DE3542830A1 - Verbindungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement oder Verbindungsstück zum Verbinden selbständiger Teile.

Zum Verbinden selbständiger Teile verwendet man bisher Schrauben und Muttern, Nieten, Klammern und dergleichen. Derartige Verbin­ dungselemente sind nicht nur aufwendig, sondern auch von außen sichtbar, falls sie nicht unter besonderen Abdeckungen liegen. Bei Verwendung von Nägeln oder Holzschrauben zum Verbinden von Holzteilen besteht die Gefahr, daß sich die Verbindungsstelle bei Belastung oder Gebrauch der verbundenen Teile mit der Zeit lockert.

Andererseits sind Spreizdübel bekannt, die in vorbereitete Löcher eingesteckt werden und zur Aufnahme eines Hakens oder sonstigen Befestigungselementen dienen. Durch das Eintreiben des Befestigungs­ elementes in den Dübel wird dieser aufge­ weitet und gegen die Wand des Loches gepreßt. Voraussetzung für die Verwendung der bekannten Spreizdübel ist, daß Löcher gebohrt werden, in die jeweils ein in seiner Grundform kreisförmiger Dübel eingesteckt werden kann.

Es sind auch Dübel mit der Grundform rechteckigem Querschnitt bekannt (DE-OS 27 41 422). Diese Dübel dienen zum Verklemmen in Mauerwerksfugen, d.h. es brauchen keine besonderen Löcher gebohrt zu werden. Die Funktion ist jedoch dieselbe wie bei den vorbekannten Runddübeln, denn auch diese Dübel dienen zum Befestigen eines Gegenstandes, der von der Form des Dübels oder des in diesen eingeführten Haltekörpers voll­ kommen oder weitgehend unabhängig ist. Dübel können zwar Teile wie Haken halten, nicht jedoch zwei selbständige Teile miteinander ver­ binden und zusammenhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungs­ element zum Verbinden selbständiger Teile zu schaffen, das zum festen Zusammenfügen bzw. Verbinden und zum Zusammenhalten von zwei selbständigen Teilen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verbindungselement gelöst, daß die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausge­ staltungen dieses erfindungsgemäßen Verbindungselementes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vom erfindungsgemäßen Verbindungselement zusammemzuhaltenden Teile werden mit der Querschnittsform des Verbindungselementes entsprechenden Nuten versehen, in welche das Verbindungselement ein­ gesteckt werden kann, wobei die Nuten der Teile einen Querschnitt aufweisen, der sich durch die jeweils andere Nut zu dem Querschnitt des einzusteckenden Verbindungselementes ergänzt.

Die Nuten sind hinterschnitten ausgeführt, beispielsweise in Form eines Schwalbenschwanzes und dergleichen. Sie können gerade angespitzte, gezackte, konvexe oder konkave Seiten- und Grundwände haben und zusätzlich auch mit Nasen oder Vertiefungen als Rast für entsprechende Abschnitte der Verbindungselemente versehen sein. Wichtig ist, daß die Nuten an ihrer offenen Stelle schmaler als in anderen Bereichen sind.

Durch Einsetzen des erfindungsgemäßen Verbindungselementes in die Nuten der sich gegenüberliegenden selbständigen Teile kommt die Verbindung zustande. Die zu verbindenden Teile können dabei aufein­ anderliegen, jedoch ist es auch möglich, dieselben in einem Abstand voneinander zu halten, wenn der Querschnitt des Verbindungselementes entsprechend ausgebildet ist. Das Verbindungselement läßt sich sowohl mit Spiel in die Nuten einstecken als auch in den Nuten festklemmen, beispielsweise wenn es aufweitbar ausgebildet ist und ein Treib­ körper oder Spannstück in eine entsprechende Öffnung des Ver­ bindungselementes eingesteckt wird.

Ist das Verbindungselement aufweitbar ausgebildet und insbesondere geschlitzt, wird die Verbindungswirkung mit Hilfe eines eingefügten Treibkörpers oder Spannstückes erheblich erhöht. Erlaubt ein nur eingestecktes Verbindungsstück noch ein Verschieben der miteinander verbundenen Teile in Längsrichtung der Nuten, so werden diese Teile durch Verwendung von Treibkörpern oder Spann­ stücken aufgrund des Aufspreizens des Verbindungselementes ein festes Verklemmen der beiden Teile. Die Verbindung wird dadurch so­ zusagen starr.

Als Treibkörper können Schrauben, Nägel, Kegel, Keile und dergleichen in unterschiedlichsten Ausführungen verwendet werden. Dabei ist die in Längsrichtung und damit in die Schlitz-Richtung führende Öffnung bzw. Ausnehmung im Verbindungselement so gestaltet, daß durch das Eintreiben des Treibkörpers oder Spannstückes eine mehr oder weniger gleichmäßige Verteilung der auf die Nutschenkel einwirken­ den Kräfte gewährleistet ist und dadurch eine feste und gleichmäßige Klemmverbindung entsteht.

Eine Klemmverbindung kann auch mit Hilfe eines Spannstückes erreicht werden. Das Spannstück hat für diesen Zweck einen Kopf, der größer als die Öffnung im Verbindungselement ist. Der Querschnitt dieser Öffnung richtet sich nach dem Querschnitt des Schaftes des Spann­ stückes. Dieser Schaft ist mindestens so lang, daß er ein am Ende des elastischen Verbindungselementes gelegenes Widerlager erreicht und in dasselbe eingedreht oder zwecks Verankerung zunehmend einge­ schoben werden kann. Dadurch wird das Verbindungselement in der Längsachse zusammengedrückt und somit in seinem Querschnitt aufgeweitet, was zum Verklemmen des Verbindungselementes in den Nuten, in denen es liegt, führt. Dadurch werden die beiden selbstän­ digen Teile fest miteinander verbunden.

Von der Art des für das Verbindungselement verwendeten Materials hängt es ab, wie leicht das Verbindungselement nach Entfernen des Treibkörpers oder Lösen der Verspannung aus den Nuten entfernt werden kann, um die mittels des Verbindungselementes verbundenen Teile voneinander zu trennen. Die Trennung kann auch derart vorgenommen werden, daß das eine Teil in Längsrichtung des Verbindungselementes abgeschoben wird und das Verbindungselement dementsprechend in der betreffenden Nut des anderen Teiles verbleibt.

Das Verbindungselement zeichnet sich durch eine Einschnürung aus. Durch Streckung dieser Einschnürung werden die zu verbindenden Teile nach Einsetzen des Verbindungselementes derart miteinander verbunden, daß sie in einem Abstand voneinander liegen, welcher der Länge der Einschnürung, die als Steg ausgebildet sein kann, entspricht. Weist das Verbindungselement einen Steg auf, kann man beispielsweise Hohlräume zwischen zu verbindenden Teilen schaffen. Hierbei können, falls eine Klemmwirkung erwünscht ist, in den erweiterten Außenseiten des Verbindungselementes Aussparungen bzw. Längsschlitze vorgesehen sein, in welche Spannstücke bzw. Treibkörper eingebracht werden können.

Ist der Distanzsteg des Verbindungselementes nach einer Ausführungs­ form der Erfindung flexibel ausgestaltet, kann das Verbindungs­ element auch als eine Art Scharnier verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verbindungselement ist für viele Anwendungen geeignet. Allgemein eignet es sich zum Verbinden von Teilen, die beispielsweise stumpf aneinandergefügt werden sollen, wobei das Ver­ bindungselement, da es zwischen den Teilen liegt, von außen praktisch nicht sichtbar ist. Andererseits gestattet das erfindungs­ gemäße Verbindungselement ein leichtes Trennen der miteinander verbundenen Teile, was z.B. für ein schnelles Auf- und Abbauen oder für Transportzwecke erhebliche Vorteile mit sich bringt.

Ein wichtiges Einsatzgebiet ist das stumpfe Verbinden auf Gehrung geschnittener Teile. Hierzu hat man bisher Klebstoff oder Heftklammern unterschiedlicher Form, vor allem beim Herstellen von Bilderrahmen benutzt.

Verwendet man erfindungsgemäß ausgebildete Verlängerungsstücke in Verbindung mit eingesteckten erfindungsgemäßen Verbindungselementen, können auch lange Teile auf langen Strecken miteinander verbunden werden, ohne daß besonders lange Verbindungselemente notwendig wären.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungs­ gemäßen Verbindungselementes schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer ersten Ausführungsform des Verbindungselementes mit im wesentlichen doppelt schwalben­ schwanzförmigem Querschnitt,

Fig. 2 eine Stirnansicht eines Verbindungselementes ähnlich wie in Fig. 1, jedoch mit mehreren abgewandelter Querschnitts­ formen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Verbindungselement mit sich kegelför­ mig verjüngender zentralen Öffnung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform des Verbindungselementes, das von einem Ende ausgehend gespalten ist und aufgrund seiner Materialeigenschaft im entlasteten Zustand die in Fig. 5 gezeigte gespreizte Form aufweist,

Fig. 5 die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Verbin­ dungselementes, bei dem sich die Schenkel nach außen wölben,

Fig. 6 eine Draufsicht auf drei miteinander verbundene erfindungsge­ mäße Verbindungsstücke, die mittels eines nicht dargestellten Spannkörpers derart untereinander verbunden werden können, daß sie über ihre gesamte Länge eine Klemmverbindung zu den Teilen, in welchen sie eingesteckt sind, herstellen,

Fig. 7 einen Längsschnitt des vordersten der drei in Fig. 6 darge­ gestellten Verbindungsstücke mit parabolisch ausgebildetem Anschlußende,

Fig. 8 eine Draufsicht auf weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungsstückes, woraus zwei alternative Formen der im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Schlitze zu erkennen ist, und

Fig. 9 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verbindungselementes, das zwei zu verbindende Teile im Abstand voneinander zusammenhält.

Das in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement 1 hat einen doppelt schwalbenschwanzförmigen Querschnitt mit schräg zueinander verlaufen­ den ebenflächigen Flanken 2 und 3. Außerdem ist das Verbindungsstück bzw. element mit einer zentralen durchgehenden zylindrischen Öffnung 4 versehen, durch die ein Spannkörper in Form einer Stange oder eines Schraubenbolzens gesteckt werden kann. Das Verbindungsele­ ment 1 besteht aus elastischem oder teilelastischem Material und kann mit Hilfe des Spannkörpers derart aufgeweitet werden, daß es fest in seinem Querschnitt angepaßte Nuten von zwei miteinander zu verbindenden Teilen 6 und 7 eingepreßt wird. Die in Fig. 1 nur angedeuteten Teile 6 und 7 liegen vollflächig aufeinander und werden durch das Aufweiten des Verbindungselementes 1 fest aneinander gehalten, da hierbei nicht nur die Flanken 2 und 3 gegen die entsprechenden Seitenwände der Nuten in den Teilen 6 und 7 gedrückt werden, sondern diese schrägstehenden Flanken auch eine Druckkomponente auf die Seitenwände der Nuten ausüben, die senkrecht zur Verbindungsebene der beiden Teile 6 und 7 wirkt.

Während bei dem Verbindungselement gemäß Fig. 1 die seitlichen Flanken 2 und 3 und die Außenflächen 8 geradlinig ausgeführt sind, zeigt Fig. 2, daß das Verbindungselement 9 auch konkav oder konvex gewölbte abgewinkelte oder gezackte seitliche Flanken 10 und 11 und Außenflächen 12 aufweisen kann.

Das in Fig. 3 dargestellte Verbindungselement 13 hat gleichen Quer­ schnitt wie die Verbindungselemente 1 oder 9 und ist auch am hinteren Ende mit einer Abrundung 14 versehen. Dieses Verbindungs­ element enthält eine von einem Ende ausgehende sich kegelförmig verjüngende keilförmige zentrale Öffnung 15. Außerdem ist es wie in Fig. 1, mit einem Längsschlitz 16 versehen, der sich über einen größeren Teil der Länge des Verbindungselementes 13 erstreckt.

Das in Fig. 4 dargestellte Verbindungselement 17 hat wiederum einen Querschnitt wie in Fig. 1 oder 2 dargestellt, unterscheidet sich von diesen Ausführungsformen aber dadurch, daß es am hinteren Ende durch einen keilförmigen Spalt 18 derart gespalten ist, daß zwei Schenkel 19 und 20 gebildet sind, die leicht nach außen gebogen verlaufen, so daß sie, wenn das Verbindungselement 17 in Nuten von zwei miteinander zu verbindenden Teilen eingesteckt ist, aufgrund ihrer Elastizität einen Druck auf die Flanken der Nut ausüben und dadurch eine Verbindung zwischen aneinanderzuhaltenden Teilen herbeiführen. Zusätzlich kann dieses Verbindungselement auch derart ausgebildet sein, daß ein nicht dargestellter Spreiz- oder Spannkörper eingestückt werden kann.

Das in Fig. 5 gezeigte Verbindungselement 21 hat einen Längsschlitz 22, der zwei Schenkel 23 und 24 bildet, die nach außen gewölbt verlaufen, an ihren äußeren Enden einander berühren oder untereinander verbunden sind. Die Schenkel 23 und 24 sind elastisch oder teilelastisch ausge­ bildet und üben auf die Seitenwände einen gewissen Verbindungsdruck aus, ähnlich wie die Schenkel 19 und 20 des Verbindungselementes 17 aus Fig. 4.

Das Verbindungselement kann auch aus nicht elastischem Material beste­ hen. Auch kann sein Längsschlitz vor Gebrauch durch Querstege oder dergleichen zusammengehalten werden.

Aus Fig. 6 ist zu erkennen, daß mehrere Verbindungselemente 25, 26 und 27 nach Art einer Verlängerung untereinander zu verbinden sind, wobei jedes dieser Verbindungselemente einen Längsschlitz 28 und eine in Fig. 7 gezeigte Längsbohrung 29 enthalten kann. Durch miteinander fluchtende Längsbohrungen 29 der Verbindungselemente 25, 26 und 27 kann eine Zugstange gesteckt werden, deren Kopf sich in ein Senkloch 30 des vordersten Verbindungselementes 25 oder auf dessen Stirnfläche legt, während ein am äußeren Ende des Schaftes dieser als Spannstück verwendeten Zugstange befindliches Gewinde sich in einen in Fig. 6 nicht dargestellten Gegenkörper einschrauben läßt, gegen den die aus elastischem oder teilelastischem Material bestehenden Verbindungselemente 25, 26 und 27 dann gespannt werden können, um dieselben aufzuweiten und dadurch den gewünschten Druck auf die Seitenwände der Nuten in den miteinander zu verbindenden Teilen auszuüben. Alternativ kann auch das hinterste Verbindungsele­ ment 27 eine konische Öffnung enthalten, in die das Gewinde der Zug­ stange eingeschraubt wird, um das Verbindungselement 27 aufzuweiten, damit es als Gegenkörper zum Verspannen dient. Fig. 6 zeigt, daß die Verbindungselemente 25, 26 und 27 mittels profilierter Enden auch formschlüssig ineinandergreifen können, um eine Ausrichtung dersel­ ben zueinander zu gewährleisten.

Das in Fig. 8 gezeigte Verbindungselement 31 enthält nicht, wie bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen, einen geradlinigen Schlitz, sondern einen wellenförmig ausgebildeten Schlitz 35, wobei dieser Schlitz sowohl in Form einer eckigen Welle als auch einer sinusförmigen Welle ausgebildet sein kann. Im übrigen ist das Ver­ bindungselement 31 ähnlich wie bei den vorstehend genannten Aus­ führungsbeispielen ausgebildet.

Das in Fig. 9 gezeigte Verbindungselement 33 hält zwei Teile 34 und in einem vorgegebenen Abstand voneinander. Dies wird dadurch erreicht, daß das Verbindungselement 33 im mittleren Bereich in Form eines Steges 36 ausgebildet ist, der an beiden Enden je einen schwalbenschwanzförmig erweiterten Kopf 37 und 38 aufweist, der in eine entsprechende Nut in den Teilen 34 bzw. 35 eingreift. Jeder der Köpfe 37 und 38 ist mit einer sich in Längsrichtung erstrecken­ den keilförmigen Öffnung versehen, in die ein keilförmiger Spreiz­ körper 39 eingesetzt ist, um die Köpfe 37 und 38 mit dem notwendigen Anpaßdruck in die Nuten der Teile 34 und 35 zu drücken und somit eine starre Verbindung der im Abstand voneinander gehaltenen Teile 34 und 35 zu erzielen.

Claims (9)

1. Verbindungselement zum Verbinden selbständiger Teile, da­ durch gekennzeichnet, daß es einstückig ausgebildet ist und einen konvexen Querschnitt mit hinterschnitte­ nen Flanken (2, 3; 10, 11) aufweist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Öffnung (4; 15; 29) zum Einstecken eines länglichen Teiles (5, 39) enthält.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zentrale Öffnung (4; 15; 29) enthält.

4. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß seine Öffnung (15) - ausgehend von einem Stirnende - in Längsrichtung einen sich verringernden Querschnitt aufweist.

5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß es senkrecht zu den Ebenen der miteinander zu verbin­ denden Teile (6, 7) im Querschnitt aufweitbar ausgebildet ist.

6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es in Längsrichtung wenigstens über einen Teil seiner Länge gespalten ist.

7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß seine Öffnungen (4; 15) aufgerauhte oder mit Erhebungen und Vertiefungen oder Gewinde versehene Wände aufweisen.

8. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine äußere Oberfläche mit Aufrauhungen oder Profilierungen versehen ist.

9. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus elastischem oder teilelastischem Werkstoff besteht.