DE102022005031A1

DE102022005031A1 - Verbinder zur mechanischen Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil sowie Bauteilverbindung

Info

Publication number: DE102022005031A1
Application number: DE102022005031.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Tenter; Marco Haible; Johannes Rau; David Grimm
Original assignee: Festool GmbH
Current assignee: Festool GmbH
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-12-21
Also published as: WO2023237477A1

Abstract

Es wird ein Verbinder (76) zur mechanischen Befestigung eines ersten Bauteils (12) an einem zweiten Bauteil (14) beschrieben. Das erste Bauteil (12) weist wenigstens eine erste Koppelnut (34) mit einem entlang einer Nuttiefenrichtung (38) wirkenden ersten Hinterschnitt (44) auf. Das zweite Bauteil (14) weist wenigstens eine zweite Koppelnut (52) mit einem entlang einer Nuttiefenrichtung (56) wirkenden zweiten Hinterschnitt (62) auf. Der Verbinder (76) ist plattenförmig oder flachstabförmig. Ferner umfasst der Verbinder (76) ein erstes Eingriffselement (78) zur Verankerung im ersten Hinterschnitt (44) und ein zweites Eingriffselement (80) zur Verankerung im zweiten Hinterschnitt (62). Außerdem hat der Verbinder (76) einen Beaufschlagungskörper (86) zum Positionieren wenigstens eines Abschnitts des ersten Eingriffselements (78) im ersten Hinterschnitt (44) und wenigstens eines Abschnitts des zweiten Eingriffselements (80) im zweiten Hinterschnitt (62), wobei der Beaufschlagungskörper (86) kinematisch mit dem ersten Eingriffselement (78) und dem zweiten Eingriffselement (80) gekoppelt ist. Außerdem wird eine Bauteilverbindung (10) vorgestellt, die das erste Bauteil (12), das zweite Bauteil (14) und einen solchen Verbinder (76) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbinder zur mechanischen Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil. Das erste Bauteil weist wenigstens eine erste Koppelnut auf, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden ersten Hinterschnitt aufweist. Das zweite Bauteil weist wenigstens eine zweite Koppelnut auf, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden zweiten Hinterschnitt aufweist.
Die Erfindung ist ferner auf eine Bauteilverbindung gerichtet, die ein erstes Bauteil mit wenigstens einer ersten Koppelnut umfasst. Eine Nutöffnung der ersten Koppelnut liegt in einer Anlagefläche des ersten Bauteils. Ferner weist die erste Koppelnut einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden ersten Hinterschnitt auf. Die Bauteilverbindung umfasst auch ein zweites Bauteil mit wenigstens einer zweiten Koppelnut. Eine Nutöffnung der zweiten Koppelnut liegt in einer Anlagefläche des zweiten Bauteils. Außerdem weist die zweite Koppelnut einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden zweiten Hinterschnitt auf. Die Bauteilverbindung umfasst zusätzlich einen Verbinder der eingangs genannten Art.
In diesem Zusammenhang wird unter einer Nuttiefenrichtung eine Richtung verstanden, die sich zwischen einer Nutöffnung und einem Nutgrund erstreckt. Eine Nutöffnung ist üblicherweise länglich. Ansonsten spricht man von einem Loch oder einer Bohrung. Dabei liegt die Nutöffnung in der Regel dem Nutgrund gegenüber. Bei einer Nut, die entlang ihrer Verlaufsrichtung beidseits begrenzt ist, ist die Nutöffnung die einzige Öffnung der Nut. Bei einer Nut, die entlang ihrer Verlaufsrichtung ein offenes Ende oder zwei offene Enden aufweist, wird nur die sich entlang der Verlaufsrichtung erstreckende Öffnung als Nutöffnung angesehen.
Das eine offene Ende oder die beiden offenen Enden bilden also keine Nutöffnung. Dasselbe gilt für Öffnungen, die sich aus anderen Gestaltungselementen, z. B. Quernuten oder Querbohrungen ergeben. In diesem Zusammenhang ist eine Richtung parallel zur längeren Seite der länglichen Nutöffnung als Verlaufsrichtung oder Erstreckungsrichtung anzusehen. Nuten, die eine sich entlang der Verlaufsrichtung derart ändernde Nuttiefe aufweisen, dass die Nuttiefe an einem oder an beiden Enden der Nut auf null abnimmt werden als einseitig bzw. beidseitig begrenzte Nuten angesehen.
Dementsprechend weist ein entlang einer Nuttiefenrichtung wirkender Hinterschnitt bezüglich einer Richtung vom Nutgrund zur Nutöffnung eine Hinterschneidung auf. Es kann somit ein Element, das in den Hinterschnitt eingreift, entlang der Nuttiefenrichtung nicht aus der Nut herausgezogen werden, da es mit dem Hinterschnitt eine formschlüssige Verbindung bildet.
Derartige Hinterschnitte und die zugehörigen Koppelnuten lassen sich mit bekannten Werkzeugen unter Nutzung bekannter Verfahren herstellen. Die Werkzeuge können stationär oder handgeführt sein.
Verbinder und Bauteilverbindungen der eingangs genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Sie werden beispielsweise verwendet, um Bauteile aus Holz mechanisch aneinander zu befestigen, d.h. zu verbinden. Derartige Bauteile können Möbelteile sein. Alternativ können die Bauteile Strukturelemente einer Holzkonstruktion, z. B. aus dem Bereich des Bauwesens, sein. Es versteht sich jedoch, dass die eingangs genannten Verbinder und Bauteilverbindungen nicht auf eine bestimmte Werkstoffklasse oder einen spezifischen Anwendungsbereich eingeschränkt sind. Sie lassen sich ohne Weiteres auch für Bauteile aus Kunststoff, Metall, Keramik, Stein, etc. verwenden.
In allen denkbaren Anwendungsfällen haben die entlang einer zugehörigen Nuttiefenrichtung wirkenden Hinterschnitte den Vorteil, dass die Bauteile mit hoher Zuverlässigkeit aneinander befestigt werden können. Hier kann mittels der Hinterschnitte eine formschlüssige Verbindung realisiert werden. Das gilt insbesondere im Vergleich zu Koppelnuten, die keinen solchen Hinterschnitt aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder sowie eine zugeordnete Bauteilverbindung anzugeben, die bei bekannt hoher Zuverlässigkeit der Verbindung einfach und kostengünstig sind.
Die Aufgabe wird durch einen Verbinder zur mechanischen Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil gelöst. Dabei weist das erste Bauteil wenigstens eine erste Koppelnut auf, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden ersten Hinterschnitt aufweist. Das zweite Bauteil weist wenigstens eine zweite Koppelnut auf, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden zweiten Hinterschnitt aufweist. Der Verbinder ist plattenförmig oder flachstabförmig. Zudem umfasst der Verbinder ein erstes Eingriffselement zur Verankerung im ersten Hinterschnitt und ein zweites Eingriffselement zur Verankerung im zweiten Hinterschnitt. Zusätzlich umfasst der Verbinder einen Beaufschlagungskörper zum Positionieren wenigstens eines Abschnitts des ersten Eingriffselements im ersten Hinterschnitt und wenigstens eines Abschnitts des zweiten Eingriffselements im zweiten Hinterschnitt. Der Beaufschlagungskörper ist kinematisch mit dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement gekoppelt. In diesem Zusammenhang kann der erste Hinterschnitt im Bereich des Nutgrunds der ersten Koppelnut angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Hinterschnitt im Bereich des Nutgrunds der zweiten Koppelnut angeordnet sein. Durch seine Plattenform oder Flachstabform ist der Verbinder besonders gut dazu geeignet, Bauteile über Koppelnuten zu verbinden. Im montierten Zustand des Verbinders erstreckt sich dabei eine Dickenrichtung des Verbinders, die der kleinsten räumlichen Dimension des Verbinders entspricht, entlang einer Nutbreitenrichtung, d.h. senkrecht zu einer Verlaufsrichtung der Nut und senkrecht zu einer Nuttiefenrichtung. Dadurch lässt sich der Verbinder gut in Bauteilverbindungen einsetzen, die nur einen vergleichsweise kleinen Bauraum ausfüllen dürfen. Das gilt in besonderem Maße für den Einsatz des Verbinders zum Verbinden von plattenförmigen Bauteilen. In einem solchen Anwendungsfall erstreckt sich im montierten Zustand die Dickenrichtung des Verbinders parallel zu einer Dickenrichtung des plattenförmigen Bauteils. Darüber hinaus hat die Plattenform oder Flachstabform den Vorteil, dass eine Haltekraft, die zwischen dem Verbinder und jedem aus erstem und zweitem Bauteil wirkt, verteilt über einen vergleichsweise großen Abschnitt des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils wirkt. Die Haltekraft wird dabei über einen Linienkontakt zwischen Verbinder und erstem und/oder zweitem Bauteil oder über einen Flächenkontakt zwischen Verbinder und erstem und/oder zweitem Bauteil ins jeweilige Bauteil eingebracht. Somit ergeben sich vergleichsweise kleine mechanische Spannungen innerhalb des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils. Darüber hinaus lässt sich ein linienförmiger oder flächenförmiger Eingriff zwischen Verbinder und erstem Hinterschnitt und/oder zweitem Hinterschnitt realisieren. Das führt zu einer besonders sicheren und zuverlässigen Befestigung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils aneinander. Hierzu trägt auch die Tatsache bei, dass der Verbinder sowohl ein erstes Eingriffselement als auch ein zweites Eingriffselement aufweist und dass ein einziger Beaufschlagungskörper für beide Eingriffselement vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang kann der Beaufschlagungskörper sowohl die Eingriffselemente in den jeweils zugeordneten Hinterschnitt hinein positionieren als auch die Eingriffselemente innerhalb des jeweils zugeordneten Hinterschnitts positionieren. Der Verbinder ist also im montierten Zustand gleichzeitig im ersten Bauteil und im zweiten Bauteil verankert. Die Eingriffselemente können daher auch als Verankerungselemente oder als Backen bezeichnet werden. Ein derartiger Verbinder ist einerseits strukturell einfach aufgebaut, was eine kostengünstige Herstellung begünstigt. Andererseits ist er in der Verwendung einfach, da mittels eines solchen Verbinders schnell und einfach Bauteile aneinander befestigt werden können.
Es wird bemerkt, dass die mit Bezug auf die Plattenform oder Flachstabform erläuterten Effekte und Vorteile insbesondere gegenüber kreiszylinderförmigen oder rundstabförmigen Verbindern zum Tragen kommen, da plattenförmige oder flachstabförmige Verbinder im Vergleich hierzu über vergleichsweise große Abschnitte der zu verbindenden Bauteile mit diesen gekoppelt werden können. In diesem Zusammenhang führt häufig eine vorgegebene Bauteildicke dazu, dass wenigstens eine Dimension des Verbinders nicht beliebig vergrößert werden kann. Im Falle eines kreiszylinderförmigen oder rundstabförmigen Verbinders ist das üblicherweise der Durchmesser. Bei plattenförmigen oder flachstabförmigen Verbindern wird lediglich die zugehörige Dicke durch die Bauteildicke beschränkt. Die übrigen Dimensionen können im Wesentlichen frei angepasst werden.
Ferner versteht es sich, dass das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement zumindest im montierten Zustand und zumindest lokal gegenüber den übrigen Komponenten des plattenförmigen oder flachstabförmigen Verbinders abstehen müssen, um in den zugeordneten Hinterschnitt eingreifen zu können. Bevorzugt stehen dabei das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement parallel zur Dickenrichtung des Verbinders von diesem ab.
In einer Variante sind das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement aus einem Metallwerkstoff hergestellt. Dadurch lassen sich die Eingriffselemente mit besonders hoher Zuverlässigkeit in den zugeordneten Koppelnuten und insbesondere den dort vorhandenen Hinterschnitten verankern.
Gemäß einer Ausführungsform sind bzw. ist das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement fest mit dem Beaufschlagungskörper verbunden. Dabei können das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement einstückig mit dem Beaufschlagungskörper hergestellt sein, z. B. mittels eines Guss- oder Spritzgussverfahrens. Alternativ können bzw. kann das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement im Zuge der Herstellung des Verbinders mit dem Beaufschlagungskörper verbunden werden, z. B. durch ein geeignetes Fügeverfahren. In beiden Varianten ergibt sich ein strukturell besonders einfacher und daher besonders kostengünstig herstellbarer Verbinder. Montagetätigkeiten zur Herstellung des Verbinders beschränken sich auf die Montage des ersten Eingriffselements und/oder des zweiten Eingriffselements oder können gänzlich entfallen.
Dabei kann der Beaufschlagungskörper die Form eines Kreisscheibenabschnitts oder die Form einer Kreisscheibe haben. Der Beaufschlagungskörper ist somit strukturell einfach aufgebaut und lässt sich aufwandsarm herstellen. Zudem ist eine derartige Form günstig, wenn es darum geht, das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement im jeweils zugeordneten Hinterschnitt zu positionieren. Ein kreisscheibenabschnittsförmiger oder kreisscheibenförmiger Beaufschlagungskörper weist vergleichsweise wenige Geometrieelemente, z. B. Ecken und Kanten, auf, welche beim Bewegen des Beaufschlagungskörper in unerwünschter Weise mit Elementen des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils kollidieren und von diesen blockiert werden können. Vielmehr begünstigt eine derartige Form des Beaufschlagungskörpers, dass dieser bei Kontakt mit dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil an diesem abgleitet und so in Richtung der gewünschten Position bewegt wird. Ein Betätigungselement des Betätigungskörpers, d.h. ein Element, über das eine Betätigungskraft oder ein Betätigungsmoment in den Betätigungskörper eingeleitet werden kann, kann in diesem Zusammenhang zentrisch in der Kreisscheibenabschnittsform oder zentrisch in der Kreisscheibenform angeordnet sein. Das führt zu einem gleichmäßigen, idealerweise symmetrischen Kraftverlauf.
In einer Variante ist wenigstens eines aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement als bogenförmiger Vorsprung ausgeführt. Derartige Eingriffselemente lassen sich besonders einfach in zugeordneten Hinterschnitten positionieren. Ferner sind solche Eingriffselemente besonders dafür geeignet, mit bogenförmigen Nutabschnitten und bogenförmigen Hinterschnitten zusammenzuwirken. In einer derartigen Konfiguration lassen sich die Eingriffselemente leicht mittels einer rotatorischen Bewegung des Verbinders in den jeweils zugeordneten Hinterschnitt einführen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verbinder zusätzlich zum ersten Eingriffselement und zum zweiten Eingriffselement ein drittes Eingriffselement und ein viertes Eingriffselement. Dabei ist bevorzugt das dritte Eingriffselement dazu ausgebildet, in einem dritten Hinterschnitt verankert zu werden. Vorteilhafterweise weist die erste Koppelnut den dritten Hinterschnitt auf, wobei der dritte Hinterschnitt entlang einer Nuttiefenrichtung der ersten Koppelnut wirkt. Ferner ist bevorzugt das vierte Eingriffselement dazu ausgebildet, in einem vierten Hinterschnitt verankert zu werden. Vorteilhafterweise weist die zweite Koppelnut den vierten Hinterschnitt auf, wobei der vierte Hinterschnitt entlang einer Nuttiefenrichtung der zweiten Koppelnut wirkt. Dabei kann das dritte Eingriffselement am selben Ende des Verbinders vorgesehen sein wie das erste Eingriffselement. Alternativ oder zusätzlich kann das vierte Eingriffselement am selben Ende des Verbinders angeordnet sein wie das zweite Eingriffselement. Es ergibt sich ein Verbinder, der mit besonders hoher Zuverlässigkeit in der ersten Koppelnut und/oder in der zweiten Koppelnut verankert werden kann.
In einer Gestaltungsalternative weist eines oder mehrere der Eingriffselemente wenigstens eine Einführschräge auf. Somit wird das Einführen des jeweiligen Eingriffselements in einen zugeordneten Hinterschnitt erleichtert.
In einer Variante ist wenigstens eines der Eingriffselemente über ein Getriebe mit dem Beaufschlagungskörper gekoppelt. Das Getriebe bewirkt, dass sich das Eingriffselement in vorgegebener Weise in Abhängigkeit des Beaufschlagungskörpers bewegen lässt. Eine Beaufschlagung eines der Eingriffselemente mittels des Beaufschlagungskörpers hat somit eine vorgegebene Bewegung des Eingriffselements zur Folge, sodass dieses zuverlässig und in vorgegebener Weise in einen zugeordneten Hinterschnitt eingreifen kann.
Mittels des Getriebes lassen sich das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement beispielsweise entlang einer Dickenrichtung des Verbinders wahlweise in eine zurückgezogene Stellung oder eine ausgefahrene Stellung überführen. Das geschieht mit hoher Zuverlässigkeit und Präzision. Dabei kann die zurückgezogene Stellung besonders dafür geeignet sein, den Verbinder leicht in die erste Koppelnut und/oder die zweite Koppelnut einzuführen und/oder den Verbinder leicht aus der ersten Koppelnut und/oder der zweiten Koppelnut zu entnehmen. Die ausgefahrene Stellung kann dazu ausgebildet sein, das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement im jeweils zugeordneten Hinterschnitt zu verankern.
Alternativ oder zusätzlich lassen sich das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement beispielsweise entlang einer zur Dickenrichtung des Verbinders quer verlaufenden Längsrichtung des Verbinders, die im montierten Zustand entlang einer Nuttiefenrichtung verläuft, wahlweise in eine zurückgezogene Stellung oder eine ausgefahrene Stellung überführen. Auch das geschieht mit hoher Zuverlässigkeit und Präzision. Dabei kann die ausgefahrene Stellung besonders dafür geeignet sein, den Verbinder leicht in die erste Koppelnut und/oder die zweite Koppelnut einzuführen und/oder den Verbinder leicht aus der ersten Koppelnut und/oder der zweiten Koppelnut zu entnehmen. Dabei kann die ausgefahrene Stellung derart auf die Nuttiefen der ersten Koppelnut und der zweiten Koppelnut abgestimmt sein, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil in einem definierten Abstand zueinander gehalten werden, wenn der Verbinder sowohl in die erste Koppelnut als auch in die zweite Koppelnut eingesteckt ist und die ausgefahrene Stellung einnimmt. Dieser Abstand entspricht einem Heranholweg, d.h. einer Distanz über die das erste Bauteil und das zweite Bauteil beim Überführen des Verbinders in die zurückgezogene Stellung aufeinander zu bewegt werden, bis sie über die jeweiligen Anlageflächen aneinander anliegen. Es versteht sich, dass zum Aufeinanderzubewegen oder Heranholen das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement im jeweils zugeordneten Hinterschnitt verankert sein müssen. Die zurückgezogene Stellung kann dazu ausgebildet sein, mittels des Verbinders aneinander zu befestigende erste und zweite Bauteile aneinander anzulegen. Eine derartige Anlage kann unter Kraftbeaufschlagung realisiert werden.
In einer Alternative ist der Beaufschlagungskörper über ein primäres Kurvengetriebe mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement kinematisch gekoppelt. In diesem Zusammenhang dient die Bezeichnung des Kurvengetriebes als primär lediglich der einfachen Erläuterung. Eine Anzahl an Kurvengetrieben ist nicht impliziert. Kurvengetriebe sind einfach und robust im Aufbau. Zudem lässt sich auf diese Weise eine ungleichförmige Übersetzung zwischen dem Beaufschlagungskörper und dem Eingriffselement realisieren. Es lassen sich also mittels des primären Kurvengetriebes wenigstens eine ausgefahrene Stellung und wenigstens eine zurückgezogene Stellung einfach realisieren.
Dabei kann das primäre Kurvengetriebe eine Kurvenfläche aufweisen, welche am Beaufschlagungskörper angeordnet ist. Ferner kann das primäre Kurvengetriebe eine der Kurvenfläche zugeordnete Gegenfläche aufweisen, welche an wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement angeordnet ist oder mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement wirkverbunden ist. Die Gegenfläche ist also direkt am zugeordneten Eingriffselement vorgesehen oder an einem kinematisch zwischen dem Beaufschlagungskörper und dem zugeordneten Eingriffselement liegenden Zwischenelement. In diesem Zusammenhang ist eine Gegenfläche der Kurvenfläche dann zugeordnet, wenn sie dafür vorgesehen ist, die Kurvenfläche zu kontaktieren, um das primäre Kurvengetriebe zu bilden. Die Kurvenfläche und die Gegenfläche können beliebig geformt sein, z. B. gekrümmt, um eine beliebige, aber vorgegebene Übersetzung zwischen einer Bewegung des Beaufschlagungskörpers und einer Bewegung des zugeordneten Eingriffselements zu bewirken.
Auch ist es möglich, dass das primäre Kurvengetriebe eine Kurvenfläche aufweist, welche am Beaufschlagungskörper angeordnet ist, und eine der Kurvenfläche zugeordnete Gegenfläche aufweist, welche an einem Koppelelement angeordnet ist, das den Beaufschlagungskörper mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement kinematisch koppelt. Mittels des Koppelelements lässt sich beispielsweise ein Abstand zwischen dem Beaufschlagungskörper und dem zugeordneten Eingriffselement überbrücken. Ferner kann das Koppelelement dazu dienen, die Kurvenfläche und die Gegenfläche in platzsparender Weise anzuordnen.
In einem Beispiel ist das Koppelelement ein Koppelschieber.
Die Kurvenfläche des primären Kurvengetriebes und die zugeordnete Gegenfläche können wenigstens in einer vorgegebenen Relativstellung selbsthemmend sein. Auf diese Weise kann das zugeordnete Eingriffselement in einer vorgegebenen Relativstellung gegenüber dem Beaufschlagungskörper mittels des primären Kurvengetriebes gehalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Beaufschlagungskörper über ein sekundäres Kurvengetriebe mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement kinematisch gekoppelt. In diesem Zusammenhang dient die Bezeichnung des Kurvengetriebes als sekundär lediglich der einfachen Erläuterung. Eine Anzahl an Kurvengetrieben ist nicht impliziert, wobei in einem Fall, in dem der Verbinder ein primäres Kurvengetriebe und ein sekundäres Kurvengetriebe umfasst selbstverständlich wenigstens zwei Kurvengetriebe vorhanden sind. Kurvengetriebe sind einfach und robust im Aufbau. Zudem lässt sich auf diese Weise eine ungleichförmige Übersetzung zwischen dem Beaufschlagungskörper und dem Eingriffselement realisieren. Es lassen sich also mittels des sekundären Kurvengetriebes wenigstens eine ausgefahrene Stellung und wenigstens eine zurückgezogene Stellung einfach realisieren.
Dabei kann das sekundäre Kurvengetriebe eine Kurvenfläche aufweisen, welche am Beaufschlagungskörper angeordnet ist. Ferner kann das sekundäre Kurvengetriebe eine der Kurvenfläche zugeordnete Gegenfläche aufweisen, welche an wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement angeordnet ist oder mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement wirkverbunden ist. Die Gegenfläche ist also direkt am zugeordneten Eingriffselement vorgesehen oder an einem kinematisch zwischen dem Beaufschlagungskörper und dem zugeordneten Eingriffselement liegenden Zwischenelement. In diesem Zusammenhang ist eine Gegenfläche der Kurvenfläche dann zugeordnet, wenn sie dafür vorgesehen ist, die Kurvenfläche zu kontaktieren, um das sekundäre Kurvengetriebe zu bilden. Die Kurvenfläche und die Gegenfläche können beliebig geformt sein, z. B. gekrümmt, um eine beliebige, aber vorgegebene Übersetzung zwischen einer Bewegung des Beaufschlagungskörpers und einer Bewegung des zugeordneten Eingriffselements zu bewirken.
Die Kurvenfläche des sekundären Kurvengetriebes und die zugeordnete Gegenfläche können wenigstens in einer vorgegebenen Relativstellung selbsthemmend sein. Auf diese Weise kann das zugeordnete Eingriffselement in einer vorgegebenen Relativstellung gegenüber dem Beaufschlagungskörper mittels des sekundären Kurvengetriebes gehalten werden.
In einer Variante sind das primäre Kurvengetriebe und das sekundäre Kurvengetriebe derart aufeinander abgestimmt, dass beim Montieren des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils aneinander das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement zuerst entlang einer Dickenrichtung des Verbinders in die ausgefahrene Stellung überführt werden. Damit sind das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement im jeweils zugeordneten Hinterschnitt verankert. Danach werden das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement entlang einer zur Dickenrichtung des Verbinders quer verlaufenden Längsrichtung des Verbinders, die im montierten Zustand entlang einer Nuttiefenrichtung verläuft, in die zurückgezogene Stellung überführen. Somit werden das erste Bauteil und das zweite Bauteil aneinander angelegt. Wenn mittels des primären Kurvengetriebes das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement entlang der Dickenrichtung des Verbinders in die ausgefahrene Stellung überführt werden und mittels des sekundären Kurvengetriebes das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement entlang der Längsrichtung in die zurückgezogene Stellung überführt werden, müssen die das primäre Kurvengetriebe bildenden Kurvenflächen und Gegenflächen zuerst miteinander in Wechselwirkung treten. Erst danach dürfen die das sekundäre Kurvengetriebe bildenden Kurvenflächen und Gegenflächen miteinander in Wechselwirkung treten. Beim Demontieren des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils voneinander erfolgen die beschriebenen Schritte und Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge.
In einer Gestaltungsalternative umfasst der Verbinder einen Träger, wobei der Beaufschlagungskörper um eine Rotationsachse drehbar am Träger gelagert ist. Dabei kann der Beaufschlagungskörper durch den Träger in einer definierten Lage relativ zu den zugeordneten Eingriffselementen gehalten werden. Ein derartiger Verbinder ist besonders zuverlässig in seiner Funktion. Ferner kann der Träger der Positionierung des Verbinders innerhalb der ersten und/oder der zweiten Koppelnut dienen. Für den Fall, dass der Träger der Positionierung des Verbinders sowohl innerhalb der ersten Koppelnut als auch innerhalb der zweiten Koppelnut dient, lassen sich mittels des Trägers das erste Bauteil und das zweite Bauteil relativ zueinander positionieren. Auch können mittels des Trägers über eine vergleichsweise große Fläche Kräfte in den Verbinder eingeleitet oder aus dem Verbinder herausgeleitet werden. Der Verbinder kann somit das erste Bauteil und das zweite Bauteil über eine hohe Haltekraft verbinden, die jedoch nur vergleichsweise geringe mechanische Spannungen innerhalb des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils zur Folge hat. Vorzugswiese ist der Träger zweischalig ausgebildet, sodass der Beaufschlagungskörper zumindest teilweise zwischen den beiden Schalen des Trägers aufgenommen werden kann.
Dabei kann wenigstens eines aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement translatorisch verschiebbar am Träger gelagert sein. Eine derartige translatorische Verschiebbarkeit kann genutzt werden, um das Eingriffselement mit einem Hinterschnitt in Eingriff zu bringen. Alternativ oder zusätzlich kann die translatorische Verschiebbarkeit genutzt werden, um das erste Bauteil und das zweite Bauteil aufeinander zu zu bewegen. Folglich können das erste Bauteil und das zweite Bauteil zuverlässig aneinander angelegt werden.
Auch ist es möglich, dass wenigstens eines aus erstem Eingriffselement und zweitem Eingriffselement gelenkig mit dem Träger verbunden ist. Das Gelenk wird beispielsweise durch ein Filmscharnier gebildet. Das Eingriffselement ist somit verliersicher am Träger gehalten und trotzdem beweglich.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der Beaufschlagungskörper zumindest einen Beaufschlagungsarm, der um die Rotationsachse drehbar ist. Mittels eines solchen Beaufschlagungsarms lässt sich ein zugeordnetes Eingriffselement präzise und zuverlässig mit einer Betätigungskraft beaufschlagen. Ferner kann der Beaufschlagungsarm ein Hebelelement bilden, mittels dem sich vergleichsweise kleine Kräfte in vergleichsweise große Kräfte umsetzen lassen.
Der Beaufschlagungsarm kann aus einem Metallwerkstoff hergestellt sein. Ein derartiger Beaufschlagungsarm ist für besonders hohe Kräfte geeignet und besonders langlebig.
Wenigstens eine Kurvenfläche kann an einem freien Ende des Beaufschlagungsarms angeordnet sein. Dabei ist unter dem freien Ende ein dem Drehpunkt des Beaufschlagungsarms abgewandtes Ende zu verstehen. Folglich wird durch eine Bewegung des Beaufschlagungsarms das der Kurvenfläche zugeordnete Kurvengetriebe betätigt.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Beaufschlagungskörper wenigstens abschnittsweise bolzenförmig. Ein derartiger Beaufschlagungskörper ist besonders kompakt. Vorzugsweise fällt dabei eine Mittelachse des Bolzens mit einer Rotationsachse des Beaufschlagungskörpers zusammen.
Dabei kann wenigstens eine Kurvenfläche an einem Außenumfang eines bolzenförmigen Abschnitts des Beaufschlagungskörpers angeordnet sein. Es wird also durch eine Bewegung des Beaufschlagungskörpers das der Kurvenfläche zugeordnete Kurvengetriebe betätigt.
In einer Ausführungsform hat der Beaufschlagungskörper ein Betätigungselement zum Einleiten einer Betätigungskraft und/oder eines Betätigungsmoments. Somit lässt sich die Betätigungskraft und/oder das Betätigungsmoment einfach und zuverlässig in den Beaufschlagungskörper einbringen. In einem Beispiel ist das Betätigungselement als Eingriffsöffnung ausgeführt. Dabei kann die Eingriffsöffnung auf ein Betätigungswerkzeug abgestimmt sein, das zur Betätigung des Beaufschlagungskörpers in die Eingriffsöffnung eingreifen kann. Beispielsweise hat die Eingriffsöffnung einen sechseckigen Querschnitt, der dazu ausgebildet ist, ein Ende eines Inbus-Schlüssels aufzunehmen. Die Eingriffsöffnung kann dabei als Durchgangsöffnung oder Sack-Öffnung ausgeführt sein.
Bevorzugt ist zum Montieren des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils aneinander eine Drehung des Betätigungswerkzeugs von weniger als 180 Grad, insbesondere von weniger als 170 Grad und weiter insbesondere von weniger als 160 Grad notwendig. Der Verbinder kann somit bequem mittels des Betätigungswerkzeugs betätigt werden. Ein Umsetzen des Werkzeugs ist so nur selten oder überhaupt nicht nötig.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Bauteilverbindung gelöst. Die Bauteilverbindung umfasst ein erstes Bauteil mit wenigstens einer ersten Koppelnut, deren Nutöffnung in einer ersten Anlagefläche des ersten Bauteils liegt und die einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden ersten Hinterschnitt aufweist. Die Bauteilverbindung umfasst zudem ein zweites Bauteil mit wenigstens einer zweiten Koppelnut, deren Nutöffnung in einer zweiten Anlagefläche des zweiten Bauteils liegt und die einen entlang einer Nuttiefenrichtung wirkenden zweiten Hinterschnitt aufweist. Außerdem umfasst die Bauteilverbindung einen erfindungsgemäßen Verbinder. Der Verbinder ist abschnittsweise innerhalb der ersten Koppelnut und abschnittsweise innerhalb der zweiten Koppelnut angeordnet. Dabei greift das erste Eingriffselement des Verbinders in den ersten Hinterschnitt ein. Das zweite Eingriffselement des Verbinders greift in den zweiten Hinterschnitt ein. Zudem kontaktieren die erste Anlagefläche des ersten Bauteils und die zweite Anlagefläche des zweiten Bauteils einander. Das hat zur Folge, dass sich der in der ersten Koppelnut aufgenommene Teil des Verbinders und der in der zweiten Koppelnut aufgenommene Teil des Verbinders zur Gesamtheit des Verbinders ergänzen. Die Hinterschnitte sind bevorzugt jeweils im Bereich des Nutgrunds der zugehörigen Nut angeordnet. Das erste Bauteil und das zweite Bauteil sind somit äußerst zuverlässig aneinander befestigt. Ferner ist eine derartige Bauteilverbindung aufgrund der Tatsache, dass der Verbinder plattenförmig oder flachstabförmig ist, platzsparend.
In diesem Zusammenhang kann wenigstens eine aus erster Koppelnut und zweiter Koppelnut entlang ihrer Verlaufsrichtung größer sein als eine Abmessung des in der ersten Koppelnut bzw. der zweiten Koppelnut aufgenommenen Abschnitts des Verbinders entlang der Verlaufsrichtung der jeweils zugeordneten Koppelnut. Der jeweilige Abschnitt des Verbinders kann also entlang der Verlaufsrichtung um eine gewisse Strecke innerhalb der zugeordneten Koppelnut verschoben werden. Dadurch wird ermöglicht, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil in unterschiedlichen Relativpositionen entlang der Verlaufsrichtung der ersten Koppelnut bzw. der zweiten Koppelnut aneinander befestigt werden können. Dies kann zum Toleranzausgleich verwendet werden. Beispielsweise lassen sich auf diese Weise erste und zweite Bauteile präzise miteinander verbinden, obwohl wenigstens eine aus der ersten Koppelnut und der zweiten Koppelnut einer Positionsabweichung oder einem Positionierungsfehler unterliegt.
Die Anlage des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils aneinander kann grundsätzlich beliebig gestaltet sein. In bevorzugten Varianten ist die Anlage als Eckstoß, Stupfstoß oder Gehrungsstoß ausgebildet. Insbesondere im letzten Fall kommt die Plattenform oder Flachstabform des Verbinders zum Tragen, da er aufgrund dieser Form auch im Gehrungsstoß eingesetzt werden kann.
Dabei kann am ersten Bauteil und/oder am zweiten Bauteil ein Zugangskanal für ein Werkzeug vorgesehen ist, wobei sich der Zugangskanal von einer Werkstückaußenfläche bis in die erste Koppelnut und/oder bis in die zweite Koppelnut erstreckt. Über einen solchen Zugangskanal kann der Beaufschlagungskörper, insbesondere ein Betätigungselement des Beaufschlagungskörpers zuverlässig erreicht werden. Damit lässt sich der Verbinder zuverlässig betätigen.
Gemäß einer Variante ist der Zugangskanal in Richtung der zugeordneten Anlagefläche offen. Ein derartiger Zugangskanal kann auch als Nut bezeichnet werden. Diese verläuft quer zur zugeordneten Koppelnut. Um eine solche Quernut in einer vorgegebenen Relativposition zur Koppelnut herzustellen ist keine Bohrschablone nötig, da diese Nut ausgehend von der Anlagefläche hergestellt werden kann. Die Quernut lässt sich somit einfach herstellen, wofür eine Oberfräse oder eine Dübelfräse genutzt werden kann. Selbstverständlich lassen sich die Quernut sowie die erste Koppelnut und die zweite Koppelnut auch mittels einer industriellen CNC-Fräsmaschine herstellen.
Bevorzugt ist das Betätigungselement des Verbinders an einem koppelnutseitigen Ende des Zugangskanals positioniert. Somit kann das Betätigungselement leicht mit einem zugehörigen Werkzeug erreicht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Bauteilverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung, wobei die Bauteilverbindung einen erfindungsgemäßen Verbinder gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst,
2 eine erfindungsgemäße Bauteilverbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung, wobei die Bauteilverbindung ebenfalls den erfindungsgemäßen Verbinder gemäß der ersten Ausführungsform umfasst,
3 einen Schnitt entlang der Ebene III durch ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil der Bauteilverbindungen gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform,
4 den Schnitt aus 3 in einer perspektivischen Darstellung,
5 den Verbinder gemäß der ersten Ausführungsform in einer isolierten, perspektivischen Darstellung,
6 einen Verbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
7 einen Schnitt entlang der Ebene VII-VII durch den Verbinder aus 6,
8 eine Ansicht des Verbinders aus 6 und 7 entlang der Richtung VIII in 6,
9 eine erfindungsgemäße Bauteilverbindung gemäß einer dritten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung, wobei die Bauteilverbindung einen erfindungsgemäßen Verbinder gemäß einer dritten Ausführungsform umfasst und wobei zusätzlich ein Betätigungswerkzeug dargestellt ist,
10 die erfindungsgemäße Bauteilverbindung aus 9 in einer Schnittdarstellung entlang der Ebene X, wobei wieder zusätzlich das Betätigungswerkzeug dargestellt ist,
11 den Verbinder gemäß der dritten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung, wobei zudem das Betätigungswerkzeug dargestellt ist,
12 den Verbinder aus 11 in einer Explosionsdarstellung,
13 eine Variante des Verbinders aus den 11 und 12 in einer Explosionsdarstellung,
14 einen Ablauf zum Herstellen der Bauteilverbindung gemäß der dritten Ausführungsform,
15 bis 19 weitere Varianten des Verbinders gemäß der dritten Ausführungsform,
20 eine Bauteilverbindung gemäß einer vierten Ausführungsform, die ebenfalls den Verbinder gemäß der dritten Ausführungsform umfasst, wobei zusätzlich ein Betätigungswerkzeug dargestellt ist,
21 eine Bauteilverbindung gemäß einer fünften Ausführungsform, die zwei Verbinder gemäß der dritten Ausführungsform umfasst,
22 eine Illustration eines Kraftflusses bei Bauteilverbindungen, die den Verbinder gemäß der dritten Ausführungsform nutzen,
23 eine Bauteilverbindung gemäß einer sechsten Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung, wobei die Bauteilverbindung einen Verbinder gemäß einer vierten Ausführungsform umfasst,
24 den Verbinder gemäß der vierten Ausführungsform in einer isolierten, perspektivischen Darstellung,
25 einen Ablauf zum Herstellen der Bauteilverbindung gemäß der sechsten Ausführungsform, wobei zusätzlich ein Betätigungswerkzeug dargestellt ist, und
26 weitere Varianten des Verbinders gemäß der vierten Ausführungsform.

1 zeigt eine Bauteilverbindung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
Die Bauteilverbindung umfasst ein erstes Bauteil 12 und ein zweites Bauteil 14.
Dabei ist am ersten Bauteil 12 eine erste Anlagefläche 16 vorgesehen.
Das zweite Bauteil 14 umfasst eine zweite Anlagefläche 18.
In einem Zustand, in dem das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aneinander befestigt sind, kontaktieren die erste Anlagefläche 16 und die zweite Anlagefläche 18 einander (siehe auch 3 und 4).
Das erste Bauteil 12 umfasst ferner zwei Positioniernuten 20a, 20b, deren Nutöffnungen 22a, 22b in der ersten Anlagefläche 16 liegen.
Eine jeweils zugeordnete Nuttiefenrichtung 24a, 24b der Positioniernuten 20a, 20b verläuft somit senkrecht zur ersten Anlagefläche 16.
In einer Draufsicht auf die erste Anlagefläche 16 haben die beiden Positioniernuten 20a, 20b jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die Ecken des rechteckigen Querschnitts gerundet sind. Eine Richtung parallel zur längeren Seite des rechteckigen Querschnitts kann dabei als Verlaufsrichtung oder Erstreckungsrichtung der jeweiligen Positioniernut 20a, 20b bezeichnet werden.
Eine Nuttiefe, d.h. eine Abmessung der Positioniernuten 20a, 20b entlang der jeweils zugeordneten Nuttiefenrichtung 24a, 24b ist in beiden Positioniernuten 20a, 20b entlang der Verlaufsrichtung konstant.
Das zweite Bauteil 14 umfasst ebenfalls zwei Positioniernuten 26a, 26b, deren Nutöffnungen 28a, 28b in der zweiten Anlagefläche 18 liegen.
Dabei ist die Positioniernut 26a derart angeordnet, dass im montierten Zustand des ersten Bauteils 12 und des zweiten Bauteils 14 die Nutöffnung 28a der Nutöffnung 22a gegenüberliegt.
Die Positioniernut 26b ist derart angeordnet, dass im montierten Zustand des ersten Bauteils 12 und des zweiten Bauteils 14 die Nutöffnung 28b der Nutöffnung 22b gegenüberliegt.
Eine jeweils zugeordnete Nuttiefenrichtung 30a, 30b der Positioniernuten 26a, 26b verläuft dementsprechend senkrecht zur zweiten Anlagefläche 18.
In einer Draufsicht auf die zweite Anlagefläche 18 haben die beiden Positioniernuten 26a, 26b jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die Ecken des rechteckigen Querschnitts gerundet sind. Eine Richtung parallel zur längeren Seite des rechteckigen Querschnitts kann dabei als Verlaufsrichtung oder Erstreckungsrichtung der jeweiligen Positioniernut 26a, 26b bezeichnet werden.
Eine Nuttiefe, d.h. eine Abmessung der Positioniernuten 26a, 26b entlang der jeweils zugeordneten Nuttiefenrichtung 30a, 30b ist in beiden Positioniernuten 26a, 26b entlang der Verlaufsrichtung konstant.
Die Bauteilverbindung 10 umfasst ferner zwei Positionierelemente 32a, 32b, die in der Ausführungsform gemäß 1 als sogenannte Flachdübel ausgeführt sind.
Vorteilhafterweise ist dabei das Positionierelement 32a passgenau, d.h. spielfrei, in den Positioniernuten 20a, 26a angeordnet und das Positionierelement 32b mit Spiel in Verlaufsrichtung oder Erstreckungsrichtung der Positioniernuten 20b, 26b angeordnet.
Wie anhand der Darstellung in 2 ersichtlich ist, können die Positionierelemente 32a, 32b auch als sogenannte Runddübel ausgeführt sein. Im Übrigen entspricht die Bauteilverbindung 10 aus der 2 der Bauteilverbindung 10 aus 1.
In einem Zustand, in dem das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aneinander befestigt sind, ist das Positionierelement 32a jeweils abschnittsweise in der Positioniernut 20a und der Positioniernut 26a aufgenommen, wobei sich die in den Positioniernuten 20a, 26a aufgenommenen Abschnitte des Positionierelements 32a zum gesamten Positionierelement 32a ergänzen.
Das Positionierelement 32b ist jeweils abschnittsweise in der Positioniernut 20b und der Positioniernut 26b aufgenommen, wobei sich die in den Positioniernuten 20b, 26b aufgenommenen Abschnitte des Positionierelements 32b zum gesamten Positionierelement 32b ergänzen.
Die Positionierelemente 32a, 32b bewirken, dass das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 lediglich in einer vorgegebenen Relativposition aneinander befestigt werden können.
Das erste Bauteil 12 weist zudem eine erste Koppelnut 34 auf, deren Nutöffnung 36 in der ersten Anlagefläche 16 liegt (siehe auch 3 und 4).
Eine Nuttiefenrichtung 38 der ersten Koppelnut 34 verläuft wieder senkrecht zur ersten Anlagefläche 16.
Im Unterschied zu den Positioniernuten 20a, 20b, 26a, 26b ist j edoch ein Nutgrund 40 der ersten Koppelnut 34 als Abschnitt einer Kreiszylindermantelfläche ausgebildet. Damit ist eine Nuttiefe der ersten Koppelnut 34 nicht konstant. Vielmehr ist die Nuttiefe an einem entlang der Verlaufsrichtung ersten Ende 42a der ersten Koppelnut 34 null, vergrößert sich dann kontinuierlich entlang der Verlaufsrichtung bis zu einem tiefsten Punkt und nimmt daraufhin wieder kontinuierlich ab, sodass an einem zweiten Ende 42b der ersten Koppelnut 34, das entlang der Verlaufsrichtung dem ersten Ende entgegengesetzt ist, die Nuttiefe wieder null ist.
Eine Mittelachse M der den Nutgrund 40 bildenden Kreiszylindermantelfläche liegt dabei außerhalb des ersten Bauteils 12.
Die erste Koppelnut 34 weist zudem einen ersten Hinterschnitt 44 auf, der entlang der Nuttiefenrichtung 38 wirkt und im Bereich des Nutgrunds 40 angeordnet ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Hinterschnitt als eine entlang des Nutgrunds 40 verlaufende Quernut ausgeführt, wobei eine Nuttiefenrichtung 46 der Quernut parallel zur Mittelachse Mist.
Die erste Koppelnut 34 weist ferner einen dritten Hinterschnitt 48 auf, der entlang der Nuttiefenrichtung 38 wirkt und im Bereich des Nutgrunds 40 angeordnet ist. Dabei ist der dritte Hinterschnitt 48 an einer dem ersten Hinterschnitt 44 gegenüberliegenden Wand der ersten Koppelnut 34 vorgesehen.
In der dargestellten Ausführungsform ist der dritte Hinterschnitt 48 als eine entlang des Nutgrunds 40 verlaufende Quernut ausgeführt, wobei eine Nuttiefenrichtung 50 der Quernut parallel zur Mittelachse Mist.
Es wird bemerkt, dass die Bezeichnung des Hinterschnitts als dritter Hinterschnitt lediglich der einfacheren Erläuterung dient und keine Anzahl an Hinterschnitten impliziert.
Das zweite Bauteil 14 weist eine zweite Koppelnut 52 auf, deren Nutöffnung 54 in der zweiten Anlagefläche 18 liegt (siehe auch 3 und 4).
Dabei ist die Nutöffnung 54 der zweiten Koppelnut so angeordnet, dass sie in einem Zustand, in dem das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aneinander befestigt sind, der Nutöffnung 36 der ersten Koppelnut 34 gegenüberliegt.
Eine Nuttiefenrichtung 56 der zweiten Koppelnut 52 verläuft senkrecht zur zweiten Anlagefläche 18.
Wie schon mit Bezug auf die erste Koppelnut 34 erläutert, ist ein Nutgrund 58 der zweiten Koppelnut 52 als Abschnitt einer Kreiszylindermantelfläche ausgebildet. Damit ist eine Nuttiefe der zweiten Koppelnut 52 nicht konstant. Vielmehr ist die Nuttiefe an einem entlang der Verlaufsrichtung ersten Ende 60a der zweiten Koppelnut 52 null, vergrößert sich dann kontinuierlich entlang der Verlaufsrichtung bis zu einem tiefsten Punkt und nimmt daraufhin wieder kontinuierlich ab, sodass an einem zweiten Ende 60b der zweiten Koppelnut 52, das entlang der Verlaufsrichtung dem ersten Ende 60a entgegengesetzt ist, die Nuttiefe wieder null ist.
Eine Mittelachse M der den Nutgrund 58 bildenden Kreiszylindermantelfläche liegt dabei innerhalb des zweiten Bauteils 14, wobei der Nutgrund 58 senkrecht zur Anlagefläche 18 ausläuft.
In der dargestellten Ausführungsform fallen die Mittelachse M des Nutgrunds 40 der ersten Koppelnut 34 und des Nutgrunds 58 der zweiten Koppelnut 52 zusammen, wenn das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aneinander befestigt sind.
Die zweite Koppelnut 52 weist zudem einen zweiten Hinterschnitt 62 auf, der entlang der Nuttiefenrichtung 56 wirkt und im Bereich des Nutgrunds 58 angeordnet ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist der zweite Hinterschnitt 62 als eine entlang des Nutgrunds 58 verlaufende Quernut ausgeführt, wobei eine Nuttiefenrichtung 64 der Quernut parallel zur Mittelachse Mist.
Die zweite Koppelnut 52 weist ferner einen vierten Hinterschnitt 66 auf, der entlang der Nuttiefenrichtung 56 wirkt und im Bereich des Nutgrunds 58 angeordnet ist. Dabei ist der vierte Hinterschnitt 66 an einer dem zweiten Hinterschnitt 62 gegenüberliegenden Wand der zweiten Koppelnut 52 vorgesehen.
In der dargestellten Ausführungsform ist der vierte Hinterschnitt 66 als eine entlang des Nutgrunds 58 verlaufende Quernut ausgeführt, wobei eine Nuttiefenrichtung 68 der Quernut parallel zur Mittelachse Mist.
Ferner ist am zweiten Bauteil 14 ein Zugangskanal 70 für ein Werkzeug 72 vorgesehen.
In den Figuren ist das Werkzeug 72 als sogenannter Inbus-Schlüssel ausgeführt, was lediglich als Beispiel zu verstehen ist.
Es wird betont, dass das Werkzeug 72 lediglich zum besseren Verständnis der Bauteilverbindung 10 dargestellt ist, jedoch kein Bestandteil der Bauteilverbindung 10 ist.
Der Zugangskanal 70 erstreckt sich von einer Werkstückaußenfläche 74, die im dargestellten Beispiel senkrecht an die zweite Anlagefläche 18 anschließt, bis in die zweite Koppelnut 52. Mit anderen Worten durchdringt der Zugangskanal 70 eine Seitenwand der zweiten Koppelnut 52.
Somit kann das Werkzeug 72 über den Zugangskanal 70 einen später noch zu erläuternden Verbinder erreichen, der in der zweiten Koppelnut 52 angeordnet ist.
Zudem ist der Zugangskanal 70 in Richtung der zweiten Anlagefläche 18 offen.
Der Zugangskanal 70 kann somit als eine quer zur zweiten Koppelnut 52 verlaufende Nut angesehen werden, wobei eine Verlaufsrichtung der den Zugangskanal bildenden Nut senkrecht zur Verlaufsrichtung der zweiten Koppelnut 52 angeordnet ist und eine Nutöffnung der den Zugangskanal 70 bildenden Nut innerhalb der zweiten Anlagefläche 18 liegt.
In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Mittelachse M durch den Zugangskanal 70 hindurch.
Die Bauteilverbindung 10 umfasst auch einen Verbinder 76 gemäß einer ersten Ausführungsform. Dieser ist in der 5 isoliert dargestellt.
Der Verbinder 76 ist insgesamt plattenförmig.
Er umfasst ein erstes Eingriffselement 78, das zur Verankerung des Verbinders 76 im ersten Hinterschnitt 44 ausgebildet ist, ein zweites Eingriffselement 80, das zur Verankerung des Verbinders 76 im zweiten Hinterschnitt 62 ausgebildet ist, ein drittes Eingriffselement 82, das zur Verankerung des Verbinders 76 im dritten Hinterschnitt 48 ausgebildet ist und eine viertes Eingriffselement 84, das zur Verankerung des Verbinders 76 im vierten Hinterschnitt 66 ausgebildet ist.
Ferner weist der Verbinder 76 einen Beaufschlagungskörper 86 auf, der in der in 5 dargestellten ersten Ausführungsform die Form eines Kreisscheibenabschnitts hat.
Am Beaufschlagungskörper 86 ist dabei ein Betätigungselement 88 vorgesehen.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Betätigungselement 88 als eine Durchgangsöffnung mit sechseckigem Querschnitt ausgeführt. Dieser Querschnitt ist derart dimensioniert, dass er mit dem Werkzeug 72 kooperieren kann.
Das Betätigungselement 88 ist dabei zentrisch im Beaufschlagungskörper 86 angeordnet, wenn man dessen Kreisscheibenabschnittsform gedanklich zu einer vollständigen Kreisscheibe erweitert. Mit anderen Worten fallen eine Mittelachse des gedanklich erweiterten Beaufschlagungskörpers 86 und eine Mittelachse des Betätigungselements 88 zusammen.
Das erste Eingriffselement 78, das zweite Eingriffselement 80, das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 sind kinematisch mit dem Beaufschlagungskörper 86 gekoppelt, indem das erste Eingriffselement 78, das zweite Eingriffselement 80, das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 fest mit dem Beaufschlagungskörper 86 verbunden sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind das erste Eingriffselement 78, das zweite Eingriffselement 80, das dritte Eingriffselement 82, das vierte Eingriffselement 84 und der Beaufschlagungskörper 86 einstückig hergestellt, z. B. als Spritzgussteil.
Das erste Eingriffselement 78, das zweite Eingriffselement 80, das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 sind jeweils als bogenförmiger Vorsprung am Beaufschlagungskörper 86 ausgeführt.
Dabei entspricht eine Krümmung des ersten Eingriffselements 78, des zweiten Eingriffselements 80, des dritten Eingriffselements 82 und des vierten Eingriffselements 84 jeweils im Wesentlichen einer Krümmung der den zugeordneten Hinterschnitt 44, 48, 62, 66 bildenden Quernut.
Dabei springen das erste Eingriffselement 78 und das zweite Eingriffselement 80 von derselben Seite des kreisscheibenabschnittsförmigen Beaufschlagungskörpers 86 vor. In der 5 zeigt diese Seite des Beaufschlagungskörpers 86 nach vorne.
Bezüglich der Mittelachse des Betätigungselements 88 sind das erste Eingriffselement 78 und das zweite Eingriffselement 80 diametral gegenüberliegend angeordnet.
Das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 springen auch von derselben Seite des kreisscheibenabschnittsförmigen Beaufschlagungskörpers 86 vor. Allerdings ist diese Seite derjenigen Seite, von der das erste Eingriffselement 78 und das zweite Eingriffselement 80 vorspringen, entgegengesetzt.
Bezüglich der Mittelachse des Betätigungselements 88 sind auch das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 diametral gegenüberliegend angeordnet.
Entlang einer Richtung, die senkrecht auf dem kreisscheibenabschnittsförmigen Beaufschlagungskörper 86 steht, also parallel zur Mittelachse des Betätigungselement 88 verläuft, sind zudem das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 nebeneinander angeordnet. Dasselbe gilt für das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84.
In der Bauteilverbindung 10 werden mittels des Verbinders 76 das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aneinander befestigt.
Um die Bauteilverbindung 10 auszubilden, wird daher zunächst der Verbinder wie in 1 gezeigt, in die zweite Koppelnut 52 eingesetzt.
In diesem Zustand ist das Betätigungselement 88 an einem koppelnutseitigen Ende des Zugangskanals 70 positioniert.
Ferner greifen das erste Eingriffselement 78 und das zweite Eingriffselement 80 in den zweiten Hinterschnitt 62 ein. Das erste Eingriffselement 78 und das zweite Eingriffselement 80 sind dabei so dimensioniert, dass sie in der den zweiten Hinterschnitt 62 bildenden Nut aufgenommen werden können.
Das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 greifen in den vierten Hinterschnitt 66 ein.
Dabei sind auch das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 so dimensioniert, dass sie in der den vierten Hinterschnitt 66 bildenden Nut aufgenommen werden können.
Dann werden das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 unter Nutzung der Positionierelemente 32a, 32b derart ineinandergesteckt, dass die erste Anlagefläche 16 und die zweite Anlagefläche 18 einander kontaktieren.
Nun wird über den Zugangskanal 70 das Werkzeug 72 in Eingriff mit dem Betätigungselement 88 gebracht und der Verbinder 76 mittels des Werkzeugs 72 im Wesentlichen um 90 Grad verdreht. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt dies im Uhrzeigersinn.
Dadurch wandern das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 in die erste Koppelnut 34.
Genauer gesagt wandert das erste Eingriffselement 78 in den ersten Hinterschnitt 44 und das dritte Eingriffselement 82 in den dritten Hinterschnitt 48.
Gleichzeitig wandert das zweite Eingriffselement 80 innerhalb des zweiten Hinterschnitts 62 in Richtung des tiefsten Punkts der zweiten Koppelnut 52. Das vierte Eingriffselement 84 wandert ebenfalls innerhalb des vierten Hinterschnitts 66 in Richtung des tiefsten Punkts der zweiten Koppelnut 52.
Es versteht sich, dass dies umgekehrt sein kann, wenn der Verbinder 76 mittels des Werkzeugs 72 in eine entgegengesetzte Richtung, d.h. gegen den Uhrzeigersinn, gedreht wird.
Nachdem das Betätigungselement 88 am Beaufschlagungskörper 86 vorgesehen ist, wird also der Beaufschlagungskörper 86 zum Positionieren des ersten Eingriffselements 78 im ersten Hinterschnitt 44, des zweiten Eingriffselements 80 im zweiten Hinterschnitt 62, des dritten Eingriffselements 82 im dritten Hinterschnitt 48 und des vierten Eingriffselements 84 im vierten Hinterschnitt 66 verwendet.
Damit sind das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 mittels des Verbinders 76 verbunden.
Der Verbinder 76 ist abschnittsweise innerhalb der ersten Koppelnut 34 und abschnittsweise innerhalb der zweiten Koppelnut 52 angeordnet. Gleichzeitig ist der Verbinder 76 vollständig innerhalb der ersten Koppelnut 34 und der zweiten Koppelnut 52 aufgenommen.
Die Dimensionen der ersten Koppelnut 34, der zweiten Koppelnut 52 und des Verbinders 76 können in diesem Zusammenhang derart aufeinander abgestimmt sein, dass der Verbinder 76 lediglich unter Ausnutzung einer elastischen Dehnungsfähigkeit des Verbinders 76 und/oder einer elastischen Verformbarkeit des ersten Bauteils 12 und des zweiten Bauteils 14 zumindest im Bereich der ersten Koppelnut 34 bzw. der zweiten Koppelnut 52 die beschriebene Position einnehmen kann. Ein selbständiges und unerwünschtes Zurückdrehen des Verbinders 76 ist in diesem Zusammenhang aufgrund der zwischen der ersten Koppelnut 34 und dem Verbinder 76 sowie zwischen der zweiten Koppelnut 52 und dem Verbinder 76 wirkenden Reibungskräfte ausgeschlossen.
Alternativ können die erste Koppelnut 34 und/oder die zweite Koppelnut 52 derart gestaltet sein, dass der jeweils zugeordnete Nutgrund 40, 58, der bisher als Abschnitt einer Kreiszylindermantelfläche beschrieben wurde, die durch einen konstanten Radius charakterisiert ist, als Kurvenbahn ausgeführt ist. Diese Kurvenbahn weist, ausgehend von der Form einer Kreiszylindermantelfläche, entlang einer Rotationsrichtung, in der der Verbinder 76 gedreht wird, einen stetig größer werdenden Radius auf. In dieser Konfiguration werden beim Drehen des Verbinders 76 mittels des Werkzeugs 72 das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aufeinander zu bewegt und mittels des Verbinders sukzessive verklemmt.
Auch in dieser Variante ist ein selbständiges und unerwünschtes Zurückdrehen des Verbinders 76 aufgrund der zwischen der ersten Koppelnut 34 und dem Verbinder 76 sowie zwischen der zweiten Koppelnut 52 und dem Verbinder 76 wirkenden Reibungskräfte ausgeschlossen.
In den 6 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform des Verbinders 76 gezeigt. Der Verbinder 76 gemäß der zweiten Ausführungsform kann anstelle des Verbinders 76 gemäß der ersten Ausführungsform, der in 5 dargestellt ist, in der Bauteilverbindung 10 gemäß 1 und 2 verwendet werden.
Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zum Verbinder 76 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen. Gleiche oder einander entsprechende Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der zweiten Ausführungsform hat der Beaufschlagungskörper 86 die Form einer vollständigen Kreisscheibe.
Das erste Eingriffselement 78, das zweite Eingriffselement 80, das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselement 84 sind wieder jeweils als bogenförmiger Vorsprung am Beaufschlagungskörper 86 ausgeführt.
Allerdings ist nun bei jedem aus erstem Eingriffselement 78, zweitem Eingriffselement 80, drittem Eingriffselement 82 und viertem Eingriffselement 84 eine jeweils radial nach innen weisende Fläche als Kurvenfläche ausgeführt, deren radialer Abstand zum Mittelpunkt der Kreisscheibe sich entlang der Richtung R verringert. Zur besseren Sichtbarkeit dieser Gestalt sind in 6 zwei Hilfslinien H1, H2 mit jeweils konstantem Radius eingezeichnet.
Der Verbinder 76 gemäß der zweiten Ausführungsform wird in gleicher Weise wie der Verbinder 76 gemäß der ersten Ausführungsform zum Verbinden des ersten Bauteils 12 und des zweiten Bauteils 14 in die erste Koppelnut 34 und die zweite Koppelnut 52 eingedreht. Aufgrund der Gestaltung des ersten Eingriffselements 78, des zweiten Eingriffselements 80, des dritten Eingriffselements 82 und des vierten Eingriffselements 84 mit der oben beschriebenen Kurvenfläche, bewirkt ein Drehen des Verbinders 76 relativ zu den Koppelnuten 34, 52, dass das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aufeinander zu bewegt werden und sich der Verbinder 76 sukzessive in den Koppelnuten 34, 52 verklemmt.
Es versteht sich, dass in allen Varianten der Bauteilverbindungen 10 aus den 1 und 2 die Positionierelemente 32a, 32b optional sind.
9 zeigt eine Bauteilverbindung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform.
Im Folgenden werden dabei lediglich die Unterschiede zur ersten und zweiten Ausführungsform der Bauteilverbindung 10 erläutert. Im Übrigen kann auf die vorstehenden Ausführungen verweisen werden. Wie gehabt werden für gleiche oder einander entsprechende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
Ein erster Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform der Bauteilverbindung 10 und der ersten Ausführungsform sowie der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass in der Bauteilverbindung 10 gemäß der dritten Ausführungsform keine Positioniernuten vorhanden sind und keine Positionierelemente verwendet werden. Diese sind nicht mehr nötig, wie noch erläutert werden wird.
Ein weiterer Unterschied betrifft den Verlauf der Nutgründe 40, 58 der ersten Koppelnut 34 bzw. der zweiten Koppelnut 52.
Im Unterschied zu den ersten beiden Ausführungsformen sind die Nutgründe 40, 58 in der dritten Ausführungsform als ebene Flächen ausgeführt, die sich im Wesentlichen parallel zur ersten Anlagefläche 16 bzw. zur zweiten Anlagefläche 18 erstrecken.
Der erste Hinterschnitt 44 und der dritte Hinterschnitt 48 sind dabei weiterhin als entlang des Nutgrunds 40 verlaufende Quernuten ausgeführt. Die die Hinterschnitte 44, 48 bildenden Quernuten verlaufen also in der dritten Ausführungsform geradlinig. Die zugehörigen Nuttiefenrichtungen verlaufen parallel zu einer Breitenrichtung der ersten Koppelnut 34.
Dasselbe gilt für den zweiten Hinterschnitt 62 und den vierten Hinterschnitt 66. Diese sind weiterhin als entlang des Nutgrunds 58 verlaufende Quernuten ausgeführt. Die die Hinterschnitte 62, 66 bildenden Quernuten verlaufen also in der dritten Ausführungsform geradlinig. Die zugehörigen Nuttiefenrichtungen verlaufen parallel zu einer Breitenrichtung der zweiten Koppelnut 52.
Ein zusätzlicher Unterschied besteht darin, dass in der Bauteilverbindung 10 gemäß der dritten Ausführungsform ein Verbinder 76 gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet wird. Dieser ist in den 10, 11 und 12 im Detail dargestellt.
Der Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Träger 90.
Dieser ist in der in den 11 und 12 dargestellten Variante einstückig ausgeführt und umfasst ein erstes doppel-T-förmiges Wandelement 92 mit einer ersten Lageröffnung 94 und ein zweites doppel-T-förmiges Wandelement 96 mit einer zweiten Lageröffnung 98.
Die beiden Wandelemente 92, 96 sind mit einem gewissen Abstand einander gegenüberliegend angeordnet und an zwei jeweils gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem Verbindungsabschnitt 100, 102 gekoppelt.
Die beiden Verbindungsabschnitte 100, 102 sind dazu ausgebildet, an jeweils entgegengesetzten Enden der ersten Koppelnut 34 und/oder der zweiten Koppelnut 52 anzustoßen, wenn der Verbinder 76 innerhalb der ersten Koppelnut 34 und/oder innerhalb der zweiten Koppelnut 52 angeordnet ist. Es können somit mittels des Trägers 90 das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 in eine vordefinierte Relativposition gebracht werden.
Der Träger 90 erfüllt folglich eine Funktion, die in der Bauteilverbindung 10 gemäß der ersten Ausführungsform und gemäß der zweiten Ausführungsform vom Positionierelement 32a und/oder vom Positionierelement 32b übernommen wird.
Bei einer Bauteilverbindung, die zwei oder mehr Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform nutzt, ist es auch denkbar, wenigstens eine aus erster Kuppelnut 34 und zweiter Koppelnut 52 für wenigstens einen der Verbinder 76 entlang ihrer Verlaufsrichtung größer zu gestalten als eine entsprechende Abmessung des Verbinders 76. Eine derartige erste Koppelnut 34 oder zweite Koppelnut 52 kann zum Toleranzausgleich genutzt werden.
Der Beaufschlagungskörper 86 ist über die erste Lageröffnung 94 und die zweite Lageröffnung 98 um eine Rotationsachse A drehbar am Träger 90 gelagert.
Ferner umfasst der Beaufschlagungskörper 86 nunmehr einen ersten Beaufschlagungsarm 104, einen zweiten Beaufschlagungsarm 106 sowie einen ersten Haltearm 108 und einen zweiten Haltearm 110.
Dabei erstrecken sich der erste Beaufschlagungsarm 104 und der zweite Beaufschlagungsarm 106 bezüglich der Rotationsachse A in diametral entgegengesetzte Richtungen.
Auch der erste Haltearm 108 und der zweite Haltearm 110 erstrecken sich bezüglich der Rotationsachse A in diametral entgegengesetzte Richtungen.
Dementsprechend sind auch der erste Beaufschlagungsarm 104, der zweite Beaufschlagungsarm 106, der erste Haltearm 108 und der zweite Haltearm 110 um die Rotationsachse drehbar.
Die Funktion des ersten Beaufschlagungsarms 104, des zweiten Beaufschlagungsarms 106, des ersten Haltearms 108 und des zweiten Haltearms 110 wird nachfolgend noch im Detail erläutert werden.
Der Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst weiterhin insgesamt vier Eingriffselemente, d.h. ein erstes Eingriffselement 78, ein zweites Eingriffselement 80, ein drittes Eingriffselement 82 und ein viertes Eingriffselement 84.
Dabei ist nunmehr jedes der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 als eigenständiges Bauteil ausgeführt. Insbesondere sind also die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 als vom Beaufschlagungskörper 86 separate Bauteile ausgeführt.
In der in den 11 und 12 dargestellten Variante sind die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 zudem als Gleichteile ausgeführt.
Dabei ist jedes der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 translatorisch verschiebbar am Träger 90 gelagert.
Zu diesem Zweck weisen das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 jeweils eine Führungszunge 78a, 82a auf, die in einer zugeordneten, am ersten Verbindungsabschnitt 100 ausgebildeten Führungsschiene 112 verschiebbar gelagert sind.
Eine Verschiebungsrichtung entspricht dabei der Nuttiefenrichtung 38, 56, wenn der Verbinder 76 in der ersten Koppelnut 34 und/oder der zweiten Koppelnut 52 angeordnet ist.
Auch das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 umfassen jeweils eine Führungszunge 80a, 84a. Diese sind in einer zugeordneten, am zweiten Verbindungsabschnitt 102 ausgebildeten Führungsschiene 114 verschiebbar gelagert.
Eine Verschiebungsrichtung entspricht dabei wieder der Nuttiefenrichtung 38, 56, wenn der Verbinder 76 in der ersten Koppelnut 34 und/oder der zweiten Koppelnut 52 angeordnet ist.
Beim Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform ist der Beaufschlagungskörper 86 jeweils über ein primäres Kurvengetriebe kinematisch mit jedem der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 gekoppelt.
Alle primären Kurvengetriebe sind dazu ausgebildet, das zugehörige Eingriffselement 78, 80, 82, 84 in den zugehörigen Hinterschnitt 44, 48, 62, 66 einzuführen, wenn der Verbinder 76 in der ersten Koppelnut 34 und der zweiten Koppelnut 52 positioniert ist.
Im Detail ist das erste Eingriffselement 78 über ein erstes primäres Kurvengetriebe 116 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem ersten Beaufschlagungsarm 104 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das erste primäre Kurvengetriebe 116 eine Kurvenfläche 116a, welche an einem freien Ende des ersten Beaufschlagungsarms 104 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 116a verläuft mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des um die Rotationsachse A drehbaren ersten Beaufschlagungsarms 104 schräg.
Eine zugehörige Gegenfläche 116b ist am ersten Eingriffselement 78 angeordnet. Genauer gesagt ist die Gegenfläche 116b an einer Innenseite des ersten Eingriffselements 78 ausgebildet.
Wenn die Kurvenfläche 116a an der Gegenfläche 116b abgleitet, wird somit das erste Eingriffselement 78 bezüglich des Trägers 90 nach außen verlagert. Es wird also das erste Eingriffselement 78 entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 in seine ausgefahrene Stellung überführt.
Analog hierzu ist das zweite Eingriffselement 80 über ein zweites primäres Kurvengetriebe 118 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem zweiten Beaufschlagungsarm 106 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das zweite primäre Kurvengetriebe 118 eine Kurvenfläche 118a, welche an einem freien Ende des zweiten Beaufschlagungsarms 106 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 118a verläuft mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des um die Rotationsachse A drehbaren zweiten Beaufschlagungsarms 106 schräg.
Eine zugehörige Gegenfläche 118b ist am zweiten Eingriffselement 80 angeordnet. Genauer gesagt ist die Gegenfläche 118b an einer Innenseite des zweiten Eingriffselements 80 ausgebildet.
Wenn die Kurvenfläche 118a an der Gegenfläche 118b abgleitet, wird somit das zweite Eingriffselement 80 bezüglich des Trägers 90 nach außen verlagert. Es wird also das zweite Eingriffselement 80 entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 in seine ausgefahrene Stellung überführt.
Dementsprechend ist das dritte Eingriffselement 82 über ein drittes primäres Kurvengetriebe 120 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem ersten Beaufschlagungsarm 104 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das dritte primäre Kurvengetriebe 120 eine Kurvenfläche 120a, welche an einem freien Ende des ersten Beaufschlagungsarms 104 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 120a verläuft mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des um die Rotationsachse A drehbaren ersten Beaufschlagungsarms 104 schräg.
Eine zugehörige Gegenfläche 120b ist am dritten Eingriffselement 82 angeordnet. Genauer gesagt ist die Gegenfläche 120b an einer Innenseite des dritten Eingriffselements 82 ausgebildet.
Wenn die Kurvenfläche 120a an der Gegenfläche 120b abgleitet, wird somit das dritte Eingriffselement 82 bezüglich des Trägers 90 nach außen verlagert. Es wird also das dritte Eingriffselement 82 entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 in seine ausgefahrene Stellung überführt.
In diesem Zusammenhang sind die Kurvenfläche 116a und die Kurvenfläche 120a an einem Kopf 104a des ersten Beaufschlagungsarms 104 angeordnet.
Bei radialer Betrachtung hat der Kopf 104a die Form eines beidseits angeschrägten Keils. Durch eine Betätigung des ersten Beaufschlagungsarms 104 kann dieser also wie ein Keil zwischen das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 geschoben werden, sodass diese mittels des Kopfes 104a auseinandergespreizt werden und somit entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 jeweils ihre ausgefahrene Stellung einnehmen.
Ferner ist das vierte Eingriffselement 84 über ein viertes primäres Kurvengetriebe 122 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem zweiten Beaufschlagungsarm 106 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das vierte primäre Kurvengetriebe 122 eine Kurvenfläche 122a, welche an einem freien Ende des zweiten Beaufschlagungsarms 106 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 122a verläuft mit Bezug auf eine Umfangsrichtung des um die Rotationsachse A drehbaren zweiten Beaufschlagungsarms 106 schräg.
Eine zugehörige Gegenfläche 122b ist am vierten Eingriffselement 84 angeordnet. Genauer gesagt ist die Gegenfläche 122b an einer Innenseite des vierten Eingriffselements 84 ausgebildet.
Wenn die Kurvenfläche 122a an der Gegenfläche 122b abgleitet, wird somit das vierte Eingriffselement 84 bezüglich des Trägers 90 nach außen verlagert. Es wird also das vierte Eingriffselement 84 entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 in seine ausgefahrene Stellung überführt.
In diesem Zusammenhang sind die Kurvenfläche 118a und die Kurvenfläche 122a an einem Kopf 106a des zweiten Beaufschlagungsarms 106 angeordnet.
Bei radialer Betrachtung hat der Kopf 106a die Form eines beidseits angeschrägten Keils. Durch eine Betätigung des zweiten Beaufschlagungsarms 106 kann dieser also wie ein Keil zwischen das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 geschoben werden, sodass diese mittels des Kopfes 106a auseinandergespreizt werden und somit entlang der Dickenrichtung des Verbinders 76 jeweils ihre ausgefahrene Stellung einnehmen.
Darüber hinaus ist beim Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform der Beaufschlagungskörper jeweils über ein sekundäres Kurvengetriebe kinematisch mit jedem der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 gekoppelt.
Alle sekundären Kurvengetriebe sind dazu ausgebildet, das zugehörige Eingriffselement 78, 80, 82, 84 entlang der durch die jeweilige Führungsschiene 112, 114 vorgegebenen Richtung translatorisch in Richtung eines Mittelpunkts des Verbinders 76 zu ziehen. Die sekundären Kurvengetriebe bewirken also, dass die jeweils zugehörigen Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 in einer Längsrichtung des Verbinders in ihre zurückgezogene Stellung überführt werden.
In einer Situation, in der der Verbinder 76 in der ersten Koppelnut 34 und der zweiten Koppelnut 52 positioniert ist und die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 in einen jeweils zugeordneten Hinterschnitt 44, 48, 62, 66 eingreifen, lassen sich mittels der sekundären Kurvengetriebe das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 aufeinander zu bewegen und/oder gegebenenfalls unter Kraftbeaufschlagung aneinander anlegen.
Im Detail ist das erste Eingriffselement 78 über ein erstes sekundäres Kurvengetriebe 124 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem ersten Beaufschlagungsarm 104 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das erste sekundäre Kurvengetriebe 124 eine Kurvenfläche 124a, welche an einem freien Ende des ersten Beaufschlagungsarms 104 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 124a ist dabei an einer radial nach innen weisenden Seite des Kopfes 104 ausgebildet und hat die Form eines Kreiszylindermantelflächenabschnitts, ist also mit einem konstanten Radius gekrümmt. Eine Krümmungsachse verläuft dabei parallel zur Rotationsachse A
Eine zugehörige Gegenfläche 124b ist an einem Vorsprung auf einer Innenseite des ersten Eingriffselement 78 angeordnet. Die Gegenfläche 124b weist dabei bezüglich der Rotationsachse A nach radial außen.
Auch die Gegenfläche 124b ist um eine Krümmungsachse gekrümmt, die parallel zur Rotationsachse A verläuft. Allerdings ist der Krümmungsradius nicht konstant, sondern vergrößert sich kontinuierlich entlang einer Betätigungsrichtung.
Wenn die Kurvenfläche 124a an der Gegenfläche 124b abgleitet, wird somit das erste Eingriffselement 78 bezüglich des Trägers 90 nach innen, d.h. in Richtung Rotationsachse A, gezogen. Damit wird das erste Eingriffselement 78 bezüglich der Längsrichtung des Verbinders 76 in die zurückgezogene Stellung überführt.
Das zweite Eingriffselement 80 ist über ein zweites sekundäres Kurvengetriebe 126 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem zweiten Beaufschlagungsarm 106 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das zweite sekundäre Kurvengetriebe 126 eine Kurvenfläche 126a, welche an einem freien Ende des zweiten Beaufschlagungsarms 106 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 126a ist dabei an einer radial nach innen weisenden Seite des Kopfes 106a ausgebildet und hat die Form eines Kreiszylindermantelflächenabschnitts, ist also mit einem konstanten Radius gekrümmt. Eine Krümmungsachse verläuft dabei parallel zur Rotationsachse A.
Eine zugehörige Gegenfläche 126b ist an einem Vorsprung auf einer Innenseite des zweiten Eingriffselement 80 angeordnet. Die Gegenfläche 126b weist dabei bezüglich der Rotationsachse A nach radial außen.
Auch die Gegenfläche 126b ist um eine Krümmungsachse gekrümmt, die parallel zur Rotationsachse A verläuft. Allerdings ist der Krümmungsradius nicht konstant, sondern vergrößert sich kontinuierlich entlang einer Betätigungsrichtung.
Wenn die Kurvenfläche 126a an der Gegenfläche 126b abgleitet, wird somit das zweite Eingriffselement 80 bezüglich des Trägers 90 nach innen, d.h. in Richtung Rotationsachse A, gezogen. Damit wird das zweite Eingriffselement 80 bezüglich der Längsrichtung des Verbinders 76 in die zurückgezogene Stellung überführt.
Auch das dritte Eingriffselement 82 ist über ein drittes sekundäres Kurvengetriebe 128 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem ersten Beaufschlagungsarm 104 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das dritte sekundäre Kurvengetriebe 128 eine Kurvenfläche 128a, welche an einem freien Ende des ersten Beaufschlagungsarms 104 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 128a ist dabei an einer radial nach innen weisenden Seite des Kopfes 104a ausgebildet und hat die Form eines Kreiszylindermantelflächenabschnitts, ist also mit einem konstanten Radius gekrümmt. Eine Krümmungsachse verläuft dabei parallel zur Rotationsachse A
Eine zugehörige Gegenfläche 128b ist an einem Vorsprung auf einer Innenseite des dritten Eingriffselements 82 angeordnet. Die Gegenfläche 128b weist dabei bezüglich der Rotationsachse A nach radial außen.
Auch die Gegenfläche 128b ist um eine Krümmungsachse gekrümmt, die parallel zur Rotationsachse A verläuft. Allerdings ist der Krümmungsradius nicht konstant, sondern vergrößert sich kontinuierlich entlang einer Betätigungsrichtung.
Wenn die Kurvenfläche 128a an der Gegenfläche 128b abgleitet, wird somit das dritte Eingriffselement 82 bezüglich des Trägers 90 nach innen, d.h. in Richtung Rotationsachse A, gezogen. Damit wird das dritte Eingriffselement 82 bezüglich der Längsrichtung des Verbinders 76 in die zurückgezogene Stellung überführt.
Ferner ist das vierte Eingriffselement 84 über ein viertes sekundäres Kurvengetriebe 130 mit dem Beaufschlagungskörper 86, genauer gesagt dem zweiten Beaufschlagungsarm 106 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das vierte sekundäre Kurvengetriebe 130 eine Kurvenfläche 130a, welche an einem freien Ende des zweiten Beaufschlagungsarms 106 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 130a ist dabei an einer radial nach innen weisenden Seite des Kopfes 106a ausgebildet und hat die Form eines Kreiszylindermantelflächenabschnitts, ist also mit einem konstanten Radius gekrümmt. Eine Krümmungsachse verläuft dabei parallel zur Rotationsachse A.
Eine zugehörige Gegenfläche 130b ist an einem Vorsprung auf einer Innenseite des vierten Eingriffselements 84 angeordnet. Die Gegenfläche 130b weist dabei bezüglich der Rotationsachse A nach radial außen.
Auch die Gegenfläche 130b ist um eine Krümmungsachse gekrümmt, die parallel zur Rotationsachse A verläuft. Allerdings ist der Krümmungsradius nicht konstant, sondern vergrößert sich kontinuierlich entlang einer Betätigungsrichtung.
Wenn die Kurvenfläche 130a an der Gegenfläche 130b abgleitet, wird somit das vierte Eingriffselement 84 bezüglich des Trägers 90 nach innen, d.h. in Richtung Rotationsachse A, gezogen. Damit wird das vierte Eingriffselement 84 bezüglich der Längsrichtung des Verbinders 76 in die zurückgezogene Stellung überführt.
Der erste Haltearm 108 und der zweite Haltearm 110 dienen dazu, die jeweils zugeordneten Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 in einer vorgegebenen Lage zu halten, wenn die primären Kurvengetriebe 116, 118, 120 ,122 und/oder die sekundären Kurvengetriebe 124, 126 ,128, 130 noch nicht wirksam sind, z. B. weil sich die Beaufschlagungsarme 104, 106 in einer Stellung befinden, in der sie die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 nicht kontaktieren.
In der dargestellten dritten Ausführungsform des Verbinders 76 ist der erste Haltearm 108 dem ersten Eingriffselement 78 und dem dritten Eingriffselement 82 zugeordnet. Der erste Haltearm 108 hat eine nach radial außen weisende Haltefläche 108a.
Dieser Haltefläche 108a gegenüberliegend weist das erste Eingriffselement 78 eine Gegenhaltefläche 78b und das dritte Eingriffselement 82 eine Gegenhaltefläche 82b auf. Diese können bei entsprechender Stellung des ersten Haltearms an der Haltefläche 108a anliegen, sodass das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 nicht weiter in Richtung der Rotationsachse A verschoben werden können.
Der zweite Haltearm 110 ist dem zweiten Eingriffselement 80 und dem vierten Eingriffselement 84 zugeordnet. Auch der zweite Haltearm 110 hat eine nach radial außen weisende Haltefläche 110a.
Dieser Haltefläche 110a gegenüberliegend weist das zweite Eingriffselement 82 eine Gegenhaltefläche 82b und das vierte Eingriffselement 84 eine Gegenhaltefläche 84b auf. Diese können bei entsprechender Stellung des zweiten Haltearms 110 an der Haltefläche 110a anliegen, sodass das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 nicht weiter in Richtung der Rotationsachse A verschoben werden können.
13 zeigt eine Variante des Verbinders 76 gemäß der dritten Ausführungsform, die sich lediglich dadurch von der Variante aus den 11 und 12 unterscheidet, dass der Träger 90 aus zwei Trägerbauteilen 90a, 90b aufgebaut ist.
Die Trägerbauteile 90a, 90b sind zudem als Gleichteile ausgeführt.
Ansonsten entspricht der Verbinder 76 aus 13 dem Verbinder aus den 11 und 12.
14 zeigt einen Ablauf zum Herstellen der Bauteilverbindung 10 gemäß der dritten Ausführungsform, wie sie in den 9 und 10 dargestellt ist. Dabei umfasst die Bauteilverbindung 10 den Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform, wie er in den 11 und 12 dargestellt ist.
In diesem Zusammenhang werden in der 14 drei Situationen gezeigt, die beim Herstellen der Bauteilverbindung 10 aufeinander folgen. Diese Situationen sind mit a), b) und c) bezeichnet. Jede Situation a), b), c) wird anhand zweier Schnittdarstellungen illustriert. Diese sind in jeder Situation mit (1) und (2) bezeichnet, wobei der Schnitt jeweils in der anderen Figur definiert ist, d.h. Schnitt (1) ist in Darstellung (2) definiert und umgekehrt.
In der Situation a) ist der Verbinder 76 sowohl in die erste Koppelnut 34 als auch in die zweite Koppelnut 52 eingesteckt. Dabei befindet sich der Beaufschlagungskörper 86 in einer Stellung, in der die Haltefläche 108a des ersten Haltearms 108 an den Gegenhalteflächen 78b, 82b des ersten Eingriffselements 78 und des dritten Eingriffselements 82 anliegt.
Die Haltefläche 110a des zweiten Haltearms 110 liegt an den Gegenhalteflächen 80b, 84b des zweiten Eingriffselements 80 und des vierten Eingriffselements 84 an.
Dabei sind die Länge der Haltearme 108, 110 und die Positionen der Gegenhalteflächen 78b, 80b, 82b, 84b an den Eingriffselementen 78, 80, 82, 84 derart auf die Nuttiefen der ersten Koppelnut 34 und der zweiten Koppelnut 52 abgestimmt, dass sich ein Spalt der Breite D zwischen der ersten Anlagefläche 16 und der zweiten Anlagefläche 18 ergibt, wenn der Verbinder 76 sowohl am Nutgrund 40 als auch am Nutgrund 58 anliegt.
Die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 greifen noch nicht in die zugeordneten Hinterschnitte 44, 48, 62, 66 ein.
Ferner liegen die Verbindungsabschnitte 100, 102 jeweils sowohl an einem Ende der ersten Koppelnut 34 als auch an einem Ende der zweiten Koppelnut 52 an. Somit nehmen das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 eine vorgegebene Relativposition zueinander ein.
In der Situation b) ist der Beaufschlagungskörper 86 gegenüber der Situation a) um circa 15 Grad im Uhrzeigersinn verdreht. Der Uhrzeigersinn entspricht also der Betätigungsrichtung des Beaufschlagungskörpers 86.
In diesem Zusammenhang lässt sich der Beaufschlagungskörper 86 beispielsweise mittels eines in 14 nicht dargestellten Werkzeugs drehen, das in das Betätigungselement 88 eingreift.
In der Situation b) sind nunmehr die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 mittels des jeweils zugeordneten primären Kurvengetriebes 116, 118, 120, 122 gespreizt, sodass sie in die jeweils zugeordneten Hinterschnitte 44, 48, 62, 66 eingreifen.
Was die sekundären Kurvengetriebe 124, 126, 128, 130 anbelangt, so liegen die zugeordneten Kurvenflächen 124a, 126a, 128a, 130a bereits an einem entlang der Betätigungsrichtung vorne liegenden Abschnitt der zugeordneten Gegenflächen 124b, 126b, 128b, 130b an. Diese Abschnitte sind jedoch so konfiguriert, dass die sekundären Kurvengetriebe 124, 126, 128, 130 noch keine Bewegung der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 bewirken. Eine derartige Bewegung wäre auch durch die Haltearme 108, 110 blockiert, die auch in der Situation b) noch an den zugeordneten Gegenhalteflächen 78b, 80b, 82b, 84b anliegen.
In der Situation c) ist der Beaufschlagungskörper 86 gegenüber der Situation b) um circa 90 Grad im Uhrzeigersinn verdreht.
Dabei interagieren die Kurvenflächen 124a, 126a, 128a, 130a der sekundären Kurvengetriebe 124, 126, 128, 130 derart mit den in Betätigungsrichtung weiter hinten liegenden Abschnitten der zugeordneten Gegenflächen 124b, 126b, 128b, 130b, dass die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 jeweils mittels der sekundären Kurvengetriebe 124, 126, 128, 130 translatorisch in Richtung Rotationsachse A gezogen werden.
Das führt dazu, dass die erste Anlagefläche 16 und die zweite Anlagefläche 18 einander kontaktieren. Dieser Kontakt kann kraftbeaufschlagt sein.
In der in Situation c) vorherrschenden Stellung können die sekundären Kurvengetriebe 124, 126, 128, 130 zudem selbsthemmend ausgeführt sein. Das erste Bauteil 12 ist somit zuverlässig am zweiten Bauteil 14 befestigt.
Die vorstehenden Erläuterungen betreffen eine Bauteilverbindung 10 gemäß der dritten Ausführungsform, die als Eckverbindung ausgeführt ist.
Die 15 bis 19 zeigen weitere Varianten des Verbinders 76 gemäß der dritten Ausführungsform.
Dabei ist der Verbinder 76 in allen 15 bis 19 entlang einer Mittelebene geschnitten dargestellt.
Ferner ist zum Erhöhen der Übersichtlichkeit in allen 15 bis 19 der Beaufschlagungskörper 86 ist nicht dargestellt. Der Träger ist nur abschnittsweise dargestellt, sodass lediglich geschnittene Teile der Verbindungsabschnitte 100, 102 zu sehen sind. Es sind also insbesondere die Wandelemente 92, 96 nicht zu sehen.
Die Varianten der 15 bis 19 betreffen die Gestaltung der Gegenflächen der sekundären Kurvengetriebe. Aufgrund der geschnittenen Darstellung des Verbinders erfolgen die Erläuterungen anhand der Gegenfläche 128b des dritten sekundären Kurvengetriebes 128 und der Gegenfläche 130b des vierten sekundären Kurvengetriebes 130. Es versteht sich, dass die Erläuterungen in gleicher Weise für die übrigen sekundären Kurvengetriebe 124, 126 gelten.
In 15 ist in diesem Zusammenhang eine Variante zu sehen, bei der die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b analog zu den Darstellungen in den 11 bis 14 verlaufen.
Die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b haben also einen Krümmungsradius, der sich entlang der Betätigungsrichtung B kontinuierlich in geringem Ausmaß vergrößert. Es ergibt sich so ein mäßiger Kraftanstieg beim Heranziehen des dritten Eingriffselements 82 und des vierten Eingriffselements 84. Ferner werden das dritte Eingriffselement 82 und das vierte Eingriffselements 84 hinsichtlich ihres Verlagerungswegs gleichmäßig aufeinander zu bewegt.
Demgegenüber weisen die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b in der Variante gemäß 16 jeweils einen gegenüber der Variante aus 15 abgeflachten Abschnitt 128c, 130c auf, der entlang der Betätigungsrichtung B vorne liegt.
Bei einer Betätigung des dritten sekundären Kurvengetriebes 128 und des vierten sekundären Kurvengetriebes 130 steigt eine für das Bewegen der Eingriffselemente 82, 84 notwendige Kraft daher sehr langsam an, endet jedoch auf einem Niveau, das demjenigen aus der Variante gemäß 15 vergleichbar ist.
Dies geht mit einem vergleichsweise langsamen Aufeinanderzubewegen der Eingriffselemente 82, 84 einher.
Die Variante in 17 zeigt den umgekehrten Fall.
Hier weisen die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b jeweils einen gegenüber der Variante aus 15 steilstehenden Abschnitt 128d, 130d auf, der entlang der Betätigungsrichtung B vorne liegt.
Bei einer Betätigung des dritten sekundären Kurvengetriebes 128 und des vierten sekundären Kurvengetriebes 130 ist daher anfangs eine vergleichsweise hohe Kraft für das Bewegen der Eingriffselemente 82, 84 notwendig.
Dies geht mit einem vergleichsweise schnellen Aufeinanderzubewegen der Eingriffselemente 82, 84 einher.
In der Variante gemäß 18 weisen die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b jeweils einen Halteabschnitt 128e, 130e auf. Unter einem Halteabschnitt 128e, 130e ist ein Abschnitt der Gegenflächen 128b, 130b zu verstehen, bei dessen Zusammenwirken mit der zugeordneten Kurvenfläche 128a, 130a, die Eingriffselemente 82, 84 nicht oder nur in unwesentlichem Ausmaß aufeinander zu bewegt werden.
Das dritte sekundäre Kurvengetriebe 128 und das vierte sekundäre Kurvengetriebes 130 lassen sich daher zweistufig betätigen, wobei in einer ersten Stufe die jeweilige Kurvenfläche 128a, 130a bis zum zugeordneten Haltehalteabschnitt 128e, 130e bewegt wird und in einer zweiten Stufe ausgehend vom Halteabschnitt 128e, 130e weiterbewegt wird.
In der Variante aus 19 weisen die Gegenfläche 128b und die Gegenfläche 130b jeweils einen Rastabschnitt 128f, 130f auf.
Jeder der Rastabschnitte 128f, 130f umfasst ein Zackenprofil, ein Wellenprofil oder ein kombiniertes Zacken-und-Wellen-Profil. Die jeweils zugeordnete Kurvenfläche 128a, 130a kann sich somit im Rastabschnitte 128f, 130f verhaken, indem sie in einen oder mehrere zugehörige Zwischenräume zwischen Zacken und/oder Wellen eingreift.
Auf diese Weise kann einerseits einem Bediener des Verbinders 67 das Erreichen eines gewünschten Betriebszustands des Verbinders 67 haptisch und/oder akustisch signalisiert werden.
Darüber hinaus erhöhen die Rastabschnitte 128f, 130f die Selbsthemmung des zugeordneten sekundären Kurvengetriebes 128, 130. Derartige Verbinder 67 bieten also einen hohen Schutz vor unerwünschtem Lösen.
Es versteht sich, dass sich die Varianten aus den 15 bis 19, die anhand der dritten Ausführungsform des Verbinders 76 erläutert wurden, auch auf den Verbinder 76 gemäß der zweiten Ausführungsform (vgl. insbesondere 6) übertragen lassen.
Es können somit die mit den Hinterschnitten 44, 48, 62, 66 der Koppelnuten 34, 52 interagierenden, radial nach innen weisenden Flächen der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84, die als Kurvenflächen ausgebildet sind, deren radialer Abstand zum Mittelpunkt der Kreisscheibe sich entlang der Richtung R verringert, auch mit Halteabschnitten oder Rastabschnitten, wie sie in den 18 und 19 gezeigt sind, versehen werden.
Zudem ist es möglich, entsprechen der Varianten aus den 16 und 17, die radial nach innen weisenden Flächen der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84, des Verbinders 76 gemäß der zweiten Ausführungsform mit abgeflachten Abschnitten und/oder steilstehenden Abschnitten zu versehen, sodass sich ein gewünschter Kraft- und Wegverlauf ergibt, wenn die Bauteile 12, 14 mittels des Verbinders 76 aneinander befestigt werden.
Die Varianten aus den 15 bis 19, die anhand der dritten Ausführungsform des Verbinders 76 erläutert wurden, lassen sich außerdem auf Bauteilverbindungen übertragen, die den Verbinder 76 gemäß der ersten Ausführungsform nutzen (vgl. 1 bis 5).
In diesem Zusammenhang kann ein Halteabschnitt und/oder ein Rastabschnitt an wenigstens einer einen der Hinterschnitte 44, 48, 62, 66 der Koppelnuten 34, 52 bildenden Flächen vorgesehen sein.
Zudem ist es möglich an wenigstens einer einen der Hinterschnitte 44, 48, 62, 66 bildenden Flächen einen abgeflachten Abschnitt und/oder einen steilstehenden Abschnitt vorzusehen. Somit lässt sich ein gewünschter Kraft- und Wegverlauf einstellen, wenn die Bauteile 12, 14 mittels des Verbinders 76 gemäß der ersten Ausführungsform aneinander befestigt werden.
Wie anhand 20 gut zu erkennen ist, kann der Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform jedoch auch in einer Bauteilverbindung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform verwendet werden, die als Gehrungsverbindung gestaltet ist.
Ebenso kann der Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform in einer Bauteilverbindung 10 gemäß einer fünften Ausführungsform verwendet werden, die als Mittelteilverbindung ausgeführt ist. Das ist in 21 dargestellt. Genauer gesagt, kommen hier zwei Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform zum Einsatz.
22 zeigt eine Variante der Bauteilverbindung gemäß der dritten Ausführungsform. Wie gehabt umfasst die Bauteilverbindung 10 den Verbinder 76 gemäß der dritten Ausführungsform.
Dabei sind in der Variante gemäß 22 alle Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 sowie der Beaufschlagungskörper 86 aus einem Metallwerkstoff hergestellt.
Der Träger 90 ist aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellt.
Es ergibt sich damit die Situation, dass ein Kraftfluss zwischen dem ersten Bauteil 12 und dem zweiten Bauteil 14 ausschließlich über Bauteile aus Metallwerkstoff erfolgt. Das ist in 22 mittels zweier Pfeile F 1, F2 illustriert.
In 23 ist eine Bauteilverbindung 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt.
Im Folgenden wird wieder lediglich die Unterschiede zu den bereits erläuterten Ausführungsformen der Bauteilverbindung 10 eingegangen. Wie gehabt werden für gleiche oder einander entsprechende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
Insbesondere entsprechen in der Ausführungsform gemäß 23 das erste Bauteil 12 mit der ersten Koppelnut 34 und das zweite Bauteil 14 mit der zweiten Koppelnut 52 hinsichtlich der generellen Gestalt der Koppelnuten 34, 52 den bereits anhand der 9 und 10 erläuterten Bauteilen 12, 14. Auf diese Erläuterungen wird verwiesen.
Ein Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht jedoch darin, dass in der Bauteilverbindung 10 gemäß 23 ein Verbinder 76 gemäß einer vierten Ausführungsform verwendet wird. Dieser ist in 24 im Detail dargestellt.
Der Verbinder 76 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst wieder einen einstückigen Träger 90, an dem der Beaufschlagungskörper 86 drehbar gelagert ist.
Allerdings ist nun der Beaufschlagungskörper 86 im Wesentlichen bolzenförmig, wie im weiteren Verlauf noch erläutert werden wird.
Ferner sind nun das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 jeweils gelenkig mit dem Träger 90 verbunden ist.
In der dargestellten Ausführungsform sind auch das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 einstückig mit dem Träger 90 hergestellt. Dabei ist die gelenkige Verbindung jeweils durch ein Filmscharnier 132, 134 realisiert. Eine translatorische Führung des zweiten Eingriffselements 80 und des vierten Eingriffselements 84 am Träger 90 ist somit nicht mehr nötig.
Darüber hinaus sind nunmehr das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 als ein integrales Bauteil ausgeführt. Dabei sind jedoch das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 weiterhin relativ zueinander bewegbar, um in die zugeordneten Hinterschnitte eingreifen zu können.
Außerdem umfasst der Verbinder 76 gemäß der vierten Ausführungsform ein Koppelelement 136 in Form eines Koppelschiebers 138.
Der Koppelschieber 138 umfasst einen ersten Keilabschnitt 140, der dazu ausgebildet ist, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 voneinander weg zu spreizen, sodass diese Eingriffselemente 78, 82 in die zugeordneten Hinterschnitte eingreifen können.
Ferner ist am Koppelschieber 138 ein zweiter Keilabschnitt 142 vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 voneinander weg zu spreizen, sodass diese Eingriffselemente 80, 84 in die zugeordneten Hinterschnitte eingreifen können.
Beim Verbinder 76 gemäß der vierten Ausführungsform ist zudem lediglich ein einziges primäres Kurvengetriebe 116 vorgesehen, das auch als erstes primäres Kurvengetriebe bezeichnet werden kann.
Dabei ist das Koppelelement 136, d.h. der Koppelschieber 138, über das primäre Kurvengetriebe 116 mit dem Beaufschlagungskörper 86 kinematisch gekoppelt.
Dabei umfasst das primäre Kurvengetriebe 116 eine Kurvenfläche 116a, welche an einem Außenumfang des bolzenförmigen Beaufschlagungskörpers 86 angeordnet ist (siehe auch 25).
Eine zugehörige Gegenfläche 116b ist durch einen Innenumfang einer Öffnung 144 am Koppelelement 136, d.h. am Koppelschieber 138 gebildet (siehe auch 25).
Wenn die Kurvenfläche 116a an der Gegenfläche 116b abgleitet, wird somit der Koppelschieber 138 derart translatorisch verlagert, dass dessen erster Keilabschnitt 140 derart zwischen das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 gezogen wird, dass diese voneinander weg gespreizt werden. Gleichzeitig wird der zweite Keilabschnitt 142 derart zwischen das zweite Eingriffselement 80 und das vierte Eingriffselement 84 geschoben, dass diese voneinander weg gespreizt werden.
Eine Situation bei der Herstellung einer Bauteilverbindung 10, bei der eine solche Spreizung zum Eingriff der Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 in den j eweils zugeordneten Hinterschnitt 44, 48, 62, 66 führt, ist in 25 a) zu sehen.
Außerdem umfasst der Verbinder 76 gemäß der vierten Ausführungsform ein einziges sekundäres Kurvengetriebe 124, das auch als erstes sekundäres Kurvengetriebe bezeichnet werden kann.
Dabei umfasst das sekundäre Kurvengetriebe 124 eine Kurvenfläche 124a, welche an einem Außenumfang des bolzenförmigen Beaufschlagungskörpers 86 angeordnet ist. Die Kurvenfläche 124a ist dabei bezüglich einer Bolzenmittelachse axial benachbart zur Kurvenfläche 116a angeordnet.
Eine zugehörige Gegenfläche 124b ist am integralen, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassenden Bauteil ausgebildet.
Wenn die Kurvenfläche 124a an der Gegenfläche 124b abgleitet, wird ein Verschieben des integralen, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassenden Bauteils in Richtung Beaufschlagungskörper 86 sukzessive freigegeben.
25 zeigt einen Ablauf zum Herstellen der Bauteilverbindung 10 gemäß der Ausführungsform aus 23. Dabei umfasst die Bauteilverbindung 10 den Verbinder 76 gemäß der vierten Ausführungsform, wie er in den 23 und 24 dargestellt ist.
In diesem Zusammenhang werden in der 25 drei Situationen gezeigt, die beim Herstellen der Bauteilverbindung 10 aufeinander folgen. Diese Situationen sind mit a), b) und c) bezeichnet. Jede Situation a), b), c) wird anhand zweier Schnittdarstellungen illustriert. Diese sind in jeder Situation mit (1) und (2) bezeichnet, wobei der Schnitt jeweils in der anderen Figur definiert ist, d.h. Schnitt (1) ist in Darstellung (2) definiert und umgekehrt.
In der Situation a) ist der Verbinder 76 sowohl in die erste Koppelnut 34 als auch in die zweite Koppelnut 52 eingesteckt. Der Beaufschlagungskörper 86 wurde bereits ausgehend von einer Ausgangssituation um ca. 65 Grad verdreht, was im vorliegenden Beispiel mittels des Werkzeugs 72 erfolgt, das in das Betätigungselement 88 eingreift.
In der Situation a) sind daher die Eingriffselemente 78, 80, 82, 84 mittels des primären Kurvengetriebes 116 und des Koppelschiebers 138, der den ersten Keilabschnitt 140 und den zweiten Keilabschnitt 142 umfasst, gespreizt, sodass sie in die jeweils zugeordneten Hinterschnitte 44, 48, 62, 66 eingreifen.
Was das sekundäre Kurvengetriebe 124 anbelangt, so liegen die zugeordnete Kurvenfläche 124a und die zugeordnete Gegenfläche 124b aneinander an, wodurch sich ein vorgegebener Abstand zwischen dem Träger 90 und dem integralen, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassenden Bauteil einstellt.
Aus diesem Grund besteht auch noch ein Spalt mit der Breite D zwischen der ersten Anlagefläche 16 und der zweiten Anlagefläche 18.
In diesem Zusammenhang werden die Kurvenfläche 124a und die Gegenfläche 124b dadurch in Kontakt miteinander gehalten, dass der Koppelschieber 138 mittels des ersten Keilabschnitts das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 voneinander weg spreizt und dabei auch das integrale, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassende Bauteil in Richtung zum Beaufschlagungskörper 86 beaufschlagt.
In der Situation b) wurde der Beaufschlagungskörper 86 gegenüber der Situation a) um weitere ca. 35 Grad gedreht. Dabei wurde mittels des primären Kurvengetriebes 116 zum einen der Koppelschieber 138 weiter verschoben. Zudem wurde mittels des sekundären Kurvengetriebes 124 eine translatorische Bewegung des integralen, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassenden Bauteils relativ zum Träger 90 freigegeben, sodass das integrale, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassende Bauteil in den Träger 90 hineinverlagert und die erste Anlagefläche 16 und die zweite Anlagefläche 18 aneinander angelegt werden konnten. Es besteht also kein Spalt mehr zwischen der ersten Anlagefläche 16 und der zweiten Anlagefläche 18.
In der Situation c) wurde der Beaufschlagungskörper 86 gegenüber der Situation b) um weitere ca. 80 Grad gedreht. Dabei wurde mittels des primären Kurvengetriebes 116 zum einen der Koppelschieber 138 weiter verschoben. Zudem wurde mittels des sekundären Kurvengetriebes 124 eine weiterführende translatorische Bewegung des integralen, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassenden Bauteil relativ zum Träger 90 freigegeben, sodass das integrale, das erste Eingriffselement 78 und das dritte Eingriffselement 82 umfassende Bauteil maximal in den Träger 90 hineinverlagert wurde. Die erste Anlagefläche 16 und die zweite Anlagefläche 18 liegen somit unter Kraftbeaufschlagung aneinander an.
In der in Situation c) vorherrschenden Stellung können das primäre Kurvengetriebe 116 und das sekundäre Kurvengetriebe 124 selbsthemmend ausgeführt sein. Das erste Bauteil 12 ist somit zuverlässig am zweiten Bauteil 14 befestigt.
Um eine Handhabung des Verbinders 76 gemäß der vierten Ausführungsform weiter zu erleichtern, kann optional am Beaufschlagungskörper 86 und/oder am Träger 90 eine Richtungsanzeige 146 vorgesehen sein, die eine zur Schließrichtung des Verbinders 76 korrespondierende Drehrichtung des Beaufschlagungskörpers 86 anzeigt. In der in 24 dargestellten Ausführungsform umfasst die Richtungsanzeige 146 drei Pfeile. Es versteht sich dabei, dass auch nur einer dieser Pfeile oder zwei dieser Pfeile eine nützliche Richtungsanzeige 146 bilden können.
Ferner kann der Verbinders 76 gemäß der vierten Ausführungsform optional eine oder mehrere Positionsanzeigen 148 aufweisen. Anhand der Positionsanzeigen ist erkennbar, in welcher Stellung sich der Beaufschlagungskörper 86 relativ zu den übrigen Bauteilen des Verbinders 76 befindet. Somit kann erkannt werden, ob der Verbinder in einer geöffneten oder geschlossenen Stellung ist. Auch Zwischenstellungen sind erkennbar. In der ausführungsform gemäß 24 umfasst die Positionsanzeige 148 drei kurze Linien. Zwei dieser Linien sind auf dem Träger 90 positioniert und eine dieser Linien ist auf dem Beaufschlagungskörper 86 vorgesehen.
Die 26 zeigt weitere Varianten des Verbinders 76 gemäß der vierten Ausführungsform.
Dabei sind in der 26 lediglich die relevanten Details des Verbinders 76 dargestellt. Diese entsprechen dem Ausschnitt XXVI aus 25 a) (1).
Zum besseren Verständnis ist in 26 (a) der Ausschnitt XXVI aus 25 a) (1) in vergrößerter Form dargestellt. Dort ist das primäre Kurvengetriebe 116 zu sehen, das die Kurvenfläche 116a und die Gegenfläche 116b umfasst.
Bei dieser Variante wird der Koppelschieber 138 durch Rotation des Beaufschlagungskörpers 86 zunächst vergleichsweise schnell verschoben. Im Bereich der Endlage (siehe auch 25 b) und c)) muss eine vergleichsweise hohe Kraft aufgewendet werden, um den Beaufschlagungskörper 86 weiter rotieren und damit den Koppelschieber 138 weiter verschieben zu können. In diesem Bereich findet eine vergleichsweise langsame Verschiebung des Koppelschiebers 138 statt.
Bei der Variante aus 26 (b) umfasst die Kurvenfläche 116a einen Halteabschnitt 116e.
Das primäre Kurvengetriebe 116 kann daher zweistufig betätigt werden, wobei in einer ersten Stufe die Kurvenfläche 116a bis zum zugeordneten Haltehalteabschnitt 116e bewegt wird, d.h. bis der Halteabschnitt 116e an der Gegenfläche 116b anliegt. In einer zweiten Stufe wird der Beaufschlagungskörper 86 ausgehend von dieser Position weitergedreht.
Der Halteabschnitt 116e kann derart konfiguriert sein, dass ein selbsttätiges Bewegen der Komponenten des Verbinders 76 ausgeschlossen ist, wenn der Halteabschnitt 116e an der Gegenfläche 116b anliegt.
In der Variante gemäß 26 (c) umfasst die Kurvenfläche 116a einen Rastabschnitt 116f. Dieser ist aus mehreren planen Flächensegmenten zusammengesetzt. An den Grenzlinien zwischen den einzelnen Flächensegmenten sind somit keine Radien, sondern Kanten vorhanden.
Das Abwälzen dieser Kanten an der Gegenfläche 116b verursacht ruckartige Änderungen der auf ein Betätigungswerkzeug wirkenden Reaktionskraft. Auf diese Weise kann einerseits einem Bediener des Verbinders 67 das Erreichen eines gewünschten Betriebszustands des Verbinders 67 haptisch und/oder akustisch signalisiert werden.
Darüber hinaus erhöht der Rastabschnitte 116f die Selbsthemmung des zugeordneten primären Kurvengetriebes 116. Derartige Verbinder 67 bieten also einen hohen Schutz vor unerwünschtem Lösen.
Die 25 (d) zeigt eine Variante, bei der ein Weg, entlang dem der Koppelschieber 138 verschoben wird und eine hierfür notwenige Kraft einen besonders gleichmäßigen Verlauf haben. Das wird dadurch erreicht, dass im Wirksamen Bereich der Kurvenfläche 116a keine abrupten Radiensprünge vorhanden sind, d.h. ein Radius der Kurvenfläche 116a ändert sich nur kontinuierlich. Dabei ist eine Änderungsrate vergleichsweise klein.
Eine weitere Variante ist in 25 (e) gezeigt.
Bei dieser Variante wird der Koppelschieber 138 durch Rotation des Beaufschlagungskörpers 86 zunächst vergleichsweise langsam verschoben. Dabei steigt auch eine notwendige Kraft vergleichsweise langsam an. Hierfür ist nur ein vergleichsweise kurzer Abschnitt der Kurvenfläche 116 vorgesehen. Somit wird eine Endlage (siehe hierzu auch 25 b) und c)) vergleichsweise schnell erreicht.
Bezugszeichenliste

10: Bauteilverbindung
12: erstes Bauteil
14: zweites Bauteil
16: erste Anlagefläche
18: zweite Anlagefläche
20a: Positioniernut
20b: Positioniernut
22a: Nutöffnung der Positioniernut 20a
22b: Nutöffnung der Positioniernut 20b
24a: Nuttiefenrichtung der Positioniernut 20a
24b: Nuttiefenrichtung der Positioniernut 20b
26a: Positioniernut
26b: Positioniernut
28a: Nutöffnung der Positioniernut 26a
28b: Nutöffnung der Positioniernut 26b
30a: Nuttiefenrichtung der Positioniernut 26a
30b: Nuttiefenrichtung der Positioniernut 26b
32a: Positionierelement
32b: Positionierelement
34: erste Koppelnut
36: Nutöffnung der ersten Koppelnut
38: Nuttiefenrichtung der ersten Koppelnut
40: Nutgrund der ersten Koppelnut
42a: erstes Ende der ersten Koppelnut
42b: zweites Ende der ersten Koppelnut
44: erster Hinterschnitt
46: Nuttiefenrichtung der den ersten Hinterschnitt bildenden Quernut
48: dritter Hinterschnitt
50: Nuttiefenrichtung der den dritten Hinterschnitt bildenden Quernut
52: zweite Koppelnut
54: Nutöffnung der zweiten Koppelnut
56: Nuttiefenrichtung der zweiten Koppelnut
58: Nutgrund der zweiten Koppelnut
60a: erstes Ende der zweiten Koppelnut
60b: zweites Ende der zweiten Koppelnut
62: zweiter Hinterschnitt
64: Nuttiefenrichtung der den zweiten Hinterschnitt bildenden Quernut
66: vierter Hinterschnitt
68: Nuttiefenrichtung der den vierten Hinterschnitt bildenden Quernut
70: Zugangskanal
72: Werkzeug
74: Werkstückaußenfläche
76: Verbinder
78: erstes Eingriffselement
78a: Führungszunge des ersten Eingriffselements
78b: Gegenhaltefläche des ersten Eingriffselements
80: zweites Eingriffselement
80a: Führungszunge des zweiten Eingriffselements
80b: Gegenhaltefläche des zweiten Eingriffselements
82: drittes Eingriffselement
82a: Führungszunge des dritten Eingriffselements
82b: Gegenhaltefläche des dritten Eingriffselements
84: viertes Eingriffselement
84a: Führungszunge des vierten Eingriffselements
84b: Gegenhaltefläche des vierten Eingriffselements
86: Beaufschlagungskörper
88: Betätigungselement
90: Träger
90a: Trägerbauteil
90b: Trägerbauteil
92: erstes Wandelement
94: erste Lageröffnung
96: zweites Wandelement
98: zweite Lageröffnung
100: Verbindungsabschnitt
102: Verbindungsabschnitt
104: erster Beaufschlagungsarm
104a: Kopf des ersten Beaufschlagungsarms
106: zweiter Beaufschlagungsarm
106a: Kopf des zweiten Beaufschlagungsarms
108: erster Haltearm
108a: Haltefläche des ersten Haltearms
110: zweiter Haltearm
110a: Haltefläche des zweiten Haltearms
112: Führungsschiene
114: Führungsschiene
116: erstes primäres Kurvengetriebe
116a: Kurvenfläche des ersten primären Kurvengetriebes
116b: Gegenfläche des ersten primären Kurvengetriebes
118: zweites primäres Kurvengetriebe
118a: Kurvenfläche des zweiten primären Kurvengetriebes
118b: Gegenfläche des zweiten primären Kurvengetriebes
120: drittes primäres Kurvengetriebe
120a: Kurvenfläche des dritten primären Kurvengetriebes
120b: Gegenfläche des dritten primären Kurvengetriebes
122: viertes primäres Kurvengetriebe
122a: Kurvenfläche des vierten primären Kurvengetriebes
122b: Gegenfläche des vierten primären Kurvengetriebes
124: erstes sekundäres Kurvengetriebe
124a: Kurvenfläche des ersten sekundären Kurvengetriebes
124b: Gegenfläche des ersten sekundären Kurvengetriebes
126: zweites sekundäres Kurvengetriebe
126a: Kurvenfläche des zweiten sekundären Kurvengetriebes
126b: Gegenfläche des zweiten sekundären Kurvengetriebes
128: drittes sekundäres Kurvengetriebe
128a: Kurvenfläche des dritten sekundären Kurvengetriebes
128b: Gegenfläche des dritten sekundären Kurvengetriebes
128c: abgeflachter Abschnitt
128d: steilstehender Abschnitt
128e: Halteabschnitt
128f: Rastabschnitt
130: viertes sekundäres Kurvengetriebe
130a: Kurvenfläche des vierten sekundären Kurvengetriebes
130b: Gegenfläche des vierten sekundären Kurvengetriebes
130c: abgeflachter Abschnitt
130d: steilstehender Abschnitt
130e: Halteabschnitt
130f: Rastabschnitt
132: Filmscharnier
134: Filmscharnier
136: Koppelelement
138: Koppelschieber
140: erster Keilabschnitt
142: zweiter Keilabschnitt
144: Öffnung
146: Richtungsanzeige
148: Positionsanzeige
A: Rotationsachse
B: Betätigungsrichtung
D: Breite des Spalts
F1: Pfeil
F2: Pfeil
H1: Hilfslinie
H2: Hilfslinie
M: Mittelachse
R: Richtung, entlang der sich der Radius verringert

Claims

Verbinder (76) zur mechanischen Befestigung eines ersten Bauteils (12) an einem zweiten Bauteil (14), wobei das erste Bauteil (12) wenigstens eine erste Koppelnut (34) aufweist, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung (38) wirkenden ersten Hinterschnitt (44) aufweist, und das zweite Bauteil (14) wenigstens eine zweite Koppelnut (52) aufweist, welche einen entlang einer Nuttiefenrichtung (56) wirkenden zweiten Hinterschnitt (62) aufweist, wobei der Verbinder (76) plattenförmig oder flachstabförmig ist und umfasst: - ein erstes Eingriffselement (78) zur Verankerung im ersten Hinterschnitt (44), - ein zweites Eingriffselement (80) zur Verankerung im zweiten Hinterschnitt (62), und - einen Beaufschlagungskörper (86) zum Positionieren wenigstens eines Abschnitts des ersten Eingriffselements (78) im ersten Hinterschnitt (44) und wenigstens eines Abschnitts des zweiten Eingriffselements (80) im zweiten Hinterschnitt (62), wobei der Beaufschlagungskörper (86) kinematisch mit dem ersten Eingriffselement (78) und dem zweiten Eingriffselement (80) gekoppelt ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 1, wobei das erste Eingriffselement (78) und/oder das zweite Eingriffselement (80) fest mit dem Beaufschlagungskörper (86) verbunden sind bzw. ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 2, wobei der Beaufschlagungskörper (86) die Form eines Kreisscheibenabschnitts oder die Form einer Kreisscheibe hat.
Verbinder (76) nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eines aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) als bogenförmiger Vorsprung ausgeführt ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 1, wobei der Beaufschlagungskörper (86) über ein primäres Kurvengetriebe (116, 118) mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) kinematisch gekoppelt ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 5, wobei das primäre Kurvengetriebe (116, 118) eine Kurvenfläche (116a, 118a), welche am Beaufschlagungskörper (86) angeordnet ist, und eine der Kurvenfläche (116a, 118a) zugeordnete Gegenfläche (116b, 118b) aufweist, welche an wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) angeordnet ist oder mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) wirkverbunden ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das primäre Kurvengetriebe (116) eine Kurvenfläche (116a), welche am Beaufschlagungskörper (86) angeordnet ist, und eine der Kurvenfläche (116a) zugeordnete Gegenfläche (116b) aufweist, welche an einem Koppelelement (136) angeordnet ist, das den Beaufschlagungskörper (86) mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) kinematisch koppelt.
Verbinder (76) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Beaufschlagungskörper (86) über ein sekundäres Kurvengetriebe (124, 126) mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) kinematisch gekoppelt ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 8, wobei das sekundäre Kurvengetriebe (124, 126) eine Kurvenfläche (124a, 126a), welche am Beaufschlagungskörper (86) angeordnet ist, und eine der Kurvenfläche (124a, 126a) zugeordnete Gegenfläche (124b, 126b) aufweist, welche an wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) angeordnet ist oder mit wenigstens einem aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) wirkverbunden ist.
Verbinder (76) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, umfassend einen Träger (90), wobei der Beaufschlagungskörper (86) um eine Rotationsachse (A) drehbar am Träger (90) gelagert ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 10, wobei wenigstens eines aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) translatorisch verschiebbar am Träger (90) gelagert ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 10 oder 11, wobei wenigstens eines aus erstem Eingriffselement (78) und zweitem Eingriffselement (80) gelenkig mit dem Träger (90) verbunden ist.
Verbinder (76) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Beaufschlagungskörper (86) zumindest einen Beaufschlagungsarm (104, 106) umfasst, der um die Rotationsachse (A) drehbar ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 13 sowie wenigstens einem der Ansprüche 6, 7, 9 und 10, wobei wenigstens eine Kurvenfläche (116a, 118a, 124a, 126a) an einem freien Ende des Beaufschlagungsarms (104, 106) angeordnet ist.
Verbinder (76) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Beaufschlagungskörper (86) wenigstens abschnittsweise bolzenförmig ist.
Verbinder (76) nach Anspruch 15 sowie wenigstens einem der Ansprüche 6, 7 und 9, wobei wenigstens eine Kurvenfläche (116a, 124a) an einem Außenumfang eines bolzenförmigen Abschnitts des Beaufschlagungskörpers (86) angeordnet ist.
Bauteilverbindung (10), umfassend ein erstes Bauteil (12) mit wenigstens einer ersten Koppelnut (34), deren Nutöffnung (36) in einer ersten Anlagefläche (16) des ersten Bauteils (12) liegt und die einen entlang einer Nuttiefenrichtung (38) wirkenden ersten Hinterschnitt (44) aufweist, ein zweites Bauteil (14) mit wenigstens einer zweiten Koppelnut (52), deren Nutöffnung (54) in einer zweiten Anlagefläche (18) des zweiten Bauteils (14) liegt und die einen entlang einer Nuttiefenrichtung (56) wirkenden zweiten Hinterschnitt (62) aufweist, und einen Verbinder (76) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbinder (76) abschnittsweise innerhalb der ersten Koppelnut (34) und abschnittsweise innerhalb der zweiten Koppelnut (52) angeordnet ist, wobei das erste Eingriffselement (78) des Verbinders (76) in den ersten Hinterschnitt (44) eingreift und das zweites Eingriffselement (80) des Verbinders (76) in den zweiten Hinterschnitt (62) eingreift, und wobei die erste Anlagefläche (16) des ersten Bauteils (12) und die zweite Anlagefläche (18) des zweiten Bauteils (14) einander kontaktieren.
Bauteilverbindung (10) nach Anspruch 17, wobei am ersten Bauteil (12) und/oder am zweiten Bauteil (12) ein Zugangskanal (70) für ein Werkzeug (72) vorgesehen ist, wobei sich der Zugangskanal (70) von einer Werkstückaußenfläche (74) bis in die erste Koppelnut (34) und/oder bis in die zweite Koppelnut (52) erstreckt.
Bauteilverbindung (10) nach Anspruch 18, wobei der Zugangskanal (70) in Richtung der zugeordneten Anlagefläche (16, 18) offen ist.
Bauteilverbindung (10) nach Anspruch 18 oder 19, wobei ein Betätigungselement (88) des Verbinders (76) an einem koppelnutseitigen Ende des Zugangskanals (70) positioniert ist.