Kleπ-mschelle
Die Erfindung betrifft eine Klemmschelle zum Festlegen von Versorgungsleitungen, insbesondere von elektrischen oder optischen Kabeln und von Rohren und Schläuchen sowie eine Zugentlastung für Versorgungsleitungen, vorzugsweise zur Verwendung in Energieführungsketten, die solche Klemmschellen ent- hält.
Eine bekannte handelsübliche Klemmschelle zur Befestigung von elektrischen Kabeln besteht aus einem quaderförmigen Unterteil, welches auf einer stationären Fläche, beispielsweise auf einer Wand, festgeschraubt werden kann. Ein U-förmiges Oberteil mit parallelen, aber federnden Schenkeln kann so über das Unterteil gestülpt werden, daß die Innenflächen der Schenkel zwei gegenüberliegende seitliche Außenflächen des quaderförmigen Unterteils berühren. Auf den sich berührenden Flächen sind Rastelemente vorhanden, die ineinander eingreifen können. Dies sind beispielsweise Zahnleisten, die für die Außen- bzw. Innenflächen jeweils gegeneinander angestellt sind. Beim Überstülpen des Oberteils treffen relativ flache Zahnflanken aufeinander und die Zähne können mit geringer Kraft bei elasti- schem Nachgeben der federnden Schenkel übereinandergeschoben werden. Dagegen greifen beim Versuch des Abnehmens steile Zahnflanken, ggf. bis zum Formschluß, ineinander, wodurch das Abnehmen unmöglich wird. In dem durch Unterteil und Schenkel und Mittelstück des Oberteils begrenzten Kanal kann die fest- zulegende Leitung eingeklemmt werden. Zur weiteren Fixierung kann bei der bekannten Klemmschelle ggf. eine den Mittelbereich des Oberteils durchsetzende Schraube dienen.
Nachteilig bei der bekannten Klemmschelle ist es, daß mit ihr nur jeweils eine Leitung festgelegt werden kann. Speziell bei Energieführungsketten, die eine Mehrzahl von Leitungen führen, ist es oft wünschenswert, mehrere Leitungen übereinander festzulegen. Dies soll insbesondere der Zugentlastung innerhalb
längerer Ketten und beim Übergang von der Kette zur Versorgungseinheit oder zum Verbraucher dienen. Auch ist es schwierig, das Oberteil wieder vom Unterteil zu lösen. Wenn unerwartet starke Kräfte auf die Leitung einwirken, kann es zum Zer- reißen der Leitung und/oder zum Bruch der Schelle kommen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Klemmschelle anzugeben, mit der sich mehrere Versorgungsleitungen übereinander festlegen lassen und die zur Zugentlastung der Leitun- gen, insbesondere in Energieführungsketten, geeignet ist. Weitere Aufgaben ergeben sich aus bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.
Die beschriebene Aufgabe wird durch eine Klemmschelle nach dem Anspruch 1 gelöst.
Das Unterteil der neuen Klemmschelle ist nicht mehr wie beim Stand der Technik quaderförmig sondern besitzt - abgesehen von Zusatzeinrichtungen - ein trapezförmiges Profil. Die Schräg- seiten dieser Trapezform entsprechen in ihrer Neigung der Auswärtsneigung oder Aufweitung der Innenseiten der Schenkel des U-förmigen Oberteils. Daher ist es möglich, das Oberteil so auf das Unterteil aufzusetzen, daß die Außenseiten des Unterteils und die Innenseiten der Oberteilschenkel parallel verlaufen. Bei hinreichender Annäherung dieser korrespondierenden Flächen können die Rastelemente einrasten und die Schelle ist geschlossen.
Die neue Form, die darin besteht, daß die Schenkel des U-för- migen Oberteils nicht wie beim Stand der Technik parallel verlaufen sondern sich erweiternd nach außen geneigt sind, ermöglicht es, mehrere Oberteile übereinander zu stapeln. Durch die Auswärtsneigung der Schenkel ist nämlich die Außenbreite des Mittelteils im U-förmigen Oberteil kleiner als die Öffnung der Schenkel an ihren Enden, so daß ein zweites Oberteil über ein erstes gestülpt werden kann. Um das Einrasten des zweiten auf dem ersten Oberteil zu ermöglichen, ist es weiter notwendig, daß die Außenflächen des ersten Oberteils im
gleichen Winkel wie die Außenflächen des Unterteils geneigt sind und wie dieses geeignete . Rastelemente aufweisen.
Bevorzugte Rastelemente für die korrespondierenden Außen- bzw. Innenflächen sind Zahnleisten, deren Zähne um einen gewissen Betrag gegeneinander angestellt, d.h. asymmetrisch sind. Bei symmetrischen Zähnen würde die für das Auseinanderbiegen der Schenkel zum Übereinandergleiten der Zähne erforderliche Kraft beim Zusammenführen und Auseinandernehmen etwa gleich sein. Werden dagegen die Zahnfirste des Unterteils nach unten und die der Innenseiten des Oberteils nach oben verschoben, dann wird das Zusammensetzen erleichtert und das Auseinandernehmen erschwert, so daß man die gewünschte Fixierung erreicht. Je stärker die Asymmetrie der Zähne, desto stärker die Fixierung. Beträgt der stumpfere der Zahnflankenwinkel 90 Grad oder mehr, dann kommt es zum Formschluß, der durch einfaches Auseinanderziehen nur dann noch überwunden werden kann, wenn die Zähne elastisch nachgeben oder brechen.
Durch geeignete Formgebung der Rastelemente, insbesondere der Zahnleisten, nach den angegebenen Kriterien läßt sich erreichen, daß sich bei ausnahmsweise extremer Zugbelastung einer oder mehrerer Versorgungsleitungen die Klemmschelle öffnet und die Leitung freigibt. So wird vermieden, daß die Leitung reißt und es bei elektrischen Leitungen zu Kurzschlüssen oder bei Schläuchen zum Austreten des geförderten Fluids kommt, was unter Umständen größere Schäden verursachen kann.
Die obere Außenfläche des Unterteils und die Innenfläche des Mittelbereichs im Oberteil sind nach dem Schließen der Klemmschelle Auflageflächen für die festzulegende Leitung. Diese hat im allgemeinen einen runden Querschnitt und kann etwas nachgiebig sein. Ihr Kontaktbereich mit ebenen Auflageflächen ist jedoch relativ klein. Da die Leitung in der Schelle reib- schlüssig gehalten wird, ist es günstig, die Kontaktfläche möglichst groß zu machen. Daher haben die genannten Auflageflächen bevorzugt ein konkaves Profil. Da beim Stapeln mehrerer Oberteile auch die Außenfläche des Mittelbereichs des
Oberteils zur Auflagefläche für die Leitung wird, erhält auch diese Fläche zweckmäßig ein konkaves Profil.
Weiterhin bevorzugt weisen die konkaven Auflageflächen Rei- brippen auf, die quer zur Richtung der Versorgungsleitung verlaufen. Hierdurch wird der Reibschluß weiter erhöht.
Um eine noch weitergehende Fixierung und Abstützung der Leitung zu erreichen, ist es vorteilhaft, die konkaven Aufla- geflächen am Unter- und/oder am Oberteil durch geeignete An- formungen über die Stirnseiten der Klemmschelle hinaus in Richtung der Leitung zu verlängern.
Bevorzugt sind an den Stirnseiten des Unter- und/oder des Oberteils im Bereich der Zahnleisten der Außenflächen Endplatten vorhanden. Diese verhindern, daß über die Versorgungsleitung wirkende Längskräfte das Oberteil gegen das Unterteil verschieben können, was eine unbeabsichtigte Öffnung der Klemmschelle bewirken würde.
Das Unterteil der erfindungsgemäßen Klemmschelle kann in üblicher Weise, beispielsweise mittels einer das Teil durchsetzenden Schraube, auf einer Oberfläche oder an einem Bauteil befestigt werden. Bevorzugt sind jedoch an der Unterseite des Unterteils Mittel vorhanden, die eine Verankerung in Strukturen der Oberfläche oder des Bauteils ermöglichen. Die Art dieser Mittel richtet sich nach der Art dieser Strukturen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Unterteil zur Verankerung in einem C-Profil ausgebildet. Ein solches C-Pro- fil verläuft gewöhnlich quer zur Richtung der Versorgungsleitungen und kann beispielsweise auf einer Wand befestigt oder Bauteil eines Rahmens sein. Es kann mehrere Klemmschellen für mehrere parallele Versorgungsleitungen aufnehmen. Es ist nötig, Montage bzw. Demontage einer Klemmschelle ohne Verschiebung längs des Profils durchführen zu können, da hier andere Klemmschellen im Wege stehen können. In dieser Ausführungsform weist das Unterteil der erfindungsgemäßen Klemm-
schelle daher eine Ausformung auf, die eine Nut zum Aufstecken auf eine Kante des C-Profils und eine federnde Zunge, die hinter die andere Kante des C-Profils greifen kann, umfaßt. Wenn man das Unterteil mit der Nut auf eine Kante des C-Pro- fils aufsteckt und gegen das Profil drückt, kann die federnde Zunge unter Nachgeben über die andere Kante gleiten und hinter diese greifen. Um diese Verankerung wieder zu lösen, muß die Zunge wieder von der Kante weggedrückt werden. Hierzu ist ein das Unterteil durchsetzender Durchbruch vorteilhaft, durch den ein Werkzeug, zum Beispiel ein Schraubendreher, von oben gegen die Zunge gedrückt werden kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind an der Unterseite des Unterteils Klemmbacken mit Rastnocken angeformt. Diese können einen Profilstab umfassen, wobei die Rastnocken in Nuten in den Seitenflächen einrasten können. Dadurch wird die Klemmschelle auf dem Profilstab verankert. Der Profilstab kann Bauteil einer Vorrichtung, beispielsweise Quersteg eines End- oder Mittelgliedes einer Energieführungskette, sein. Vorteilhaft sind auch hier Durchbrüche im Unterteil vorhanden, durch die von oben mittels eines Werkzeugs die Klemmbacken von den Seitenflächen des Profilstabs weggedrückt werden können, wodurch das Unterteil aus der Verankerung gelöst wird.
Erfindungsgemäß kann das Oberteil der Klemmschelle auch an seiner Oberseite mit Mitteln zur Verankerung an einem über der Schelle positionierten Profilstab versehen sein. Vorzugsweise sind solche Mittel Klemmbacken mit Rastnocken, die einen Profilstab umfassen und wobei die Rastnocken in Nuten in den Seitenflächen des Profils einrasten.
Die Teile der erfindungsgemäßen Klemmschelle bestehen vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. So lassen sich die Federungseigenschaften einzelner Abschnitte leicht durch entsprechende Dimensionierung erreichen und die Oberflächendetails präzise ausformen.
Zur Erfindung gehört auch eine Zugentlastung für mehrere Ver-
sorgungsleitungen, welche die erfindungsgemäßen Klemmschellen umfaßt. Solche Zugentlastungen werden beispielsweise in Energieführungsketten in den Endgliedern, also beim Übergang der Versorgungsleitungen zu den Versorgungseinheiten und den Ver- brauchsstationen, und auch in Mittelgliedern benötigt. Eine solche Energieführungskette führt eine Mehrzahl von Versorgunsleitungen wie elektrische oder optische Kabel oder Schläuche für Fluide von stationären Versorgungseinheiten zu mobilen Verbrauchsstationen. Beispiele von Energieführungsketten sind in den Veröffentlichungen US-A-5 , 711 , 144 , WO-A-97/30299 und den dort zitierten Dokumenten beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Zugentlastung für mehrere übereinander- liegende Versorgungsleitungen umfaßt ein Unterteil und mehrere Oberteile einer erfindungsgemäßen Klemmschelle. Das Unterteil ist auf einer Oberfläche oder einem Bauteil befestigt. Ein erstes Oberteil ist auf dieses aufgesteckt und legt eine erste Versorgungsleitung fest. Ein zweites Oberteil ist auf das erste Oberteil aufgesteckt und legt eine zweite Versorgungs- leitung fest usw. Das letzte Oberteil ("Gipfelteil") kann die beschriebenen Mittel zur Verankerung in einem darüber befindlichen Profilstab versehen und an diesem verankert sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Zugentlastung für ein End- glied einer Energieführungskette umfaßt ein Unterteil der erfindungsgemäßen Klemmschelle, das in dem als C-Profil ausgebildeten unteren Quersteg des Endgliedes verankert ist, mehrere Oberteile, die wie beschrieben übereinandergesteckt sind und ggf. ein Gipfelteil, das mit Klemmbacken an dem als Pro- filstab mit seitlichen Nuten ausgebildeten oberen Quersteg verankert ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zugentlastung für ein Mittelglied einer Energieführungskette umfaßt ein Unterteil der erfindungsgemäßen Klemmschelle, das mittels Klemmbacken und Rastnocken an dem mit seitlichen Nuten versehenen unteren Quersteg des Mittelgliedes verankert ist, mehrere Oberteile sowie ggf. ein Gipfelteil, das ebenfalls mit
Klemmbacken an dem mit seitlichen Nuten versehenen oberen Quersteg des Mittelgliedes verankert ist.
Die Verankerung der Gipfelteile am oberen Quersteg des Kettenglieds ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil über die Versorgungsleitungen einwirkende Längskräfte sowohl auf den unteren als auch auf den oberen Quersteg abgeleitet werden, wodurch ein Umkippen der Zugentlastung aus dem Kettenglied heraus vermieden wird.
Die Erfindung wird durch die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen in perspektivischer Darstellung:
Fig. 1 ein zur Verankerung in C-Profilen geeignetes Unterteil einer erfindungsgemäßen Klemmschelle,
Fig. 2 ein Oberteil einer erfindungsgemäßen Klemmschelle,
Fig. 3 ein zur Verankerung an Profilstäben geeignetes Unterteil einer erfindungsgemäßen Klemmschelle,
Fig. 4 ein zur Verankerung an Profilstäben geeignetes Oberteil ("Gipfelteil"),
Fig. 5 eine auf einem C-Profil montierte Klemmschelle für zwei Versorgungsleitungen,
Fig. 6 eine an Profilstäben verankerbare Klemmschelle für zwei Versorgungsleitungen und in Vorderansicht,
Fig. 7 eine in einem Mittelglied einer Energieführungskette montierte Zugentlastung für drei Leitungen,
Fig. 8 drei in einem Endglied einer Energieführungskette montierte Zugentlastungen für eine, zwei und drei Leitungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Unterteil 1 der erfindungsgemäßen Klemmschelle besitzt geneigte Außenflächen 2, von denen eine zu sehen ist und die zweite sich auf der Rückseite befindet. Diese Flächen tragen Rastelemente in Form von Zahnleisten 3 ; die Firste 4 der Zähne sind relativ zur symmetrischen Form nach unten verschoben. Die als Auflagefläche für die Leitung dienende obere Außenfläche 5 ist konkav profiliert und zusätzlich mit Reibrippen 6 versehen. An den Stirnseiten im Bereich der Zahnleisten 3 sind Endplatten 7 angeformt. An der Unter- seite ist eine Ausformung 8 zu sehen, die eine Nut 9 aufweist, die auf eine Kante eines C-Profils aufgesteckt werden kann. Zur Verankerung im C-Profil dient eine in dieser Ansicht nicht sichtbare federnde Zunge auf der der Nut gegenüberliegenden Seite der Ausformung 8. Diese Zunge kann mit einem durch den Durchbruch 10 geführten Werkzeug in Richtung auf die Nut 9 gedrückt werden, wodurch die Verankerung im C-Profil gelöst wird so daß das Unterteil herausgenommen werden kann.
Fig. 2 zeigt ein U-förmiges Oberteil 11 der erfindungsgemäßen Klemmschelle. Seine Schenkel 12 sind nach außen geneigt, wobei der Neigungswinkel dem der Außenflächen 2 am passenden Unterteil nach Fig. 1 entspricht. Die Materialstärke der Schenkel 12 ist so bemessen, daß sie einer einwirkenden Kraft federnd nachgeben können. Die Innenflächen 13 der Schenkel sind mit Zahnleisten 14 versehen, deren Firste 15 nach oben verschoben sind, sodaß sie beim Aufstecken des Oberteils 11 auf das Unterteil 1 in die Zahnleisten 3 einrasten und einen Widerstand gegen das Abnehmen bewirken. Die Außenflächen 16 der Schenkel 12 tragen ebenfalls Zahnleisten 17, die in ihrer Neigung und Anstellung den Zahnleisten 3 auf den seitlichen Außenflächen 2 des Unterteils 1 entsprechen. Die Außenfläche 18 des Mittelbereichs ist als Auflagefläche für die Leitung konkav geformt und mit Reibrippen 19 versehen. Sie ist außerdem durch Anfor- mungen 20 über die Stirnseiten hinaus verlängert. An den Stirnseiten sind im Bereich der Zahnleisten 17 Endplatten 21 vorhanden, welche eine Verschiebung eines weiteren aufgesteckten Oberteils in Längsrichtung verhindern. Auch die hier nicht sichtbare Innenfläche 22 des Mittelbereichs ist konkav ausge-
formt und mit Reibrippen versehen.
Eine andere Ausführungsform für ein Unterteil 23 zeigt Fig. 3. Anstelle der Ausformung 8 nach Fig. 1 sind hier zwei Klemm- backen 24 vorhanden, die au den Innenseiten Rastnocken 25 tragen. Die Durchbrüche 26a gestatten es, miteis eines von oben eingeführten Werkzeugs die federnden Klemmbacken 24 nach außen zu biegen, um den Eingriff der Rastnocken 25 in die Nut des tragenden Profilstabs aufzuheben und das Unterteil von diesem abnehmen zu können.
Fig. 4 stellt ein Oberteil 26 dar, das als höchstes Oberteil ("Gipfelteil") eine Verankerung in einem oberen Profilstab bewirken kann. Es kann mit seinen Schenkeln 27, die eine dem darunterliegenden Oberteil entsprechende Neigung haben, auf dieses aufgesetzt und mittels der mit Rastnocken 29 versehenen Klemmbacken 28 in den Nuten eines oberen Profilstabs verankert werden.
Ein C-Profil 30 mit einer darin verankerten Klemmschelle 31 für zwei Leitungen zeigt Fig. 5. Die Schelle 31 ist aus dem Unterteil 1 und zwei Oberteilen 11 zusammengesetzt, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt sind. Dadurch werden die Kanäle 32 für die Aufnahme von Versorgungsleitungen gebildet. Infolge der Außenneigung der Außenflächen 16 entsteht zwischen den Außenflächen aufeinandergesteckter Teile ein Spalt 33, in den ein Werkzeug zum Auswärtsbiegen des Schenkels 12 eingeführt werden kann, wodurch das Abnehmen des Oberteils 11 möglich wird.
In Fig. 6 ist eine Zugentlastung 34 für zwei Leitungen abgebildet, die aus einem Unterteil 23, zwei Oberteilen 11 und einem Gipfelteil 26 besteht und an zwei Profilstäben verankert werden kann.
Fig. 7 zeigt ein Mittelglied 35 einer Energieführungskette mit eingebauter Zugentlastung 36 für drei Leitungen 42. Das Mittelglied besteht aus zwei sich gegenüberliegenden Seitenteilen
37, 38 sowie einem oberen 39 und einem unteren Quersteg 40. Die Querstege weisen Nuten 41 auf, in die die Rastnocken der Klemmbacken 24, 28 eingerastet sind. Die gesamte Zugentlastung besteht aus einem Unterteil 23, drei Oberteilen 11 und einem Gipfelteil 26. Die Leitungen 42 werden in den Kanälen 32 fixiert und liegen auf den konkaven Auflageflächen 5, 18, 22 auf.
Schließlich ist in Fig. 8 noch ein Endglied 43 einer Energie- führungskette mit drei erfindungsgemäßen Zugentlastungen 44, 45, 46 dargestellt. Das Endglied 43 besteht aus Seitenteilen 47, 48, die im unteren Bereich durch ein C-Profil 49 und oben durch einen Profilstab 50 als Querstege verbunden sind. Die Zugentlastungen sind jeweils aus im C-Profil verankerten Un- terteilen 1 und einer entsprechenden Zahl von Oberteilen 11 aufgebaut und führen eine, zwei und drei Leitungen 42.
Diese Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäße Klemmschelle sehr flexibel zum Aufbau von Zugentlastungen nach den unter- schiedlichsten Anforderungen eingesetzt werden kann. Sie besteht nur aus wenigen unterschiedlichen Teilen, die sich gut für die Serienfertigung eignen.
Kleiranschelle
Bezugs zeichenliste
Unterteil seitliche Außenfläche des Unterteils Zahnleiste Zahnfirste obere Außenfläche des Unterteils , 19 Reibrippe , 21 Endplatte Ausformung der Unterseite Nut 0, 26a Durchbruch 1 Oberteil 2 Schenkel des Oberteils Innenflächen der Schenkel 4, 17 Zahnleisten 5 Zahnfirste 6 Schenkelaußenfläche 8 Außenfläche des Mittelbereichs 0 Verlängerung von 18 2 Innenfläche des Mittelbereichs 3 Unterteil 4, 28 Klemmbacken 5, 29 Rastnocken 6 Oberteil (Gipfelteil) 7 Schenkel des Oberteils 26 0, 42 C-Profil 1 Klemmschelle Kanal für Leitung Spalt , 36 Zugentlastung Mittelglied , 38 Seitenteile , 50 oberer Quersteg
, 49 unterer Quersteg Nut Leitung Endglied , 45, 46 Zugentlastung , 48 Seitenteil