DE19725350A1 - Verbindungselement für rohrförmige Bauelemente - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement für rohrförmige Bauelemente, insbesondere für Leuchten und Rega­ le.

Aus der Praxis ist beispielsweise bei der Fertigung von Leuchtensystemen für die Innenraumbeleuchtung bekannt, ein Trägerrohr mit mehreren im Abstand voneinander angeordneten Bohrungen zu versehen. Im Bereich dieser Bohrungen werden dann einzelne Leuchten angebracht, beispielsweise in Gestalt von Niedervolt-Halogenstrahlern. Die Leuchten besitzen einen Schraubsockel, der im Bereich der Radialbohrung in das Trä­ gerrohr eingeschraubt wird. Hierzu ist die Radialbohrung nach zwei verschiedenen Systemen mit einem Gewinde versehen. Bei dem ersten System wird in die Radialbohrung einfach ein Ge­ winde eingeschnitten, wobei aufgrund der geringen Wandstärke der Rohre im allgemeinen lediglich ein bis zwei Gewindegang­ segmente zur Verfügung stehen und die Schraubverbindung des­ halb nicht besonders haltbar ist. Darüber hinaus besitzt das Gewinde keinen Gewindeeinlaufbereich, wodurch die Montage der Leuchtenelemente erschwert wird. Um diese Nachteile zu kom­ pensieren, wird bei diesem System so gearbeitet, daß im In­ nenraum des Rohres ein möglichst großer Grat entsteht, der möglicherweise zusätzliche Gewindegänge tragen kann. Dieser Grat ist scharfkantig und führt in vielen Fällen dazu, daß das Versorgungskabel, das durch das Trägerrohr und die Ra­ dialbohrung in die Leuchte verläuft, beim Bewegen des Leuch­ tenelementes beschädigt wird. Sowohl die mechanische als auch die elektrische Sicherheit ist bei diesem System bedenklich.

Bei einem zweiten System wird ein ringförmiges Gewindestück im Bereich der Radialbohrung aufgesetzt und aufgeschweißt. Diese Arbeitsgänge sind aufwendig und führen aufgrund der sichtbaren Schweißstelle zu einer unschönen optischen Er­ scheinung. Auch bei diesem System ist ein im Bereich der Ra­ dialbohrung nach innen in das Trägerrohr ragender Grat vor­ handen, der das Stromkabel beschädigen kann. Auch dieses Sy­ stem weist entsprechende Nachteile auf.

Auch auf anderen Gebieten, wie z. B. bei der Befestigung von horizontalen Streben an senkrecht verlaufenden Regalgrundträ­ gern gibt es ähnliche technische und optische Probleme.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbin­ dungselement für rohrförmige Bauelemente dahingehend zu ver­ bessern, daß sich der optische Eindruck der Verbindung durch Verwendung der neuen Verbindungselemente verbessern läßt und gegebenenfalls die mechanische oder die elektrische Sicher­ heit verbessert wird.

Diese Aufgabe wird von einem Verbindungselement mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst.

Weil ein Eingriffsabschnitt dazu vorgesehen ist, in eine Ra­ dialbohrung des Bauelements einzugreifen, ein Schaftabschnitt an den Eingriffsabschnitt anschließt und den Eingriffsab­ schnitt im Durchmesser überragt sowie eine den Eingriffsab­ schnitt und den Schaftabschnitt durchsetzende Bohrung vorge­ sehen sind, kann das Verbindungselement zunächst einfach in die Radialbohrung des Bauelements eingesetzt werden und so­ dann ein weiteres Bauteil von dem Schaftabschnitt her in die Bohrung eingeführt werden. Hierbei kommen für das weitere Bauteil Gewindeabschnitte in Betracht, die sich beim Ein­ schrauben in das Material der Bohrungswandung einschneiden, aber auch eingesteckte Elemente, die den Eingriffsabschnitt geeignet spreizen. Das Bauteil ist durch den Eingriffsab­ schnitt vor einem mechanischen und elektrischen Kontakt mit dem rohrförmigen Bauelement selbst geschützt. Außerdem über­ deckt der Eingriffsabschnitt ein im Inneren des rohrförmigen Bauelements im Bereich der Radialbohrung entstehenden Grat.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Bohrung ein Innengewinde trägt. Hierdurch können Zubehörteile mit wenig Kraftaufwand in das Verbindungselement eingeschraubt werden. Dabei ist au- ßerdem vorteilhaft, wenn sich der Innendurchmesser und/oder der Außendurchmesser des Eingriffsabschnitts zu seinem frei­ en, dem Schaftabschnitt abgewandten Ende hin verjüngen, weil dann im ersten Fall das eingeschraubte oder eingesteckte Bau­ teil den Eingriffsabschnitt aufweitet und formschlüssig oder kraftschlüssig in der Radialbohrung sichert. Im zweiten Falle wird das Einführen des Eingriffsabschnittes in die Radialboh­ rung erleichtert.

Ein optisch und mechanisch einwandfreier Kontakt zwischen dem Schaftabschnitt und dem rohrförmigen Bauelement wird er­ reicht, wenn der Schaftabschnitt an seinem dem Eingriffsab­ schnitt zugewandten Ende einen Bund trägt. Dabei ist der Bund vorteilhaft stirnseitig mit einer Kontur versehen, die an die Oberfläche des Bauelements im Bereich der Radialbohrung ange­ paßt ist. Ein nahezu spaltfreier Aufbau ergibt sich, wenn die Kontur der Durchdringungsfläche des Schaftabschnittes und des Bauelements entspricht. Die Kontur umgreift das Bauelement zum Teil und gewährleistet, daß sich das Verbindungselement beim Einschrauben des Anbauteils nicht in der Bohrung ver­ dreht.

Der Eingriffsabschnitt kann in die Radialbohrung eingeclipt werden, wenn der Eingriffsabschnitt wenigstens eine Federzun­ ge aufweist. Dabei ergibt sich ein formschlüssiger Halt des Verbindungselements in der Radialbohrung, wenn die wenigstens eine Federzunge einen Rücksprung in unmittelbare Nachbar­ schaft des Schaftabschnittes trägt. Dabei ist vorteilhaft die axiale Höhe des Rücksprungs so gewählt, daß sie der Wandstär­ ke des rohrförmigen Bauelements im Bereich der Radialbohrung entspricht.

Der Schaftabschnitt kann gemäß einer besonderen Ausführungs­ form zweiteilig sein und von einer mit dem Eingriffsabschnitt einstückigen Innenhülse sowie von einer Außenhülse gebildet sein. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, daß die Innenhülse aus einem anderen Material gefertigt ist als die Außenhülse. Beispielsweise kann die Innenhülse aus Kunststoff sein, wäh­ rend die Außenhülse aus Metall ist. Diese Ausführungsform ist besonders geeignet für eine galvanische Oberflächenveredelung der Außenhülse.

Eine einfache und preiswerte Konstruktion ergibt sich, wenn das Verbindungselement einstückig aus Kunststoff, beispiels­ weise im Spritzgußverfahren, gefertigt ist.

Eine vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Verbin­ dungselemente ist die Verwendung als Verbindung zwischen ei­ nem Trägerrohr und einem anzuschraubenden Leuchtenelement. Eine weitere Vorteilhafte Verwendung ist die Verwendung des Verbindungselements zwischen einem Trägerrohr eines Regal­ grundgerüstes und einem Regalelement. Dabei kann das Verbin­ dungselement vorgefertigt als Teil des Leuchtenelements oder des Regalelements vorliegen.

Weiterhin kann das Verbindungselement ohne weiteres oder mit zusätzlichen Dichtelementen fluiddicht mit dem rohrförmigen Bauelement verbunden werden, so daß sich derartige Verbindun­ gen für Leitungsverbindungen z. B. für Gase, Druckluft, Wasser oder Hydraulik eignen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeich­ nung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: ein Verbindungselement in einer Seitenansicht in der Axialrichtung des rohrförmigen Bauelements;

Fig. 2: das Bauelement gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht im Querschnitt zusammen mit dem rohrförmigen Bau­ element; sowie

Fig. 3: die Anordnung aus Fig. 2 in zusammengesetztem Zu­ stand.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Verbindungselement insgesamt mit 1 bezeichnet. Das Verbindungselement 1 ist in einer Seitenansicht dargestellt und umfaßt einen Schaftab­ schnitt 2 von im wesentlichen zylindrischer Gestalt. Der Schaftabschnitt 2 trägt an einem Ende eine umlaufende Fase 3. An dem der Fase 3 abgewandten Ende ist der Schaftabschnitt 2 entlang einer etwa zylindrischen Schnittfläche ausgeschnit­ ten, die einen in der Darstellung gemäß Fig. 1 einen nur als Kante sichtbaren Bund 4 bildet. Im Bereich des Bundes 4 geht der Schaftabschnitt 2 in einen Eingriffsabschnitt 5 über, der von zwei Federzungen 6 gebildet ist. Die Federzungen 6 weisen jeweils einen dem Schaftabschnitt 2 zugewandten Rücksprung 7 sowie eine Einführungsschräge 8 auf. Der Rücksprung 7 bildet eine teilweise ringförmige Nut, die im wesentlichen parallel zu dem Bund 4 verläuft. Die beiden Federzungen 6 sind durch einen in der Figur nicht sichtbaren Schlitz voneinander ge­ trennt, dessen Trennebene mittig durch das Verbindungselement 1 in der Zeichenebene verläuft.

Die Fig. 2 zeigt das Verbindungselement gemäß Fig. 1 in ei­ ner um 90° gedrehten Seitenansicht entlang der Trennlinie II-II in Fig. 1.

Der Schaftabschnitt 2 trägt den hier erkennbaren ringförmigen Bund 4 an seiner den Federzungen 6 zugewandten Seite. Der Schlitz 10 trennt die beiden Federzungen voneinander. Die Fe­ derzungen 6 weisen zwischen der Einführungsschräge 8 und dem Ringbund 4 den Rücksprung 7 auf, der an seiner dem Ringbund 4 abgewandten Seite zur Ausbildung einer Rastnase 11 führt. An seiner Innenseite trägt das Verbindungsstück 1 eine Durch­ gangsbohrung 12, die im Bereich des Schaftabschnittes 2 zy­ lindrisch ist und sich von dort aus im Bereich des Eingriffs­ abschnittes 5 konisch verjüngt. Die Bohrung ist mit einem In­ nengewinde 13 versehen.

Ein rohrförmiges Bauelement, beispielsweise ein Träger für Leuchtensysteme, ist mit 15 bezeichnet. In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist das rohrförmige Bauelement 15 in einem Querschnitt von der Seite und nur in seiner oberen Hälfte in abgebrochener Darstellung gezeigt. Das Bauelement 15 trägt ein radial in die Wandung eingebrachtes Loch 16, das in sei­ nem Durchmesser dem Außendurchmesser der ringförmigen Nut 7 gleicht. Der äußere Randbereich des Bauelements 15 um das Loch 16 herum weist dieselbe Oberflächenform auf wie der Ringbund 4 des Verbindungselements 1.

An der dem Bauelement 15 abgewandten Seite des Verbindungs­ elements 3 ist in abgebrochener Darstellung ein Gewindebolzen 17 schematisch dargestellt.

Die Fig. 3 schließlich zeigt das rohrförmige Bauelement 15, bei dem das Verbindungselement 1 in das Loch 16 eingesetzt und eingerastet ist. Die perspektivische Darstellung gemäß Fig. 3 veranschaulicht die Kontur der Oberfläche des Bauele­ ments 15 und des entsprechenden Ringbundes 4, der der äußeren Oberfläche im Bereich des Lochs 16 angepaßt ist.

In der Praxis wird das Verbindungselement 1 wie folgt verwen­ det. Das rohrförmige Bauelement 15 soll über das Verbindungs­ stück 1 mit einem weiteren Bauteil verbunden werden, wobei das weitere Bauteil den Gewindebolzen 17 aufweist. Dazu wird das Verbindungselement mit seiner Einführungsschräge 8 in das vom Durchmesser her an die Ringnut 7 angepaßte Loch 16 einge­ führt und mit einer gewissen Kraft hereingepreßt. Die Einfüh­ rungsschrägen 8 sorgen dafür, daß die Federzungen 6 des Ein­ griffsbereichs 5 nachgeben und die Rastnasen 11 auf der In­ nenseite des Bauelements 15 randseitig hinter den Rand des Loches 16 greifen. Dadurch ist das Verbindungselement in dem Loch 16 eingerastet, wobei der Ringbund 4 im wesentlichen vollflächig am äußeren Randbereich um das Loch 16 herum an­ liegt. Ein eventuell beim Bohren des Loches 16 an der Innen­ seite des Bauelementes 15 entstandener Grat kann von den Rastnasen 11 beiseite gedrückt oder überdeckt werden. Das Verbindungselement 1 sitzt so zunächst unverlierbar in dem Loch 16. Ein weiteres Bauteil, beispielsweise ein Leuch­ tenelement, wird mit dem Gewindebolzen 17 in das Innengewinde 13 des Verbindungselements 1 hineingeschraubt. Sobald der Ge­ windebolzen den sich konisch verjüngenden Bereich des Innen­ gewindes 13 im Bereich des Eingriffsabschnitts 5 erreicht, wird dieser Eingriffsabschnitt auseinandergedrückt und die Verbindung fest verrastet. Der Eingriff des Verbindungsele­ mentes 1 in das Bauteil 15 wird dann form- und kraftschlüs­ sig.

Wenn der Verbindungsbolzen 17 hohl ist, können durch die ge­ samte so erhaltene Verbindung elektrische Versorgungsleitun­ gen gelegt werden, die beispielsweise das Leuchtenelement mit Strom versorgen. Das Verbindungselement 1 kann dabei als Spritzgußteil aus Kunststoff gefertigt sein und dadurch eine Beschädigung der elektrischen Leitung beim Drehen des Leuch­ tenbauteils verhindern.

Die Winkel des konisch Zulaufenden Innengewindes sowie der Einführungsschrägen 8, aber auch die Höhe der Rastnasen 11 ist in der Fig. 2 zu Zwecken der besseren Anschaulichkeit übertrieben dargestellt. Es reichen für die zunächst erfor­ derliche unverlierbare Steckverbindung und die nach Ein­ schrauben des Gewindebolzens 17 erreichte form- und kraft­ schlüssige Verbindung wesentlich kleinere Rastnasen 11 aus.

Die Verbindungselemente 1 können unter anderem auch zum Ver­ binden von Regalelementen mit rohrförmigen Trägern und für zahlreiche andere Anwendungen genutzt werden. Dabei werden allgemein als Vorteil eine einfache und sichere Montage, ein bündiges optisches Erscheinungsbild und eine preiswerte Her­ stellung und Montage erreicht. Außerdem wird durch die gesam­ te Gewindelänge des Innengewindes 13 eine sichere und feste Schraubverbindung erreicht, die zusammen mit der form- und kraftschlüssigen Verbindung wesentlich belastbarer ist als eine Gewinde, das lediglich in die Rohrwandung eingeschnitten wurde.

Claims (14)

1. Verbindungselement für rohrförmige Bauelemente, mit einem Eingriffsabschnitt (5), der dazu vorgesehen ist, in eine Radialbohrung (16) des Bauelements (15) ein­ zugreifen,
mit einem Schaftabschnitt (2), der an den Eingriffsab­ schnitt (15) anschließt und diesen im Durchmesser über­ ragt,
sowie mit einer den Eingriffsabschnitt (15) und den Schaftabschnitt (2) durchsetzenden Bohrung (12).

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bohrung (12) ein Innengewin­ de (13) trägt.

3. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sich der In­ nendurchmesser und/oder der Außendurchmesser des Ein­ griffsabschnitts (5) zu seinem freien, dem Schaftab­ schnitt (2) abgewandten Ende hin verjüngt.

4. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft­ abschnitt (2) an seinem dem Eingriffsabschnitt (5) zuge­ wandten Ende einen Bund (4) trägt.

5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (4) stirnseitig eine Kontur aufweist, die angepaßt ist an die die Radialbohrung (16) des Bauelements (15) umgebende äu­ ßere Oberfläche.

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Durchdringungsfläche des Schaftabschnittes (2) und des Bauelements (15) entspricht.

7. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein­ griffsabschnitt (5) wenigstens eine Federzunge (6) auf­ weist.

8. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die wenig­ stens eine Federzunge (6) einen dem Schaftabschnitt (6) benachbarten Rücksprung (7) aufweist.

9. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe des Rücksprunges (7) der Wandstärke des Bauelements (15) entspricht.

10. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft­ abschnitt (2) zweiteilig ist und von einer mit dem Ein­ griffsabschnitt (5) einstückigen Innenhülse sowie von ei­ ner Außenhülse gebildet ist.

11. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbin­ dungselement einstückig aus Kunststoff gefertigt ist.

12. Verwendung eines Verbindungselements nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche als Verbindung zwischen einem Trä­ gerrohr (15) und einem Leuchtenelement.

13. Verwendung eines Verbindungselements nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche 1 bis 11 als Verbindung zwischen einem Trägerrohr (15) und einem Regalelement.

14. Verwendung eines Verbindungselements nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche 1 bis 11 als Verbindung zwischen fluidführenden Rohren.