DE3513222A1 - Press connection, without screwing, between a hollow profile and a pin of a fitting - Google Patents

Press connection, without screwing, between a hollow profile and a pin of a fitting

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DE3513222A1 DE19853513222 DE3513222A DE3513222A1 DE 3513222 A1 DE3513222 A1 DE 3513222A1 DE 19853513222 DE19853513222 DE 19853513222 DE 3513222 A DE3513222 A DE 3513222A DE 3513222 A1 DE3513222 A1 DE 3513222A1
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Abstract

The invention deals specifically with the problem of how light-metal hollow profiles (1), oxidised at the anode, can be connected to pins (2) of fittings (3) or the like with a sufficient degree of rigidity such that, on the one hand, screwing is not required and, on the other hand, the quality of the oxide layer is not impaired. In order to solve this problem, the invention proposes to provide the inner wall (4) of the hollow profile (1) with raised profilings (5) parallel to the longitudinal axis of the hollow profile, and to dimension the cross-section of the pin (2) such that it has clearance (8) with respect to the largest inner cross-section of the hollow profile (1), but is capable of plastically deforming the peak regions of the profilings (5) when driving the pin (2) into the hollow profile (1). In this manner, the play (8) is filled by displacement of material and a press connection is achieved which is of a quality nearing that of cold pressure welding. <IMAGE>

Description

Verschraubungsfreie Preßverbindung zwischen einem HohlprofilScrew-free compression connection between a hollow profile

und einem Beschlagzapfen Die Erfindung bezieht sich auf eine verschraubungsfreie Preßverbindung zwischen einem Hohlprofil und einem in das Hohlprofil einpreßbaren Zapfen eines Beschlages oder dergleichen, insbesondere für die Verbindung anodisch oxydierter Leichtmetall-Hohlprofile mit Gußteilen.and a fitting pin The invention relates to a screw-free Press connection between a hollow profile and one that can be pressed into the hollow profile Pin of a fitting or the like, in particular for the connection anodic Oxidized light metal hollow profiles with cast parts.

Im speziellen Fall, auf den die Erfindung nicht beschränkt ist, kommt es darauf an, den Zapfen eines Beschlages oder dergleichen in ein Hohlprofil, dessen Außenfläche anodisch oxydiert ist, so einzutreiben, daß eine feste Verbindung besteht, ohne daß Schrauben benötigt werden und auch die Oberfläche der Oxydschicht nicht beeinträchtigt wird. Aufgrund dieser Problemstellung sind Verschweißungen oder Verlötungen ausgeschlossen, weil diese negative Auswirkungen auf die Oxydschicht haben würden. Die Dimensionierung der miteinander zu verbindenden Teile in der Weise, um einen Preßsitz zu schaffen, scheitert daran, daß bei der Herstellung von Hohlprofilen und Beschlägen bestimmte Toleranzen in Kauf zu nehmen sind und spanabhebende Bearbeitungen aus Kostengründen unerwünscht sind.In the special case to which the invention is not limited, comes it is important to the pin of a fitting or the like in a hollow profile whose Outer surface is anodically oxidized, driven in so that there is a firm connection, without the need for screws and neither the surface of the oxide layer is affected. Because of this problem, there are welds or solderings excluded because this would have negative effects on the oxide layer. The dimensioning of the parts to be connected to one another in such a way as to achieve a To create a press fit fails because in the production of hollow profiles and fittings, certain tolerances are to be accepted and machining processes are undesirable for reasons of cost.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hohlprofil mit einem Zapfen unter Inkaufnahme fertigungsüblicher Toleranzen fest zu verbinden, ohne Verschraubungen, spezelle spanabhebende Bearbeitung oder wärmetechnische Behandlung einsetzen zu müssen.The invention is therefore based on the object of having a hollow profile to firmly connect a pin while accepting manufacturing tolerances, without screw connections, special machining or thermal treatment to have to use.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenwand des Hohlprofiles mit parallel zur Profillängsachse sich erstreckenden, erhabenen riefenartigen Rippen versehen ist und der Querschnitt des Zapfens gegenüber dem größten Innenquerschnitt des Hohlprofiles ein Spiel aufweist, das etwa der halben Höhe der Rippen entspricht.This object is achieved according to the invention in that the inner wall of the hollow profile with parallel to the longitudinal axis of the profile extending, raised groove-like ribs is provided and the cross section of the pin opposite the largest inner cross-section of the hollow profile has a game that is about half Corresponds to the height of the ribs.

Die Erfindung geht zunächst davon aus, daß der Querschnitt des Zapfens ein Spiel gegenüber dem gräßten Innenquerschnitt des Hohlprofiles aufweist. Unter dieser Voraussetzung wäre ein Preßsitz zwischen beiden Teilen nicht erreichbar. Da aber das Hohlprofil an seiner Innenwandung vorspringende Rippen aufweist, deren einhüllender Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Zapfens ist, ergibt sich die Konsequenz, daß der Zapfen beim Eintreiben in das Hohlprofil die Bergbereiche der Rippen plastisch verformt. Das dabei verdrängte Material umhüllt den Zapfen und füllt die Wellentäler zwischen den Rippen aus, so daß eine Verbindungsqualität entsteht, die nahe an die des Kaltpreßschweißens heranreicht.The invention is initially based on the assumption that the cross section of the pin has a game with respect to the largest inner cross-section of the hollow profile. Under this requirement would be a press fit between the two parts not achievable. But since the hollow profile has protruding ribs on its inner wall, their enveloping cross section is smaller than the cross section of the pin, results the consequence that the pin when driving into the hollow profile the mountain areas of the ribs plastically deformed. The displaced material envelops the pin and fills the wave troughs between the ribs, so that a connection quality which comes close to that of cold pressure welding.

Hierbei ist es von Bedeutung, wenn das Material des Zapfens härter oder mindestens gleich hart als das Material des Hohlprofiles ist.It is important here if the material of the pin is harder or at least as hard as the material of the hollow profile.

In den Unteransprüchen 2 - 4 sind spezielle Raumformgedanken der erfindungsgemäßen Rippen offenbart, mit deren Hilfe eine optimale Verbindung des Hohlprofiles mit dem einzelnen Zapfen erreichbar ist. Die Ansprüche 6 und 7 tragen dazu bei, den Grad der notwendigen Verformung von Rippen zu begrenzen und dennoch eine feste Preßverbindung zwischen dem Hohlprofil und dem Zapfen zu erreichen.In the subclaims 2-4 special spatial shape ideas of the invention Ribs disclosed, with the help of which an optimal connection of the hollow profile with the single pin is accessible. The claims 6 and 7 contribute to the To limit the degree of deformation of ribs necessary and still provide a firm interference fit to achieve between the hollow profile and the pin.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen Längsschnitt durch ein Hohlprofil mit einem darin eingesetzten Zapfen eines Beschlages, Fig. 2: einen Querschnitt durch das Hohlprofil gemäß Figur 1 in einer wesentlich vergrößerten Darstelung und Fig. 3: einen Teilquerschnitt durch einen mit Rippen versehenen Zapfen in Zusammenwirkung mit den Rippen des Hohlprofiles.Details of the invention are shown schematically and by way of example in the drawing shown. They show: FIG. 1: a longitudinal section through a hollow profile with a the pin of a fitting inserted therein, Fig. 2: a cross section through the hollow profile according to Figure 1 in a substantially enlarged representation and 3: a partial cross-section through a pin provided with ribs in cooperation with the ribs of the hollow profile.

Im Beispiel der Figur 1 ist symbolisch dargestellt, wie ein Hohlprofil 1 mit dem apfen 2 eines Beschlages 3 verbunden wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Beschlag 3 über eine Verschraubung 6 mit einem Gegenstand 7 verbunden wird. Entscheidend ist hierbei, daß das Hohlprofil 1 mit dem zapfen 2 des Beschlges 3 im Sinne einer Preßverbindung so fest verbunden wird, daß unter Meidung von Verschraubungen und ohne Beeinträchtigung der Oberfläche des Hohlprofiles keine Gefahr der Lockerung der Preßverbindung besteht.In the example in FIG. 1, it is symbolically represented like a hollow profile 1 is connected to the apfen 2 of a fitting 3. It is assumed that that the fitting 3 is connected to an object 7 via a screw connection 6. It is crucial here that the hollow profile 1 with the pin 2 of the fitting 3 in the sense of a press connection is so firmly connected that avoiding screw connections and without impairing the surface of the hollow profile, there is no risk of loosening the press connection exists.

Die Innenwand 4 des Hohlprofiles 1 besitzt zu diesem Zweck parallel zur Längsachse des Hohlprofiles 1 sich erstrekkende Rippen 5, deren Wellenberge beim Eintreiben des Zapfens 2 in das Hohlprofil 1 plastisch verformt werden und dabei die Wellentäler zwischen den Rippen 5 ausfüllen und die Mantelfläche des zapfens 2 so umhüllen, daß eine feste Verbindung nach Art des Kaltpreßsschweißens entsteht.The inner wall 4 of the hollow profile 1 is parallel for this purpose to the longitudinal axis of the hollow profile 1 extending ribs 5, their wave crests be plastically deformed when the pin 2 is driven into the hollow profile 1 and while filling the wave troughs between the ribs 5 and the lateral surface of the pin Cover 2 in such a way that a firm connection is created in the manner of cold pressure welding.

Das spezielle Ausführungsbeispiel der Erfindung befaßt sich mit der Verbindung eines anodisch oxydierten Leichtmetall-Hohlprofiles mit einem Gußteil, insbesondere auch aus Leichtmetall, wie sie beispielsweise in der Kraftfahrzeug-Branche zum Einsatz kommen. Speziell ist an ein Dachreling-Profil für Personenkraftfahrzeuge gedacht. Die Erfindung beschränkt sich aber keineswegs auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel, sondern erstreckt sich auf alle Varianten, bei denen es darauf ankommt, Hohlprofile verschraubungsfrei und ohne Wärmebehandlung mit Zapfen zu verbinden.The particular embodiment of the invention is concerned with Connection of an anodized light metal hollow profile with a cast part, in particular made of light metal, such as those used in the motor vehicle industry are used. A roof rail profile for passenger vehicles is special thought. However, the invention is in no way limited to this special embodiment, but extends to all variants where it is important, hollow profiles Can be connected to journals without screwing and without heat treatment.

Das im Querschnitt stark vergrößert dargestellte Hohlprofil 1 gemäß Figur 2 ist in Form eines hohlen Rautenprofiles mit abgerundeten Kanten dargestellt. Es eignet sich in besonderer Weise für die erwähnten Dachreling-Profile. In natürlicher Größe ist das Profil etwa 30 mm breit und 17 mm hoch. Man erkennt deutlich die von der Innenwand 4 des Hohlprofiles 1 sich erhaben erstreckenden Rippen 5. In der oberen rechten Ecke des Hohlprofiles 1 ist in einer Teilschraffierung der Querschnitt des Zapfens 2 dargestellt, woraus sich ergibt, daß zwischen der Außenmantelfläche des Zapfens 2 und der Innenwand 4 des Hohlprofiles 1 ein Spiel 8 gegeben ist, wobei dieses Spiel 8 etwa der halben Höhe 9 der Rippen 5 entspricht.The hollow profile 1 according to FIG Figure 2 is shown in the form of a hollow diamond profile with rounded edges. It is particularly suitable for the roof rail profiles mentioned. In natural Size, the profile is about 30 mm wide and 17 mm high. You can clearly see the from the inner wall 4 of the hollow profile 1 raised ribs 5. In the upper right corner of the hollow profile 1 is a partial hatching of the cross section of the Pin 2 shown, from which it follows that between the outer circumferential surface of the Pin 2 and the inner wall 4 of the hollow profile 1 is given a game 8, wherein this game 8 corresponds approximately to half the height 9 of the ribs 5.

Würden also die Rippen 5 nicht vorhanden sein, dann wäre der Zapfen 2 wegen des Spiels 8 nur lose in das Hohlprofil 1 einzusetzen, und es käme zu keiner Preßverbindung. Der die Rippenberge einhüllende Querschnitt ist aber kleiner als der Querschnitt der Zapfen 2. Infolgedessen muß der Zapfen 2 beim Eintreiben in das Hohlprofil 1 diese Rippenberge verformen. Das dabei verdrängte Material umhüllt den Außenmantelbereich des Zapfens 2 und füllt die Wellentäler 17 aus. Es hat sich gezeigt, daß dabei eine feste Verbindung von Hohlprofil 1 und Zapfen 2 entsteht, die an die Qualität einer Kaltpreßschweiß-Verbindung heranreicht.So if the ribs 5 were not present, then would be the pin 2 because of the game 8 only to be used loosely in the hollow profile 1, and there would be none Press connection. The cross section enveloping the ridges is smaller than the cross section of the pin 2. As a result, the pin 2 must be driven into the hollow profile 1 deform these ridges. The displaced material is enveloped the outer jacket area of the journal 2 and fills the wave troughs 17. It has shown that this creates a solid connection between hollow profile 1 and pin 2, which comes close to the quality of a cold pressure welded connection.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt zweckmäßige Raumformen für die Ausbildung der Rippen 5. Hierbei ist dargestellt, daß die Rippenhöhe 9 etwa ein Viertel der Rippenteilung 10 beträgt. Der Querschnitt der einzelnen Rippe 5 ist wellenförmig gestaltet, wobei die Flanken 12 eben ausgebildet sind und in gewölbte Flächenabschnitte 14 übergehen. Der Flankenwinkel 13 beträgt beim Ausführungsbeispiel 900 . Die Eckbereiche 11 des Hohlprofiles 1 sind, wenn das Hohlprofil hohlprismatisch ausgebildet ist, von Rippen 5 freigehalten.The embodiment of Figure 2 shows appropriate spatial shapes for the formation of the ribs 5. It is shown that the rib height 9 is approximately a quarter of the rib division is 10. The cross section of the individual rib 5 is designed wave-shaped, the flanks 12 are flat and curved Pass over surface sections 14. The flank angle is 13 in the embodiment 900 The corner areas 11 of the hollow profile 1 are hollow prismatic when the hollow profile is formed, kept free of ribs 5.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist im Rahmen eines Teilquerschnittes dargestellt, daß auch die Außenmantelfläche 15 des Zapfens 2 mit Rippen 16 versehen sein kann, wobei es sich empfiehlt, daß diese Rippen 16 des Zapfens 2 mit den Wellentälern 17 des Hohlprofiles 1 korrespondieren.In the embodiment of Figure 3 is in the context of a partial cross-section shown that the outer circumferential surface 15 of the pin 2 is provided with ribs 16 can be, it is recommended that these ribs 16 of the pin 2 with the wave troughs 17 of the hollow profile 1 correspond.

Auf diese Weise wird das Spiel 8 zwischen dem Hohlprofil 1 und dem Zapfen 2 reduziert, aber dennoch eine plastische Verformung der Rippen 5 oder/und 16 erreicht.In this way, the game 8 between the hollow profile 1 and the Pin 2 reduced, but still a plastic deformation of the ribs 5 and / or 16 reached.

Stückliste 1 Hohlprofil 2 Zapfen 3 Beschlag 4 Innenwand 5 Rippe 6 Verschraubung 7 Gegenstand 8 Spiel 9 Rippenhöhe 10 Rippenteilung 11 Eckbereich 12 Flanke 13 Flankenwinkel 14 gewölbter Flächenabschnitt 15 Außenmantelfläche des apfens 16 Rippe 17 Wellental - Leerseite - Parts list 1 hollow profile 2 spigot 3 fitting 4 inner wall 5 rib 6 Screw connection 7 Object 8 Play 9 Rib height 10 Rib division 11 Corner area 12 Flank 13 flank angle 14 curved surface section 15 outer jacket surface of the apple 16 rib 17 wave trough - blank page -

Claims (7)

Patentansprüche 1) Verschraubungsfreie Preßverbindung zwischen einem Hohlprofil und einem in das Hohiprofil einpreßbaren Zapfen eines Beschlages oder dergleichen, insbesondere für die Verbindung anodisch oxydierter Leichtmetall-Hohlprofile mit Gußteilen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Innenwand (4) des Hohiprofiles (1) mit parallel zur Profillängsachse sich erstreckenden, erhabenen riefenartigen Rippen (5) versehen ist und der Querschnitt des Zapfens (2) gegenüber dem größten Innenquerschnitt des Hohiprofiles (1) ein Spiel (8) aufweist, das etwa der halben Höhe der Rippen (5) entspricht.Claims 1) Screw-free press connection between a Hollow profile and a pin of a fitting that can be pressed into the hollow profile or the like, especially for the connection of anodically oxidized light metal hollow profiles with cast parts, characterized in that the inner wall (4) of the hollow profile (1) with raised, grooved shape extending parallel to the longitudinal axis of the profile Ribs (5) is provided and the cross section of the pin (2) compared to the largest The inner cross-section of the hollow profile (1) has a game (8) which is about half that Corresponds to the height of the ribs (5). 2) Preßverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Rippen (5) in einer gleichen Teilung (10) längs des Innenumfanges der Innenwand (4) unter Aussparung der Eckbereiche (11) des Hohlprofiles (1) im Falle eines hohiprismatischen Querschnittes angeordnet sind.2) Press connection according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the ribs (5) in an equal pitch (10) along the inner circumference the inner wall (4) with the recess of the corner areas (11) of the hollow profile (1) in the Case of a hollow prismatic cross-section are arranged. 3) Preßverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rippen (5) einen wellenförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem die Flanken (12) eben ausgebildet sind, im Winkel von etwa 90 zueinander stehen und in gewölbte Flächenabschnitte (14) übergehen.3) press connection according to claim 1 or 2, characterized g e -k e n nz e i c h n e t that the ribs (5) have a wavy cross-section, at the flanks (12) are flat and are at an angle of approximately 90 to one another and merge into curved surface sections (14). 4) Preßverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Höhe (9) der einzelnen Rippe (5) etwa einem Viertel der Rippenteilung (10) entspricht.4) Press connection according to claim 1 or one of the following, characterized it is noted that the height (9) of the individual rib (5) is approximately one Quarter of the rib division (10) corresponds. 5) Preßverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Material des Zapfens (2) härter als das des Hohlprofiles (1) ist.5) Press connection according to claim 1 or one of the following, through this it is noted that the material of the pin (2) is harder than that of the Hollow profile (1) is. 6) Preßverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Außenmantelfläche des apfens (2) mit erhabenen, parallel zur Längsachse des Hohlprofiles (1) sich erstreckenden Rippen (16) versehen ist.6) Press connection according to claim 1 or one of the following, characterized it is noted that the outer circumferential surface of the apple (2) with raised, ribs (16) extending parallel to the longitudinal axis of the hollow profile (1) is. 7) Preßverbindung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Rippen (16) des Zapfens (2) mit den Wellentälern (17) zwischen den Rippen (5) des Hohlprofiles (1) ungefähr fluchten.7) Press connection according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the ribs (16) of the pin (2) with the wave troughs (17) between the The ribs (5) of the hollow profile (1) are approximately in alignment.
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