DE3835695A1 - Mechanische und elektrische verbindung zwischen einem metallenen strangpressprofil und einem metallenen gussteil - Google Patents
Mechanische und elektrische verbindung zwischen einem metallenen strangpressprofil und einem metallenen gussteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen
einem metallenen Strangpreßprofil und einem metallenen Gußteil, wobei das Guß
teil mit einem der Innenprofilierung des Strangpreßprofils angepaßten, in das
Strangpreßprofil einschiebbaren Zapfenvorsprung versehen ist.
Derartige Verbindungen sind beispielsweise bei rechteckigen Frontrahmen für
Gehäuse zur Aufnahme von Steckbaugruppen oder Baugruppenträgern elektronischer
Geräte üblich. Es ist erforderlich, den Frontrahmen elektrisch mit dem Gehäuse
zu verbinden. Dies bereitet bei einteilig gegossenen Frontrahmen keine Schwie
rigkeiten. Ist der Rahmen jedoch aus Strangpreßprofilen, die beidendig über
Gußteile mit in das Strangpreßprofil einschiebbaren Zapfenvorsprüngen verbun
den werden, aufgebaut, bereitet die zuverlässige mechanische und elektrische
Verbindung der Einzelteile Probleme. Zusätzliche Schwierigkeiten ergeben sich
dadurch, daß die Verbindung das nachfolgende Lackieren und Einbrennen des Rah
mens ohne Funktionsbeeinträchtigung ermöglichen muß. Außerdem sollten die Ver
bindungsteile aus optischen Gründen unsichtbar angebracht sein.
Es ist bekannt, die einzelnen Rahmenteile durch eingelegte Eckstücke zu ver
binden, die anschließend verstemmt werden. Diese Art der Verbindung ist jedoch
nur mit Zusatzteilen und einer Verformung möglich. Bei zu schwacher Verstem
mung und mechanischer Belastung ergibt sich ein Lockersitz der Rahmenteile.
Danach ist eine sichere elektrische Verbindung nicht mehr garantiert.
Ein Aufpressen des Profils auf einen Zapfenvorsprung ist mit dem Nachteil be
haftet, daß ein befriedigendes Ergebnis nur bei Verwendung eines Hohlprofils
möglich ist. Außerdem ist die exakte Einhaltung enger Fertigungstoleranzen
unumgänglich.
Weiter ist es bekannt, Metallteile durch Verkleben miteinander zu verbinden.
Klebungen erfordern große Sorgfalt und Maßhaltigkeit. Der Klebstoff muß leit
fähig sein und ist deshalb teuer. Da die Einbrenntemperatur durch den Kleb
stoff begrenzt wird, ist die Lackauswahl eingeschränkt.
Es besteht die Möglichkeit, ein Strangpreßprofil mit dem Zapfenvorsprung eines
Gußteiles unmittelbar zu verstemmen. Bei hoher mechanischer Belastung kann der
elektrische Kontakt jedoch zerstört werden.
Schließlich bietet es sich an, die geforderte Verbindung durch Verschrauben
oder Verschweißen der Teile zu erzielen. Auch diese Verbindungsarten sind je
doch nicht frei von Nachteilen. Eine Verschraubung stellt eine aufwendige Mon
tage dar und ist aus optischen Gründen nachteilig, da die Schraubenköpfe kaum
unsichtbar unterzubringen sind. Schweißungen sind nur bei Materialgleichheit
möglich, welche bei der Verbindung von Strangpreßprofilen mit Gußteilen in der
Regel nicht gegeben ist.
Ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf
gabe zugrunde, eine auch bei mechanischer Belastung zuverlässige, mechanische
und elektrische Verbindung zwischen einem metallenen Strangpreßprofil und
einem metallenen Gußteil, welches mit einem der Innenprofilierung des Strang
preßprofils angepaßten Zapfenvorsprung in das Strangpreßprofil einschiebbar
ist, zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist, den optischen Eindruck
nicht beeinträchtigt und die freie Auswahlmöglichkeit für das nachfolgende
Lackieren und Einbrennen nicht einschränkt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen einander ge
genüberliegenden Flächen des Strangpreßprofils und des Zapfenvorsprunges
zumindest ein, sich mit angeformten Widerhaken in das Strangpreßprofil und den
Zapfenvorsprung verkrallendes, Federelement größerer Härte als Strangpreß
profil und Gußteil angeordnet ist.
Erfindungsgemäß wird also zwischen dem Strangpreßprofil und dem Zapfenvor
sprung ein mit Widerhaken versehenes Federelement angeordnet. Da das Federele
ment eine größere Härte als die miteinander zu verbindenden Teile aufweist,
verkrallen sich die angeformten Widerhaken sowohl in das Strangpreßprofil als
auch in den Zapfenvorsprung des Gußteils. Durch die erfindungsgemäßen Maßnah
men wird eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung geschaffen,
die aufgrund der Federelastizität des Federelementes auch bei mechanischer Be
lastung erhalten bleibt. Das Federelement kann völlig unsichtbar angeordnet
werden und stört den optischen Eindruck in keiner Weise. Die freie Auswahlmög
lichkeit bezüglich des nachfolgenden Lackier- und Einbrennverfahrens wird
durch die erfindungsgemäße Art der Verbindung nicht eingeschränkt. Es ist vor
teilhaft, aus Gewichtsgründen ein aus einer Aluminiumlegierung bestehendes
Strangpreßprofil zu verwenden.
Zweckmäßig wird das Strangpreßprofil als offenes Profil ausgebildet und mit
Hinterschneidungen zur formschlüssigen Festlegung des Zapfenvorsprunges quer
zu dessen Einführrichtung versehen. Auch diese Merkmale bewirken eine Ge
wichtsreduzierung und verkleinern zusätzlich den Raumbedarf.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist das Gußteil als Zinkdruckgußteil
ausgeführt, wobei die Gußschrägen des Zapfenvorsprunges vorteilhaft derart
verlaufen, daß im Endbereich des Strangpreßprofils eine Zentrierung des Zap
fenvorsprunges im Strangpreßprofil gegeben ist, während sich das Spiel des
Zapfenvorsprunges im Strangpreßprofil zum Zapfenende hin vergrößert. Es ist
also eine exakte Zentrierung der miteinander zu verbindenden Teile gegeben,
obwohl sich das Spiel des Zapfenvorsprunges im Strangpreßprofil aus gießtech
nischen Gründen vergrößert. Das Spiel wird durch die Federelastizität des
Federelementes ohne Beeinträchtigung der Funktion ausgeglichen.
Um die exakte Plazierung des Federelementes zu erleichtern, kann es vorteil
haft sein, wenn der Zapfenvorsprung eine Vertiefung zur Aufnahme des Federele
mentes aufweist. Durch diese Maßnahme wird außerdem bewirkt, daß genügend Ein
bautiefe für das Federelement vorhanden ist, ohne die Zentrierung des Zapfen
vorsprunges im Strangpreßprofil zu behindern.
Das Federelement kann aufgrund seines Werkstoffes und/oder seine Oberflächen
beschichtung korrosionsunempfindlich ausgeführt sein, um die zuverlässige
elektrische Verbindung noch sicherer zu gestalten. Die Herstellung des Feder
elementes aus einem Bandstahl kann relativ einfach und kostengünstig vorge
nommen werden.
Die Widerhaken können durch mehrere randoffene Ausnehmungen an zumindest einer
in Einführrichtung des Zapfenvorsprunges liegenden Längsseite des Federelemen
tes gebildet werden, wobei die Stege zwischen den im Abstand zueinander
angeordneten Ausnehmungen gleichsinnig um quer zur Einführrichtung des Zapfen
vorsprunges liegende Achsen verdreht sind. Die Ausnehmungen können derart aus
geführt sein, daß die Spitzen der Widerhaken einen Winkel von maximal 90° ein
schließen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Widerhaken eine optimale Ver
krallung gewährleisten. Eine fertigungstechnisch besonders einfache Lösung
ergibt sich, wenn die Ausnehmungen zumindest Halbkreisflächengröße aufweisen.
Der Verdrehwinkel sollte maximal 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 30°,
betragen. Mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Merkmale kann auf
fertigungstechnisch wenig aufwendige Weise das Federelement mit funktionell
einwandfreien Widerhaken versehen werden.
Montagetechnisch besonders vorteilhaft ist es, wenn das Federelement einen die
Widerhaken aufweisenden Sicherungsschenkel, einen im Abstand vom Sicherungs
schenkel etwa parallel zu diesem verlaufenden Halteschenkel sowie einen,
Sicherungsschenkel und Halteschenkel verbindenden, Verbindungssteg aufweist.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das aus Sicherungsschenkel, Halteschen
kel und Verbindungssteg bestehende Federelement auf den Zapfenvorsprung des
Gußteiles selbsthaltend aufzuschieben und anschließend den Zapfenvorsprung
samt Federelement in das Strangpreßprofil einzuführen, womit die mechanische
und elektrische Verbindung der beiden Teile fertiggestellt wäre.
Der Abstand zwischen den mit dem Federelement korrespondierenden Flächen des
Strangpreßprofiles und dessen Zapfenvorsprunges sollte größer gewählt werden
als das auf Block zusammengedrückte Federelement, jedoch kleiner als die Dicke
des unbelasteten Federelementes. Somit ist gewährleistet, daß die Federelasti
zität des Federelementes ausreicht, um eine sichere Verkrallung der Widerhaken
in beide zu verbindende Teile zu garantieren.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Gußteil
beidendig gleichsinnig rechtwinklig vom Grundkörper abstehende Zapfenvorsprün
ge auf, die jeweils mittels eines mit Widerhaken versehenen Federelementes mit
einem Strangpreßprofil verbindbar sind. Die vorbeschriebene erfindungsgemäße
Maßnahme schafft die Möglichkeit, unter Verwendung zweier Gußteile und zweier
Strangpreßprofile sowie den Federelementen, einen geschlossenen Rechteckrahmen
aufzubauen, wobei die Längenabmessung der Rahmen durch Verwendung entsprechend
abgelängter Strangpreßprofile variiert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung wird nachstehend an
hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem Strangpreßprofil
und einem Gußteil in einer isometrischen Ansicht;
Fig. 2 einem Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindung gemäß der
Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 die erfindungsgemäße Verbindung gemäß den Fig. 1 und 2 in einem
Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 2 und
Fig. 4 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Federelement in einer, teilweise
aufgebrochen dargestellten, Vorderansicht.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine mechanische und elektrische Verbindung 1 zwi
schen einem Strangpreßprofil 2, hier einem Aluminium-Strangpreßprofil, und
einem Gußteil 3, hier einem Zinkdruckgußteil. Das Strangpreßprofil 2 ist als
offenes Profil ausgebildet und weist, in Fig. 1 bei 4 und 5 angedeutete, Hin
terschneidungen auf. Die Hinterschneidungen 4 und 5 dienen der formschlüssigen
Festlegung des einstückig an das Gußteil 3 angeformten, der Innenprofilierung
des Strangpreßprofils 2 angepaßten Zapfenvorsprunges 6 quer zu dessen Einführ
richtung 7. Die Gußschrägen des Zapfenvorsprunges 6 ermöglichen eine einwand
freie Zentrierung des Endbereiches 8 des Strangpreßprofiles 2, während sich
das Spiel des Zapfenvorsprunges 6 im Strangpreßprofil 2 zum Zapfenende 9 hin
vergrößert.
Die mechanische und elektrische Verbindung 1 zwischen dem Strangpreßprofil 2
und dem Gußteil 3 erfolgt mittels eines Federelementes 10. Das Federelement 10
ist aus einem hochlegierten Bandstahl, z.B. einem Chrom-Nickel-Stahl, herge
stellt und weist einen Sicherungsschenkel 11, einen im Abstand zum Sicherungs
schenkel 11 etwa parallel zu diesem verlaufenden Halteschenkel 12 sowie einen,
Sicherungsschenkel 11 und Halteschenkel 12 verbindenden, Verbindungssteg 13
auf.
Der Sicherungsschenkel 11 ist mit Widerhaken 14 und 15 versehen. Die Wider
haken 14 und 15 sind an beiden Längsseiten 16 des Sicherungsschenkels 11 an
geordnet. Sie werden von mehr als halbkreisflächengroßen, randoffenen Ausneh
mungen 17 dadurch gebildet, daß die zwischen den Ausnehmungen 17 verbleibenden
Stege 18 gleichsinnig um quer zur Einführrichtung 7 liegende Achsen verdreht
sind. Der Verdrehwinkel beträgt im Ausführungsbeispiel vor dem Zusammenbau
etwa 20°.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen mechanischen und elektrischen Verbindung
wird zunächst das Federelement 10, mit dem Sicherungsschenkel nach außen über
den Zapfensteg 20 des Zapfenvorsprunges 6 geschoben. Die exakte Plazierung
wird durch eine Vertiefung 21 an der Außenseite des Zapfensteges 20 erleich
tert. Beim Aufschieben auf den Zapfensteg 20 verkrallen sich die Widerhaken 14
am Zapfenvorsprung 6, so daß das Federelement 10 unverlierbar am Gußteil 3
festgehalten ist. Das Aufschieben des Sicherungselementes 10 auf den Zapfen
steg 20 kann in der Regel von Hand, d.h. ohne Werkzeug, erfolgen. Anschließend
wird das Strangpreßprofil 2 über den mit dem Sicherungselement 10 versehenen
Zapfenvorsprung 6 des Gußteiles 3, gegebenenfalls mittels eines Gummihammers
oder einer kleinen Presse, gedrückt. Hierbei verkrallen sich die Widerhaken 15
des Federelementes 10 derart in das Strangpreßprofil 2, daß eine zuverlässige
mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Strangpreßprofil 2 und dem
Gußteil 3 entsteht, die nur noch durch Zerstörung zu lösen ist.
Bezugszeichenliste:
1 Verbindung
2 Strangpreßprofil
3 Gußteil
4 Hinterschneidung, vorn
5 Hinterschneidung, hinten
6 Zapfenvorsprung
7 Einführrichtung
8 Endbereich
9 Zapfenende
10 Federelement
11 Sicherungsschenkel
12 Halteschenkel
13 Verbindungssteg
14 Widerhaken, innen
15 Widerhaken, außen
16 Längsseite
17 Ausnehmungen
18 Stege
19 Verdrehwinkel
20 Zapfensteg
21 Vertiefung
22 Fläche, Strangpreßprofil
23 Fläche, Gußteil
24 Grundkörper
25 Winkel
2 Strangpreßprofil
3 Gußteil
4 Hinterschneidung, vorn
5 Hinterschneidung, hinten
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7 Einführrichtung
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9 Zapfenende
10 Federelement
11 Sicherungsschenkel
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15 Widerhaken, außen
16 Längsseite
17 Ausnehmungen
18 Stege
19 Verdrehwinkel
20 Zapfensteg
21 Vertiefung
22 Fläche, Strangpreßprofil
23 Fläche, Gußteil
24 Grundkörper
25 Winkel
Claims (16)
1. Mechanische und elektrische Verbindung zwischen einem metallenen Strang
preßprofil und einem metallenen Gußteil, wobei das Gußteil mit einem der
Innenprofilierung des Strangpreßprofils angepaßten, in das Strangpreßpro
fil einschiebbaren Zapfenvorsprung versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einander gegenüberliegenden Flächen (22, 23) des Strangpreß
profils (2) und des Zapfenvorsprunges (6) zumindest ein, sich mit ange
formten Widerhaken (14, 15) in das Strangpreßprofil (2) und den Zapfenvor
sprung (6) verkrallendes, Federelement (10) größerer Härte als Strangpreß
profil (2) und Gußteil (3) angeordnet ist.
2. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Strangpreßprofil (2) aus einer Aluminiumlegierung be
steht.
3. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (2) als offenes Profil
ausgebildet ist und Hinterschneidungen (4, 5) zur formschlüssigen Festle
gung des Zapfenvorsprunges (6) quer zu dessen Einführrichtung (7) auf
weist.
4. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gußteil (3) als Zinkdruckgußteil ausge
führt ist.
5. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gußschrägen des Zapfenvorsprunges (6) der
art verlaufen, daß im Endbereich (8) des Strangpreßprofils (2) eine Zen
trierung des Zapfenvorsprunges (6) im Strangpreßprofil (2) gegeben ist,
während sich das Spiel des Zapfenvorsprunges (6) im Strangpreßprofil (2)
zum Zapfenende (9) hin vergrößert.
6. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfenvorsprung (6) eine Vertiefung (21)
zur Aufnahme des Federelementes (10) aufweist.
7. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (10) aufgrund seines Werk
stoffes und/oder seiner Oberflächenbeschichtung korrosionsunempfindlich
ist.
8. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Federelement (10) aus einem Bandstahl hergestellt ist.
9. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerhaken (14, 15) durch mehrere randoffe
ne Ausnehmungen (17) an zumindest einer in Einführrichtung (7) des Zapfen
vorsprunges (6) liegenden Längsseite (16) des Federelementes (10) gebildet
werden, wobei die Stege (18) zwischen den im Abstand zueinander angeordne
ten Ausnehmungen (17) gleichsinnig um quer zur Einführrichtung (7) des
Zapfenvorsprunges (6) liegende Achsen verdreht sind.
10. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmungen (17) derart geformt sind, daß die Spitzen
der Widerhaken (14, 15) einen Winkel (25) von maximal 90° einschließen.
11. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 9 und/oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (17) zumindest Halbkreis
flächengröße aufweisen.
12. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11
dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (18) gegenüber dem Federelement (10)
um maximal 45°, vorzugsweise 10°-30°, verdreht sind.
13. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (10) einen die Widerhaken
(14, 15) aufweisenden Sicherungsschenkel (11), einen im Abstand vom Siche
rungsschenkel (11) etwa parallel zu diesem verlaufenden Halteschenkel (12)
sowie einen, Sicherungsschenkel (11) und Halteschenkel (12) verbindenden,
Verbindungssteg (13) aufweist.
14. Mechanische und elektrische Verbindung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das aus Sicherungsschenkel (11), Halteschenkel (12) und Ver
bindungssteg (13) bestehende Federelement (10) auf den Zapfenvorsprung (6)
des Gußteiles (3) selbsthaltend aufschiebbar und anschließend der Zapfen
vorsprung (6) samt Federelement (10) in das Strangpreßprofil (2) einführ
bar ist.
15. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den mit dem Federelement
(10) korrespondierenden Flächen (22, 23) des Strangpreßprofils (2) und des
Zapfenvorsprunges (6) größer ist als das auf Block zusammengedrückte
Federelement (10) und kleiner ist als die Dicke des unbelasteten Federele
mentes (10).
16. Mechanische und elektrische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet, daß das Gußteil (3) beidendig, gleichsinnig rechtwinklig
vom Grundkörper (24) abstehende, Zapfenvorsprünge (6) aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3835695A DE3835695A1 (de) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | Mechanische und elektrische verbindung zwischen einem metallenen strangpressprofil und einem metallenen gussteil |
US07/423,047 US4961712A (en) | 1988-10-20 | 1989-10-18 | Mechanical and electrical connection between an extruded metal profile and a cast metal member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3835695A DE3835695A1 (de) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | Mechanische und elektrische verbindung zwischen einem metallenen strangpressprofil und einem metallenen gussteil |
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DE3835695A1 true DE3835695A1 (de) | 1990-04-26 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3835695A Granted DE3835695A1 (de) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | Mechanische und elektrische verbindung zwischen einem metallenen strangpressprofil und einem metallenen gussteil |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4961712A (de) |
DE (1) | DE3835695A1 (de) |
Cited By (3)
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