DE202010008360U1

DE202010008360U1 - Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen sowie ein Stuhl mit einer solchen Verbindungsanordnung

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Publication number: DE202010008360U1
Application number: DE202010008360U
Authority: DE
Original assignee: Wilkhahn Wilkening and Hahne GmbH and Co KG
Current assignee: Wilkhahn Wilkening and Hahne GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2020-08-26

Abstract

Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen (2, 3) mit
a. einem mit einer ersten Bauteilstruktur (1) verbindbaren Befestigungselement (2), das einen Rahmen (20) und wenigstens einen angekoppelten Rastschuh (21) aufweist, der von einer Ausgangsstellung in eine Verbindungsstellung beweglich ist,
b. einem an einer zweiten Bauteilstruktur (3) ausgebildeten oder an dieser montierbaren Stecker (4),
c. wobei – in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung – der Stecker (4) in den Rahmen (20) des Befestigungselements (2) eingeführt ist und mit dem wenigstens einen Rastschuh (21) in Verzahnungseingriff steht, und
d. wobei der Rastschuh (21) einen Flächenbereich (25) aufweist, der in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung mit dem Rahmen (20) derart zusammenwirkt, dass die erste Bauteilstruktur (1) zwischen Rahmen (20) und dem Flächenbereich (25) des Rastschuhs (21) festgeklemmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen sowie einen Stuhl mit einer solchen Verbindungsanordnung.
Verbindungs- oder Befestigungsanordnungen mit deren Hilfe ein Bauelement ohne Werkzeug befestigt werden kann, sind aus dem Stand aus dem Stand der Technik in den vielfältigsten Ausgestaltungen bekannt. Meist kommen dabei Rast- oder Klippelemente zur Anwendung.
Aus der DE 10 2004 057 950 A1 ist eine Befestigungsanordnung bekannt, mit der beispielsweise Zierleisten für ein Kraftfahrzeug befestigt werden können. Sie umfasst eine Tülle sowie einen in die Tülle einsteckbaren Stecker, wobei der Stecker eine Vielzahl von Rastzähnen aufweist, die mit einem entsprechenden Gegenstück in der Tülle in Rasteingriff kommen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass sowohl die Tülle als auch der Stecker an den zugehörigen Bauteilstrukturen, hier einem Fahrzeugrahmen und einer Zierleiste, befestigt werden müssen.
In der DE 81 32 258 U1 wird ein Federklipp bzw. eine Federklemme zur Befestigung eines aus Kunststoff bestehenden Elementes an einem Träger beschrieben, wobei der Federklipp lediglich durch Einstecken in eine Aussparung des Trägers schnell und einfach befestigt werden kann. Aber auch diese Verbindungsanordnung hat den Nachteil, dass die Orientierung des Federklipps durch die Aussparung im Träger vorgegeben wird und dadurch etwaige Fertigungstoleranzen nicht ausgeglichen werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen sowie ein Stuhl mit einer solchen Verbindungsanordnung anzugeben, wobei die Verbindungsanordnung so ausgebildet ist, dass Fertigungstoleranzen der Bauteilstrukturen ausgeglichen werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst.
Die erfindungsgemäße Verbindungsordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen besteht im Wesentlichen aus

a. einem mit einer ersten Bauteilstruktur verbindbaren Befestigungselement, das einen Rahmen und wenigstens einen angekoppelten Rastschuh aufweist, der von einer Ausgangsstellung in eine Verbindungsstellung beweglich ist,
b. einem an einer zweiten Bauteilstruktur ausgebildeten oder an dieser montierbaren Stecker,
c. wobei – in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung – der Stecker in den Rahmen des Befestigungselements eingeführt ist und mit dem wenigstens einen Rastschuh in Verzahnungseingriff steht, und
d. wobei der Rastschuh einen Flächenbereich aufweist, der in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung mit dem Rahmen derart zusammenwirkt, dass die erste Bauteilstruktur zwischen Rahmen und dem Flächenbereich des Rastschuhs festgeklemmt wird.

Durch die beweglichen Rastschuhe des Befestigungselementes wird die endgültige Lage des Befestigungselementes an der ersten Bauteilstruktur erst durch das Einstecken des Steckers in den Rahmen festgelegt, wodurch die Rastschuhe von ihrer Ausgangsstellung in die klemmende Verbindungsstellung gelangen. Der Rahmen passt sich somit in der Ebene des Rahmens an die Ausrichtung des Steckers selbstständig an. Auf diese Weise können zwei Bauteilstrukturen auf einfache Art und Weise sehr schnell zusammengefügt werden, wobei etwaige Fertigungstoleranzen der Bauteilstrukturen ausgeglichen werden können.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Rastschuh – in der Einführrichtung des Steckers in den Rahmen – mit dem Stecker in verschiedenen Positionen in Verzahnungseingriff kommen, wodurch Fertigungstoleranzen auch in der Einführrichtung des Steckers, also im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Rahmens ausgeglichen werden können.
Zweckmäßigerweise sind wenigstens zwei, vorzugsweise 4 Rastschuhe vorgesehen, die in der Verbindungsstellung abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten des Steckers mit diesem in Verzahnungseingriff stehen. Um eine möglichst gute Anpassung und Verbindung mit dem Stecker zu ermöglichen, sind alles Rastschuhe separat voneinander beweglich am Rahmen angekoppelt.
Eine kostengünstige Fertigung der Verbindungsanordnung ist dann möglich, wenn Rahmen und Rastschuhe als einstückiges Kunststoffspritzgussteil gefertigt sind. Auch der Stecker wird vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet.
Wenngleich die oben beschriebene Anordnung vielfältige Einsatzmöglichkeiten bietet, wird sie vorzugsweise bei einem Stuhl zur Verbindung von Sitzschale und Stuhlgestell eingesetzt. So kann beispielsweise das Stuhlgestell aus Blech und die Sitzschale aus Kunststoff gefertigt werden. Zur Verbindung von Sitzschale und Stuhlgestell sind eine Vielzahl der oben beschriebenen Verbindungsanordnungen vorgesehen. Da sowohl bei Sitzschale als auch beim Stuhlgestell Fertigungstoleranzen auftreten, ist es besonders vorteilhaft, dass die oben beschriebene Verbindungsanordnung die zu erwartenden Quertoleranzen des Stuhlgestells ausgleichen kann und gleichzeitig die Montage der Sitzplatte unter Vorspannung ermöglicht, um eine seitliche Spaltbildung zwischen Stuhlgestell und Sitzschale zu vermeiden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung der Verbindungsanordnung von oben,
2 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung der Verbindungsanordnung von unten,
3 eine dreidimensionale Draufsicht der Verbindungsanordnung in der Verbindungsstellung,
4 eine dreidimensionale Unteransicht der Verbindungsanordnung in der Verbindungsstellung,
5 eine Seitenansicht der Verbindungsanordnung in der Verbindungsstellung,
6 eine Vorderansicht der Verbindungsanordnung in der Verbindungsstellung,
7 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung eines Stuhles sowie
8 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung eines Details des Stuhles im Bereich der Verbindungsanordnungen.
Die in den 1 und 2 dargestellte Verbindungsanordnung besteht im Wesentlichen aus einem mit einer ersten Bauteilstruktur 1 verbindbaren Befestigungselement 2 und einem an einer zweiten Bauteilstruktur 3 ausgebildeten oder an dieser montierbaren Stecker 4.
Das Befestigungselement 2 weist einen Rahmen 20 und vier an den Rahmen 20 angekoppelte Rastschuhe 21 auf, wobei die Rastschuhe abwechselnd an gegenüberliegenden Rahmenteilen 22, 23 des Rahmens 20 beweglich angekoppelt sind. Die Rastschuhe 21 sind von der in den 1 und 2 gezeigten Ausgangsstellung in die aus den 3 bis 6 ersichtliche Verbindungsstellung schwenkbar, wenn der Stecker 4 in den Rahmen 20 eingesteckt wird und dabei die Rastschuhe um ihre Ankopplungsstellen am Rahmen 20 um etwa 90° verschwenken.
Der Stecker besteht aus einem Grundkörper 40 und einem flachen, eine Verzahnung 41 aufweisenden und in den Rahmen 20 des Befestigungselementes 2 einführbaren Steckelement 42.
Die Rastschuhe 21 sind auf ihren mit dem Stecker 4 in Kontakt kommenden Seiten mit Verzahnungen 24 ausgebildet, wobei die Verzahnung 41 des Steckers 4 und die Verzahnungen 24 der Rastschuhe 21 jeweils mehrere Zähne aufweisen, um dadurch einerseits einen besseren Halt zu gewährleisten und andererseits in der Einführrichtung des Steckers 4 in den Rahmen 2 verschiedene Verzahnungspositionen zwischen den beiden Elementen zu ermöglichen, wodurch in der Einführrichtung des Steckers (Pfeil 5) etwaige Fertigungstoleranzen an den beiden Bauteilstrukturen 1, 3 ausgleichen werden können.
Die Rastschuhe 21 sind im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, wie das insbesondere aus den 4 und 6 ersichtlich wird. Der eine Schenkel des L-förmigen Rastschuhs weist die Verzahnung 24 auf, während der andere Schenkel einen Flächenbereich 25 (siehe 2) ausbildet, der in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung mit dem Rahmen 20 derart zusammenwirkt, dass die Bauteilstruktur 1 zwischen Rahmen 20 und dem Flächenbereich 25 des Rastschuhs 21 festgeklemmt wird.
Bei der Verbindung der beiden Bauteilstrukturen 1 und 3 wird das Befestigungselement 2 zunächst im Bereich einer in der ersten Bauteilstruktur 1 ausgebildeten mit seinem Rahmen 20 aufgelegt, wobei die Rastschuhe 21, insbesondere mit ihren Flächenbereichen 25, durch die Aussparung 10 hindurchreichen. Die Aussparung wird in ihrer Größe so gewählt, dass das aufgelegte Befestigungselement 2 soviel Spiel in der Aussparung 10 hat, dass die zu erwartenden Fertigungstoleranzen der beiden Bauteilstrukturen 1 und 3 ausgeglichen werden können. Das Befestigungselement 2 kann somit auf der Kontaktfläche mit der ersten Bauteilstruktur 1 in gewissen Umfang verschoben und auch leicht verdreht werden und kann sich dadurch optimal auf den fest an der zweiten Bauteilstruktur ausgebildeten oder daran montierten Stecker 4 ausrichten. Ein Ausgleich der Fertigungstoleranzen in Einsteckrichtung 5 erfolgt durch die Vielzahl der Verzahnungspositionen zwischen Stecker 4 und Rastschuhen 21.
In den 7 und 8 wird eine mögliche Anwendung der oben beschriebenen Verbindungsanordnung zur Befestigung einer Sitzschale 6 an einem Stuhlgestell 7 eines Stuhles näher erläutert. Die Sitzschale 6 weist eine Sitzfläche 60 und eine Rückenlehne 61 auf, die beispielsweise aus einem Stück als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist. Das Stuhlgestell besteht insbesondere aus einem Rahmen 70 und vier Beinen 71, wobei das Stuhlgestell beispielsweise aus Metall gefertigt sein kann.
Zur Verbindung von Sitzschale 6 und Stuhlgestell 7 sind nun mehrere Verbindungsanordnungen bestehend aus Befestigungselement 2 und Stecker 4 vorgesehen, wie sie im Einzelnen anhand der 1 bis 6 beschrieben worden sind. Die erste Bauteilstruktur 1 wird nun am Stuhl durch die Sitzschale 6 und die zweite Bauteilstruktur durch das Stuhlgestell 7 gebildet. Die Stecker 4 sind entweder einstückig mit der Sitzschale ausgebildet oder sind daran montiert, während die Befestigungselemente 2 in entsprechenden Aussparungen des Rahmens 70 des Stuhlgestells 7 eingesetzt sind. Die Verbindung erfolgt beispielsweise durch vier Verbindungsanordnungen im Bereich der Sitzfläche 70 und zwei bis vier Verbindungsanordnungen im Bereich der Rückenlehne.
Durch die sich in den Aussparungen des Rahmens 70 selbstausrichtenden Befestigungselemente 2 ist die Montage der Sitzschale 6 am Stuhlgestell 7 auf einfache Weise, schnell und ohne Werkzeug auszuführen. Etwaige Fertigungstoleranzen bei Sitz 6 und Stuhlgestell 7 werden dabei durch die Verbindungsanordnung ausgeglichen. Die Verbindungsanordnung zeichnet sich durch einen Toleranzausgleich in allen drei Dimensionen x, y und z (siehe 3) aus. Je nach Ausgestaltung der Bauteilstrukturen können dabei sehr große Toleranzfelder oder sehr präzise Passungen ohne viel Spiel realisiert werden. Des Weiteren ist die Verrastung sowohl an Ebenen als auch an gekrümmten Montagepositionen möglich. Weitere Ungenauigkeiten und Fertigungstoleranzen können zudem durch die Verteilung der Rastung auf mehrere Rastschuhe ausgeglichen werden.
Die beschriebene Verbindungsanordnung zeichnet sich somit durch eine sehr einfach zu handhabende und äußerst vielseitig einzusetzende Möglichkeit zur Befestigung zweier Bauteilstrukturen aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004057950 A1 [0003]
- DE 8132258 U1 [0004]

Claims

Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteilstrukturen (2, 3) mit a. einem mit einer ersten Bauteilstruktur (1) verbindbaren Befestigungselement (2), das einen Rahmen (20) und wenigstens einen angekoppelten Rastschuh (21) aufweist, der von einer Ausgangsstellung in eine Verbindungsstellung beweglich ist, b. einem an einer zweiten Bauteilstruktur (3) ausgebildeten oder an dieser montierbaren Stecker (4), c. wobei – in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung – der Stecker (4) in den Rahmen (20) des Befestigungselements (2) eingeführt ist und mit dem wenigstens einen Rastschuh (21) in Verzahnungseingriff steht, und d. wobei der Rastschuh (21) einen Flächenbereich (25) aufweist, der in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung mit dem Rahmen (20) derart zusammenwirkt, dass die erste Bauteilstruktur (1) zwischen Rahmen (20) und dem Flächenbereich (25) des Rastschuhs (21) festgeklemmt wird.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastschuh (21) – in der Einführrichtung des Steckers (4) in den Rahmen (20) – mit dem Stecker (4) in verschiedenen Positionen in Verzahnungseingriff kommen kann.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rastschuhe (21) vorgesehen sind, die in der Verbindungsstellung der Verbindungsanordnung an gegenüberliegenden Seiten des Steckers (4) mit diesem in Verzahnungseingriff stehen.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Steckers jeweils zwei Rastschuhe (21) mit dem Stecker in Verzahnungseingriff stehen.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rastschuhe (21) separat voneinander beweglich am Rahmen (20) angekoppelt sind.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rahmen (20) und Rastschuhe (21) als einstückiges Kunststoffspritzgussteil gefertigt sind.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rastschuh (21) und der Stecker (4) jeweils eine Verzahnung (24, 41) aufweisen, die miteinander in verschiedenen Positionen in Verzahnungseingriff kommen können.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) einen Grundkörper (40) und ein flaches, eine Verzahnung (41) aufweisendes und in den Rahmen (20) einführbares Steckelement (42) umfasst.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (2) wenigstens vier Rastschuhe (21) umfasst, die abwechselnd an zwei gegenüberliegenden Rahmenteilen (22, 23) angekoppelt sind.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung einen Toleranzausgleich in der Ebene des Rahmens (20) des Befestigungselements (2) ermöglicht.
Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung einen Toleranzausgleich in der Einsteckrichtung des Steckers (4) in den Rahmens (20) des Befestigungselements (2) ermöglicht.
Stuhl mit einer Sitzschale (6) und einem Stuhlgestell (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzschale und das Stuhlgestell mit einer Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche miteinander verbunden sind.
Stuhl nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (4) an der Sitzschale (6) und das Befestigungselement (2) am Stuhlgestell (7) angeordnet sind.
Stuhl nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker einstückig mit der Sitzschale ausgebildet ist.