit kostengünstig herstellbar und weist aufgrund der geringen Anzahl von Einzelteilen eine sehr geringe Fehlerquote auf.
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Zweckmäßigerweise ist die korrespondierende Ausformung als eine Nut ausgebildet. Auf diese Weise ist beispielsweise auch bei einem leichten Verdrehen der Hubeinrichtung gegenüber der Führungshülse jederzeit ein sicheres Einrasten des Halteelementes in die als Nut ausgebildete korrespondierende Ausformung sichergestellt. Zudem sind auf diese Weise beispielsweise in der Führungshülse über deren Umfang vorteilhafterweise gleichmäßig verteilt eine Mehrzahl von Halteelementen anordbar, welche in der Nichtgebrauchsstellung in jeweils einen anderen Bereich der Nut einrasten. Auf diese Weise ist lediglich die Herstellung einer korrespondierenden Ausformung, in Form der Nut, für alle Halteelemente erforderlich, wobei die Nut beispielsweise durch Drehen auf einfache Weise herstellbar ist.
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Ein Querschnitt der Nut ist dabei vorteilhafterweise korrespondierend zu einem Querschnitt des Kugelteils ausgebildet, der in die Nut eindringen soll. Die Nut kann jedoch auch beispielsweise mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sein, da dies die Herstellung vereinfacht. Um ein ausreichendes Eindringen der Kugel in die Nut zu ermöglichen, muss jedoch eine Breite der Nut zumindest einem maximalen Durchmesser des Teils der Kugel entsprechen, welcher in die Nut eingreifen soll, oder größer als dieser sein, und eine Tiefe der Nut muss zumindest einem Radius des Kugelteils entsprechen, der in die Nut eingreifen soll, oder größer als dieser sein, um ein ausreichendes Eindringen des als Kugel ausgebildeten Halteelementes in die Nut und dadurch eine ausreichende form- und/oder kraftschlüssige Kopplung zu ermöglichen. D. h. die Ausformung ist korrespondierend zum Halteelement, wenn sie das ausreichende Eindringen des Halteelementes in die Ausformung und die kraft- und/oder formschlüssige Kopplung der Führungshülse mit der Hubeinrichtung über das Halteelement ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in der Hubeinrichtung oder in der Führungshülse eine Mehrzahl korrespondierender Ausformungen in Bewegungsrichtung der Hubeinrichtung hintereinander angeordnet ausgebildet. Auf diese Weise sind eine Mehrzahl von Nichtgebrauchsstellungen möglich, in welchen der Magnetkörper mittels des Halteelementes oder der Mehrzahl von Halteelementen haltbar ist. Die Nichtgebrauchsstellungen unterscheiden sich dabei bei auf die ferromagnetische Schalungsunterlage aufgesetzter Magneteinheit durch die Abstände des Magnetkörpers, genauer gesagt dessen Unterseite, von der ferromagnetischen Schalungsunterlage.
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Auf diese Weise ist beispielsweise der Magnetkörper zunächst in einer ersten Nichtgebrauchsstellung arretierbar, in welcher dessen Unterseite einen relativ großen Abstand zur ferromagnetischen Schalungsunterlage aufweist. In dieser Position wirken aufgrund des großen Abstandes noch keine magnetischen Anziehungskräfte zwischen der ferromagnetischen Schalungsunterlage und dem Magnetkörper, so dass die Magneteinheit auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage frei bewegbar ist. Danach ist der Magnetkörper in eine zweite Nichtgebrauchsstellung in Richtung der ferromagnetischen Schalungsunterlage bewegbar, d. h. auf diese absenkbar, wobei die Unterseite des Magnetkörpers bereits stark an die ferromagnetische Schalungsunterlage angenähert ist, diese jedoch noch nicht berührt. In dieser Stellung wirkt bereits eine teilweise magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magnetkörper und der ferromagnetischen Schalungsunterlage, so dass die Magneteinheit zwar noch bewegbar ist, beispielsweise auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage verschiebbar ist, aber nicht mehr von dieser ohne großen Kraftaufwand abzuheben wäre. Dies ist beispielsweise bei vertikal ausgerichteten ferromagnetischen Schalungsunterlagen von Vorteil, da die Magneteinheit dann zwar noch verschiebbar und auf diese Weise das Schalungselement exakt positionierbar und ausrichtbar ist, die Magneteinheit fällt jedoch nicht von allein von der ferromagnetischen Schalungsunterlage herunter. Zum endgültigen Festsetzen des Schalungselementes auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage ist der Magnetkörper, nachdem das Schalungselement exakt ausgerichtet und positioniert ist, dann in die Gebrauchsstellung auf die ferromagnetische Schalungsunterlage absenkbar.
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Zweckmäßigerweise ist das Federelement als eine Schraubenfeder ausgebildet. Derartige Schraubenfedern sind einfach und kostengünstig einsetzbar und ermöglichen eine ausreichende Vorspannung für das Halteelement. Das als Kugel ausgebildete Halteelement berührt die Schraubenfeder dabei lediglich an deren Endbereich, d. h. im Bereich der letzten Windung, mit einem relativ geringen Oberflächenbereich der Kugeloberfläche. Auf diese Weise ist die Haft- und Gleitreibung zwischen der Schraubenfeder und dem als Kugel ausgebildeten Halteelement sehr gering, so dass die Drehung der Kugel während des Herausbewegens aus der korrespondierenden Ausformung und während des weiteren Bewegens des Magnetkörpers von der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung sowie zurück nicht behindert ist. Dies ermöglicht ein relativ leichtes und komfortables Bewegen des Magnetkörpers im Gehäuse zwischen der Gebrauchs- und Nichtgebrauchsstellung sowie ein Leichtes und dennoch sicheres Arretieren in der Nichtgebrauchsstellung und ein leichtes Bewegen aus der Nichtgebrauchsstellung heraus. Es ist natürlich auch die Verwendung einer Vielzahl anders ausgebildeter Federelemente zum Vorspannen des Halteelementes möglich, beispielsweise Blattfedern, Tellerfedern, Evolutfedern, Kegelfedern oder Ringfedern oder die Verwendung eines elastischen Formkörpers, beispielsweise aus Gummi, zum Vorspannen des Halteelementes.
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Vorteilhafterweise ist die Vorspannung des Federelementes einstellbar. Bei einer Schraubenfeder ist beispielsweise an dem der Kugel abgewandten Ende eine Stellschraube angeordnet, mittels welcher das Federelement spannbar oder entspannbar ist, um auf diese Weise die auf das als Kugel ausgebildete Halteelement wirkende Federkraft zu erhöhen bzw. zu reduzieren. Auf diese Weise ist die Federkraft ausreichend stark dimensionierbar, um ein selbstständiges Lösen des Magnetkörpers aus der Nichtgebrauchsstellung durch ein leichtes Herausrutschen der Kugel aus der Nut beispielsweise bei einer leichten Berührung zu vermeiden. Ebenso ist die Federkraft derart einstellbar, dass das Bewegen des Magnetkörpers aus der Nichtgebrauchsstellung heraus mit einem angemessenen Kraftaufwand ermöglicht ist. Sind derartige Einstellmöglichkeiten nicht vorhanden, ist von vornherein ein geeignet ausgebildetes und dimensioniertes Federelement auszuwählen, um sowohl die sichere Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung als auch die Bewegung des Magnetkörpers mit einem vertretbaren Kraftaufwand zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist eine maximale Auslenkung des Halteelementes in Richtung der Hubeinrichtung bzw. der Führungshülse einstellbar. Auf diese Weise ist eine Eindringtiefe des Halteelementes in die korrespondierende Ausformung einstellbar und dadurch beispielsweise begrenzbar, um das Bewegen des Magnetkörpers aus der Nichtgebrauchsstellung heraus zu erleichtern. Sitzt beispielsweise die Kugel mit nahezu ihrem halben Umfang in der als Nut ausgebildeten korrespondierenden Ausformung, ist der Magnetkörper in der Nichtgebrauchsstellung sehr sicher gehaltert. Es ist dann aber relativ schwer, die Kugel aus der Nut herauszubewegen und dadurch den Magnetkörper aus der Nichtgebrauchsstellung herauszubewegen. Ist die Eindringtiefe der Kugel in die Nut auf einen sehr kleinen Kugelbereich begrenzt, ist diese Bewegung erheblich vereinfacht. Durch eine Optimierung der Einstellung ist sowohl die sichere Halterung des Magnetkörpers in der Nichtgebrauchsstellung als auch dessen Herausbewegen aus der Nichtgebrauchsstellung erreichbar.
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Zweckmäßigerweise ist/sind das Gehäuse und/oder die Hubeinrichtung und/oder die Führungshülse und/oder das Halteelement aus Metall und/oder aus Kunststoff ausgebildet. Eine Ausführung aus Metall ist besonders robust und ermöglicht eine sehr lange Einsatzdauer, eine Ausführung aus Kunststoff reduziert das Gewicht, verhindert Korrosion und es tritt keine Magnetisierung von Teilen der Magneteinheit durch den Magnetkörper auf. Es sind beispielsweise auch Kombinationen möglich, zum Beispiel mit Kunststoff beschichtetes Metall, um die Robustheit zu erreichen und Korrosion zu vermeiden, oder beispielsweise faserverstärkter Kunststoff, um die Robustheit der Kunststoffausführung zu erhöhen.
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Vorzugsweise weist das Gehäuse zumindest ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Schalungselementes auf. Bevorzugt weist das Gehäuse eine Mehrzahl derartiger Befestigungsmittel auf, so dass die Magneteinheit mit einer Vielzahl unterschiedlicher Schalungselemente verwendbar ist und auf vielfältige Weise an diesen zu befestigen ist. Beispielsweise sind an einer Oberseite des Gehäuses vier Befestigungsmittel ausgebildet, wobei sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung jeweils zwei Befestigungsmittel hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist das Schallungselement an mindestens zwei der Befestigungsmittel zu befestigen, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Schalungselement und der Magneteinheit vermieden ist. Dadurch ist das Schalungselement mittels der Magneteinheit sicher auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage festzusetzen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Befestigungsmittel als eine in einer Bohrung des Gehäuses angeordnete Gewindebuchse ausgebildet. Bei einer Mehrzahl von Befestigungsmittel weist das Gehäuse entsprechend eine Mehrzahl von Bohrungen mit jeweils einer derartigen Gewindebuchse auf. Die Gewindebuchsen sind beispielsweise in die Bohrungen des Gehäuses eingepresst oder, insbesondere bei einem Gehäuse aus Metall, beispielsweise eingeschweißt. Die Magneteinheit ist dann auf einfache Weise mit dem Schalungselement zu verschrauben.
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Die Magneteinheit ist besonders vorteilhaft als Positionierhilfe zum Positionieren von Schalungselementen zur Herstellung von Betonteilen verwendbar, insbesondere zur Herstellung von Betonfertigteilen. Die Schalungselemente können dabei sowohl neue als auch bereits existierende Schalungselemente sein. Die Magneteinheit kann mit dem jeweiligen Schalungselement stoff-, kraft- und/oder formschlüssig verbunden werden, beispielsweise verschraubt, verschweißt, verklebt oder mittels einer anderen Fügetechnik. Die Magneteinheit ist dabei an einer dem herzustellenden Betonteil abgewandten Seite des Schalungselementes angeordnet, um das Gießen des Betonteils nicht zu behindern.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
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1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Magneteinheit in einer Nichtgebrauchsstellung,
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2 schematisch eine Schnittdarstellung einer Magneteinheit in einer Gebrauchsstellung,
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3 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Führungshülse, und
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4 schematisch eine Führungshülse in Seitenansicht.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 und 2 zeigen eine Magneteinheit 1 zum Festsetzen von Schalungselementen für Betonteile auf einer ferromagnetischen Schalungsunterlage 2. Die Magneteinheit 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in welchem ein Magnetkörper 4 angeordnet ist, der über eine Hubeinrichtung 5 zwischen einer in
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1 dargestellten Nichtgebrauchsstellung, in welcher eine Unterseite des Magnetkörpers 4 von der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 beabstandet ist, und einer in 2 dargestellten Gebrauchsstellung, in der sich die Unterseite des Magnetkörpers 4 in Anlage mit der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 befindet, bewegbar ist. Die Hubeinrichtung 5 ist mit dem Magnetkörper 4 form-, stoff- und/oder kraftschlüssig verbunden, beispielsweise verschweißt oder verschraubt, und im Bereich eines vom Magnetkörper 4 abgewandten Endes als Griff zum Greifen durch eine menschliche Hand und/oder ein entsprechend ausgeformtes Werkzeug ausgebildet.
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Das Schalungselement selbst ist in den Figuren nicht dargestellt. Die Magneteinheit 1 ist mit einem derartigen Schalungselement zu koppeln und zusammen mit diesem auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 zu platzieren. Durch Bewegen des Magnetkörpers 4 in die Gebrauchsstellung ist dann die Magneteinheit 1 zusammen mit dem Schalungselement auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 fixiert. Durch eine Mehrzahl derartig platzierter Schalungselemente ist ein entsprechender Hohlraum auszubilden, welcher mit Beton auszugießen ist, um auf diese Weise das Betonteil, insbesondere das Betonfertigteil herzustellen. Durch Verschieben des Magnetkörpers 4 zurück in die Nichtgebrauchsstellung, d. h. durch das Abheben des Magnetkörpers 4 von der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2, ist die Magneteinheit 1 und dadurch das Schalungselement wieder von der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 zu lösen und zu entfernen.
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Zur sicheren Führen des Magnetkörpers 4 von der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung und zurück und zum planmäßigen und korrekten Aufsetzen des Magnetkörpers 4 auf die ferromagnetische Schalungsunterlage 2 ist die Hubeinrichtung 5 in einer Führungshülse 6 geführt. Die Führungshülse 6 ist in einer zentralen Öffnung in einer Oberseite des Gehäuses 3 angeordnet. Durch die Führungshülse 6 sind beispielsweise ein Verkanten des Magnetkörpers 4 während des Bewegen im Gehäuse 3 und während des Aufsetzens auf die ferromagnetische Schalungsunterlage 2 und eine Positionierungenauigkeit der Magneteinheit 1 und dadurch des Schalungselementes vermieden.
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Ein Innenquerschnitt der Führungshülse 6 und ein Querschnitt der Hubeinrichtung 5 in dem Bereich, welcher sich in der Führungshülse 6 bewegt, sind, um dies sicherzustellen, korrespondierend zueinander ausgebildet, im hier dargestellten Beispiel rund, in anderen Ausführungsformen jedoch beispielsweise auch vieleckig. Auch das Gehäuse 3 und der Magnetkörper 4 können in einer Vielzahl unterschiedlicher Formen ausgebildet sein, beispielsweise, wie hier dargestellt, quaderförmig, oder auch würfelförmig oder zylindrisch.
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Um insbesondere bei sehr hohen und/oder sehr langen und/oder runden Magnetkörpern 4 die exakte Führung des Magnetkörpers 4 im Gehäuse 3 zusätzlich zu unterstützen, können im Gehäuse 3 zusätzlich ein oder mehrere Führungselemente angeordnet sein. Diese Führungselemente sind beispielsweise als Stangen ausgebildet, welche im Innern des Gehäuses 3 an dessen Oberseite befestigt, beispielsweise verschweißt oder verschraubt sind und senkrecht nach unten in Richtung des Magnetkörpers 4 ragen. Der Magnetkörper 4 weist Ausnehmungen, beispielsweise in Form von Bohrungen auf, wobei jedes Führungselement in eine Bohrung hineinragt, so dass der Magnetkörper 4 an den Führungselementen während seiner Bewegung in die Gebrauchsstellung und zurück in die Nichtgebrauchsstellung an den Führungselementen entlang gleitet. Dadurch ist der Magnetkörper 4 gegen ein Verdrehen und Verkippen gesichert. Die Führungselemente sind zweckmäßigerweise derart lang ausgebildet, dass sie die Bohrungen auch in der Gebrauchsstellung des Magnetkörpers 4 nicht verlassen. Sind die Bohrungen im Magnetkörper 4 nicht als Durchgangsbohrungen, sondern als Sacklöcher ausgebildet, so sind diese ausreichend tief auszubilden, so dass der Magnetkörper 4 ohne eine Behinderung durch die Führungselemente in die Nichtgebrauchsstellung anhebbar ist.
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In der Gebrauchsstellung des Magnetkörpers 4 liegt ein verdickter oberer Bereich der Hubeinrichtung 5, d. h. ein Bereich vergrößerten Querschnitts, an einer Oberseite der Führungshülse 6 bzw. an der Oberseite des Gehäuses 3 an, so dass das Gehäuse 3 durch den magnetisch an der Schalungsunterlage 2 befestigten Magnetkörper 4 und die an diesem befestigte Hubeinrichtung 5 form- und/oder kraftschlüssig gegen die Schalungsunterlage 2 gepresst ist.
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Durch die Hub- und Absenkbewegung des Magnetkörpers 4 mittels der in der Führungshülse 6 geführten Hubeinrichtung 5 senkrecht zur Schalungsunterlage findet während dieser Bewegungen keine Einleitung von Querkräften in die Magneteinheit 1 und über diese in das Schalungselement statt. Auf diese Weise ist eine Verschiebung des positionierten und ausgerichteten Schalungselementes während der Überführung des Magnetkörpers 4 in die Gebrauchsstellung verhindert.
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In der Nichtgebrauchsstellung des Magnetkörpers 4 ist die Hubeinrichtung 5 und über diese der Magnetkörper 4 über als Kugeln ausgebildete Halteelemente 7 mit der Führungshülse 6 formschlüssig und/oder kraftschlüssig gekoppelt, so dass der Magnetkörper 4 in der Nichtgebrauchsstellung gehaltert ist und nur durch eine äußere Krafteinwirkung in die Gebrauchsstellung verschiebbar ist. Zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Kopplung greifen die als Kugeln ausgebildeten Halteelemente 7, wenn sich der Magnetkörper 4 in der Nichtgebrauchsstellung befindet, in eine als Nut ausgebildete korrespondierende Ausformung 8 in der Hubeinrichtung 5 ein und fixieren dadurch die Hubeinrichtung 5 und den daran befestigten Magnetkörper 4 in dieser Stellung. Ein Querschnitt der Nut ist dabei vorteilhafterweise korrespondierend zu einem Querschnitt des Kugelteils ausgebildet, der in die Nut eindringen soll. Die Nut kann jedoch auch beispielsweise, wie hier dargestellt, mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sein, da dies die Herstellung vereinfacht. Um ein ausreichendes Eindringen der Kugel in die Nut zu ermöglichen, muss jedoch eine Breite der Nut zumindest einem maximalen Durchmesser des Teils der Kugel entsprechen, welcher in die Nut eingreifen soll, oder größer als dieser sein, und eine Tiefe der Nut muss zumindest einem Radius des Kugelteils entsprechen, der in die Nut eingreifen soll, oder größer als dieser sein, um ein ausreichendes Eindringen des als Kugel ausgebildeten Halteelementes 7 in die Nut und dadurch eine ausreichende form- und/oder kraftschlüssige Kopplung zu ermöglichen.
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Um sowohl das Hineinbewegen der als Kugeln ausgebildeten Halteelemente 7 in die als Nut ausgebildete korrespondierende Ausformung 8 als auch das Herausbewegen aus dieser zu ermöglichen, sind die Halteelemente 7 federbelastet und, zumindest wenn sie nicht in der korrespondierenden Ausformung 8 angeordnet sind, mittels des jeweiligen Federelementes 9 in Richtung der Hubeinrichtung 5 vorgespannt. Zu diesem Zweck sind die als Kugeln ausgebildeten Halteelemente 7, wie in den 3 und 4 näher dargestellt, in Kugelhalter 10 angeordnet, welche in Aufnahmen der Führungshülse 6 eingeschraubt und radial zur Hubeinrichtung 5 ausgerichtet sind.
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Wie in den 3 und 4 dargestellt, sind über einen Umfang der Führungshülse 6 gleichmäßig verteilt, vier derartige Kugelhalter 10 radial in die Führungshülse 6 eingeschraubt. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Halterung der Hubeinrichtung 5 und des mit dieser gekoppelten Magnetkörpers 4. Von der Hubeinrichtung 5 aus betrachtet in radialer Richtung hinter der jeweiligen Kugel ist jeweils ein als Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 9 angeordnet, so dass die Kugeln in radialer Richtung auf die Hubeinrichtung 5 zu mittels der Federelemente 9 vorgespannt sind.
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In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsformen könnten die Kugelhalter 10 auch in der Hubeinrichtung 5 angeordnet sein und die korrespondierende Ausformung 8 für die als Kugeln ausgebildeten Halteelemente 7 könnte in der Führungshülse 6 ausgebildet sein. Des Weiteren ist auch eine Kombination dieser beiden Ausführungsformen möglich.
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Durch die als Kugeln ausgebildeten Halteelemente 7, über welche der Formschluss und/oder Kraftschluss über die Führungshülse 6 und die Hubeinrichtung 5 zwischen dem Gehäuse 3 und dem Magnetkörper 4 hergestellt ist, ist der Magnetkörper 4 in der Nichtgebrauchsstellung sicher gehaltert und insbesondere auf einfache Weise ohne einen zu hohen Kraftaufwand in die Gebrauchsstellung zu überführen, da die Kugeln sich während des Herausbewegens aus der korrespondierenden Ausformung 8 drehen können, so dass die Haftreibung und Gleitreibung zwischen den Halteelementen 7 und der korrespondierenden Ausformung 8, um die Halteelemente 7 aus der korrespondierenden Ausformung 8 heraus zu bewegen, aufgehoben oder zumindest deutlich reduziert sind.
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Die Kugeln drehen sich während des Herausbewegens aus der als Nut ausgebildeten korrespondierenden Ausformung 8 und bewegen sich gleichzeitig radial in Richtung des jeweiligen Federelementes 9, wodurch dieses gespannt wird. Da das als Kugel ausgebildete Halteelement 7 die jeweilige Schraubenfeder lediglich an deren Endbereich, d. h. im Bereich der letzten Windung, mit einem relativ geringen Oberflächenbereich der Kugeloberfläche berührt, ist die Haft- und Gleitreibung zwischen der Schraubenfeder und dem als Kugel ausgebildeten Halteelement 7 sehr gering, so dass die Drehung der Kugel während des Herausbewegens aus der korrespondierenden Ausformung 8 und während des weiteren Bewegen des Magnetkörpers 4 von der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung sowie zurück nicht behindert ist. Dies ermöglicht ein relativ leichtes und komfortables Bewegen des Magnetkörpers 4 im Gehäuse 3 zwischen der Gebrauchs- und Nichtgebrauchsstellung sowie ein leichtes und dennoch sicheres Arretieren in der Nichtgebrauchsstellung und ein leichtes Bewegen aus der Nichtgebrauchsstellung heraus.
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In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform können in der Hubeinrichtung 5 auch eine Mehrzahl dieser korrespondierenden Ausformungen 8, d. h. der Nuten in Bewegungsrichtung der Hubeinrichtung 5 hintereinander angeordnet ausgebildet sein. Auf diese Weise ist eine Mehrzahl von Nichtgebrauchsstellungen möglich, in welchen der Magnetkörper 4 mittels der Halteelemente 7 haltbar ist. Die Nichtgebrauchsstellungen unterscheiden sich dabei bei auf die ferromagnetische Schalungsunterlage 2 aufgesetzter Magneteinheit 1 durch die Abstände des Magnetkörpers 4, genauer gesagt dessen Unterseite, von der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2.
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Auf diese Weise ist beispielsweise der Magnetkörper 4 zunächst in einer ersten Nichtgebrauchsstellung arretierbar, in welcher dessen Unterseite einen relativ großen Abstand zur ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 aufweist. In dieser Position wirken aufgrund des großen Abstandes noch keine magnetischen Anziehungskräfte zwischen der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 und dem Magnetkörper 4, so dass die Magneteinheit 1 auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 frei bewegbar ist. Danach ist der Magnetkörper 4 in eine zweite Nichtgebrauchsstellung in Richtung der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 bewegbar, d. h. auf diese absenkbar, wobei die Unterseite des Magnetkörpers 4 bereits stark an die ferromagnetische Schalungsunterlage 2 angenähert ist, diese jedoch noch nicht berührt. In dieser Stellung wirkt bereits eine teilweise magnetische Anziehungskraft zwischen dem Magnetkörper 4 und der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2, so dass die Magneteinheit 1 zwar noch bewegbar ist, beispielsweise auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 verschiebbar ist, aber nicht mehr von dieser ohne großen Kraftaufwand abzuheben wäre.
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Dies ist beispielsweise bei vertikal ausgerichteten ferromagnetischen Schalungsunterlagen 2 von Vorteil, da die Magneteinheit 1 dann zwar noch verschiebbar und auf diese Weise das Schalungselement exakt positionierbar und ausrichtbar ist, die Magneteinheit 1 fallt jedoch nicht von allein von der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 herunter. Zum endgültigen Festsetzen des Schalungselementes auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 ist der Magnetkörper 4, nachdem das Schalungselement exakt ausgerichtet und positioniert ist, dann in die Gebrauchsstellung auf die ferromagnetische Schalungsunterlage 2 abzusenken.
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In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist die Vorspannung der Federelemente 9 einstellbar. Bei einer Schraubenfeder ist beispielsweise an dem der Kugel abgewandten Ende eine Stellschraube angeordnet, mittels welcher das Federelement 9 spannbar oder entspannbar ist, um auf diese Weise die auf das als Kugel ausgebildete Halteelement 7 wirkende Federkraft zu erhöhen bzw. zu reduzieren. Auf diese Weise ist die Federkraft ausreichend stark dimensionierbar, um ein selbstständiges Lösen des Magnetkörpers 4 aus der Nichtgebrauchsstellung durch ein leichtes Herausrutschen der Kugel aus der Nut beispielsweise bei einer leichten Berührung zu vermeiden. Ebenso ist die Federkraft derart einstellbar, dass das Bewegen des Magnetkörpers 4 aus der Nichtgebrauchsstellung heraus mit einem angemessenen Kraftaufwand ermöglicht ist. Sind derartige Einstellmöglichkeiten, wie in der hier dargestellten Ausführungsform, nicht vorhanden, ist von vornherein ein geeignet ausgebildetes und dimensioniertes Federelement 9 auszuwählen, um sowohl die sichere Halterung des Magnetkörpers 4 in der Nichtgebrauchsstellung als auch die Bewegung des Magnetkörpers 4 mit einem vertretbaren Kraftaufwand zu ermöglichen.
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Eine weitere, alternative oder zusätzliche Möglichkeit, um durch eine Einstellmöglichkeit sowohl die sichere Halterung des Magnetkörpers 4 in der Nichtgebrauchsstellung als auch die Bewegung des Magnetkörpers 4 mit einem vertretbaren Kraftaufwand zu ermöglichen und beispielsweise über einen langen Einsatzzeitraum immer wieder anpassen zu können, ist eine Einstellmöglichkeit einer maximalen Auslenkung der Halteelemente 7 in Richtung der Hubeinrichtung 5. Dies ist im hier dargestellten Beispiel durch Hineinschrauben der Kugelhalter 10 in Richtung der Hubeinrichtung 5 oder durch Herausschrauben von der Hubeinrichtung 5 weg möglich. Auf diese Weise ist eine Eindringtiefe der Halteelemente 7 in die korrespondierende Ausformung 8 einstellbar und dadurch beispielsweise begrenzbar, um das Bewegen des Magnetkörpers 4 aus der Nichtgebrauchsstellung heraus zu erleichtern.
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Sitzt beispielsweise die Kugel mit nahezu ihrem halben Umfang in der als Nut ausgebildeten korrespondierenden Ausformung 8, ist der Magnetkörper 4 in der Nichtgebrauchsstellung sehr sicher gehaltert. Es ist dann aber relativ schwer, die Kugel aus der Nut herauszubewegen und dadurch den Magnetkörper 4 aus der Nichtgebrauchsstellung herauszubewegen. Ist dieser Kraftaufwand zu hoch, sind die Kugelhalter 10 soweit aus der Führungshülse 6 radial von der Hubeinrichtung 5 weg herauszuschrauben, bis die Eindringtiefe der Kugeln in die Nut auf einen sehr kleinen Kugelbereich begrenzt ist, wodurch die Bewegung der Kugeln aus der Nut heraus wesentlich vereinfacht ist. Durch eine Optimierung der Einstellung ist sowohl die sichere Halterung des Magnetkörpers 4 in der Nichtgebrauchsstellung als auch dessen einfaches Herausbewegen aus der Nichtgebrauchsstellung erreichbar.
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Zur Befestigung der Magneteinheit 1 am Schalungselement weist das Gehäuse 3 Befestigungsmittel 11 auf. Diese Befestigungsmittel 11 sind im hier dargestellten Beispiel als Gewindebuchsen ausgebildet, welche in Bohrungen in der Oberseite des Gehäuses 3 angeordnet sind. Die Gewindebuchsen sind beispielsweise in die Bohrungen des Gehäuses 3 eingepresst oder, insbesondere bei einem Gehäuse 3 aus Metall, beispielsweise eingeschweißt. Die Magneteinheit 1 ist mittels der Gewindebuchsen auf einfache Weise mit dem Schalungselement zu verschrauben.
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Vorteilhafterweise weist das Gehäuse 3 eine Mehrzahl derartiger Befestigungsmittel 11 auf, so dass die Magneteinheit 1 mit einer Vielzahl unterschiedlicher Schalungselemente verwendbar ist und auf vielfältige Weise an diesen zu befestigen ist. Beispielsweise sind an der Oberseite des Gehäuses 3 vier Befestigungsmittel 11 in Form der Gewindebuchsen ausgebildet, wobei sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Gehäuses 3 jeweils zwei Befestigungsmittel 11 hintereinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist das Schalungselement an mindestens zwei der Befestigungsmittel 11 zu befestigen, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Schalungselement und der Magneteinheit 1 vermieden ist, d. h. es ist sowohl ein Verschieben als auch ein Verdrehen der Magneteinheit 1 in Bezug zum Schalungselement vermieden. Dadurch ist das Schalungselement mittels der Magneteinheit 1 sicher auf der ferromagnetischen Schalungsunterlage 2 festzusetzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Magneteinheit
- 2
- Schalungsunterlage
- 3
- Gehäuse
- 4
- Magnetkörper
- 5
- Hubeinrichtung
- 6
- Führungshülse
- 7
- Halteelement
- 8
- Ausformung
- 9
- Federelement
- 10
- Kugelhalter
- 11
- Befestigungsmittel