DE102008012493A1

DE102008012493A1 - Bauteilverbinder mit Spannwirkung für fräsbare Werkstoffe nach dem Nut-Federprinzip

Info

Publication number: DE102008012493A1
Application number: DE200810012493
Authority: DE
Inventors: René Lafferma; Peter Löhr
Original assignee: Lohr Peter 88145 Hergatz
Current assignee: Lohr Peter 88145 Hergatz
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-10

Abstract

Ein Bauteilverbinder mit Spannwirkung für fräsbare Werkstoffe nach dem Nut-Federprinzip zur Verbindung zweier Bauteile oder Platten, insbesondere von Boden-, Wand- oder Deckenelementen oder von Flächen zumindest zweier Bauteile, besitzt je nach der Ausführung von Rastnasen lösbare oder nicht wieder lösbare Eigenschaften und ist länglich, bogen- und kreisförmig oder in einer Dübelform herstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder nach dem Nut-Federprinzip mit Formänderung oder verformbarem Material zum verriegelnden Verbinden von Bauteilen aus einem festen Werkstoff wie Platten etc..
Aus der DE10034409 , CH337653 und WO2004/085765 sind ähnliche Verbindungselemente vorbekanntt. Jede dieser Offenlegungen besitzt gewisse Eigenschaften wir Kraftschlüssigkeit, Lösbarkeit oder Unlösbarkeit, mit oder ohne Verleimen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbinder anzugeben, die wieder lösbar und für grössere Kräfte geeignet sind und insbesondere so auszubilden, dass auch ein Zusammenziehen der zu verbindenden Bauteile beim Zusammenfügen zueinander entsteht.
Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein eingangs beschriebenes Verbindungselement vorgestellt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass in einer ersten, einfachen Ausführung ein vorzugsweise kreisförmiges Metallteil als Verbindungselement verwendet wird, das außen Rastnasen oder, bei entsprechender Schlitzung, diese auch als Zähne aufweist, die in entsprechende Hinterschneidungen einer Nut in den zu verbindenden Bauteilen eingreifen können. Das Metallteil wird dabei mittig so vorgeprägt, dass beim Zusammendrücken der zu verbindenden Bauteile durch Durckbeaufschlagung, oder auch durch eine Betätigung mittels eines Werkzeuges, die Vorprägung durch einen Schnappvorgang ihre Lage so ändert, dass radial eine Längenänderung und Spannwirkung über das Zentrum eintritt, die in den Hinterschneidungen der Bauteilnuten eine Zugwirkung der Bauteile zueinander bewirkt. Eine Vorprägung kann für eine positive oder negative Formänderung erfolgen, d. h., eine gewünschte Formänderung kann mit Sicht auf die Dicke des
Verbindungselements nach „unten” oder nach „oben” vorgegeben werden. Eine solche Ausführung kann durch einen Verbindungs- oder Füllkörper ergänzt sein, der an seiner Außenseite entsprechend der Rastnasen/Zähne des Metallteils angefast ist und auf den das Federmetallteil mittig einen Druck ausübt, wenn es seine Formänderung in diese Richtung durch den Schnappvorgang vorgenommen hat.
In einer erweiterten Ausführung wird das Verbindungselement an der dem Metallteil gegenüberliegenden Seite ebenfalls mit Rastnasen resp. Zähnen ausgeführt.
Für Handhabungszwecke kann vorgesehen werden, dass das Metallteil und der Verbindungs- oder Füllkörper, abhängig von den verwendeten Materialen, zumindest an einer Stelle dauerhaft verbunden sind.
In einer weitergehenden Ausführung können zwei sich gegenüberliegende Metallteile mit Vorprägung für einen Schnappvorgang als Verbinder vorgesehen werden, die ebenfalls für die Handhabung zumindest an einer Stelle dauerhaft verbunden sein können. Es genügt dazu die spiegelverkehrte Anordnung zweier identischer Teile.
In einer abgewandelten Form, bei der die Rastnasen resp. Zähne einseitig um 90° versetzt zum Verbinder angeordnet sind, läßt sich ein solcher Verbinder auch für Stoßverbindungen nutzen, z. B. Plattenmontagen an Wanden, Rohrhalterungen etc.
Eine Werkzeugbetätigung kann durch eine vorzugsweise mittig vorzusehende Öffnung für einen „Schlüssel” realisiert werden, durch den ein Schnappvorgang ausgelöst wird.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen zusätzlich erläutert.
Dabei zeigen:
1: im Schnitt ein Verbindungselement der erfindungsgemäßen Art in einfacher, einseitiger Ausführung, mit einem Metallteil in entspanntem und spannendem Zustand mit einem zusätzlichem Verbindungs- und Füllkörper,
2 zeigt im Schnitt eine Ausführung wie 1, jedoch mit zusätzlichen Zähnen resp.
Rastnasen beim Verbindungs- und Füllkörper,
3 im Schnitt eine Ausführung mit zwei identischen, gegeneinander gelegten Metallteilen mit Beispielen für Ausführungsformen,
4 zeigt in der Draufsicht mögliche Anwendungsbeispiele eines vollrunden Verbindungselementes,
5 zeigt schematisch ein Verbindungselement der erfindungsgemäßen Art in abgewandelter Form als Oberflächenverbinder,
6 zeigt schematisch Verbindungselemente der erfindungsgemäßen Art nach 5 in abgewandelter Form als Montagebauteil auf Baukörpern wie Wänden für Handläufe, Stützen, Balken etc.,
7 zeigt beispielhaft eine Verwendung nach 5 als Rohrverbinder.
1 zeigt im Schnitt ein Metallteil 1 der erfindungsgemäßen Art in einfacher, einseitiger Ausführung, mit einem Verbindungselement 2 als Klemmkörper in entspanntem 1a und span nendem Zustand 1b. Das Metallteil 1 ist im Bereich Z für eine Schnapp-Umschlagfunktion vorgeprägt und besitzt an seinem Umfang Rastnasen resp. Zähne 3. Vom ungespanntem zum gespanntem Zustand erfährt das Metallteil 1 durch ein Zusammenpressen der zu verbindenden Bauteile, also durch Druckbeaufschlagung oder durch eine Werkzeugbetätigung im Bereich Z eine Formänderung, was zu seiner radialen Verkürzung führt, welche über die Nuten der zu verbindenden Bauteile 4 als Zugbelastung auf diese Bauteile zueinander wirkt und sie um die Distanz d zusammenzieht. Dazu ist zum einen das Metallteil im ungespannten Zustand um etwa die Distanz d größer als die lichte Weite im zusammengezogenen Zustand und das Verbindungselement 2 für die lichte Weite auszulegen.
Um die Zugbelastung der Bauteile bei stoßender Verbindung zueinander definitiv zu erreichen, wird vorgesehen, daß das Metallteil in Richtung der Stoßkante in der Draufsicht 1c der zu verbindenden Bauteile auf beiden Seiten in den Bereichen A, A' ausgeschnitten wird.
2 zeigt im Schnitt eine Ausführung nach 1, bei der das Verbindungselement 2 an der vom Metallteil abgewandten Seite ebenfalls Zähne resp. Rastnasen 3b aufweist, wobei Rastnasen auch einstückig, d. h. in voller Erstreckung über den wirkenden Umfangsbereich zwischen den Ausschnitten A und A' ausgebildet sein können.
3 zeigt im Schnitt eine Verbinderausführung mit 2 gegeneinander gelegte Metallteile 1a, 1b, die zusammen eine höhere Zugwirkung auf die zu verbinden Bauteile ausüben.
4 zeigt schematisch in der Draufsicht Anwendungsbeispiele eines möglichen (sichtbaren) vollrunden Verbindungselementes 1 der erfindungsgemäßen Art als Konstruktionsbauteil für Modul-Trennwände 5, Rahmenbau, Ständerbau, für den Zimmermannbereich etc., der gegebenenfalls auch als Teilkreis nach den vorstehenden Figuren ausgeführt werden kann und bei dem durch das Verbindungselement sowohl unterschiedliche Winkel der Bauteile zueinander einstellbar sind, als auch mehr als zwei Elemente miteinander verbunden werden können. Dabei kann durch die entsprechende Ausbildung der Zähne resp. Rastnasen, wie bei den vorstehenden Ausführungen prinzipiell auch möglich, eine nicht lösbare (auch verleimt), schwer lösbare oder lösbare Verbindungscharakteristik vorgegeben werden. Ein solches Verbindungselement erlaubt prinzipiell die Verbindung aller fräsbaren Werkstoffe. Dieser Verbinder stellt neuartige Möglichkeiten zur Verfügung, welche so bisher nicht ausführbar sind. Neben vielfältigen Winkelstellungen sind Plattenverbindungen auf kleinstem Raum möglich.
Eine kreuzweise Kombination zweier Verbindungselemente 1 ermöglicht auch Etagen- oder Fachkonstruktionen. Vorteilhaft wird eine solche Ausführung mit vier Winkel ausgeführt. Dabei ist zu beachten, dass die Distanzen d1 und d2 berücksichtigt werden, um welche die Verbindungselemente bei Abkantung verlängert werden müssen, d. h. ein solche Kreuzverbinder ist eher für standardisierte Produkte.
5 zeigt schematisch ein Verbindungselement 1 der erfindungsgemäßen Art in abgewandelter Form mit senkrecht stehenden Zähnen als Oberflächenverbinder für bis zu vier Bauteile 4. Diese Art kann auch linear ausgeführt werden. In einer abgewandelten Form, wie sie ein Beispiel in 5a wiedergibt, ist dieser Verbinder auch z. B. für nur wenige mm dicke Flächenelemente einsetzbar, die außen ohne sichtbare Befestigung als Verkleidungen angebracht werden können. Dabei wird eine „negative” Charakteristik verwendet, bei der z. B. durch Druckbeaufschlagung über eine Schraube, einen Haken o. ä. der Klammereffekt bewirkt wird, während ein Lösen dann durch Zugbeaufschlagung erfolgt, wie z. B. mit einem Vakuumsauger.
6 zeigt schematisch Verbindungselemente 2 nach 5 in abgewandelten Formen als Montagebauteil 6 auf Baukörpern wie Wände, Handläufe 5, Stützen, Balken etc., wobei eine Montagehülse 7 den Verbinder 1 in einer Einprägung 8 hält, im Beispiel einmal durch einen Seegering 12, im anderen Fall durch seine Form, und ein zu verbindendes Montageteil 9 aufnimmt, das für verschiedene Montagezwecke ausgestaltet werden kann. Der Verbinder ist durch ein Werkzeug 10 und eine vorzusehende Öffnung in der Montagehülse 7 zu entriegeln. Für Dekorationszwecke kann auch eine Abdeckung 11 vorgesehen werden.
7 zeigt beispielhaft eine Verwendung nach 5 als Rohrverbinder mit einer Einschlag- oder Gewindehülse 13 zur Aufnahme des Verbindungselementes 2, das ein Montageteil 9 zur Befestigung hält. Der Verbinder kann durch Drehen des Montageteils 9 über eine Mimik 14 und eine Anlaufschwelle 15 lösbar gestaltet werden.

A, A': Ausschnitte
d1, d2: Distanzen
Z: Zentrum-Verformungsbereich
1: Federmetallteil
1a, 1b: Federmetallteilen
1c, 1d: Verbindungselement Kreuz
2: Verbindungselement
3: Rastnasen
4: Bauteile
5: Modul-Trennwände, Handläufe etc.
6: Montagebauteil
7: Montagehülse
8: Einprägung
9: Montageteil
10: Werkzeug
11: Abdeckung
12: Segering
13: Einschlag- oder Gewindehülse
14: Mimik
15: Anlaufschwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10034409 [0002]
- CH 337653 [0002]
- WO 2004/085765 [0002]

Claims

Verbindungselement nach dem Nut-Federprinzip zum Verbinden zumindest zweier, mit hinterschnittenen Nuten versehenen Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass das sie verbindende Element im wesentlichen aus zumindest einem scheibenförmigen Metallteil besteht, das an seinem Umfang zu den Hinterschneidungen der Nuten der zu verbindenden Bauteile passende Rastnasen oder Rastzähne aufweist, wobei das Metallteil beim Zusammenfügen der Bauteile durch einen Schnappvorgang eine Formveränderung erfährt, die durch eine Distanzänderung zwischen den zu verbindenden Bauteilen eine Zugwirkung der Bauteile zueinander bewirkt.
Verbindungselement nach dem Nut-Federprinzip zum Verbinden von zumindest zwei Bauteilen mit hinterschnittenen Nuten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus zumindest je einem Federmetallelement und einem Füllkörper besteht, wobei der Füllkörper ebenfalls Rastnasen aufweisen kann.
Verbindungselement für zumindest zwei Bauteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Federmetallelementen besteht, deren Rastnasen zwei Hinterschneidungen einer Nut zuzuordnen sind.
Verbindungselement für zumindest zwei Bauteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnasen bzw. Rastzähne des Verbindungselementes einseitig um etwa 90° zur Flächenerstreckung des Verbindungselementes abgewinkelt sind.
Verbindungselement für zumindest zwei Bauteile nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zusätzliche Teile wie eine Montage- oder Einschlaghülse und ein (Anschluss-)Montageteil es zur Verwendung als Wand-, Decken-, Rohranschluß- oder Verbindungsteil ausbilden.