-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kreuzverbindung von vier Werkstücken. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Werkstück zur Verwendung bei einem solchen Verfahren sowie eine Konstruktion mit einer solchen Kreuzverbindung.
-
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verbindungstechniken zur Herstellung mechanischer Verbindungen zwischen Werkstücken bekannt. Insbesondere bei Möbeln, insbesondere bei Regalsystemen, oder aber bei Gestellen, beispielsweise im Messebau und dergleichen, werden oftmals Stangen oder Platten miteinander verbunden. Dabei müssen die Verbindungen einerseits hohen Anforderungen an Stabilität und Belastbarkeit erfüllen. Andererseits sollen die Verbindungen aber auch möglichst einfach herzustellen (und wieder zu lösen) sein.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kreuzverbindung von vier Werkstücken auf besonders einfache Art und Weise zu bewerkstelligen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. ein Werkstück nach Anspruch 2 bzw. eine Konstruktion nach Anspruch 8 gelöst.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Kreuzverbindung von vier Werkstücken, wobei jedes Werkstück an einem Befestigungsende mit wenigstens einem Befestigungselement versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch ein Ineinanderstecken der Befestigungselemente aller Werkstücke hergestellt und durch ein Einführen eines Sicherungsstiftes in eine zwischen den Befestigungselementen ausgebildete Verriegelungsöffnung verriegelt wird.
-
Das erfindungsgemäße Werkstück zur Herstellung einer Kreuzverbindung mit drei weiteren Werkstücken nach diesem Verfahren, ist an einem Befestigungsende mit wenigstens einem Befestigungselement versehen, durch welches bei einem Ineinanderstecken mit den Befestigungselementen der drei weiteren Werkstücke die Verbindung herstellbar ist und durch welches zwischen sich und den Befestigungselementen der drei weiteren Werkstücke eine Verriegelungsöffnung ausbildbar ist, so daß bei einem Einführen eines Sicherungsstiftes in diese Verriegelungsöffnung die Verbindung verriegelbar ist.
-
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Werkstück und umgekehrt.
-
Das Herstellen einer Kreuzverbindung bedeutet, daß alle vier Werkstücke im verbundenen Zustand kreuzförmig zueinander angeordnet sind. Die Mittellängsachsen der jeweils zwei sich gegenüberliegenden Werkstücke liegen koaxial. Die Mittellängsachsen beider Werkstückpaare kreuzen in einem Winkel von 90 Grad.
-
Unter einer Verriegelung wird verstanden, daß ein Riegel (oder ein anderes verschiebbares Bauteil) mit seinem Gegenstück, hier der Verriegelungsöffnung, in eine form- und/oder kraftschlüssige und wieder lösbare Verbindung gebracht wird. Dabei ist es ausreichend, wenn der Form- und/oder Kraftschluß an einer Anzahl von Wirk- oder Verbindungsflächen besteht. Ein vollflächiges Anliegen des Riegels in der Verriegelungsöffnung ist nicht erforderlich.
-
Mit der Erfindung wird ein vorzugsweise werkzeuglos zusammensetzbares Stecksystem (Steckverbindungssystem) bereitgestellt.
-
Die Befestigungselemente sind derart ausgeführt, daß es keine speziellen senkrechten oder waagerechten Werkstücke gibt. Die Werkstücke können in jeder beliebigen Lage und Orientierung miteinander verbunden werden und können insoweit als miteinander austauschbare Elemente ausgeführt sein.
-
Eine solche Kreuzverbindung ist besonders einfach herstellbar (und wieder lösbar) . Darüber hinaus ist die Verbindung stabil und belastbar. Dieses einfache Stecksystem läßt sich vorzugsweise ohne Werkzeug herstellen. Es ist daher für die werkzeuglose Montage, insbesondere im privaten Bereich, besonders gut geeignet, aber auch bei allen Konstruktionen, bei denen die Verwendung zusätzlicher Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben oder Muttern, aus gestalterischen Gründen unerwünscht sind.
-
Die Kreuzverbindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie beliebig erweiterbar, einfach abbaubar und wieder aufbaubar ist.
-
Als Werkstücke kommen insbesondere Platten als auch Stangen in Frage. Bei einer Verwendung an Platten sind diese besonders vorteilhaft als Regalsystem einsetzbar. Bei der Verwendung an Stangen ergeben sich besonders vorteilhafte Anwendungsbereiche bei Fassadensystemen, im Messebau, zur Konstruktion von Gestellen für diverse Verwendungen. Als Werkstücke im Sinne der Erfindung können aber auch Beschläge (insbesondere Möbelbeschläge) dienen.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine Stange mit integriertem Befestigungselement (perspektivisch),
- 2 ein als Beschlag ausgeführtes Befestigungselement (perspektivisch),
- 3 eine erste (integrierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 4 die Kreuzverbindung aus 3, realisiert mit Beschlägen (in Draufsicht),
- 5 eine zweite (integrierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 6 eine dritte (integrierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 7 eine vierte (mit Beschlägen realisierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 8 eine fünfte (mit Beschlägen realisierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 9 eine sechste (integrierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 10 eine siebente (mit Beschlägen realisierte) Kreuzverbindung (in Draufsicht),
- 11 ein als Beschlag ausgeführtes Befestigungselement aus 10 (perspektivisch),
- 12 eine achte (integrierte) Kreuzverbindung, mit zwei Befestigungselementen (in Draufsicht) und
- 13 eine neunte (integrierte) Kreuzverbindung, mit zwei Befestigungselementen (in Draufsicht).
-
Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
-
Zur Herstellung der Kreuzverbindung 1 werden vier Werkstücke 2 benötigt. Jedes Werkstück 2 ist an einem Befestigungsende 3 mit wenigstens einem Befestigungselement 4 versehen. Wie das gegenüberliegende Ende des Werkstücks ausgestaltet ist, spielt keine Rolle. Vorzugsweise sind jedoch alle Befestigungsenden 3 des Werkstücks 2 mit dem wenigstens einen Befestigungselement 4 versehen. Bei den in 1 bis 11 gezeigten Varianten befindet sich an einem Befestigungsende 3 eines Werkstücks 2 genau ein Befestigungselement 4. Alternativ sind an einem Befestigungsende 3 eines Werkstücks 2 mehrere Befestigungselemente vorgesehen, beispielsweise zwei Befestigungselemente 4, 5, wie bei den in 12 und 13 gezeigten Varianten. Vorzugsweise sind die Befestigungselemente 4, 5 bei allen vier Werkstücken 2 identisch ausgeführt insbesondere baugleich hinsichtlich Form und Abmessung.
-
Durch ein Ineinanderstecken dieser Befestigungselemente 4 aller vier Werkstücke 2 ist die gewünschte Kreuzverbindung 1 herstellbar. Dabei kann die Steckrichtung 6 für das Ineinanderstecken der Befestigungselemente 4 quer zu der Werkstücklängsrichtung 7, also in Richtung der Breite 8 der Werkstücke 2 verlaufen.
-
Besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Kreuzverbindung ist es jedoch, daß die Werkstücke 2 nicht zwingend entlang der Werkstückbreite 8, d.h. in Werkstückquerrichtung 32, also in der Verlaufsrichtung der sich im montierten Zustand ergebenden Verriegelungsöffnung 13, ineinander steckbar sind. Statt dessen ist es auch möglich, die Werkstücke 2 durch Bewegung entlang ihrer jeweiligen Werkstücklängsrichtung 7 ineinander zu stecken und dann miteinander zu verbinden, wenn sie bereits eine Relativlage zueinander eingenommen haben, die im wesentlichen der Montageendposition entspricht. Diese bevorzugte Steckrichtung 10 ist in 5 durch entsprechende Pfeile angezeigt. Die vier Werkstücke 2 können mit anderen Worten bereits in ihrer montierten Endstellung kreuzweise zueinander ausgerichtet sein und dann mit ihren Befestigungsenden 3 ineinander gefügt werden. Der Zusammenbau der Werkstücke 2 ist daher nicht nur dann möglich, wenn die Werkstücke 2 auf einem Untergrund aufliegen, sondern auch dann, wenn eines der Werkstücke 2 mit seiner Mittellängsachse 9 senkrecht auf dem Untergrund steht, da die vier Werkstücke 2 aneinander halten, sobald sie ineinander gefügt sind. Diese Art des Ineinandersteckens der Werkstücke 2, wodurch sich die Werkstücke 2 unmittelbar nach dem Abschluß des Steckvorgangs in ihrer Montageendposition befinden, läßt sich ohne eine zusätzliche Dreh- oder Kippbewegung der einzelnen Werkstücke 2 zueinander bewerkstelligen, wenn die in der bevorzugten Steckrichtung 10 nach vorn, also in Richtung des gegenüberliegenden Werkstücks weisende Stirnfläche 30 des Hakens 24, also die Hakenaußenseite, eine Höhe 33 aufweist, die höchstens der Hälfte der Materialdicke 19 der Werkstücke 2 entspricht.
-
Bei hergestellter Kreuzverbindung 1 sind alle vier Werkstücke 2 kreuzförmig zueinander angeordnet. Die Mittellängsachsen 9 der jeweils zwei sich gegenüberliegenden, mit ihren Stirnseiten 11 aufeinander zu gerichteten Werkstücke 2 liegen koaxial. Die Mittellängsachsen 9 beider Werkstückpaare kreuzen in einem Winkel 12 von 90 Grad, siehe 4. Durch das Ineinanderstecken bildet sich zwischen den Befestigungselementen 4 der vier Werkstücke 2 ein Hohlraum aus, der als Verriegelungsöffnung 13 dient, siehe 3. Die Kreuzverbindung 1 ist anschließend durch ein Einführen eines Sicherungsstiftes 14 in diese Verriegelungsöffnung 13 verriegelbar, siehe 4. Dabei kann der Sicherungsstift 14 eine Länge aufweisen, die der Tiefe der Verriegelungsöffnung 13 und damit der Breite 8 der Werkstücke 2 entspricht. Der Sicherungsstift 14 muß jedoch nicht die gesamte Tiefe der Verriegelungsöffnung 13 ausfüllen. Es ist ausreichend, wenn der Sicherungsstift 14 in der Verriegelungsöffnung 13 im Bereich ihrer beiden Enden anliegt. Auch können statt einem einzigen Sicherungsstift 14 zwei separate Sicherungsteilstifte für ein und dieselbe Verriegelungsöffnung 13 verwendet werden, wobei jeder dieser Sicherungsteilstifte in eines der beiden Enden der Verriegelungsöffnung 13 eingeführt wird.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich im verbundenen Zustand die Befestigungselemente 4 benachbarter Werkstücke 2 zumindest teilweise umgreifen und/oder die Befestigungselemente 4 im verbundenen Zustand ineinandergreifen. Während sich umgreifende bzw. ineinandergreifende Befestigungselemente 4 vor allem bei solchen Ausführungsformen der Erfindung zur Anwendung kommen, bei denen jeweils nur ein einziges Befestigungselement 4 je Werkstück 2 vorgesehen ist, siehe 1 bis 11, sind die Befestigungselemente 4, 5 bei einer Verwendung mehrerer Befestigungselemente 4, 5 an einem Befestigungsende 3 des Werkstücks 2 vorzugsweise derart ausgeführt, daß die Befestigungselemente 4, 5 im verbundenen Zustand gegeneinanderstoßen und/oder ineinandergreifen, siehe 12 und 13. Ein Umgreifen ist dann nicht vorgesehen.
-
Die Erfindung ist bei verschiedenartigsten Werkstücken 2 anwendbar. Als besonders hilfreich hat es sich erwiesen, wenn es sich bei dem Werkstück 2 um ein quaderförmiges Werkstück in Form einer Stange oder einer Platte handelt. Diese Werkstücke 2 mit rechteckigem Querschnitt unterscheiden sich dabei lediglich hinsichtlich ihrer Breite 8, wobei es eine reine Definitionsfrage ist, ab welcher Breite eine (breite) Stange als (schmale) Platte bezeichnet werden kann und umgekehrt. Für die Erfindung ausschlaggebend ist es, daß das Werkstück 2 ein Befestigungsende 3 aufweist, also beispielsweise das Ende einer Stange oder eine Kante einer Platte, an der das wenigstens eine Befestigungselement 4, 5 angebracht sein kann.
-
Dabei kann sich das wenigstens eine Befestigungselement 4, 5 über die gesamte Breite 8 des Werkstücks 2 erstrecken, siehe 1, 2 und 11. Bei Anwendung dieser bevorzugten Ausführung ist eine besonders sichere Verbindung herstellbar. Alternativ hierzu erstreckt sich das Befestigungselement 4, 5 lediglich abschnittsweise über die Werkstückbreite 8. Auf diese Weise kann Material und damit Gewicht eingespart werden.
-
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Befestigungselement 4, 5 als integraler Bestandteil des Werkstücks 2 ausgebildet, siehe 1, 3, 5, 6, 9, 12 und 13. Eine solche einteilige Ausführung ist besonders dann von Vorteil, wenn das Befestigungselement 4, 5 auf einfache Art und Weise zusammen mit dem Werkstück 2 herstellbar ist. Werkstück 2 und Befestigungselement 4, 5 sind dabei vorzugsweise aus ein- und denselben Material gefertigt. Das hierbei zur Anwendung kommende Material ist im Prinzip unabhängig von der Erfindung. Jedes geeignete Material kann verwendet werden, z. B. Holzmaterial, Metall- oder Kunststoffmaterial. Bei der Verwendung eines Holzmaterials, wie beispielsweise Massivholz oder ein Schichtholzbaustoff, kann das Befestigungselement 4, 5 aus dem Werkstück 2 herausgefräst werden. Bei Verwendung eines metallischen Materials, z. B. Aluminium oder Zink, kann beispielsweise ein Druckgußverfahren eingesetzt werden. Hierdurch läßt sich eine besonders hohe Paßgenauigkeit erzielen. Bei Verwendung eines Kunststoffmaterials kann beispielsweise ein Spritzgußverfahren zur Anwendung kommen.
-
Alternativ zu einer solchen integrierten Ausführung kann das wenigstens eine Befestigungselement 4, 5 als separates, an dem Werkstück 2 anbringbares Bauteil ausgeführt sein, siehe 2, 4, 7, 8, 10 und 11. Die Vorteile eines solchen Beschlages liegen in der separaten Handhabbarkeit. So können Werkstücke 2 je nach Bedarf mit Befestigungselementen 4, 5 versehen werden. Die Erfindung läßt sich damit auch mit bereits hergestellten Werkstücken 2 verwirklichen.
-
Die Befestigungselemente 4, 5 sind vorzugsweise derart ausgeführt, daß sie sich (im wesentlichen) in Werkstücklängsrichtung 7 erstrecken und/oder daß sie sich aus dem Grundkörper 15 des Werkstücks 2 heraus erstrecken (und nicht in den Grundkörper 15 hinein) und/oder daß sie nicht über den Querschnitt des Grundkörpers 15 des Werkstücks 2 hinausragen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich alle Befestigungselemente 4, 5 der vier Werkstücke 2 im verbundenen Zustand innerhalb eines im Querschnitt quadratischen, von den gedachten Verlängerungen der Werkstücklängsseiten 16 gebildeten Verbindungsraumes 17 befinden, der zwischen den Befestigungsenden 3 der vier Werkstücke 2 gebildet wird. Ein solcher Verbindungsraum 17 ist in 7 mit durchbrochener Linie umrissen. Anders ausgedrückt erstrecken sich die Befestigungselemente 4, 5 höchstens um eine Länge 18 in Werkstücklängsrichtung 7 aus dem Werkstück 2 heraus, die kleiner ist als die Höhe 19 des Werkstücks 2, siehe 1, 10, 11. Sämtliche Befestigungselemente 4, 5 aller vier Werkstücke 2 befinden sich dann im verbundenen Zustand innerhalb des Verbindungsraumes 17, dessen Querschnittsseitenlänge 21 durch die (identische) Höhe 19 der Werkstücke 2 definiert wird.
-
Als besonders vorteilhaft für die Bereitstellung einer sicheren und für die Ausführung der Erfindung geeigneten Kreuzverbindung 1 hat sich, insbesondere bei Verwendung eines einzigen Befestigungselements 4, siehe 1 bis 11, eine Variante erwiesen, bei der das Befestigungselement 4 nach Art eines Hakenblatts 23 ausgeführt ist. Das bedeutet, daß das vorzugsweise einzige Befestigungselement 4 jedes Werkstücks 2 eine quer zu der Werkstücklängsrichtung 7 geöffnete Aufnahme 22 ausbildet. In dieser Aufnahme 22 liegen im verbundenen Zustand die Befestigungselemente 4 der jeweils benachbarten Werkstücke 2 ein. Dies gilt gleichermaßen für alle beteiligten Werkstücke 2.
-
Bei integrierter Bauart bildet das Hakenblatt 23 eine im Längsschnitt im wesentlichen L-förmige Aufnahme 22, siehe 1, während bei einer Ausführung des Befestigungselements 4 als Beschlag die Aufnahme 22 im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, siehe 2. Der Haken 24 des Hakenblatts 23 jedes Werkstücks 2 übergreift dann im verbundenen Zustand die Verriegelungsöffnung 13, siehe 3. Die Verriegelungsöffnung 13 wird mit anderen Worten gebildet in einem Bereich der Verbindungsstelle, der zwischen den Grundkörpern 15 der Werkstücke 2, genauer gesagt den Stirnseiten 11 der Grundkörper 15, einerseits und den Haken 24, genauer gesagt den Innenseiten 25 der Haken 24, andererseits liegt.
-
Bei Verwendung nur eines einzigen Befestigungselements 4 je Werkstück 2 erstreckt sich das Befestigungselement 4 vorzugsweise in Verlängerung einer der Längsseiten 16 des Werkstücks 2 über die Stirnseite 11 des Werkstückgrundkörpers 15 hinaus in Werkstücklängsrichtung 7. Der sich in Werkstücklängsrichtung 7 erstreckende L-Schenkel 26 des im wesentlichen L-förmigen Befestigungselements 4 stellt also an seiner Außenseite 27 eine Verlängerung der Grundkörperseitenfläche 16 dar. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Befestigungselement 4 einteilig mit dem Werkstück verbunden ist, siehe 1, 3, 5, 6 und 9. Aber auch bei einer Ausführung als Beschlag kann diese Gestaltung vorliegen, siehe 4 und 8.
-
In anderen Fällen, insbesondere dann, wenn das Befestigungselement 4 als Beschlag ausgeführt ist siehe 7 und 10, weist das Befestigungselement 4 also im Längsschnitt eine U-Form auf, dann liegt es mit seinem Verbindungsschenkel 28 an der Stirnseite 11 des Grundkörpers 15 des Werkstücks 2 an (und ist dort z. B. mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Schraubverbindung oder einer Klebeverbindung befestigt) . Der den U-Grund bildende, sich von der Stirnseite 11 des Grundkörpers 15 des Werkstücks 2 nach vorn weg erstreckende Schenkel 26 des Befestigungselements 4 ist jedoch derart von der gedachten Verlängerungslinie der Seitenfläche 16 des Werkstücks 2 beabstandet, daß zwischen der Außenseite 27 dieses Schenkels 26 und der Stirnseite 11 des benachbarten Werkstücks 2 jeweils ein Zwischenraum 29 frei bleibt, der nach Art eines Aufnahmeschachtes zur Aufnahme des Verbindungsschenkels 28 des Befestigungselements 4 dieses benachbarten Werkstücks 2 dient, siehe 10.
-
Sind an einem Befestigungsende 3 eines Werkstücks 2 mehrere Befestigungselemente 4, 5 vorgesehen, siehe 12 und 13, dann sind dieses vorzugsweise nicht als ineinandergreifende Hakenblätter ausgeführt. Statt dessen bilden die Befestigungselemente 4, 5 Stoßverbindungen aus, ohne daß es zu einem Umgreifen benachbarter Befestigungselemente 4, 5 kommt. Zusätzlich ist vorzugsweise jedoch eine Verzahnung mit einem der Befestigungselemente 4, 5 des jeweils benachbarten Werkstücks 2 vorgesehen, zu welchem Zweck Nut-Feder-Verbindungen hergestellt werden. Hierfür ist das jeweils zweite Befestigungselement 5 eines Werkstücks 2 als von der Stirnseite 11 weg weisendes Federelement ausgeführt, welches in eine Nut 31 eingreift, die an dem ersten Befestigungselement 4 des jeweils benachbarten Werkstücks 2 vorgesehen ist. Die Verriegelungsöffnung 13 wird zwischen den aufeinander zu in Richtung des Zentrums das Verbindungsraumes 17 weisenden, vorteilhafterweise abgeschrägten Enden der jeweils ersten Befestigungselemente 4 der Werkstücke 2 ausgebildet.
-
Da es in diesen Fällen zwei sich in Werkstücklängsrichtung 7 erstreckende Befestigungselemente 4, 5 an jedem Werkstück 2 gibt, können diese Befestigungselemente 4, 5 wiederum einstückig mit den Werkstück 2 verbunden oder aber als Beschlag ausgeführt sein. Eine dritte Möglichkeit sieht in diesem Fall vor, eines der beiden Befestigungselemente 4, 5 als Beschlag auszuführen, während das andere der beiden Befestigungselemente 4, 5 als integrierter Bestandteil des Werkstücks 2 ausgeführt ist (in den Figuren nicht abgebildet).
-
Vorzugsweise weist der Haken 24 des Hakenblatts 23 eine gerade, schräge oder abgerundete Hakeninnenseite 25 auf. Das ist diejenige Seite des Hakens 24, die in Richtung der L- oder U-förmigen Aufnahme 22 weist. Abhängig von der auf diese Weise definierten Geometrie der Befestigungselemente 4 ergibt sich ein entsprechender Querschnitt der Verriegelungsöffnung 13, z. B. rund, quadratisch, kreuzförmig usw. Die sich derart ergebende Verriegelungsöffnung 13 ist stets symmetrisch, genauer gesagt weist einen symmetrischen Querschnitt auf, wenn alle vier Werkstücke 2 identische Befestigungselemente 4, 5 aufweisen und diese auf die gewünschte Weise an der Verbindungsstelle aneinander festgelegt sind. Der Querschnitt der Verriegelungsöffnung 13 hat dann unmittelbar Einfluß auf den Querschnitt des zu verwendenden Sicherungsstiftes 14. Der Querschnitt des Sicherungsstiftes 14 kann - entsprechend dem Querschnitt der Verriegelungsöffnung 13 - rund oder viereckig oder mehreckig usw. sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verriegelungsöffnung 13 und der Sicherungsstift 14 jeweils konstante, also sich in Werkstückquerrichtung 32 (entlang der Breite 8 der Werkstücke 2) nicht ändernde Querschnitte aufweisen.
-
Wird ein Hakenblatt 23 mit einer geraden Hakeninnenseite 25 verwendet, so bedeutet dies, daß die Hakeninnenseite 25 in Werkstückquerrichtung 32, also quer zu der Werkstücklängsrichtung 7 liegt, siehe 3, 4, 5 und 8. Die Verwendung von abgeschrägten Hakeninnenseiten 25 führt hingegen zu einer speziellen Lage des Sicherungsstiftes 14 innerhalb der Verriegelungsöffnung 13. So kann die Hakeninnenseite 25 beispielsweise in einem Winkel von 45° gegenüber der Werkstückquerrichtung 32 liegen, siehe 6. Beträgt der Winkel 45° oder mehr, spreizen sich die vier Werkstücke 2 selbsttätig auf, wenn die Werkstücke 2 in Werkstücklängsrichtung 7 mit einer Zugkraft beaufschlagt werden. Ist der Winkel der Hakeninnenseite 25 kleiner als 45° gegenüber der Werkstückquerrichtung 32, z.B. 30° oder 25°, dann ist die Verbindung 1 selbsthemmend, siehe 9 und 10. Die Reibung zwischen den Werkstücken 2 bzw. der Druck des Sicherungsstiftes 14 auf die Werkstücke 2 ist dann so groß, daß sich die Verbindung 1 im verriegelten Zustand nicht mehr lösen läßt.
-
Der Sicherungsstift 14 liegt in einer Ausführungsform der Erfindung unter Ausbildung einer Preßpassung in der Verriegelungsöffnung 13 ein. Das bedeutet, daß die Wandung des Sicherungsstiftes 14, der als Riegel zur Ausbildung der Verriegelung dient, paßgenau pressend an den Wänden der Verriegelungsöffnung 13 bzw. an einer ausreichenden Anzahl von Wandflächen anliegt. Alternativ hierzu liegt der Sicherungsstift 14 lediglich unter Ausbildung einer Übergangspassung in der Verriegelungsöffnung 13 ein. Eine Spielpassung ist ungenügend, da sonst der Sicherungsstift 14 aus der Verriegelungsöffnung 13 herausrutschen kann.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Sicherungsstift 14 konstruktiv so ausgeführt, beispielsweise konisch zulaufend, daß er die Werkstücke 2, bedingt durch seine äußere Form, während des Einführens in die Verriegelungsöffnung 13 auseinanderspreizt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Sicherungsstift 14 derart ausgeführt, daß er sich nach dem Einführen in die Verriegelungsöffnung 13 mittels eines zusätzlichen Spreizelements, beispielsweise einer Schraube oder dergleichen, auseinanderspreizen läßt und auf diese Weise auf die Werkstücke 2 die gewünschte Spreizwirkung ausübt. Ein Aufspreizen der Werkstücke 2 gegeneinander ist nicht über die gesamte Tiefe der Verriegelungsöffnung 13 erforderlich. Es ist ausreichend, wenn der Sicherungsstift 14 beispielsweise an dem vorderen und hinteren Ende der Verriegelungsöffnung 13 die Werkstücke 2 beaufschlagt.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Verriegelungsöffnung 13 von dem Sicherungsstift 14 vollständig ausgefüllt. In diesem Fall liegt die Wandung des Sicherungsstiftes 14 vollständig an den Wänden der Verriegelungsöffnung 13 an und alle Wände der Verriegelungsöffnung 13 werden vollständig von der Wandung des Sicherungsstiftes 14 abgedeckt, siehe 3 bis 8 und 12. Alternativ hierzu wird die Verriegelungsöffnung 13 von dem Sicherungsstift 14 nur unvollständig ausgefüllt. In diesem Fall ist die Querschnittsfläche der Verriegelungsöffnung 13 größer als die Querschnittsfläche des Sicherungsstiftes 14. Auch in diesem Fall liegt die Wandung des Sicherungsstiftes 14 vollständig an den Wänden der Verriegelungsöffnung 13 an. Es gibt jedoch Wandbereiche der Verriegelungsöffnung 13, die nicht von der Wandung des Stiftes 14 abgedeckt sind, an denen der Sicherungsstift 14 also nicht anliegt. Eine solche unvollständige Ausfüllung der Verriegelungsöffnung 13 findet sich insbesondere bei solchen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Hakeninnenseite 25 eine Schräge von weniger als 45° zur Werkstückquerrichtung 32 aufweist, siehe 9 und 10. Zur Ausbildung der Verriegelung ist es grundsätzlich ausreichend, wenn der Sicherungsstift 14 alle vier Werkstücke 2 zumindest an jeweils einer Wirkfläche berührt.
-
Der Sicherungsstift 14 kann als Stift, Stange, Bolzen oder dergleichen ausgeführt sein. In einer besonders vorteilhaften, in den Figuren aber nicht abgebildeten Ausführungsform der Erfindung ist der Sicherungsstift 14 mit einem zusätzlichen Befestigungsmittel versehen, beispielsweise mit einem Innengewinde, oder der Sicherungsstift 14 ragt an einem Ende oder an beiden Enden aus der Verriegelungsöffnung 13 heraus und dient bereits damit selbst als Befestigungsmittel oder aber es sind zusätzliche Befestigungsmittel an den herausragenden Enden des Sicherungsstiftes 14 vorgesehen. Auf diese Art und Weise kann der Ort der Kreuzverbindung 1 als zusätzlicher Befestigungspunkt oder zur Bereitstellung eines oder mehrerer Befestigungspunkte genutzt werden.
-
Die in den Figuren dargestellten Kreuzverbindungen 1 sind einerseits beispielhaft, andererseits als bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zu verstehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Kreuzverbindungen 1 beschränkt. So können beispielsweise alle hier in integrierter Bauart ausgeführte Verbindungen als Beschläge realisiert sein und umgekehrt. Auch kann die Form der Befestigungselemente 4, 5 von den hier dargestellten Formen abweichen, solange die Form geeignet ist, die Herstellung einer Kreuzverbindung durch Ineinanderstecken der Werkstücke 2 und die Bildung einer Verriegelungsöffnung 13 zur Verriegelung dieser Verbindung zu gewährleisten. Allen so hergestellten Kreuzverbindungen ist gemein, daß sich jeweils zwei Werkstücke 2 gegenüberliegen, die im verriegelten Zustand die quer zu dem Sicherungsstift 14 wirkenden Verriegelungskräfte aufnehmen.
-
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kreuzverbindung
- 2
- Werkstück
- 3
- Befestigungsende
- 4
- (erstes) Befestigungselement
- 5
- (zweites) Befestigungselement
- 6
- mögliche Steckrichtung
- 7
- Werkstücklängsrichtung
- 8
- Werkstückbreite
- 9
- Mittellängsachse
- 10
- bevorzugte Steckrichtung
- 11
- Stirnseite des Werkstückgrundkörpers
- 12
- Kreuzungswinkel
- 13
- Verriegelungsöffnung
- 14
- Sicherungsstift
- 15
- Werkstückgrundkörper
- 16
- Grundkörperlängsseite
- 17
- Verbindungsraum
- 18
- Länge des Befestigungselements
- 19
- Höhe des Werkstücks, Werkstückdicke
- 20
- (frei)
- 21
- Seitenlänge
- 22
- Aufnahme
- 23
- Hakenblatt
- 24
- Haken
- 25
- Hakeninnenseite
- 26
- Schenkel
- 27
- Schenkelaußenseite
- 28
- Verbindungsschenkel
- 29
- Zwischenraum
- 30
- Hakenaußenseite
- 31
- Nut
- 32
- Werkstückquerrichtung
- 33
- Höhe der Hakenaußenseite
