DE4215067A1 - Verfahren und Anordnung zum Verbinden von Metallteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Verbinden von Metallteilen mit Hilfe eines Verbindungsele­ mentes, das insbesondere schraubenähnlich ausgebildet ist und in vorbereitete Bohrungen der mindestens zwei Metall­ teile eingeführt und gesichert wird.

Die Erfindung ist besonders geeignet für Leuchten und Leuchtenanordnungen und bevorzugt für Lichtleisten anzuwen­ den, bei denen in einem gehäuseartigen Leuchtenkörper eine Vielzahl von Einbauteilen, insbesondere elektrische Teile wie Vorschaltgeräte, angeordnet und befestigt werden müssen.

Diese Befestigung erfolgt bisher meist mit handelsüblichen Schrauben, die in vorgestanzte Bohrungen des Leuchten­ gehäuses und der Einbauteile bzw. von Grundplatten für die Einbauteile mit ihrem Schaft eingeführt und auf der Innen­ seite in bekannter Weise, insbesondere mit Sicherungsschei­ ben und Schraubenmuttern gesichert werden.

Nachteilig ist bei dieser Art der Verbindung, daß der Schraubenkopf jeder Befestigungsstelle über den meist ebe­ nen Leuchtenboden des gehäuseartigen Leuchtenkörpers über­ steht (Fig. 1), so daß in einem üblicherweise an dem Leuchtenboden anliegenden Flächenbereich eines Reflektors oder Lichtlenkers eine entsprechende Anzahl von Aussparun­ gen zur Aufnahme der Schraubenköpfe vorzusehen ist (Fig. 2).

Dies erfordert nicht nur zusätzliche Arbeitsschritte bzw. aufwendige Werkzeuge in der Fertigung der Reflektoren, was mit einer Kostenerhöhung verbunden ist, sondern wirkt sich auch nachteilig auf die Stabilität der Reflektoren aus. Da jeweils nur Reflektoren mit entsprechender Anzahl an Aus­ sparungen an einem Leuchtengehäuse montiert werden können, ist eine abgestimmte und aufwendige Lagerhaltung oder eine nachträgliche Anpassung erforderlich.

Eine Herstellung von Sicken oder Senkungen im Bereich der Bohrungen des Leuchtenbodens ist ebenfalls wenig effizient, da diese die Herstellung des Leuchtengehäuses, insbesondere durch Rollformen, behindern würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren und eine kostengünstige Anordnung zum Verbinden von Metallteilen, insbesondere zum Befestigen von Einbauteilen in einem Leuchtengehäuse zu schaffen, die sowohl eine rationelle Herstellung des Leuchtengehäuses als auch eine effiziente und störungsfreie Montage des Reflek­ tors am Leuchtengehäuse ermöglichen.

Verfahrensmäßig wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungs­ mäßig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruche 3 gelöst.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Anordnung sind im Anspruch 2 bzw. in den Ansprüchen 4 bis 9 sowie in der Figurenbeschreibung enthalten.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine versenk­ te Anordnung des Verbindungselementes bzw. dessen Kopfes während des Befestigungsvorganges durch eine Verformung ei­ nes Verbindungsbereiches des mindestens einen angrenzenden Metallteiles zu erreichen. Bei Lichtleisten wird beispiels­ weise ein Bodenbereich des Leuchtengehäuses verformt, wenn ein Verbindungselement, das mit einem Schaft in das Innere des Leuchtengehäuses bzw. des Einbauteils geführt und gesichert wird, mit seinem Kopf am äußeren Leuchtenboden des gehäuseartigen Leuchtenkörpers anliegt und während des Befestigungsvorganges in Richtung Einbauteil bewegt wird.

Erfindungsgemäß wird zur Verformung des Verbindungsberei­ ches und zur versenkten Aufnahme des Verbindungselementes ein hohles Formteil zwischen den zu verbindenden Metalltei­ len angeordnet, das zur Aufnahme des Anpreßdruckes während des Befestigungsvorganges zweckmäßigerweise aus einem form­ stabilen und biegesteifen Material, beispielsweise aus ei­ nem Eisenmetall oder aus einem keramikähnlichen Material hergestellt ist.

Zur Vermeidung von Durchbrüchen beim Beaufschlagen des Ver­ bindungselementes, beispielsweise beim Festziehen einer Schraubenmutter einer bevorzugt einzusetzenden Senkschrau­ be, ist das erfindungsgemäße hohle Formteil komplementär zum Kopf des Verbindungselementes, beispielsweise konisch, tellerartig oder kegelstumpfförmig ausgebildet, und weist eine am Einbauteil oder an einer Grundplattte für die Ein­ bauteile anliegende Auflagefläche auf, die mit einer mitti­ gen Bohrung zur Führung des Schaftes des Verbindungselemen­ tes versehen ist.

Die diametrale Öffnung des Formteils ist zum kopfseitigen Metallteil, also zum Leuchtenboden gerichtet und kann auf diesem in Art eines Abstandshalters abgestützt sein.

Zweckmäßigerweise wird anordnungsmäßig als weitere Schutz­ einrichtung für den Verbindungsbereich des Gehäusebodens eine Unterlegscheibe, die am Kopf des Verbindungselementes anliegt und bei einer Senkkopfschraube zweckmäßigerweise konisch ausgebildet ist, verwendet. Durch eine Kaltverfor­ mung oder aber durch einen Tiefziehvorgang wird in dem Leuchtengehäuseboden eine Vertiefung derart hergestellt, daß der Verbindungsbereich zusammen mit dem Kopf und der Unterlegscheibe im Formteil anliegend aufgenommen ist.

Die Abmessungen des hohlen Formteils, insbesondere dessen lichte Höhe, sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß der ggf. tiefgezogene Verbindungsbereich und der Kopf des Ver­ bindungselementes vom Formteil zumindest oberflächenbündig aufgenommen sind, so daß kein überstehendes Teil oder Be­ reiche die nachfolgende Fertigung der Leuchten oder Licht­ leisten, insbesondere die Montage der Reflektoren oder Lichtlenker, behindern kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden von Metalltei­ len und die erfindungsgemäße Anordnung können auch bei nichtmetallischen, verformbaren Materialien und Gegenstän­ den sowie zum Befestigen eines Metallkörpers an einem nichtmetallischen Gegenstand angewendet werden.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das hohle Formteil großflächig und beispielsweise als isolierende Zwischenlage auszubilden.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist eine vereinfach­ te Herstellung des Leuchtengehäuses, insbesondere durch Rollformen, ohne hervorstehende und störende Sicken und Senkungen im Bereich der Bohrungen. Gleichzeitig ist eine effiziente und variablere Reflektormontage gewährleistet. In den Reflektor müssen nur noch wenige Aussparungen einge­ bracht werden, wodurch eine besonders gute Stabilität der Reflektoren gegeben ist. Wesentlich ist auch, daß eine be­ sonders flexible und Kundenwünsche besser berücksichtigende Fertigung ermöglicht ist, da eine Abstimmung wegen der Aus­ sparungen in den Reflektoren nicht mehr erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles weiter beschrieben. Die zugehörige schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 als eine den Stand der Technik dokumentierende Verbindungsanordnung die Befestigung von Einbauteilen an einem Leuchtengehäuse;

Fig. 2 eine dem Stand der Technik entsprechende Reflektorausbildung;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Verbinden zweier Metallteile vor dem Befestigungsvorgang;

Fig. 4 eine Anordnung gemäß Fig. 3 nach dem Befesti­ gungsvorgang;

Fig. 5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen hohlen Formteils und

Fig. 6 einen am erfindungsgemäß verbundenen Leuchten­ gehäuse montierbaren Reflektor.

In Fig. 1 ist zum Vergleich mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren und der erfindungsgemäßen Anordnung eine herkömmli­ che, den Stand der Technik dokumentierende Verbindungsan­ ordnung am Beispiel einer Lichtleiste 3 dargestellt.

Die Lichtleiste 3 besteht prinzipiell aus einem Leuchten­ gehäuse 5, das in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Leuchtstofflampe 8 versehen ist. Entsprechend dieser ein­ lampigen Bestückung sind am Leuchtenboden 6 des Leuchten­ gehäuses 5 Einbauteile 9, beispielsweise ein Vorschalt­ gerät, zu befestigen. Als Verbindungselement ist eine han­ delsübliche Schraube 31 in Bohrungen einer die Einbauteile 9 aufnehmenden Grundplatte 7 und des Leuchtenbodens 6 ein­ geführt, deren Schraubenkopf 32 auch nach dem Verbinden der Metallteile 5 und 7 nach unten über den Leuchtenboden 6 übersteht.

Das hat zur Folge, daß ein an dem nahezu ebenen Leuchten­ boden 6 des gehäuseartigen Leuchtenkörpers 5 montierter Re­ flektor 4 oder ein Lichtlenker eine der Vielzahl der Befe­ stigungsschrauben 31 entsprechende Anzahl von Aussparungen 33 aufweisen muß, die zu einer gewissen Instabilität des Reflektors 4 führen können (Fig. 2).

Die Fig. 3 und 4 zeigen das gleiche Leuchtengehäuse 5 in einer vergrößerten erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung, wobei gleiche Merkmale mit identischen Bezugszeichen verse­ hen sind und eine Leuchtstofflampenhalterung 18 sowie ein Reflektor 10 nur angedeutet sind.

Gemäß Fig. 3 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens ein hohles Formteil 20 derart zwi­ schen dem Leuchtengehäuse 5 und der Grundplatte 7 für die Einbauteile 9 angeordnet, daß seine nahezu ebene Auflage­ fläche 22 (Fig. 5) an der Grundplatte 7 anliegt, während seine konisch verlaufenden Mantelflächen 23 und eine Öffnung 21 zum Kopf 13 einer als Verbindungselement 11 ein­ gesetzten Senkkopfschraube weisen. Zur Befestigung wird beispielsweise die Senkkopfschraube 11 durch die Bohrung des Leuchtenbodens 6 geführt und auf den Schaft 12 der Senk­ kopfschraube 11 das Formteil 20 und die Grundplatte 7 mit den Einbauteilen 9 aufgesteckt. Dabei liegt der Kopf 15 des Verbindungselementes 11 am Leuchtenboden 6 an. Auf der Innenseite des Leuchtengehäuses bzw. der Grundplatte 7 wird auf den Schaft 12 eine Sicherungsschraube 14 und eine Mut­ ter 15 aufgesteckt bzw. geschraubt und festgezogen. Dabei drückt der Schraubenkopf 13 auf einen Verbindungsbereich 25 des Leuchtenbodens 6 und bildet nahezu selbsttätig eine Vertiefung, die in das hohle Formteil 20 eingedrückt wird. Dieser Vorgang kann mit einer gewissen Verringerung der Blechstärke der Verbindungsbereiche 25 oder einer Ver­ größerung der Bohrung im Leuchtenboden 6 einhergehen. Fig. 4 zeigt deutlich, daß der Kopf 13 der Senkkopf­ schraube 11 form- und kraftschlüssig unter Festklemmen der Verbindungsbereiche 25 des Gehäusebodens 6 an der Innen­ fläche des hohlen Formteils 20 anliegt. Die Senkkopf­ schraube 11 ist dabei vollständig vom Formteil 20 aufgenom­ men ebenso wie eine zuvor angeordnete konische Unterleg­ scheibe 30. Es ist kein überstehender Bereich vorhanden, so daß der Reflektor 10 unbehindert montiert werden kann.

Fig. 6 zeigt einen derartigen Reflektor 10, in den nur noch Befestigungsöffnungen 34 eingebracht bzw. gestanzt werden müssen, jedoch keine Aussparungen 33 für die Befestigungs­ elemente 11, 31 gemäß Fig. 2. Es ist offensichtlich, daß da­ durch ein stabilerer Reflektor 10 an einem vorteilhaft mit Einbauteilen 9 versehenen Leuchtengehäusekörper 5 montiert werden kann.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen, insbesondere zur Befestigung von Einbauteilen in einem Leuchtenge­ häuse einer Lichtleiste,
bei dem jeweils ein Verbindungselement mit seinem Schaft in vorbereitete Bohrungen der Metallteile ein­ geführt und gesichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst zwischen den Metallteilen (5, 7) ein zum Kopf (13) des Verbindungselementes (11) etwa komple­ mentäres hohles Formteil (20) angeordnet wird und daß anschließend beim Befestigen der Metallteile (5, 7) mit Hilfe des Verbindungselementes (11) ein Verbindungsbereich (25) des angrenzenden Metallteils (5) durch den Kopf (13) des Verbindungselementes (11) unter Aufnahme des Kopfes (13) in das hohle Formteil (20) hineinverformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Kopf (13) des Verbindungselementes (11) und dem anliegenden ersten Metallteil (5) eine Unterlegscheibe (30) angeordnet wird, und
daß der Verbindungsbereich (25) des Metallteils (5) kalt verformt wird.

3. Anordnung zum Verbinden von Metallteilen,
insbesondere zum kraftschlüssigen Befestigen von Ein­ bauteilen in einem Leuchtengehäuse einer Lichtleiste, mit einem Verbindungselement, das durch Bohrungen des Leuchtengehäuses und der Einbauteile bzw. einer Grund­ platte der Einbauteile geführt und an der Grundplatte gesichert ist,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles Formteil (20) zwischen dem Leuchten­ gehäuse (5) und der Grundplatte (7) zur Aufnahme des am Leuchtengehäuse (5) anliegenden Kopfes (13) des Verbindungselementes (11) und eines Verbindungsberei­ ches (25) des Leuchtengehäuses (5) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Formteil (20) tellerartig, kegel­ stumpfförmig oder konisch ausgebildet ist und eine an die Grundplatte (7) anlegbare Auflagefläche (22) und eine zum Verbindungsbereich (25) des Leuchtengehäuses (5) und zum Kopf (13) des Verbindungselementes (11) gerichtete Öffnung (21) aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (20) zur zumindest oberflächenbündi­ gen Aufnahme des Verbindungskopfes (13) und des Ver­ bindungsbereiches (25) ein der Materialstärke des Leuchtengehäuses (5) und der Abmessung des Kopfes (13) des Verbindungselementes (11) entsprechende lichte Höhe aufweist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungselement (11) eine Senkkopfschraube eingesetzt ist und eine komplementär zum Senkkopf aus­ gebildete Unterlegscheibe (30) zwischen dem Verbin­ dungselement (11) und dem Leuchtengehäuse (5) angeord­ net ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Verbindungselementes (11) von der Innenseite der Grundplatte (7), insbesondere mit Hilfe einer Sicherungsscheibe (14) und einer Mutter (15) erfolgt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Rollformen hergestellte Leuchtengehäuse (5) einen ebenen Leuchtenboden (6) mit Bohrungen zur Aufnahme des Verbindungselementes (11) aufweist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (20) im Vergleich zum Leuchtengehäuse (5) aus einem formstabilen und biegesteifen Material besteht.