[0001] Die Erfindung betrifft eine Stielbefestigung für einen Besen, bestehend aus einem
Besenkörper mit einer sich parallel zu dem Stiel erstreckenden Aussparung, in die
ein angepaßter, mit dem Stiel verbundener Zapfen einsteckbar ist, der eine Ausnehmung,
einen Anschlag sowie einen durch Handbetätigung in die Ausnehmung einfederbaren Vorsprung
aufweist, dem eine Haltekante des Besenkörpers zugeordnet ist.
[0002] Eine Stielbefestigung dieser Art ist aus DE-AS 29 06 154 bekannt. Der Zapfen weist
ein polygonförmiges Profil auf und ist im vorspringenden Teil kegelig verjüngt, um
eine sichere Verankerung des Besens zu gewährleisten. Er besteht ebenso wie der Besenkörper
aus einem thermoplastischen Kunststoff und wird durch Spritzgießen erhalten. Dabei
ergeben sich allerdings aus der in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Querschnitten
des Zapfens und der Aussparung in den verschiedenen Bereichen unterschiedlicher Schrumpfung
Schwierigkeiten, eine wackelsichere Verbindung zwischen beiden Teilen zu realisieren.
Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die neisten thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffe
in Abhängigkeit von den Bedingungen der Umgebung dazu neigen, Feuchtigkeit aufzunehmen
bzw. abzugeben, wodurch die Maßhaltigkeit nachteilig beeinflußt werden kann. Man hat
aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen, die Anschlagfläche mit einer Schicht aus
einem weichelastischen Werkstoff zu belegen. Die grundsätzliche Problematik wird hierdurch
nicht berührt. Entsprechende Werkstoffe neigen außerdem dazu, Schmutz anzulagern,
weshalb eine entsprechende Ausführung sowohl in hygienischer als auch in ästhetischer
Hinsicht zu beanstanden ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stielbefestigung aus einem thermoplastischen
Kunststoff für einen Besen zu entwickeln, die solche Schwierigkeiten überwindet und
die insbesondere beim Vorliegen maßlicher Abweichungen der einzelnen Teile vom Idealmaß
wackel- und funktionssicher ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zapfen aus einem Streifen
mit einem U-Profil besteht, der eine im wesentlichen gleichbleibende Wandstärke aufweist,
daß die einzelnen Schenkel des Profils abgerundet ineinander übergehen und in sich
jeweils einwärts durchgewölbt sind und daß die Bemessung der Wandstärke und die Anpassung
des U-Profils an das Profil der Aussparung so vorgenommen sind, daß die beiden seitlichen
Schenkel entlang ihrer oberen und der mittlere Schenkel im Bereich der Symmetrieachse
federnd an der im übrigen einen Abstand aufweisenden Innenwandung der Aussparung anliegen.
[0005] Die Stielbefestigung läßt sich aus allen einschlägig angewendeten thermoplastischen
Werkstoffen herstellen, wobei jedoch eine Berücksichtigung der mechanischen, der thermischen
und der chemischen Eigenschaften in bezug auf die Dimensionierung und den vorgesehenen
Anwendungsfall erforderlich ist. Wegen der geringen Wasseraufnahmefähigkeit hat sich
insbesondere die Verwendung polyolefinischer Werkstoffe für den Haushaltsbereich ausgezeichnet
bewährt. Für den Bereich industrieller Anwendungen, wo eine stärkere Beaufschlagung
mit organischen Lösungsmitteln zu befürchten ist, hat sich hingegen die Verwendung
von POM, PETP, PA als günstiger enriesen.
[0006] Bei der vorgeschlagenen Stielbefestigung werden die Kräfte über die federelastische
an der Innenwandung der Aussparung anliegenden Schenkel des U-förmig profilierten
Zapfens auf den Stiel übertragen. Die Schenkel vermögen dadurch Abweichungen vom Idealmaß
auszugleichen, und schwierig zu beherrschende Dimensionsveränderungen infolge von
Schrumpfungen oder Quellungen sind insofern ohne jede Bedeutung.
[0007] Voraussetzung dieser elastischen Anpressung ist die, bezogen auf einen Profilschnitt,
auf einen einzigen Punkt beschränkte Berührung zwischen einem jeden Schenkel und der
zugehörigen Innenwandung der Aussparung. Die Schenkel vermögen insofern in den Zwischenzonen
Unregelmäßigkeiten auszugleichen, wobei sich infolge der gleichmäßig ineinander übergehenden
Wölbungen in den einzelnen Bereichen zugleich eine ausgeglichene, spezifische Querschnittsbelastung
ergibt. Spannungsrisse im Bereich der Ubergangszonen zwischen den einzelnen Schenkeln
sind aus diesem Grunde nicht zu befürchten.
[0008] Der gegenseitige Abstand der drei, somit in einem Profilschnitt erhaltenen Lastangriffspunkte
kann bei richtungsneutraler Krafteinleitung ausgeglichen sein und einander vollständig
entsprechen. In bezug auf den Anwendungsfall eines üblichen Haushaltsbesens, der in
Querrichtung eine größere Erstreckung hat als in Längsrichtung, hat es sich hingegen
als vorteilhafter erwiesen, wenn der Abstand der Lastangriffspunkte der beiden seitlichen
Schenkel voneinander größer ist als der Abstand dieser Lastangriffspunkte von demjenigen
des mittleren Schenkels. Das Verhältnis zwischen beiden Abständen soll bei einem Haushaltsbesen
1,1 bis 2,5 betragen, bevorzugt 1,4.
[0009] Der Zapfen und die Aussparung erstrecken sich im wesentlichen parallel zum Stiel,
weshalb die gegenseitige Berührung nicht auf die angesprochenen drei Belastungspunkte
beschränkt ist, sondern auf durchgehende Linienzüge entsprechend der tragenden Länge
des Zapfens. Diese ist gegenüber der bis zum Anschlag zu messenden tatsächlichen Länge
um ein Freimaß vermindert, welches zur Gewährleistung der benötigten Federelastizität
erforderlich ist. Im Bereich dieser Zone, die unmittelbar an den Anschlag bzw. an
die Mündung der Aussparung anschließt, ist der Querschnitt des Zapfens entweder soweit
vermindert und/oder der Querschnitt der Aussparung soweit aufgeweitet, daß eine gegenseitige
Berührung ausgeschlossen ist. Letzterer Ausführung wird insofern der Vorzug gegeben,
als der Zapfen, verglichen mit dem Besenkörper, im genannten Bereich ohnehin einen
verminderten, tragenden Querschnitt aufweist.
[0010] Zur Erleichterung der Herstellung und zur Vereinfachung der Zusammenfügbarkeit hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Zapfen unter entsprechender Anpassung der
Aussparung im vorspringenden Teil kegelig verjüngt ist. Der Grad der kegeligen Verjüngung
braucht nur geringfügig zu sein, und kann beispielsweise 1 bis 4° betragen. Eine entsprechende
Variation hat keinen grundsätzlichen Einfluß auf das angesprochene Funktionsprinzip.
[0011] Das Verhältnis aus der größten Breite und der größten Höhe des U-förmig profilierten
Zapfens soll 1,1 bis 2,1 betragen, bevorzugt 1,6. Innerhalb des angesprochenen Bereiches
wird bei minimalen Abmessungen, d.h. optimalem Werkstoffeinsatz eine optimale Stabilität
in bezug auf die Erfordernisse der Verankerung eines Besens, der eine größere Quer-
als Längserstreckung aufweist, erzielt.
[0012] Das Verhältnis aus der Breite A und der Tiefe B der Einwölbungen der Schenkel soll
4,5 bis 7 betragen, bevorzugt 5,5. Innerhalb des angesprochenen Bereiches ergeben
sich ausgeglichene Spannungen, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des -aus einem U-förmig
profilierten Streifen bestehenden Zapfens, d.h. eine besonders große Sicherheit gegen
das Auftreten von Spannungsrissen beim Einstecken in die Aussparung des Besenkörpers.
Das Maß B ist definiert als das absolute Maß der Einwölbung, das Maß A hingegen als
der gegenseitige Abstand zwischen den am weitesten nach außen vorspringenden Stellen
eines jeden Schenkels.
[0013] Das Verhältnis aus der größten Länge des Führungszapfens und der größten Breite kann
1,5 bis 3 betragen, bevorzugt 2,0. Es nimmt Bezug auf die Gewährleistung einer besonders
wackelsicheren Verbindung zwischen dem Stiel und dem eigentlichen Besenkörper bei
leichter Handhabbarkeit. Beide Merkmale beeinflussen einander nachteilig, weshalb
der vorgeschlagene Bereich als ein besonders günstiger Kompromiß zu werten ist.
[0014] Die hervorzuhebenden Vorteile der vorgeschlagenen Stielbefestigung bestehen neben
einer leichten Handhabbarkeit in einer besonders guten Funktionssicherheit, d.h. vor
allem in der Gewährleistung einer von Verschleißerscheinungen, von Quellungen, Schrumpfungen
und Ungenauigkeiten der Einzelteile, weitgehend unabhängigen, wackelsicheren Verbindung
zwischen dem Stiel und dem Besenkörper. Die Stielbefestigung läßt sich kostengünstig
herstellen, und sie zeichnet sich durch ein besonders geringes Gewicht bei hoher Haltbarkeit
aus. Sie ist aus diesem Grunde nicht nur für Besen, sondern auch für die Verbindung
anderer Arbeitsgeräte mit einem Stiel bestens geeignet.
[0015] Die erfindungsgemäße Stielbefestigung wird nachfolgend anhand der in der Anlage beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Stielbefestigung nach dem Einstecken in die Aussparung eines Besenkörpers
in längsgeschnittener Darstellung.
Figur 2 die Stielbefestigung gemäß Figur 1 in quergeschnittener Darstellung entlang
der Linie A:A.
[0016] Die Stielbefestigung 1 gemäß Figur 1 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff,
nämlich aus POM, PETP, PA. Sie ist nach einem Spritzgießverfahren erhältlich.
[0017] Im oberen Bereich weist die Stielbefestigung einen zylindrischen Ansatz 14 auf, auf
den der aus einem dünnwandigen Aluminiumrohr/ Eisenrohr bestehende Stiel 3 aufgesteckt
ist. Die Vorderkante des Stieles ist durch einen umlaufenden Vorsprung 13 der Stielbefestigung
verdeckt.
[0018] Im unteren Bereich erstreckt sich, im wesentlichen parallel zur Erstreckung des Stieles,
der Zapfen 6. Dieser ist sowohl insgesamt als auch hinsichtlich seiner Wandstärke
im vorspringenden Teil gleichmäßig kegelig verjüngt, und auf diese Weise besonders
einfach herstell- und in die Aussparung 4 des Besenkörpers 2 einsteckbar.
[0019] Der Zapfen weist eine U-förmig zur rechten Seite hin geöffnete Ausnehmung 5 auf,
in die, ausgehend von dem Anschlag 7, die Federzunge 15 mit dem daran angebrachten
Vorsprung 8 hineinragt. Diese ist an der Vorderkante abgeschrägt, und weicht dadurch
in die Ausnehmung 5 hinaus, wenn der Zapfen 6 in die Aussparung 4 eingesteckt wird.
Zum nachträglichen Losen der Stielbefestigung ist es lediglich erforderlich, den Vorsprung
8 mit dem Daumen in die Ausnehmung 5 einzudrücken und die beiden Teile in Richtung
des Besenstieles auseinander zu ziehen. Die Haltekante 9 wird auf diese Weise freigegeben.
[0020] Die Aussparung 4 ist im Bereich der Mündung zu einem den Zapfen umgebenden Freiraum
erweitert, in dem beide Teile keinerlei gegenseitigen Kontakt haben. Der Freiraum
dient der Gewährleistung einer ausreichenden Beweglichkeit der einzelnen Schenkel
des Zapfens 6 in Qusrrichtung.
[0021] Figur 2 dient der Verdeutlichung der geomstrischen Situation in einer Ebene entlang
der Schnittlinie A:A der zusamrengefügten Teile gemäß Figur 1. Der Zapfen 6 hat ein
U-förmiges Profil, dessen drei Schenkel einwärts durchgewölbt sind und bei gleichbleibender
Wandstärke abgerundet ineinander übergehen.
[0022] Der Querschnitt der Aussparung 4 des Besenkörpers 2 ist demjenigen des Zapfens in
etwa angepaßt, umschließt letzteres jedoch mit Ausnahme an den Lastangriffspunkten
C in einem Abstand. Die einzelnen Schenkel 10, 11, 12 des Zapfens vermögen sich insofern
in den Zwischenräumen der Lastangriffspunkte C frei zu bewegen, und auf diese Weise
maßliche Abweichungen auszugleichen. Die Lastangriffspunkte verdeutlichen die Lage
der sich parallel zu dem Stiel und damit senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckenden
Berührungslinien zwischen dem Zapfen und der Aussparung des Besenkörpers.
[0023] Die Kraftübertragung im Bereich der Berührungslinien erfolgt in Abhängigkeit von
der tatsächlichen Belastung richtungsmäßig etwa im Sinne der in Figur 2 angezeichneten
Vektoren, d.h. entsprechend den Bedingungen eines statisch stabilen Kräftedreiecks.
Belastungsarten des Besenkörpers, bei denen ein Wackeln zu befürchten ist, können
insofern nicht auftreten.
[0024] Die Größe der Einwölbung der Schenkel 10, 11, 12 des Profils des Zapfens 6 ist durch
die Maße A und B definiert. Das Maß A kennzeichnet den Abstand der jeweils am weitesten
nach außen vorspringenden Punkte, das Maß B den senkrecht gemessenen Abstand eines
Punktes der gleichen Fläche, der am weitesten zurückspringt, beides gemessen in entlastetem
Zustand.
1. Stielbefestigung für einen Besen, bestehend aus einem Besenkörper mit einer sich
parallel zu dem Stiel erstreckenden Aussparung, in die ein angepaßter, mit dem Stiel
verbundener Zapfen einsteckbar ist, der eine Ausnehmung, einen Anschlag sowie eine
durch Handbetätigung in die Ausnehmung einfederbaren Vorsprung aufweist, dem eine
Haltekante des Besenkörpers zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen
(6) aus einem Streifen mit einem U-Profil besteht, der eine im wesentlichen gleichbleibende
Wandstärke aufweist, daß die einzelnen Schenkel des U-Profils abgerundet ineinander
übergehen und in sich jeweils einwärts durchgewölbt sind, und daß die Bemessung der
Wandstärke und die Anpassung des U-Profils an das Profil der Aussparung (4) so vorgenomτen
sind, daß die beiden seitlichen Schenkel (10,11) entlang ihrer oberen Enden und der
mittlere Schenkel (12) im Bereich der Symmetrieachse federnd an der im übrigen einen
Abstand aufweisenden Innenwandung der Aussparung (4) anliegen.
2. Stielbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus
der größten Breite und der größten Höhe des U-Profils 1,1 bis 2,1 beträgt.
3. Stielbefestigung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
aus der größten Breite und der größten Höhe des U-Profils 1,6 beträgt.
4. Stielbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus
der Breite A und der Tiefe B der Einwölbungen der Schenkel 4,5 bis 7 beträgt, gemessen
in entspanntem Zustand.
5. Stielbefestigung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
aus der Breite (A) und der Tiefe (B) der Einwölbungen der Schenkel 5,5 beträgt, gemessen
in entspanntem Zustand.
6. Stielbefestigung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil
des Zapfens im vorspringenden Teil gleichmäßig verjüngt ist.
7. Stielbefestigung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
aus der größten Länge des Führungszapfens und der größten Breite 1,5 bis 3,0 beträgt.
8. Stielbefestigung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
aus der größten Länge des Führungszapfens und der größten Breite 2,0 beträgt.