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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung
für flächige Körper oder
sonstige Bauteile mittels Preßklemmung.
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Aus dem Gebrauchsmuster
DE 296 08 934 U1 ist ein
Element zum Verbinden von flächigen
oder stabförmigen
Teilen bekannt, wobei dort mit dem Ziel der Senkung des Montageaufwands
ein spezieller Klemmwinkel verwendet wird, der auf das in eine Nut des
einen Teils einbringbare zweite Teile aufgeklebt ist und welcher
auf der Unterseite Profilierungen aufweist. Die Profilierungen besitzen
die Form sogenannter Harpunenstege oder sind durch seitliche Abwinklungen
gebildet.
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Problematisch ist jedoch das Aufkleben
des Klemmwinkels auf das einzubringende Teil und die sich ergebenden
relativ geringen Haltekräfte
quer zur Nut, bedingt durch die Klebeverbindung zwischen Klemmteil
einerseits und Bauteil andererseits.
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Die Klemmvorrichtung zur Befestigung
von Platten unterschiedlicher Stärke
in geschlitzten Hohlprofilen nach
DE 41 32 260 A1 greift auf ein spezielles
Teil mit einer schiefen Ebene und einem darauf beweglichen Keil
zurück,
wobei eine beide Teile verbindende Gewindeschraube mit entsprechender Vierkantmutter
vorgesehen ist. Dieses spezielle Teil kann in das geschlitzte Hohlprofil
eingelegt werden. Über
die Gewindeschraube wird der Keil auf der erwähnten schiefen Ebene nach oben
gezogen, so dass sich ein Preßsitz
der Platten zwischen Keil und gegenüberliegender Schlitzseite ergibt.
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Je nach Verschiebewinkel des Keiles
und aufgebrachter Schraubkraft stellt sich eine mehr oder weniger
große
Flächenpressung
zwischen den Teilen ein, so dass die Auszugskräfte für eine Vielzahl von Anwendungen
ausreichend sind. Nachteilig ist jedoch die aufwendige Konstruktion
von Basis mit schiefer Ebene und darauf beweglichem Keil, wobei darüber hinaus
die Gefahr besteht, dass bei einer derartigen Klemmvorrichtung und
einer Anwendung im Kraftfahrzeugbau sich die Verbindung in unerwünschter
Weise löst
mit den sich daraus ergebenden nachteiligen Folgen.
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Bei der Verbindungseinrichtung für Möbelelemente
gemäß dem deutschen
Gebrauchsmuster GM 78 32 911 sind zwei in einem Abstand voneinander
angeordnete Rastteile vorgesehen, von denen wenigstens eines seitlich
gegen die Kraft einer Feder beweglich ist und zwischen denen ein
Befestigungselement eingeschoben werden kann, das durch die Rasten
entgegen der Einschieberichtung gehalten und quer zu dieser von
den Rasten wiederum lösbar ist.
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Eine Verzahnung ist bei dieser bekannten Lösung zur
Erhöhung
der Kräfte
gegen unerwünschtes
Herausziehen oder Herausdrücken
vorgesehen. Die Konstruktion der aus dem GM 78 32 911 bekannten
Vorrichtung mit beabstandet angeordneten Rastteilen, von denen mindestens
eines seitlich gegen die Kraft einer Feder beweglich ist, bedarf
allerdings für das
Erreichen einer sicheren Befestigung einer großen Länge oder Bautiefe, so dass
die Anwendung auf wenige, hierfür
optimierte Fälle
beschränkt
ist.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher
Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Verbindungsvorrichtung
für in
einem Winkel zueinander stehende flächige Körper oder Bauteile mittels
Preßklemmung anzugeben,
wobei einer der Körper
eine Befestigungsnut aufweist und in dieser Nut der andere Körper sicher
zu fixieren ist, und weiterhin sowohl die Verbindungsvorrichtung
einfach gestaltet sein soll als auch der Aufwand bei der Montage
oder Demontage möglichst
gering zu halten ist.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung
erfolgt mit einer Verbindungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches
1, wobei die Unteransprüche
mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen umfassen.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht demgemäß darin,
ein spezielles, im wesentlich U-förmiges Klemmprofil auszubilden,
das in die Befestigungsnut eingedrückt, eingepreßt und/oder
eingeklebt werden kann. Das Klemmprofil kann in besonders einfacher
Weise als kostengünstiges
Strangpreß-
oder Spritzpreßprofil
oder als Spritzgußteil
ausgebildet sein.
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Mindestens an einem Schenkel des
Klemmprofils ist ein nach innen gerichteter federnder, sich in Profilrichtung
erstreckender Klemmarm vorgesehen. An der zum zu befestigenden Körper oder
Bauteil gerichteten Seite des Klemmarms ist eine spezielle Oberflächenprofilierung
ausgebildet, die entgegen der Auszugsrichtung ein Verzahnen oder
Verkrallen zwischen Klemmarm einerseits und Bauteil andererseits
bewirkt. Die Querschnittsform des oder der Klemmarme besitzt eine
Geometrie, welche an der Klemmarmunterseite bezogen auf einen gedachten Dreh-
oder Schwenkpunkt eine größere Länge im Verhältnis zur
Klemmoberseite aufweist.
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Hierdurch wird beim Versuch des Ausziehens
des befestigten Bauteils eine Kraftkomponente erzeugt, welche in
Richtung des Klemmprofils, d.h. seitlich wirkt und damit die eigentliche
Preßkraft
um diese Kraftkomponente erhöht.
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Angemerkt werden muss, dass das Klemmprofil
anstelle der Befestigung in einer Nut auch auf eine Befestigungsfläche geklebt,
verschraubt oder dergleichen befestigt sein kann.
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Montageseitig wird unter Überwindung
der Federkraft des oder der Klemmarme das zu befestigende Bauteil
von der offenen Seite des U-förmigen Klemmprofils
in dieses eingedrückt
und durch die Spannung des Klemmarms sowie die Oberflächenprofilierung
bzw. Verzahnung fixiert.
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Klemmarm und Klemmprofil können unter Anwendung
der oben erwähnten
Technologie einstückig
ausgebildet sein.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind der oder die Klemmarme als Profil-Einsatzstück ausgebildet.
Diese Profil-Einsatzstücke
werden in einen verbleibenden Spalt zwischen dem zu befestigenden
Bauteil im Klemmprofil eingedrückt
oder eingepreßt,
so daß sich
die gewünschte
Stabilität
und sichere Verbindung ergibt.
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Um das Klemmprofil in der Befestigungsnut sicher
zu halten, weist das Profil eine Hinterschneidung auf und kann zusätzlich im
Bereich der Hinterschneidungsfläche
eine Rastverzahnung umfassen.
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Zum Erhalt einer lösbaren Verbindung
besteht die Möglichkeit,
daß der
oder die Klemmarme des Klemmprofils einen hebelartigen Fortsatz
zum Lösen
der Preßklemmung
umfassen, wobei der Fortsatz nach Art einer Taste ausgebildet sein
kann, um durch leichtes Drücken
ein Lösen
unter Überwindung der
Federkraft des Klemmarms herbeizuführen, so dass das zu befestigende
Bauteil aus dem Klemmprofil herausgezogen werden kann.
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Bevorzugt sind der oder die Klemmarme über ein
Filmscharnier mit dem jeweiligen Schenkel des Klemmprofils verbunden.
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Das Filmscharnier kann selbst federnd
ausgebildet sein oder es können
zwischen den zueinander weisenden Seiten des oder der Klemmarme
einerseits und dem jeweiligen Schenkel andererseits elastische Federelemente
angeordnet sein, um auf die Klemmarme eine gewünschte Vorspannkraft auszuüben, die
sich dann bei eingebrachtem Bauteil auf dieses überträgt und in Verbindung mit der
Oberflächenprofilierung,
Verzahnung sowie der Querschnittsform für einen sicheren Halt sorgt.
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Alles in allem gelingt es mit der
Erfindung, ein einfach herzustellendes und leicht zu montierendes
Klemm- und Verbindungssystem z.B. für die Anordnung von Möbeln in
einem Wohnmobil oder Caravan zu schaffen. Die Verbindungsvorrichtung
bzw. das Klemmsystem kann für
90°-Verbindungen
ohne besondere Plattenbehandlung an der Verbindungsseite oder mit
verschiedenen Zwischenwinkeln mit zusätzlichem Kopfteil oder entsprechender
Fräsung mit
einem an den jeweiligen Winkel angepaßten Klemmteil verwendet werden.
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Die Klemmung durch scharfkantige
Verzahnungen an der Klemmseite kann, wie dargelegt, entweder über die
Wirkung eines Gelenks, auch zweiteilig, eines Filmscharniers oder
auch mit einem eindrück-
oder einrastbaren, möglicherweise
keilähnlichen
Klemmteil über
die Länge
der Klemmnut ausgeführt
sein. Das Klemmprofil weist an den Außenseiten eine Hinterschneidung
von im wesentlichen 5° und
eine dort ausgebildete scharfkantige Verzahnung auf, so dass ein
Verkleben nur in dem Falle notwendig wird, wenn ein Verrutschen
des Klemmprofils in Längsrichtung
vermieden werden soll. Das Klemmprofil kann im wesentlichen ohne
Spezialwerkzeug in die entsprechend vorgefräste Befestigungsnut eingeschnappt
werden und ist damit bereit zur Montage des weiteren, winklig hierzu
angeordneten Bauteils.
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Anstelle flächiger Bauteile oder Körper können auch
eine zylindrische oder Kreisquerschnittsform aufweisende Körper oder
Elemente nach dem erfindungsgemäßen Prinzip
miteinander lösbar
verbunden werden. So kann eine Knotenverbindung, z.B. zum Befestigen
von Gestängen
oder dergleichen, an einem speziellen Verbindungsknoten ausgebildet
werden, indem der Knoten mehrere Bohrungen aufweist, welche wiederum
in einer seitlichen Bohrungsausnehmung mindestens einen Klemmarm umfas sen.
Die zur Innenseite der Bohrung, d.h. zur rohraufnehmenden Seite
gerichtete Fläche
des Klemmarms ist an den Krümmungsradius
des zu befestigenden Rohres oder dergleichen angepaßt. Die Form
des Knotenkörpers,
welcher den Verbindungsknoten bildet, kann beliebig gewählt sein.
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Aus einzelnen Knotenkörpern können nach Art
eines Vielflächengebildes
kompakte Verbindungsknoten hergestellt werden, um, wie erwähnt, in einfacher
Weise Gestänge,
Rohre oder dergleichen mit- und untereinander zu verbinden.
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Neben der erwähnten Anwendung der Verbindungsvorrichtung
für Möbel im Wohnmobil
oder Caravan ergeben sich Einsatzmöglichkeiten im Schiffs- oder
Yachtbau, für
Möbelselbstbausysteme, für die Errichtung
von Messen- oder Ladenbauten, für die
Befestigung von Schildern, im Sanitärbereich, beim Fassaden- und
Leichtmetallbau, für
Trennwandsysteme, im Glasbau, bei Errichtung von Decken und anderen
Leichtbausystemen, bei der Ausbildung von Bilderrahmen, Wandverkleidungen
und -verspannungen sowie im Akustik- oder Kunststoffbau.
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Das Klemmprofil kann aus üblichen
Kunststoffen oder Metallen bestehen, wobei für das elastische Federelement
flexible Kunststoffe, Federmetalle oder dergleichen zur Anwendung
kommen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient das Klemmprofil zum materialgerechten Verbinden
von Kunststoffteilen untereinander bzw. mit Blechteilen, vorzugsweise
im Automobilbau. Hier wird ein Stöpsel verwendet, der eine mit
dem Klemmprofil korrespondierende Profilierung bzw. Verzahnung aufweist.
Der Stöpsel
wird durch eine Öffnungsbohrung
eines zu verankernden Teils geführt
und rastet dann im Sinne eines Snap-in-Verbindungsschritts im Klemmprofil
ein, welches in dem weiteren zu verbindenden Teil vorab verankert
bzw. dort befestigt oder eingebracht wurde. Die Deckelkappe kann über eine
Elastizität
verfügen, so
dass beim Verbinden zweier flächiger
Teile eine entsprechende Vorspannkraft auf die Verzahnung zwischen
Klemmprofil und Stöpsel
ausübbar
ist.
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Alternativ besteht die Möglichkeit,
anstelle eines im wesentlichen zylindrischen Stöpsels eine langgestreckte Steckvorrichtung
zu verwenden, wobei diese über
eine Längsseite
sich in Steckrichtung erstreckende Vor- und Rücksprünge im Sinne eines Justierkamms
aufweisen kann. Dieser Justierkamm dient dem leichteren Einführen und
der sicheren Positionierung in Verbindung mit den vorbeschriebenen Wirkungen des
Klemmarms des Klemmprofils und gewährleistet das zusätzliche
Aufnehmen von Querkräften.
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Bereits bei relativ geringer Einstecktiefe
werden die miteinander zu verbindenden Teile gehalten. Eine Vorspannung
kann hier dadurch erreicht werden, dass eine elastische Zwischenlage,
angeordnet im Bereich zwischen den zu verbindenden Teilen, vorgesehen
ist.
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Besonders bevorzugt sind weiterhin
Klemmprofile als Befestigungsprofil für unbearbeitete, z.B. Sperrholzplatten,
wobei dieses spezielle Befestigungsprofil über einen integrierten, z.B.
angespritzten Spreizdübel
verfügt.
In diesem Fall kann bei winklig zueinander angeordneten, zu verbindenden
Flächenkörpern eine
durchgehende Wischlippe als Profilteil, die sich in den Eckbereichen
der Verbindungslinie befindet, ausgebildet werden. In den Spreizdübel ist
ein Druckbolzen einsetzbar, welcher in dem Moment, wenn der zu verbindende
Körper
in die Nut des Klemmprofils eingebracht wird, einer Verschiebung
in Dübellängsrichtung,
d.h. in Bohrungsrichtung unterliegt, so dass der Dübel seine
Haltefunktion für das
Profil erfüllen
kann. Bei dieser Ausführungsform besteht
weiterhin die Möglichkeit,
im Klemmprofil eine metallische Verstärkung vorzusehen.
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Das Klemmprofil kann eine Gestalt
aufweisen, die es ermöglicht,
dieses in sogenannte Sandwichplatten einzubringen. In diesem Fall
greifen die seitlichen Profillippen in eine eingebrachte Nut des Sandwichmaterials
ein, ohne dass der Sandwichkern oder die gegenüberliegende Platte nachhaltig
beschädigt
oder beeinträchtigt
wird.
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Das erfindungsgemäße Klemmprofil kann neben einer
U- oder T- bzw. Doppel-T-Form auch als Zargeneinsatzstück ausgebildet
werden, wobei hier z.B. bei Anwendungen in der Möbelindustrie es möglich wird,
Schubladen oder dergleichen Einrichtungen werkzeuglos zu montieren.
Hierbei wird das Profil abmessungsseitig angepaßt in bestehende Zargen eingesetzt
und dient der Arretierung z.B. eines Schubladenbodens, wobei die
Zarge ein Widerlager sowohl für
die eine Fläche
des Bodens als auch des speziellen Klemmprofils bildet.
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Mit Hilfe der Doppel-T-Ausführung des Klemmprofils
und entsprechend angeordneten gegenüberliegenden zwei Klemmarmen
ist eine verdeckte Verbindung von Teilen nach der Art Nut-Feder realisierbar,
wobei hier durch die Klemmwirkungen im Gegensatz zu bekannten Verbindungsanordnungen hohe
Auszugskräfte
realisierbar sind. Eine Nachstellmöglichkeit durch definierte
Kraftausübung
auf die Klemmarme ist z.B. durch eine Druckschraube gegeben, die
durch eine entsprechende Öffnung
in einem der Verbindungsteile betätigbar ist. Die Justierschraube
kann auch durch einen gekröpften
Bolzen mit angearbeitetem Hebel ersetzt werden, wobei dieser so
gebildete Exzenterbolzen bei entsprechender Bewegung im Inneren
des Profils vorgesehene Fortsätze
in Richtung der Klemmarme preßt,
so dass sich eine sichere Befestigung der einzelnen Teile untereinander
ergibt.
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Erfindungsgemäß kann das Klemmprofil auch
Teil eines Dübelzapfens
sein, wobei der Klemmarm mittels einer Justierschraube verstellbar
ist. Hierdurch können
z.B. Scharnierbänder
werkzeuglos montiert werden, wobei die Justierschraube zum Lösen der
Verbindung oder zum Nachstellen durch entsprechende Kräfte, die
auf den Klemmarm wirken, dient.
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Anstelle der Justierschraube besteht
die Möglichkeit,
dass der Klemmarm, der sich im Dübelzapfen
befindet, über
einen schwenkbaren Hebel arretier- und dearretierbar ist, was für die Montage eine
weitere Vereinfachung und Kosteneinsparung darstellt.
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Letztendlich besteht die Möglichkeit,
die erfindungsgemäßen Grundgedanken
der klemmenden Verspannung unter Nutzung eines mindestens teilelastischen
Klemmprofils auch zur Verbindung von Schläuchen mit im wesentlichen zylindrischen
Bauteilen wie Tüllen,
Ausläufen
oder dergleichen Einrichtungen sowie als Kabelverbinder anzuwenden.
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Hier besitzt ein Schlauchband mindestens eine
Teilverzahnung. Am Schlauchband ist dann auch der Klemmarm derart
befestigt, dass die Schlauchbandverzahnung beim Schließen der Schlauchschelle
am bzw. mittels des Klemmarms arretierbar ist.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand
eines Ausführungsbeispieles
sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
der Verbindungsvorrichtung mit beidseitig am Klemmprofil vorgesehenen
Klemmarmen;
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2 eine
Ausführungsform ähnlich 1, jedoch mit einem Hebelfortsatz
zum leichten Lösen der
Preßklemmung;
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3 eine
Ausführungsform
der Verbindungsvorrichtung mit einem Klemmarm als Einsatzstück;
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4 eine
Ausführungsform
der Verbindungsvorrichtung mit einem Knotenkörper in Schnittdarstellung;
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5 die
Ausführungsform
nach 4, jedoch in Draufsicht;
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6 eine
Darstellung der wirkenden Kräfte sowie
der Größen zur
Berechnung der Klemm- oder Festhaltekraft von Snap-in-Systemen;
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7 eine
prinzipielle Darstellung einer Verbindungsvorrichtung mit Stöpsel;
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8 eine
weitere Darstellung der Verbindungsvorrichtung, jedoch mit einem
Verbindungszapfen, aufweisend eine kammartige Verzahnung;
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9 eine
Querschnittsdarstellung der Vorrichtung nach 8;
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10 eine
Ausführungsform
des Klemmprofils mit integriertem Spreizdübel;
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11 eine
Ausführungsform
des Klemmprofils für
Sandwichplatten;
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12 ein
spezielles Klemmprofil für
eine Möbel-
oder dergleichen Zarge;
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13 ein
Doppel-T-Klemmprofil zur verdeckten Verbindung von insbesondere
Möbelteilen;
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14 Darstellungen
eines Klemmprofils, welches Teil eines Dübelzapfens ist;
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15 ein
Klemmprofil für
einen Dübelzapfen,
jedoch mit Arretierhebel;
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16 eine
spezielle Ausgestaltung des Klemmprofils für einen Schlauchbinder; und
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17 eine
prinzipielle Darstellung eines Kabelbinders unter Nutzung des Klemmprofils
mit teilelastischem Klemmarm.
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Bei der in 1 gezeigten Querschnittsdarstellung ist
ein erstes Bauteil 1 zu erkennen, welches in einem zweiten
Bauteil 10 mit Befestigungsnut 11 zu fixieren
ist.
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Die Befestigungsnut 11 besitzt
eine Form entsprechend den Hinterschneidungen 7 des Klemmprofils 8.
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In einem ersten, vorbereiteten Montageschritt
wird das Klemmprofil 8 in die Befestigungsnut 11 eingedrückt oder
eingepreßt.
Im Anschluß daran wird
das erste Bauteil 1 unter Überwindung der Federspannung
der Klemmarme 3 in die offene Seite der U-Form des Profils 8 eingedrückt. Hierbei
bewegen sich die Klemmarme 3 in Eindrückrichtung und üben in Verbindung
mit der Querschnittsform eine Preßklemmung auf die entsprechenden
Oberflächenabschnitte
des ersten Bauteils 1 aus.
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Um die Auszugskräfte zu optimieren, ist in den
entsprechenden Abschnitten der Klemmarme 3 eine Oberflächenprofilierung
z.B. in Form einer Verzahnung 2 vorgesehen. Die Klemmarme 3 können als
Filmscharnier 4 ausgebildet sein, welches mit einem elastischen
Federelement 5 wechselwirkt, so dass ausreichende Preßkräfte in Richtung
zum ersten Bauteil 1 hin sich einstellen und über die
Verzahnung resp. die Oberflächenprofilierung 2 sich
die gewünschte
Verbindungssicherheit ergibt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 weist mindestens einer
der Klemmarme 3 einen hebelartigen Fortsatz 6,
z.B. in Form einer Taste auf. Diese Taste bzw. der hebelartige Fortsatz 6 kann
zum Lösen
des Bauteils 1 aus dem Bauteil 10 bzw. dem Klemmprofil 9 durch
Drücken
in Richtung zum Bauteil 1 bewegt werden, mit der Folge,
dass der Klemmarm 3 eine Schwenkbewegung um die Achse des
Filmscharniers 4 ausführt.
In dem Moment, wo die Preßklemmung
durch Druck auf den hebelartigen Fortsatz 6 überwunden
wurde, kann das Bauteil 1 leicht aus dem offenen U des
Profils 8 entnommen werden. Die Ausführungsform nach 2 ist beispielsweise beim Messebau
oder sonstigen Leichtbauten von Vorteil, bei welchen sowohl die
Montage als auch die Demontage in kürzester Zeit effektiv durchzuführen sind.
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3 läßt eine
Ausführungsform
erkennen, bei der zum Überwinden
größerer Montagetoleranzen
oder dann, wenn mehrere Platten gleichzeitig mit einer größeren Platte
verbunden werden sollen, ein Einsatzstück 12 Verwendung findet.
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Dieses Einsatzstück 12 erfüllt die
Funktion des oder der Klemmarme 3, wie anhand der 1 und 2 erläutert,
mit dem Unterschied, dass nach dem Einsetzen des Bauteils 1 in
die offene Seite des U-förmigen
Klemmprofils 8 ein Eindrücken des Einsatz stückes 12 erfolgt,
welches durch vorgesehene Oberflächenprofilierungen 2 und
durch entsprechende elastische Eigenschaften sowie die Querschnittsform
die gewünschte
Preßklemmung
hervorruft.
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Besonders bevorzugt findet die Ausführungsform
nach 3 dann Anwendung,
wenn, wie dargelegt, mehrere Platten gleichzeitig mit einer größeren Platte
verbunden werden sollen, wie dies beispielsweise bei Karosserieteilen
von Reisemobilen der Fall ist, nachdem Möbelteile auf einer Bodenplatte
bereits vormontiert wurden.
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Um die Auszugskräfte zu erhöhen, besteht die Möglichkeit,
dass auf der dem Einsatzstück 12 gegenüberliegenden
Seite des Klemmprofils 8 ebenfalls eine Oberflächenprofilierung
in Form einer Verzahnung 13 auf der Innenseite vorgesehen
ist, wobei weiterhin bei einer besonders harten Oberfläche des Bauteils 1 für eine geeignete
Haftreibung, z.B. durch Zwischenlage einer elastischen Platte oder
durch Profilieren des, in das U-Profil einzubringenden Endes des
Bauteils 1 Sorge zu tragen ist.
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Bei der Ausführungsform nach 3 bestehen unterschiedliche
Möglichkeiten
der Querschnittsausbildung des Einsatzstückes 12, nämlich die
gezeigte Kreisform, aber auch eine elliptische oder Keilform, ohne
den offenbarten Befestigungsgrundgedanken zu verlassen. Es sei an
dieser Stelle angemerkt, dass das Klemmprofil 8, das vorteilhaft
als Strangprofil ausgebildet ist, nicht nur in Möbelplatten eingeschoben oder
eingeschnappt werden kann, sondern ebenso in Verbindung mit üblichen
Alustrang- oder Stahlhohlprofilen, die eine entsprechende Nut aufweisen,
einsetzbar ist.
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Um eine dauerhafte Verbindung bei
der Ausführungsform
nach 3 zu erreichen,
besteht ergänzend
die Möglichkeit,
quasi diagonal eine Befestigungsschraube oder einen Bolzen durch
das Einsatzstück 12 hinein
zum Bauteil 1 zu führen.
so dass der Klemmarm bewegungsarretiert ist.
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Mit der gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen
beschriebenen Verbindungsvorrichtung ist eine universell anwendbare
Lösung
bei gleichzeitig erhöhter
Montagequalität
geschaffen. Montagefehler sind durch die Vorgaben bedingt durch
Ausbildung der Befestigungsnut sowie Standardabmessungen des Klemmprofils
nahezu ausgeschlossen. Eine Einarbeitungszeit hinsichtlich des Montierens
ist nicht notwendig. Dadurch, dass auf eine insgesamt großflächige Nut-Feder-Verbindung zurückgegriffen
wird, sind insbesondere im Fahrzeugbau hohe dynamische Kräfte aufnehmbar,
ohne dass die Gefahr des Ausbrechens oder des Lösens der Bauteile besteht.
Weiterhin wird durch die Restelastizität der Verbindungsvorrichtung
sichergestellt, dass Schwin gungen oder geringe Bewegungen der Bauteile
gegeneinander aufgenommen werden können, ohne dass typische im
Fahrzeugbau bekannte Geräusche
beim Betrieb des Kraftfahrzeugs auftreten.
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Bei den Ausführungsbeispielen wird von einer
nahezu rechtwinkligen Verbindung der Bauteile 1 und 10 zueinander
ausgegangen, jedoch ist durch Variation des Klemmprofils 8 auch
eine hiervon abweichende winklige Stellung ohne weiteres realisierbar.
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Nachstehend sei das Ausführungsbeispiel, wie
in den 4 und 5 dargestellt, näher erläutert.
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Bei der Befestigungsvorrichtung gemäß den 4 und 5 wird auf das oben beschriebene Preßklemmprinzip
zurückgegriffen.
Im speziellen Fall gilt es jedoch, zylindrische Gebilde, z.B. Rohre,
Stangen oder dergleichen, an bzw. mit einem Knotenkörper 14 zu
verbinden. Der Knotenkörper
ist beim gezeigten Beispiel als einzelnes Element dargestellt, kann
jedoch aus einer Vielzahl einzelner Körper, die miteinander verbunden
sind und z.B. ein vielflächiges
Gebilde entstehen lassen, ausgeführt
sein.
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Der Knotenkörper 14 weist eine
Bohrung 15 zur Aufnahme des ersten, nunmehr zylindrischen Bauteils 1 auf.
In einem seitlichen Abschnitt einer Aussparung 16 ist ein
Klemmarm 3 mit einem elastischen Federelement 5 vorgesehen,
wobei, wie in der 5 ersichtlich,
die Form des Klemmarms 3 an die Oberflächenform des Bauteils 1 angepaßt ist,
um ein sicheres Arretieren zu gewährleisten.
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Die Oberflächenprofilierung 2 des
Klemmarms 3 ist ähnlich
derjenigen gemäß den voranstehend
geschilderten Ausführungsbeispielen
ausgebildet.
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Mehrere Knotenkörper 14 können unter
Nutzung der Verbindungsflächen 17 miteinander,
z.B. durch Schweißen,
verbunden werden und einen Vielflächenkörper auch mit annähernder
Kugelform bilden. Die entsprechenden Bohrungen 15 dienen
dann der Aufnahme einer Vielzahl von ersten Bauteilen 1, beispielsweise
für ein
Gestänge,
im Anwendungsfall Messe- oder Leichtbau. Die Knotenkörper 14 einschließlich Klemmarm
und Gelenk oder Scharnier 4 können im Spritzgußverfahren
aus den unterschiedlichsten Materialien entsprechend der jeweiligen
Belastungsklasse gefertigt werden.
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Die 6 zeigt
eine Prinzipanordnung der Verbindung zweier in einem Winkel stehender
flächiger
Körper
unter Nutzung des erfindungsgemäßen Profils
mit dem Klemmarm.
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Unter Hinweis auf die Bezeichnungen
nach 6 lassen sich die
Klemm- oder Festhaltekräfte für die Snap-in-Systeme
nach den Ausführungsbeispielen
nach folgender Beziehung berechnen: Kk = (F·Kt2·μ·Kpl·p):b
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mit
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- F = Federkraft in N
Kt2 = Klemmarmtiefe
und Hebellänge
Feder-mm
μ =
Reibungskoeffizient an der Preßoberfläche von 0,1
= glatt bis 1 = Formschluß
Kpl
= Klemmprofillänge
in mm
p = Auszugskraft in N
b = Hebelweg in mm.
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Die Steigung F von Snap-in-Systemen
läßt sich
nach folgender Beziehung ermitteln: S = Kl · sin α
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mit
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- Kl = Klemmarmlänge-mm
α = Steigungswinkel
von 6° bei μ = 0,1 bis
24° bei μ = 1.
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Das in der 7 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt einen
Stöpsel 18,
der zum materialgerechten Verbinden von Kunststoffteilen untereinander bzw.
mit Blechteilen, vorzugsweise in der Automobilindustrie eingesetzt
wird. Die Verbindung erfolgt durch einfaches Stecken und Einführen des
Stöpsels in
eine Öffnung
des zu verbindenden Teils, wobei die Verzahnung des Stöpsels in
Wechselwirkung mit dem Klemmarm 3 tritt. Das Klemmprofil 8 befindet sich
im weiteren Verbindungsteil, z.B. einem Blechteil. Der Stöpsel 18 kann
eine Kappe 19 aufweisen, welche eine definierte Randelastizität besitzt,
um eine gewisse Vorspannung beim Befestigen zu erreichen. Alternativ
kann der Stöpsel
auch integraler Bestandteil eines zu befestigenden Teils sein, indem z.B.
dieser ein angespritztes Teil darstellt. Die Befestigung selbst
ist, da materialgerecht und elastisch einstellbar, z.B. durch Veränderung
der Steigung S auch für
Wechsellasten und plötzliche,
z.B. durch Unfall bedingte Belastungen geeignet. Vorteile liegen nicht
nur im Bereich reduzierter Herstellungs-, sondern auch minimierter
Montagekosten.
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Die Verbindung kann durch eine vorgesehene Öffnung 20 gelöst werden,
indem mit Hilfe eines Stifts oder eines sonstigen Werkzeugs auf
den nunmehr zugänglichen
Klemmarm eine Druckkraft ausgeübt
wird.
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Das in der 8 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im
wesentlichen derjenigen Lösung
wie in 7 beschrieben,
jedoch mit einer Langlochfunktion. Das Profil selbst kann leicht
in den Verbindungsteil eingesetzt werden, verfügt jedoch zusätzlich über einen
Justierkamm 21, der bereits für eine Querarretierung und
ein leichteres Zueinanderfügen
Sorge trägt.
Dadurch, dass im Stöpselteil
die korrespondierenden Abschnitte des Justierkamms nur in einem
oberen, zum zu befestigenden Teil liegenden Abschnitt befindlich
sind, und ein zapfenartiger Abschnitt vorsteht, können die
Teile zueinander positioniert, jedoch noch seitlich verschoben und
justiert werden. Mit dem endgültigen
Einpressen wird dann durch die Wirkung des Klemmarms die gewünschte Festigkeit
gegen Auszug und durch die Justierkämme 21 die seitliche
Verschiebungssicherung erreicht. Eine Vorspannung der Teile zueinander kann
durch eine elastische Zwischenlage oder Auflage erreicht werden,
welche auch integraler Bestandteil des Klemmprofils sein kann.
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Einzelheiten des Ablaufs beim Zusammenfügen und
Einpressen sind anhand der 9 zu
erkennen, wobei auch dort eine Öffnung 20 in
einem der Verbindungsteile gezeigt ist, die nach Einführen eines
Werkzeugs ein Lösen
der Verbindung durch entsprechend ausgeübte Druckkräfte, die auf den Klemmarm wirken,
ermöglicht.
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Das Ausführungsbeispiel nach 10 ist insbesondere als
aufgesetztes Befestigungsprofil für unbearbeitete Platten zu
verstehen, wobei dort ein angeformter oder angespritzter Spreizdübel 22 vorhanden
ist. Beim Eindrücken
eines der Befestigungsteile in die offene Seite des Klemmprofils
wird nicht nur die gewünschte
Arretierung dieses Teils durch die Funktion des Klemmarms erreicht,
sondern gleichzeitig erfolgt das Eindrücken eines Bolzens oder dergleichen
in den Spreizdübel 22,
der wiederum das Profil im zweiten Verbindungsteil fixiert. In das
Profil selbst kann zur Versteifung ein bevorzugt metallisches Versteifungselement 23 eingebracht
sein. Seitlich kann das Profil wischlippenartig geformt sein, so dass
sich ein optimaler Übergangsbereich
zwischen den Verbindungselementen, insbesondere in deren Ecken ergibt.
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Bei der in der 11 gezeigten Vorrichtung ist ein Klemmprofil
vorgesehen, das bevorzugt in Sandwichplatten einsetzbar ist. Derartige
Sandwichplatten werden vorwie gend im Reisemobil- bzw. Caravanbau
eingesetzt. Eine nicht durchlaufende Anordnung, d.h. einzelne Profile
unterschiedlicher Ausführung
bringen hier den Vorteil, dass die eigentliche Struktur der Sandwichplatte
nicht zerstört
wird. Das Profil umgreift bevorzugt die Innenplatte 24,
die z.B. aus Sperrholz besteht. Zusätzliche Maßnahmen zum Befestigen von
z.B. Möbelteilen
an der Sandwichplatte, wie beispielsweise eingepreßte Metallplatten oder
Leisten, sind nicht mehr erforderlich.
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Das Klemmprofil kann wie in 12 gezeigt auch als einfaches
Stangenprofil gefertigt und zum Befestigen von z.B. Schubladenböden mittels
bekannter Schubladenzargen genutzt werden. Hier ist das Klemmprofil
als Zargeneinsatzstück 25 ausgebildet.
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Zum verdeckten Montieren von insbesondere
Möbelteilen
untereinander kann die in der 13 gezeigte
Ausführungsform
des Klemmprofils nach Art eines Doppel-T genutzt werden. Mittels
einer Druck- oder Justierschraube 26 kann eine Vorspannung
erzeugt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Justierschraube
durch einen gekröpften
Bolzen mit angearbeitetem Hebel zu ersetzen. Dieser so gegebene
Exzenterbolzen preßt
dann bei einer entsprechenden Bewegung im Inneren des Profils angeordnete
Fortsätze
und entsprechende Abschnitte der Klemmarme in Richtung der Verbindungsfuge,
so dass sich die gewünschten
Spannungs- und Kräfteverhältnisse
ergeben. Ein weiterer anwendungsseitiger Vorteil besteht darin,
dass an sich bekannte Werkzeuge zur Vorbereitung der Platten, die
es zu verbinden gilt, genutzt werden können. Für die eigentliche Montage sind
keine Spezialwerkzeuge erforderlich. Die Ausführung als Doppel-T-Profil verhindert
ein Platzen oder sonstiges Zerstören
der Platten. Im System selbst entstehen lediglich Druckkräfte, so daß auch Spanplatten
geringer Qualität
verarbeitet werden können.
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Zur werkzeuglosen Montage von z.B.
Scharnierbändern,
anderen Beschlägen,
Möbelteilen,
Platten oder dergleichen mit Hilfe eines Dübelzapfens kann auf die Ausführungsform
nach 14 zurückgegriffen
werden. Der Dübelzapfen
weist einen ein- oder
beidseitig ausgeführten
Klemmarm auf, der sich nach außen
gegen eine entsprechend passende Bohrung verriegelt. Der Dübelzapfen 27 besitzt
darüber
hinaus eine Justierschraube 28, mit deren Hilfe Kräfte auf
den Klemmarm ausgeübt
werden können. Andererseits
besteht die Möglichkeit,
unter Mitnahme eines zylindrischen Formteils, das mit dem Klemmarm
in Wirkverbindung steht, diesen von einer Arretierposition in eine
Dearretierposition zu bewegen, wodurch die Verbindung gelöst werden
kann.
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Alternativ zu der in 14 gezeigten Variante besteht nach 15 die Möglichkeit, den Dübelzapfen 27 nach
Einbringen in eine entsprechende Bohrung mit Hilfe eines schwenkbaren
Hebels 29 zu fixieren oder aber auch zu lösen.
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Die in den 16 und 17 gezeigten
Ausführungsformen
einer Schlauchklemme bzw. eines Kabelbinders besitzen ein Schlauchband 30 mit
einer Verzahnung 31. Am Schlauchband ist ein Klemmarm derart
befestigt, dass die Schlauchbandverzahnung beim Schließen der
Schlauchschelle oder des Kabelbinders am bzw. mit dem Klemmarm arretiert
ist. Von Vorteil ist die große
Verstellbarkeit und die hohe Festigkeit, die mit den gezeigten Verbindungsvorrichtungen
erreicht wird. Die Schlauchschelle nach 16 kann offen konfektioniert werden.
Am gezeigten Schellennocken kann manuell oder mit Hilfe eines Werkzeugs
ein Zusammenpressen der Schlauchschelle erfolgen, wobei zunächst der
Klemmarm nachgibt und dann durch die Dimensionierung und die Materialelastizität bedingt
sich entspannt, wodurch die Verzahnungen bzw. Oberflächenstrukturierungen
verrasten.
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- 1
- erstes
Bauteil
- 2
- Oberflächenprofilierung
auf Klemmarm
- 3
- Klemmarm
- 4
- Filmscharnier
- 5
- elastisches
Federelement
- 6
- hebelartiger
Fortsatz
- 7
- Hinterschneidung
- 8
- Klemmprofil
- 9
- Verzahnung
am Klemmprofil
- 10
- zweites
Bauteil mit Befestigungsnut
- 11
- Befestigungsnut
- 12
- Einsatzstück
- 13
- Verzahnung
an der Innenseite des Klemmprofils
- 14
- Knotenkörper
- 15
- Bohrung
- 16
- Aussparung
- 17
- Verbindungsflächen
- 18
- Stöpsel
- 19
- Kappe
- 20
- Öffnung
- 21
- Justierkamm
- 22
- Spreizdübel
- 23
- metallisches
Versteifungsselement
- 24
- Sperrholzschicht
der Sandwichplatte
- 25
- Zargeneinsatzstück
- 26
- Druckschraube
- 27
- Dübelzapfen
- 28
- Justierschraube
- 29
- schwenkbarer
Hebel
- 30
- Schlauchband
- 31
- Verzahnung
am Schlauchband