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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Herstellungsgegenstand, der
ein teilweise oder vollständig
rohrförmiges
Primärteil
enthält,
das eine Rohrachse festlegt und eine wenigstens teilweise gekrümmte Umfangswand
hat, die wenigstens teilweise die Achse umgibt, wobei die Wand eine
Verbindungskante enthält,
die a) eine Verbindungslinie entlang der Kante der Wand, b) eine
Verbindungsebene, die so gezogen ist, daß sie die Verbindungslinie
enthält, c)
eine Verbindungsrichtung, die wenigstens eine Richtungskomponente
senkrecht zu der Verbindungslinie und der Verbindungsebene enthält, d) eine
Verriegelungsebene, die wenigstens teilweise an der Fläche oder
innerhalb eines Abschnitts durch die Wand, in der die Verbindungslinie
und die Verbindungsrichtung liegen, und e) eine Normalrichtung festlegt,
die senkrecht zu der Verbindungsebene liegt, und wenigstens eine
Verriegelungsstruktur enthält,
um die Verbindungskante mit einer anderen Verbindungskante an dem
ersten Teil oder an einem anderen Teil zu verbinden. Die Erfindung
betrifft auch ein Verfahren zum Verbinden eines solchen Primärteils mit
einem Sekundärteil
und solchen verbundenen Teilen.
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Hintergrund
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Artikel
mit Teilen von allgemein rohrförmiger Gestalt
haben zahlreiche Verwendungen, beispielsweise in Leitungen, Behältern, Einfassungen, Schutzhülsen, Funktionsmaschinenteilen
etc. Ein häufiges
Problem besteht darin, das rohrförmige
Teil mit ähnlichen
Teilen oder Zubehör-
oder Hilfskomponenten zu verbinden, wie mit anderen Rohrteilen, Endverschlüssen, Handgriffen,
Kupplungen, Führungsstrukturen
etc.
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Typische
Probleme und Erfordernisse bei dem Verbinden von rohrförmigen Teilen
mit sekundären
Komponenten bestehen beispielsweise darin, sowohl eine axiale als
auch winkelmäßige Unbeweglichkeit
zwischen ihnen sicher zu stellen. Es kann von Interesse sein, entweder
eine lösbare
oder eine permanente Verriegelung der Teile zu bewirken, im letzteren
Falle vielleicht mit dem zusätzlichen
Erfordernis, daß ein
unbeabsichtigter oder unautorisierter Freigabeversuch erfaßt werden
kann. Die Teile sollten leicht verbindbar sein, entweder wenn sie
manuell oder maschinell in einer automatisierten Produktion verbunden
werden, und möglicherweise
Führungsstrukturen
zur genauen Anordnung und Ausrichtung haben. Es sollte möglich sein,
die Teile entweder in freier oder vorbestimmter Winkelrelation zueinander
zu verbinden. Die Teile selbst sollen leicht herstellbar sein, und
die Materialauswahl so frei und individuell wie möglich sein.
Die Erfordernisse werden übertrieben
hoch, wenn hohe Anforderungen an Reinheit, Qualität, Toleranzen
und Festigkeiten gestellt werden, wobei Größenbeschränkungen strikt sind, beispielsweise
wenn innere oder äußere Abmessungen
kritisch sind oder wenn dünne
Materialien beteiligt sind.
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Herkömmliche
Verfahren erfüllen
nicht alle diese Anforderungen oder nur einen beschränkten Satz
von Anforderungen in speziellen Situationen oder Anwendungen. Existierende
Verbindungsprinzipien basieren auf zwei Typen. Entweder ist eine
mechanische Fixierung vorgesehen, bei der körperliche Strukturen bei den
Teilen ineinander eingreifen, um den gewünschten Zusammenbau zu erhalten.
Gut bekannte Beispiele sind Gewinde, Bajonettkupplungen, Schnappverschlüsse etc.
Typische Beispiele sind in
JP
59-85713 ,
GB 2,257,464,
EP 437 909 ,
EP 448 329 , JP 59-64321 und
DE 43 23 124 offenbart. Solchen
Lösungen
ist gemeinsam, daß die
Teile, die zu verbinden sind, sich auf eine gewisse Weise überlappen
und seitliche Abmessungen bilden. Im Falle von rohrförmigen Komponenten
muß entweder
Innenraum oder Außenraum
geopfert werden, wobei das erstere beispielsweise ein Problem schafft,
wenn Gegenstände
von vorbestimmter Form darin untergebracht werden müssen, während das
letztere beispielsweise Probleme schafft, wenn die verbundenen Teile
in sekundäre
Vorrichtungen begrenzter Größe aufgenommen
werden müssen.
Ein gleichförmiger Querschnitt über die
Länge kann
ein Erfordernis sein, beispielsweise im Falle von bewegbaren Teilen. Selbst
wenn die Größe nicht
ein Primärgesichtspunkt ist,
macht Überlappung
glatte Übergangsabschnitte und
Kupplungen schwierig. Obwohl Probleme dieser Art gelöst werden
können,
indem Material in dem Ausmaß hinzugefügt wird,
das von dem breitesten Teil erfordert wird, können solche Lösungen vollständig unbefriedigend
hinsichtlich Kosten, Gewicht, Komponentendicke, Transparenz und
in anderer Hinsicht sein. Das andere Hauptverbindungsprinzip besteht
darin, Kleben, Schweißen,
Löten etc.,
Festhaften der Teile mit Materialadhäsion oder Konsolidierung anstelle
einer Struktur zu verwenden. Bei geeigneter Verwendung solcher Methoden
können
Verbindungen mit Gestaltungsfreiheit herbeigeführt werden, die Konstruktionen
in einem einzigen homogenen oder integralen Material entsprechen.
Es gibt jedoch andere schwerwiegende Beschränkungen. Die Verbindung ist
irreversibel, und lösbare
Zusammenbauten können
allgemein nicht erfolgen. Die Materialauswahl für die Teile ist hochgradig
beschränkt.
Die Herstellung erfordert eine fortgeschrittene Ausrüstung und
ist zeitaufwändig,
da Schritte des Erwärmens,
Kühlens,
Trocknens, Erhärtens
oder Aushärtens
einbezogen sind. Die Teile benötigen
eine Fixierung während
solcher Schritte, bis sich eine ausreichende Haltefestigkeit entwickelt
hat, und dennoch kann der Verbindungsbereich potentiell destruktive Spannungen,
Einschlüsse
und Unregelmäßigkeiten enthalten.
Klebemittel, Schmelzen und Lösungsmittel sind
Quellen von Verunreinigungen, und die allgemeine Praxis des Abschleifens
der endgültigen
Verbindung auf spezielle Toleranzen und Finish verursacht ernsthafte
Partikelerzeugung, die bei Anwendungen hochgradiger Reinheit unakzeptabel
sind, beispielsweise in Verbindung mit pharmazeutischen Produkten.
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Daher
besteht ein Erfordernis nach verbesserten Verbindungsmethoden und
Strukturen, die besser die oben ausgeführten Anforderungen erfüllen, insbesondere
in Verbindung mit rohrförmigen Teilen
und Komponenten, und insbesondere nach Methoden und Strukturen,
die die Vorteile mechanischer und materialbefestigter Verbindungsprinzipien vereinigen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
hauptsächliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbindungsprinzipien
einschließlich
Verfahren und Strukturen anzugeben, die die Erfordernisse erfüllen und
die oben erwähnten Nachteile
der gegenwärtigen
Technologie vermeiden. Eine speziellere Aufgabe besteht darin, solche Prinzipien
anzugeben, die geeignet sind, wenn wenigstens eines der zu verbindenden
Teile rohrförmige Charakteristiken
hat. Eine andere Aufgabe besteht darin, solche Verbindungsprinzipien
anzugeben, die die Vorteile mechanischer und materialverfestigender
Prinzipien vereinheitlichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin,
solche Verbindungsprinzipien anzugeben, die nur eine mechanische
Verriegelung der Teile erfordern und dennoch die Vorteile der materialverfestigten
Verriegelung aufweisen. Noch eine weitere Aufgabe ist es, solche
Prinzipien anzubieten, die kein Überlappen
von Bauteilen oder unnötige
Ausweitung zeitlicher Abmessungen erfordern. Eine weitere Aufgabe
ist es, solche Prinzipien zu offerieren, die eine Verriegelung in
axialer, radialer und ringförmiger Richtung
anbieten. Eine weitere Aufgabe ist es, solche Prinzipien anzubieten,
die entweder eine permanente oder lösbare Verriegelung erlauben.
Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, eine einfache und schnelle
Verbindung vorzusehen, erforderlichenfalls mit gewisser Führung der
zu verbindenden Teile in der beabsichtigten Ausrichtung. Noch eine
weitere Aufgabe besteht darin, Prinzipien anzubieten, die auch zum
Verbinden dünner
Materialien geeignet sind. Eine letzte Aufgabe besteht darin, Verbindungsprinzipien
für Teile
variabler Materialauswahl, einfacher baulicher Gestalt und leichter
Herstellung vorzusehen.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der beigefügten Patentansprüche gelöst.
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Durch
grundsätzliche
Verwendung mechanischer Verbindungsprinzipien für die Gegenstände, Strukturen
und Verfahren der Erfindung werden mehrere der oben erwähnten Vorteile
und Gegenstände erreicht.
Eine saubere und schnelle Verbindung ohne Zeitverlust oder hohe
Fixierungsanforderungen ist möglich,
wodurch Verbindungen ohne unvorhersehbare Materialfehler oder -schwächen erzeugt
werden. Die Materialauswahl für
die Teile ist hochgradig auswählbar
und individuell. Permanente oder lösbare Verbindungen können wahlweise
hergestellt werden, einfach durch Steuern des Zugangs zu den Verbindungs-
oder Verriegelungsstrukturen. Die Verwendung von Hakenstrukturen
als mechanische Verriegelungsmittel im Gegensatz beispielsweise
zu Gewinden erleichtert die Verriegelung in allen Richtungen wie
axial, radial und winkelmäßig, und
die genaue Verteilung kann es den Strukturen erlauben, entweder
in einer einzigen Ausrichtung oder in mehreren ausgewählten Ausrichtungen
zusammen zu verkeilen. Sie erlaubt ferner Schnellverriegelungsdesigns,
die wenige oder sogar nur einen Verbindungsschritt erfordern, hochgradig
geeignet entweder für manuelle
oder automatisierte Montage. Durch Positionierung der kritischen
Hakenstrukturen sowie Biegung und Hinterschnitt in derselben Ebene
wie die Verbindungslinie ist eine seitliche Überlappung dieser Teile oder
ihrer zugehörigen
Verbindungsstrukturen nicht mehr erforderlich. Hierdurch ist eine
rein axiale Verbindung wie bei der Benutzung von Verbindungsprinzipien
der Materialverfestigung möglich, die
die Montage mit gleichförmigen
Querschnitten, glatten Übergangsabschnitten,
minimalen und beibehaltenen Abmessungen und optimaler Festigkeit
zu Dickenverbindungen erlauben, auch wenn Teile aus dünnen Materialien
verbunden werden. Diese Ausrichtung der Verbindungsstrukturen bringt
auch eine gewisse Selbstorientierung und Positionsstabilität der Teile
während
der Montagebewegung mit sich, was weiter dazu dient, den Zusammenbau
zu erleichtern. Die Strukturausrichtung kann leicht angewendet werden
auf gekrümmte
und rohrförmige
Flächen,
und kann dann zusätzliche
Vorteile von einfachen totalen Selbstverriegelungseigenschaften
bei dem Zusammenbau bieten. Die Flächen parallel zu der Verbindungsebene
sind frei zur Benutzung von Hilfsstrukturen wie zusätzlichen
Verriegelungsbefestigungsmitteln, Zugängen zu Freigabebewegungen
oder Führungen
zum weiteren Unterstützen
der Verbindungsmomente. Allgemein sind die Strukturen simpel und leicht
herstellbar. Wenn die Strukturen an wenigsten einem der zu verbindenden Teile
flexibel gemacht sind, ist das einfachste Design möglich und
der Verbindungsprozeß erheblich
erleichtert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung.
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Definitionen
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Die
im folgenden verwendeten Worte und Ausdrücke sollen die angegebenen
Bedeutungen haben, wenn diese in dem Text nicht ausdrücklich anders
angegeben ist.
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Unter „rohrförmig" soll eine Form eines
Artikelteils verstanden werden, der im Querschnitt eine gekrümmte Querschnittsfläche begrenzt,
entweder fortlaufend oder diskontinuierlich mit Segmenten, die in
einem solchen Ausmaß verbunden
sind, daß sie einen
nicht-eingenommenen Bereich formen, der durch die vollständig geschnittene
Fläche
oder durch die geschnittene Fläche
eingeschlossen ist, die mit einer geraden Linie zu einer geschlossenen
Form vervollständigt
ist, wenn die geschnittene Fläche nicht
in sich selbst um einen nicht-eingenommenen Bereich geschlossen
ist. Es folgt, daß ein
Teil, der wie definiert geformt ist, nicht eine vollständig geschlossene
Schnittfläche
formen muß,
sondern teilweise solche Formen enthält, wie Halbrohre, Viertelrohre und
andere teilweise Rohre in dem Fall von Rohrformen. Es folgt ferner,
daß die
Querschnittsfläche
nicht rotationssymmetrisch sein muß, sondern auch andere Formen
wie polygonal haben kann, mit verschiedenen Graden von kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Krümmungen
etc.
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Unter „Rohrachse" soll eine Linie
senkrecht zu der rohrförmigen
Querschnittsfläche
verstanden werden, die durch die Querschnittsfläche kreuzt, und die, falls
anwendbar, innerhalb des unbesetzten Bereichs der Querschnittsfläche zentriert
ist. Die Linie kann geradlinig, gekrümmt oder abgewinkelt in Abhängigkeit
von der Form des rohrförmigen
Teils in der senkrechten Richtung sein, wie durch ein gradliniges, gebogenes
oder mäanderförmiges Rohr
verwirklicht.
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Bezüglich der
Richtungsinformation gegenüber
dem rohrförmigen
Teil soll „axial" als eine Richtung
parallel zu der Rohrachse, wie definiert, zu verstehen sein, „radial" soll als eine Richtung
parallel zu der Radiuslinie quer zu der Rohrachse verstanden werden,
die in der Querschnittsfläche
liegt, „tangential" bedeutet eine Richtung
parallel zu einer tangentialen Linie zu der Querschnittsfläche in der
Querschnittsebene und senkrecht sowohl zu der Rohrachse als auch
der radialen Richtung, und „in
Umfangsrichtung" soll
eine Richtung bedeuten, die einer Umfangskurve folgt, die Tangentialpunkte
in der Querschnittsfläche
verbindet.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die
vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um eine große Vielzahl
und eine unbegrenzte Anzahl von Gegenständen und Strukturen zu verbinden.
Zum Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß ein Teil ein Primärteil ist,
mit dem wenigstens ein, möglicherweise
mehrere Sekundärteile verbunden
werden. Die Primär-
und Sekundärteile müssen nicht
vollständig
getrennt sein, sondern können
durch andere Mittel als durch die zu diskutierenden Hakenstrukturen
verbunden sein, beispielsweise mittels Scharniere, die eine Bewegbarkeit
zwischen ihnen bieten. Es gibt einige Vorteile bei der Anwendung
der Erfindung auf Verbindungen, die wenigstens ein rohrförmiges Teil,
wie definiert, enthalten, da spezielle Vorteile erzielt werden und
weil bisher keine zufriedenstellenden Verbindungsmethoden für solche
Teile verfügbar
gewesen sind. Das Primärteil
ist das rohrförmige
Teil, während
die Sekundärteile
entweder rohrförmig
sein können
oder jede andere Gestalt haben können.
Wie erläutert,
muß das
rohrförmige
Teil nicht ein vollständiges
Rohr sein, wie ein Rohr zum Leiten von Fluid, sondern kann ebenso
eine teilweise rohrartige Konstruktion sein. Das Rohr muß nicht
eine besondere Symmetrie oder Umfangsform haben, sondern kann jede
andere Art von rohrförmiger
Umfangsform haben, obwohl kontinuierliche Krümmungen und speziell Rotationssymmetrie
oft bevorzugt sind. Obwohl der Gegenstand über seine gesamte axiale Länge oder
einen wesentlichen Teil davon rohrförmig sein kann, ist das minimale
Erfordernis nur, daß es
an dem fraglichen Querschnitt rohrförmig ist, und es kann alle
Formen anderer Klassen in den zwei axialen Richtungen haben, die
sich von der Querschnittsebene erstrecken. Typische Beispiele von
rohrförmigen
Teilen in dem beschriebenen Sinne sind außer regelrechten Rohren Verschlüsse, Schutzhülsen, Dichtungen,
Dichtungsmanschetten etc.
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Der
mit dem Primärteil
zu verbindende Sekundärteil
kann ähnlich
oder identisch mit den beschriebenen Alternativen des Primärteils sein.
Beispielsweise können
zwei oder mehr Rohrabschnitt verbunden werden, um eine längere Struktur
zu bilden, oder zwei teilweise rohrförmige Behälter können mit den Öffnungen
verbunden werden, um ein Gehäuse
für einen
Inhalt zu bilden, der vor der Ausbildung der Verbindung eingesetzt
wird. Das Sekundärteil
kann jedoch gänzlich
andersartig sein und beispielsweise Griffe, Befestigungsvorrichtungen,
Konnektoren für
verschiedene Gegenstände
oder Maschinenteile, Führungen
oder Steuerstrukturen haben. Es ist sogar möglich, daß wenigstens das positive Teil
der Verbindungsstrukturen, die weiter unten näher beschrieben werden, als
Sekundärteil
wirkt, beispielsweise wenn es als Befestigung oder Griffkomponente
wirkt. Es folgt, daß das
Sekundärteil nicht
rohrförmig
sein muß,
sondern es kann flach sein oder jede andere funktionale Form haben,
obwohl Vorteile erreicht werden, wenn sowohl das Primärteil als
auch das Sekundärteil
rohrförmig
sind, insbesondere mit im wesentlichen gleichen Querschnitten an der
Verbindung.
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Allgemein
hat wenigstens das Primärteil
ein Ende oder einen Rand, von dem wenigstens ein Teil zur Verbindung
mit einem Sekundärteil
bestimmt ist. Auch das Sekundärteil
kann ein ähnliches
Ende oder Rand haben, wobei in diesem Fall die zwei Ränder normalerweise
einander zugewandt sind, unter Anlage oder mit einem Zwischenraum
zwischen sich, über
einen gemeinsamen Verbindungsbereich bei dem endgültigen Zusammenbau.
Zu Zwecken der Beschreibung wird angenommen, daß eine „Verbindungsebene" auf eine solche
Weise an das Ende oder den Rand gelegt oder durch diesen gezogen werden
kann, daß diese
grob der gegenüberliegenden
Teilfläche
in der endgültigen
Verbindung gegenüberliegt, womit
die sichtbare „Verbindungslinie" an der Teilfläche innerhalb
der Ebene liegt. Da die Ebene in erster Linie ausgelegt ist, die
Verbindungslinie zu enthalten, muß die Ebene nicht exakt mit
dem Ende oder der Randfläche
oder einem exakten Teilquerschnitt nahe dem Ende übereinstimmen,
sondern das körperliche
Ende kann sich teilweise durch oder weg von der Ebene erstrecken
und muß insbesondere
nicht den noch zu beschreibenden komplexen Hakenstrukturkonturen
folgen. Auf ähnliche
Weise kann die Verbindungslinie auf einer flachen Fläche gradlinig
sein oder gekrümmt
oder polygonal, eine gemeinsame Rohrlänge beispielsweise, die in
einer Verbindungsebene senkrecht zu ihrer Achse endet, wird eine
kreisförmige
Umfangsverbindungslinie enthalten. Wenn auf eine „Verbindungslinienrichtung" Bezug genommen wird,
bezieht sich dies auf eine Richtung identisch mit der Verbindungslinie
oder parallel dazu, und es folgt, daß solch eine Richtung geradlinig
oder gekrümmt,
nämlich
in Umfangsrichtung verlaufend sein kann. Unter einer „verbindenden Richtung" wird eine Richtung
verstanden, die wenigstens eine Richtungskomponente senkrecht zu
der Verbindungsebene hat. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Richtung
der jeweiligen Verbindungsebenen der Teile zueinander angenähert wird,
um die Verbindung herzustellen, wenn die Annäherung mit abnehmendem Zwischenraum
zwischen den Ebenen erfolgt. Sie muß nicht der tatsächlichen
praktischen Annäherungsrichtung
bei dem faktischen Verbindungsprozeß entsprechen, weil eine solche
tatsächliche Annäherung auch
geneigt in einer „berührenden" Weise erfolgen kann
oder in einer „abscherenden" Weise, wobei die
beiden Verbindungsebenen an der ersten Stelle zusammentreffen und
die Ränder
der Teile mit rein seitlichen Bewegungen innerhalb der Ebene in
Anlage gebracht werden.
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Für ein Primärteil der
bevorzugt rohrförmigen Art
kann die Verbindungsebene auf zwei grundsätzlich verschiedene Arten verlaufen,
obwohl zahlreiche Zwischenmöglichkeiten
bestehen. Die Verbindungsebene kann axial zu dem Rohr verlaufen,
so daß die Rohrachse
parallel zu der Ebene über
die axiale Länge
verläuft
oder in diese Ebene fällt.
In diesem Fall kann die Verbindungslinie parallel zu der Achse und geradlinig
im Fall eines geraden Rohres oder gekrümmt im Falle eines gekrümmten Rohres
verlaufen. Das Verbindungsebenenprinzip kann mit zwei Halbrohrmantelflächen dargestellt
werden, die zu einem vollständigen
Rohr verbunden werden. Das zweite Basisprinzip besteht darin, die
Verbindungsebene senkrecht zu der Rohrachse anzuordnen, so daß die Rohrradien
in die Ebene fallen. In diesem Fall ist die Verbindungslinie eine
Umfangskurve, die eine geschlossene Linie im Falle eines vollständigen Rohres
bilden kann. Die Verbindungsrichtung kann axial sein, was andere
aktuelle Annäherungen
erlaubt. Dieses Verbindungsebenenprinzip kann dargestellt werden
mit zwei Kreiszweiecken oder Rohrlängen, die koaxial zu einer
längeren
Struktur verbunden werden. Eine mögliche Zwischenform besteht
darin, die Verbindungsebene in einem Winkel zu der Rohrachse anzuordnen,
d. h. eine elliptische Verbindungslinie von einem kreisförmigen Rohr,
die für
eine Vielzahl von Zwecken benutzt werden kann einschließlich des Vorsehens
einer zusätzlichen
Verriegelung gegen Winkelbewegungen, des Vorsehens eines „Knies" eines vorbestimmten
oder variablen Winkels oder eines verlängerten Teils etc. Weitere
mögliche
Zwischenformen bestehen darin, eine flache oder gekrümmte Verbindungsebene
zu benutzen, um ein Segment oder einen Querschnittsabschnitt eines rohrförmigen Teils
auszuschneiden. Die obigen Prinzipien zum Bestimmen der Verbindungsebene
können
auch auf die Sekundärteile
angewendet werden, in dem Umfang, in dem diese rohrförmige Komponenten
enthalten. Die verschiedenen Arten solcher Teile machen allgemeine
Erklärungen über möglich Anordnungen
von Verbindungsebenen unmöglich.
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Die
beschriebenen Primär-
und Sekundärteile
sollen Verriegelungsstrukturen enthalten, um diese Teile in ihrer
beabsichtigten Beziehung zu halten. Die Verriegelungsstrukturen
wirken wenigstens, um eine Teiltrennung oder – Bewegungen in der verbindenden
Richtung zu verhindern, bevorzugt wirken sie auch, um Bewegungen
in der Verbindungslinienrichtung zu verhindern, und am meisten bevorzugt
wirken sie, um Bewegungen in der Richtung senkrecht zu der verbindenden
Richtung und der Verbindungslinienrichtung zu verhindern. Um diese
Funktionen zu erfüllen,
sollen die Verriegelungsstrukturen wenigstens die als nächstes zu
beschreibenden Hakenstrukturen haben, und möglicherweise andere Hilfsstrukturen,
die ausgeführt
werden.
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Die
Verriegelungsstrukturen der zu verbindenden Teile sind so ausgebildet,
daß es
eine „Verriegelungsebene" an einer Fläche des
Teils oder eines Abschnitts durch das Teil gibt, wobei die Verriegelungsebene
so angeordnet ist, daß sie
die Verbindungslinie innerhalb der Ebene enthält. In dieser Verriegelungsebene
ist eine Hakenstruktur begrenzt und so konstruiert, daß die obigen
Trennbewegungen verhindert sind, d. h. wenigstens eine Trennung
in der verbindenden Richtung.
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Die
Hakenstruktur in der Verriegelungsebene kann eine „Hinterschneidung" in dem Sinne einer einzigen
oder zusammengesetzten Form haben, die sich sowohl in der verbindenden
Richtung als auch in der verbundenen Richtung erstrecken, z. B.
dadurch, daß sie
gegenüber
diesen Richtungen abgewinkelt sind. Dies um sicher zu stellen, daß im zusammengesetzten
Zustand mit einer ähnlichen
Struktur einer Trennkraft, die in der verbindenden Richtung wirkt, durch
die Flächen
oder Flächenkomponenten,
die sich seitlich in der verbundenen Richtung erstrecken, entgegengewirkt
wird. Eine einfache Form einer solchen Struktur ist ein „Dorn", der sich in einem
schiefen Winkel zu der Verbindungsrichtung und der verbindenden
Richtung erstreckt. Die Struktur kann eine etwa konstante Breite
haben, gemessen in der Verbindungsrichtung, über wenigstens einen Teil ihrer Erstreckung,
was nutzbar ist, um eine kurze Drehverbindungsbewegung beim Zusammensetzen
zu ermöglichen,
wobei eine teilweise Schraubbewegung nachgeahmt wird, was ohne Deformation
der Teile erfolgen kann. Wenn in diesem Fall Drehbewegungen verhindert
werden müssen,
können
zwei gleiche Strukturen, die sich über verschiedene Winkel erstrecken,
oder mit Winkeln in verschiedenen Richtungen verwendet werden, wobei
auch gänzlich
verschiedene sekundäre
Strukturen verwendet werden, können oder
der Dorn kann ein welliges, sägezahnartiges oder
unregelmäßiges Profil über die
Verbindungsrichtungsausdehnung haben, um das Entfernen zu verhindern.
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In
vielen Fällen
ist eine bevorzugte Struktur z. B. zur Verhinderung von Drehung
und zur Selbstverriegelung eine „Hals und Kopf" Struktur mit einem „Hals"-Teil näher zu der
Verbindungslinie mit einer ersten Breite, gemessen in der Verbindungsrichtung, und
einem „Kopf"-Teil weiter entfernt
von der Verbindungslinie mit einer zweiten Breite, gemessen in der Verbindungsrichtung,
wobei die zweite Breite wenigstens etwas größer ist als die erste Breite.
In Kombination mit einer gleichen Struktur in einer endgültigen Verbindung
verhindern solche Hals-und-Kopf-Strukturen Trennbewegungen in der verbindenden
Richtung, da der Kopf nicht die Halsbreite passieren kann. Verschiedene Hals-und-Kopf-Strukturen
sind verfügbar.
Diese Strukturen können
im wesentlichen dreieckig sein, wobei der breitere Teil den Kopf
und ein Spitzenteil den Hals bildet, ähnlich den Schwalbenschwänzen die
z. B. für
Holzverbindungen bekannt sind. Es ist jedoch allgemein bevorzugt,
das von der Verbindungslinie aus gesehene distale Kopfteil etwas
vorstehend oder konvex zu gestalten, statt flach oder konkav, um die
selbstführungs-
und selbststabilisierenden Eigenschaften zu verbessern, eine Form,
die durch die gerundeten Verbindungen in einem Wipp-Sägen-Puzzle
dargestellt werden kann. Eine Form, die einen besonderen Wert hinsichtlich
der obigen Aspekte hat, ist eine Pfeilform, wobei der Pfeilkopf
mit seinem entfernten Punkt den Kopf bildet und der Pfeilschaft
den Hals darstellt. Der Pfeilkopf kann im wesentlichen dreieckig
sein, während
der Pfeilschaft geradlinig oder z. B. dreieckig sein kann, mit seinem
Punkt an der nahen Basis des dreieckigen Pfeilkopfs, beispielsweise
um die Struktur symmetrischer zu machen von den proximalen und distalen
Enden aus gesehen. Obwohl der Kopf an seinem distalen Ende mit einem
der mehreren zusätzlichen
Hälse und
Kopfstrukturen in der verbindenden Richtung weg von der Verbindungslinie
verbunden sein kann, beispielsweise in einer welligen oder sägezahnform,
sind üblicherweise
ein Hals und ein Kopf ausreichend. Um Spiel und Keilwirkungen in
der verbindenden Richtung zu reduzieren, ist es bevorzugt, ein Konturteil der
Hakenstrukturen im wesentlichen parallel zu der Verbindungslinie
auszuführen,
insbesondere die Konturteile, die bei Trennkräften in der verbindenden Richtung
aneinander anliegen, d. h. proximale Kopfteile, von der Verbindungslinie
aus gesehen. Die Pfeilkopfbasis kann beispielsweise diesem Zweck dienen,
wenn sie im wesentlichen geradlinige Teile parallel zu der Verbindungslinie
enthält.
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Um
eine vollständige
Verbindung zu bilden, müssen
die Hakenstrukturen in zwei Modi kommen, einen „positiven" Modus, in dem die beschriebenen Hakenstrukturen
positiv physisch vorstehende Teile an dem primären oder sekundären Teil
sind, an denen sie befestigt sind, und einen „negativen" Modus, in dem die Hakenstrukturen Hohlräume oder
Aussparungsteile in dem Primärteil
oder Sekundärteil
sind, an denen sie angeordnet sind, oft auch bezeichnet als Vater- und Mutterteile.
Die minimale Gleichartigkeit zwischen den positiven und negativen
Formen in der Verriegelungsebene besteht darin, daß die negativen
Teile groß genug
sein müssen,
um die positiven Teile aufzunehmen. Das negative Teil kann jedoch größer sein
und muß nicht
gleichförmig
mit dem positiven Teil sein, beispielsweise um den Zusammenbau zu
erleichtern, die relative und absolute Flexibilität der Hakenstrukturen
zu steuern, Material zu sparen oder um einen manuellen oder Werkzeugzugang zur
Freigabe der Hakenteile zu ermöglichen.
Selbst für
solche Zwecke kann es jedoch wünschenswert sein,
die Modusteile wenigstens irgendwo mit anstoßenden oder dichten Punkten
zur Steuerung von Spiel und Toleranzen versehen, wenigstens in den bevorzugten
Verriegelungsrichtungen, wie beschrieben. In vielen Fällen ist
es jedoch bevorzugt, die positiven und negativen Formen im wesentlichen
gleich und uniform zu machen, z. B. für höchste Festigkeit, beste Starrheit
und Sicherheit gegen Freigabe.
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Wenigstens
eine Hakenstruktur jedes Modus, positiv oder negativ, muß an einem
Teil angeordnet sein, obwohl es oft bevorzugt ist, symmetrisch oder
asymmetrisch mehrere Hakenstrukturen an jedem der zu verbindenden
Teile vorzusehen, beispielsweise um die Gleichförmigkeit, Festigkeit und Selbstverriegelungseigenschaften
zu verbessern. Obwohl Hakenstrukturen von vollständig verschiedenen Gesamtdesign
für die
einzelnen Haken verwendet werden können, beispielsweise um spezielle Ausrichtungen
oder Verbindungsbewegungen sicherzustellen, ist es hochgradig bevorzugt,
mehrere Haken derselben Form für
die einfachste Gesamtkonstruktion oder die Option des Zusammenbaus
in verschiedenen Ausrichtungen zu verwenden. Mit mehreren Hakenstrukturen
an jedem der zu verbindenden Teile sind verschiedene Verteilungen
von positiven und negativen Modusstrukturen möglich. Nur ein Modustyp kann
an jedem Teil vorhanden sein, beispielsweise nur negative Teile
an dem primären Teil
und nur positive Teile an einem Sekundärteil. Gemischte positive und
negative Teile können
sich an beiden zu verbindenden Teile befinden. Eine spezielle Vielfalt
der letzteren Option gibt es, wenn die positiven und negativen Strukturen
an demselben Teil im wesentlichen identisch sind, wodurch die zu
verbindenden Teile im wesentlichen gleich im Hinblick auf die Hakenstrukturen
werden. Eine bevorzugte Ausführungsform
dieser Option besteht darin, symmetrische Hakenstrukturen zu verwenden,
so daß die Trennung
zwischen den zwei positiven Haken einen negativen Haken im wesentlichen
derselben Form bildet, so wie bei einem Mäanderschnitt mit wiederholten
identischen Vorsprüngen
und Aussparungen. Eine finale Option ist es, zwei Teile mit derselben
positiven oder negativen Struktur durch Verwendung eines Zwischenteils
mit zwei Strukturen von komplementären Modusstrukturen zu verbinden,
wie das Verbinden von zwei Teilen mit nur positiven Strukturen durch
Verwendung eines Zwischenstücks
mit doppelten negativen Hohlräumen
oder von zwei Teilen mit nur negativen Strukturen durch Verwendung eines
Zwischenstücks
mit gegenüberliegenden
positiven Strukturen, obwohl die Option des Zwischenstücks auch
betrachtet werden kann als Sekundärstruktur, mit der eine weitere
Sekundärstruktur
verbunden wird.
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Wie
erklärt,
sollen die kritischen Hakendetails, die beschrieben sind, wenigstens
in der verriegelnden Ebene an den primären und den sekundären Teile
vorhanden sein. Dies ermöglicht
es, daß die
Teile auf solche Weise verbunden werden, daß die jeweiligen geometrischen
verriegelnden Ebenen für
die Teile wenigstens irgendwo im wesentlichen parallel werden und
sich in einer Ebene vereinigen. Da die verriegelnden Ebenen eine
Ausdehnung in der verbindenden Richtung haben, sichert dieses Prinzip, daß die komplementäre Hakenstrukturen
wenigstens an den verbundenen Ebenen zu dem Verriegelungswiderstand
gegen Trennung in der verbindenden Richtung beitragen ohne überlappende
Hakenstrukturteile in der seitlichen Richtung senkrecht zu der verriegelnden
Ebene. Dies kann beispielsweise mit zwei Teilen derselben Dicke
benutzt werden, um eine Verbindung einer gleichförmigen Dicke zu erzeugen, mit
Teilen von verschiedener Dicke an einer Verbindung, die nicht dicker
ist als der dickere Teile, und mit Sekundärteilen von willkürlicher
Form eine Verbindung, die die volle Dicke des Primärteils zum Übergang
und zur Festigkeit verwendet.
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Mit
anderen Worten ausgedrückt
resultieren die erwähnten
Vorteile aus dem Umstand, daß die beschriebenen
positiven und negativen kritischen Teile wie die Hinterschneidung
oder Kopf und Hals auf dieselbe Linie oder Fläche fallen, wenn sie in die verbindende
Richtung in der Verriegelungsebene projiziert sind. Physisch stehen
die positiven Strukturen mit wenigstens einer Richtungskomponente
in der verbindenden Richtung von dem Ende oder Rand des zu verbindenden
Teils vor, und die negative Struktur liegt in derselben Richtung
an dem anderen Teil als ein Hohlraum zurück. Normalerweise sind die Strukturen
an den Enden der zu verbindenden Teile als eine Struktur und als Öffnungen
zugänglich.
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Als
ein Beschreibungsmittel ist die Verriegelungsebene hauptsächlich über einen
Bereich bedeutungsvoll, der die Erstreckung der Hakenstruktur in
der verbindenden Richtung und der Verbindungslinienrichtung überdeckt,
wobei er in der letzteren Richtung mehrere verschiedene oder wiederholte Hakenstrukturen,
wie beschrieben, überdeckt.
Soweit dies nicht anders angegeben ist, soll die Ebene auf diese
Bedeutung beschränkt
sein. Die beschriebene Verriegelungsebene kann flach sein, beispielsweise
wenn die Verbindungsebene axial ist an einem rohrförmigen Teil
mit einem polygonalen Querschnitt, und die Verbindungslinie ist
auf einer der geraden Seiten angeordnet. Allgemein ist es jedoch
bevorzugt, daß die
Verriegelungsebene gebogen oder gekrümmt ist, vorzugsweise kontinuierlich
gekrümmt, was
beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn an einer axialen Verbindungsebene
die Verbindungslinie auf einem gekrümmten oder gefalteten Teil
des Umfangs angeordnet ist, oder durch das Erfordernis, wenn die
Verbindungsebene senkrecht zu der Achse eines rohrförmigen Teils
verläuft,
weil in diesem Fall die Verriegelungsebene wenigstens in einem gewissen
Ausmaß über den
Umfang gekrümmt
oder eingehüllt
ist, und im Falle eines vollständigen
Rohres kann die Verriegelungsebene geschlossen sein, z. B. zu einer
zylindrischen Form.
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Die
Verbindung der Hakenstrukturen kann auf verschiedene Arten mit entsprechenden
Strukturerfordernissen erfolgen. Die Hinterschneidung oder Kopf-und-Hals-Strukturen
sind so ausgebildet, daß sie
eine Trennung in der verbindenden Richtung verhindern. Ein Zusammenbau
in ausschließlich
dieser Richtung ist möglich,
wenn die Hakenteile in der Verbindungslinienrichtung in der Verriegelungsebene elastisch
sind, um das Einsetzen des positiven Teils in das negative Teil
durch die zugängliche
Randöffnung
zu dem Hohlraum des negativen Teils zu ermöglichen, beispielsweise durch
Zusammendrücken des
positiven Teils oder ausdehnen des negativen Teils unter Verwendung
der plastischen Eigenschaft des Materials oder der federbeaufschlagten
Vorsprünge,
was die Verwendung von gänzlich
geschlossenen negativen Teilen ermöglicht. Zum Zwecke der besten
Festigkeit des abschließenden
Zusammenbaus und eines einfachen Designs ist es bevorzugt, daß die Hakenstrukturen
im wesentlichen starr gegen Verformungen innerhalb der Verriegelungsebene
sind, was seinerseits bedeutet, daß die positiven und negativen
Strukturteile in einer lateralen Richtung zu der Verriegelungsebene
zu verbinden sind, d. h. mit einer Bewegung, die wenigstens eine
Komponente in der senkrechten Richtung zu der Verriegelungsebene
hat, bevorzugt auf eine solche Weise, daß entsprechende Strukturteile
der positiven und negativen Haken im wesentlichen direkt in Eingriff
geraten. Dies erfordert normalerweise, daß die Hakenteile jeweils wenigstens
eine Fläche
haben, die im wesentlichen parallel zu der Verriegelungsebene für den anderen
Hakenteil offen oder zugänglich
ist, so daß die
jeweiligen Flächen
so angeordnet werden können,
daß sie
einander zugewandt sind, und dann in Eingriff in einer Richtung
senkrecht zu der Verriegelungsebene bewegt werden. Insbesondere
muß der
Hohlraum des negativen Teils offen sein, so daß er von dieser senkrechten
Richtung zugänglich
ist. Wenn die Teile starr gegen Ablenkung in der Normalrichtung
zu der Verriegelungsebene sind, kann dieses Verbindungsprinzip verwendet
werden, wenn die zu verbindenden Teile in der Normalrichtung bewegt
werden können,
um in Eingriff mit den zugewandten Hakenteilen zu gelangen. Dies
bedeutet, daß die
Teile im wesentlichen während
des Zusammenbaus nicht in der verbindenden Richtung bewegt werden,
sondern in einer Richtung, die wenigstens eine Komponente in der
Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene hat. Dies ist leicht möglich, wenn
nur eine Hakenstruktur in der Verbindung oder wenn mehrere Haken
an einer im wesentlichen flachen verriegelnden Ebene oder einer
verriegelnden Ebene ohne Krümmung
entlang der Verbindungslinie vorhanden sind, da in den letzteren
Fällen
alle Haken gleichzeitig durch die senkrecht gerichtete Bewegung
in Eingriff geraten können.
Wenn mehrere Haken in einer verriegelnden Ebene mit einer Krümmung entlang
der Verbindungslinie angeordnet sind, ist der Zusammenbau auch möglich, wenn
die Hakenstrukturen in der Bewegungsrichtung vorstehen, beispielsweise
zwei diametral angeordnete Haken an einem Rohr, das eine zylindrische
verriegelnde Ebene hat.
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Eine
bevorzugte Art der Anordnung zum Zusammenbau besteht darin, die
Hakenstrukturen flexibel zu machen, vorzugsweise elastisch, in der
Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene, damit die Haken seitlich
aus der verriegelnden Eben ablenkbar sind, wodurch ein hoher Grand
an Anpassungsfähigkeit
erreicht wird. Obwohl die Teile beispielsweise auf dieselbe Weise,
wie oben für
starre Haken beschrieben, verbindbar sind, ist es nun auch möglich, den Zusammenbau
durch Bewegungen in der verbindenden Richtung auszuführen. Dies
kann beispielsweise stattfinden, in dem die zusammenpassenden Hakenteile
seitlich aus der verriegelnden Ebene wenigstens während des
Durchgangs der Hinterschneidung oder der Kopfteile gebogen werden,
wonach die Hakenteile wieder in die verriegelnde Ebene gebracht
werden, um den Eingriff zu vervollständigen. Bevorzugt sind die
Haken nicht nur abbiegbar, sondern mit einer Vorspannung entweder
in die offene und eingriffsfreie Position elastisch, wobei in diesem
Fall ein zusätzlicher
Verriegelungsring benötigt
wird, oder bevorzugt in die geschlossene oder Eingriffsposition,
wodurch Eigenschaften der Schnappverriegelung und Selbstverriegelung
gegeben sind. Mehrere Haken können selbst
an einer gekrümmten
verriegelnden Ebene oder wahlweisen Krümmung verbunden werden, wobei
die mehreren Haken auch dazu dienen können, eine Trennung in Richtungen
normal zu der verriegelnden Ebene zu verhindern, was weiter unten
erläutert
wird. Wenigstens einer der positiven und negativen Hakenteile sollte
auf die angegebene Weise flexibel sein, oder alternativ können beide
flexibel sein. Der positive Modusteil kann als solcher flexibel sein,
während
der negative Modusteil flexibel gemacht sein kann, in dem den physischen
Strukturen eine gleiche Flexibilität gegeben wird, die den negativen
Hakenteil umgeben, d. h. das Material, in dem der Hohlraum gebildet
ist. Die Flexibilität
kann auf an sich bekannte Arten vorgesehen sein, beispielsweise durch
Auswahl eines flexiblen Materials oder durch Verringerung der Strukturdicke
oder -breite, entlang der Hakenstruktur oder bei speziellen Teilen
davon, um das Biegen zu gewünschten
Stellen zu steuern, beispielsweise nahe dem Befestigungspunkt zu
dem zu verbindenden Teil. Hakenstrukturen, die einen engen Teil
nach Definition in der Verbindungslinienrichtung haben, wie der
Hals bei Kopf-und-Hals-Hakentypen, haben automatisch eine Biegekonzentration, wenn
nicht durch Variationen in der Dicke oder in dem Material gegengewirkt
wird.
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Die
beschriebenen Haken sind allgemein ausgezeichnete geeignet, eine
Trennung oder Bewegungen des Primärteils und Sekundärteils in
der verbindenden Richtung und in Umfangsrichtung zu verhindern.
Jedoch können
spezielle Vorsichtsmaßnahmen
erforderlich sein, um ein Halten in der Normalrichtung zu der verriegelnden
Ebene sicher zu stellen, nachfolgend als die „dritte" Richtung bezeichnet, und es ist bevorzugt,
daß die
verriegelnden Strukturen Mittel für diesen Zweck haben. Die Hakenstrukturen
bieten ein solches Halten unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise
im Fall von mehr als einem Haken, die in einer verriegelnden Ebene
angeordnet sind, die entlang der Verbindungslinie gekrümmt ist.
Bei einer Verbindung dieser Art wird eine Trennkraft des Abschertyps
auf die Primär-
und Sekundärteile
der Verbindung in einer radialen Richtung zu einem ersten Haken
ausgeübt,
wobei die Kraft tangential oder wenigstens teilweise tangential
zu einem zweiten Haken an der gekrümmten verriegelnden Ebene und
damit entsprechend blockiert wird, vorausgesetzt, daß die tangentialen
Richtungen zu der verriegelnden Ebene an den ersten und zweiten Haken
nicht parallel zueinander sind. Obwohl wenigstens zwei Haken ausreichend
sind, wenn sie auf die erläuterte
Weise angeordnet werden, ist es allgemein bevorzugt, wenigstens
drei und bevorzugt mehr Haken zu verwenden, wenn diese Art der Bewegungsblockierung
in der dritten Richtung erfolgen soll. Die verschiedenen Strukturen
können
asymmetrisch positioniert sein, sie sind jedoch bevorzugt symmetrisch
entlang der Verbindungslinie, beispielsweise mit einer 120-Grad-Trennung
für drei
Haken an einem vollständig
rohrförmigen
Teil.
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Es
ist bevorzugt, zusätzliche
Merkmale zu verwenden, andere als die grundsätzlichen Hakeneigenschaften,
die oben beschrieben sind, um das Halten in der dritten Richtung
sicher zu stellen, entweder allein oder als Zusatz zu angeordneten
Hakenmitteln. Solche zusätzlichen
Merkmale können
entweder vollständig
getrennt von dem Rohr und den Hakenstrukturen sein oder ein Teil
dieser grundsätzlichen
Strukturen. Bekannte Befestigungen und Verbindungsfittingsdetails
können
als getrennte Merkmale verwendet werden, wie Befestigungsringe,
Klebemittel etc., obwohl solche Mittel Nachteile der allgemeinen
Art mit sich bringen können,
die in der Einleitung diskutiert sind. Ein bevorzugtes Trennmittel
besteht darin, einen festen Körpereinsatz
im Inneren des rohrförmigen
Teils zu verwenden, der wenigstens da positioniert ist, wo sich
Haken befinden, der sich jedoch auch länger in der axialen Richtung
erstrecken kann. Wenn der Körper
ein Spiel zur Innenwand des Rohres hat, das kleiner ist als die
Hakendicke in der radialen oder dritten Richtung, verhindert er
wirksam den Hakenaustritt in der dritten Richtung. Diese Option
ist von speziellem Wert, wenn das rohrförmige Teil dazu bestimmt ist,
ein Objekt aufzunehmen, z. B., wenn das rohrförmige Teil einen Behälter für ein Objekt
bilden soll oder eine Hülse
umfassen soll, etc., da in diesem Fall die Verriegelung ohne zusätzliche
Mittel oder Nachteile erreicht wird.
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Die
Mittel können
an dem Primärteil
oder Sekundärteil
anders als an den Hakenteilen zum Halten in der dritten Richtung
vorgesehen sein. Es können Flächen an
einem Teil oder an beiden Teilen vorgesehen sein, die sich bei dem
endgültigen
Zusammenbau auf solche Weise überlappen,
daß die Überlappung
die Teile daran hindert, in der dritten Richtung zueinander verlagert
zu werden. Wenigstens zwei solche Flächen können benötigt werden, um eine Trennung
in einer von zwei gegenüberliegenden Scherrichtungen
zu verhindern. Ein Merkmal dieser Art ist ein oder mehrere Scharniere
zwischen den zu verbindenden Teilen, die die Option von Überlappungen
vollständig
vermeiden und aus einem Material verringerter Dicke bestehen können, wie
an sich bekannt ist. Wenn die zu verbindenden Teile eine gewisse
Elastizität
haben, kann die Scharnierfunktion durch eine Gesamtdeformation der
Teile erfolgen. Das Scharnier beeinflußt die verbindende Bewegung,
die als eine Drehbewegung um das Scharnier erfolgt. Beispielsweise
können Überlappungen
an rohrförmigen
Teilen oder Scharniere entlang einer axialen Linie des Rohrumfangs
positioniert sein, wenn die Verbindungsebene axial ist, und an wenigstens
einem Punkt an dem Endumfang, wenn die Verbindungsebene senkrecht
zu der Rohrachse verläuft.
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Die
Verhinderung der Freigabe in der dritten Richtung kann auch durch
das Design der Hakenstrukturen selbst erfolgen, indem Strukturen
eingeschlossen werden, die die relative Bewegung in der dritten
Richtung zwischen den positiven und negativen Hakenteilen begrenzen.
Wenn die verbindende Bewegung zwischen den Hakenteilen lateral ist,
d. h. in der Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene, sollten
die Strukturen verhindern, daß die
Hakenteile länger
wandern können,
als dies für
den Eingriff erforderlich ist. Dies kann allgemein bewerkstelligt
werden, auch bei sehr dünnen,
zu verbindenden Teilen, durch Anschlagflächen, die entweder an dem distalen
oder dem proximalen Ende von allen Hakenteilen positioniert werden,
gesehen in der lateralen Bewegungsrichtung. Die Anschlagflächen können außerhalb
der inneren oder äußeren Umfangsgrenzen
der zu verbindenden Teile in einer überlappenden Weise angeordnet
werden, was speziell in dem Fall von Teilen verschiedener Dicke
erfolgen kann ohne Austausch zwischen Festigkeit und lateralen Abmessungen,
wenn die Strukturen sich innerhalb der Grenzen des dickeren Teils
befinden. Eine allgemeine Art des Vorsehens von Anschlagflächen, die
ohne Ausbildung an seitlichen Abmessungen verwendet werden kann,
besteht in der Verwendung von Hakendicke, d. h. deren Ausdehnung
in der Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene oder, in dem vorliegenden
Kontext, der dritten Richtung. Die Dicke kann zu diesen Zwecken
verwendet werden, indem wenigstens ein Teil der Hakenkontur in der
verriegelnden Ebene mit einem sich verengenden Profil versehen wird,
bei Bewegung in der dritten Richtung, beispielsweise mit einem geneigten
geradlinigen, gekrümmten
oder Sägezahnprofil,
das in einem allgemeinen Winkel zu der dritten Richtung verläuft, um
sich zu verengen und eine Keilwirkung zu erzeugen, oder flach im
Falle von abgestuften Flächen,
wobei ein Stoppeffekt an dem Hakenteil bei dem gewünschten
Level in der dritten Richtung erfolgt. Der verengende Charakter
sollte an wenigstens einem der positiven und negativen Teilen des
Hakens erfolgen, jedoch bevorzugt an beiden, um die Anschlagkontaktfläche zu optimieren.
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Die
Hakenstrukturdicke kann für
andere Zwecke als für
die Verriegelung in der dritten Richtung benutzt werden. Die distale
Fläche
des positiven Hakenteils, gesehen in der Bewegungsrichtung in der
Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene während des Verriegelns, kann
gepunktet oder abgeschrägt
werden, in einer oder zwei Richtungen, wie an einem Bootskörper, zu
selbst-zentrierenden Zwecken relativ zu dem negativen Teilhohlraum
an der Außenseite,
wenn sich der positive Hakenteil dem negativen Hakenteil nähert. Auf ähnliche
Weise kann dem negativen Hakenteil ein sich zu der proximalen Hohlraumfläche erweiterndes
Profil gegeben werden, das sich möglicherweise auch zu seiner Öffnung an
dem Teilende erweitert, um das gegenseitige Zentrieren der Teile
während
des Zusammenbaus zu unterstützen.
Ein alternativer Vorschlag ist die Verwendung der Dicke für Schnappverriegelungseigenschaften,
um eine Hakenteiltrennung nach der Verbindung zu verhindern, beispielsweise
in dem die Flächen
sich in der Bewegungsrichtung erweitern oder konkav sind, was beispielsweise
dann vorteilhaft sein kann, wenn ein getrenntes Zwischenhakenstrukturteil
verwendet wird, wenn die Hakenteile nicht elastisch sind, sondern
physisch in der dritten Richtung gehalten werden müssen, oder
als ein unterstützendes
Merkmal. Eine finale Option besteht darin, das Hakenkonturprofil
im wesentlichen geradlinig in der Bewegungsrichtung zu machen, beispielsweise um
eine Zusammenbaubewegung eines freien Schertyps zu ermöglichen,
wie beschrieben, oder um zu verhindern, daß Kräfte mit einer Komponente in der
verriegelnden Ebene, wie parallel zu der Verbindungslinie oder der
verbindenden Richtung in eine laterale Ablenkungskraft auf die Hakenstrukturen
umgewandelt werden, wenn dies nicht als wünschenswert betrachtet wird.
Die verschiedenen beschriebenen Formen können gemischt werden, und beispielsweise
können
schräge
Flächen
verwendet werden, wenn dies zu Führungszwecken
erforderlich ist, wie bei anderen Teilen der Hakenstrukturen beschrieben ist,
die gerade gehalten werden, um Ablenkungskräfte zu vermeiden. Die Hakenstrukturen
können
andere Details wie einen Griff, Öffnung
oder Hinterschnitt für
manuellen Zugang oder das Einsetzen eines Werkzeugs zum Lösen enthalten.
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Obwohl
das Hakenstrukturprofil in der Dickenrichtung, normal zu der verriegelnden
Ebene, jede Form haben kann, beispielsweise einen Kopf-und-Hals-Typ
mit Rotationssymmetrie, wie mit einem Kugelkopf und einem Zylinderhals,
ist es bevorzugt, daß die
Haken allgemein flach sind mit einer größeren maximalen Breite in der
Verbindungslinienrichtung der verriegelnden Ebene als der maximalen Dicke
in der Normalrichtung zu der verriegelnden Ebene. Bevorzugt ist
das Verhältnis
der Breite zur Dicke größer als
1,5, bevorzugt größer als
2. Absolute Abmessungen sind abhängig
von der Natur der zu verbindenden Teile, und allgemeine Werte können nicht
angegeben werden.
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Die
Hakenstrukturen können
aus jedem Material wie Metall, Glas oder Kunststoff bestehen. Wie erwähnt, können sie
starr sein, wenn eine Verbindungsmethode des Schertyps verwendet
wird, oder weich im Falle zusätzlicher
Positionssicherungsmittel für
die Haken bei dem Zusammenbau. Bevorzugt ist wenigstens ein Hakenstrukturmodus,
am meisten bevorzugt beide, aus einem elastischen Material hergestellt,
um die Verwendung der lateralen Biegeverbindungsmethode zu ermöglichen,
und in diesem Falle ist das bevorzugte Material Kunststoff, beispielsweise
Polymethylmetacrylat, Polycarbonat, Polyolefine, Polystyrol, Polyester
etc. Die positive Hakenstruktur kann getrennt von den zu verbindenden Teilen
hergestellt werden, bevorzugt sind wenigstens die positiven Hakenstrukturen
an dem Primärteil
integral mit diesem gemacht, am meisten bevorzugt sind die Hakenstrukturen
an beiden zu verbindenden Teilen integral mit ihren jeweiligen Teilen.
Wenn das integrale bevorzugte Herstellungsmaterial Kunststoff ist,
kann das Herstellungsverfahren jeder Art von Spritzguß sein,
obwohl die Strukturen auch durch Schneiden, Schleifen, Stanzen etc.
gebildet sein können.
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Die
verschiedenen Arten des Zusammenbaus der Hakenstrukturen sind in
Verbindung mit den verschiedenen Bewegungen der zu verbindenden Teile
und der Hakenteile beschrieben worden. Allgemein ist das Verfahren
auf der Basis eines seitlichen Biegens von elastischen Hakenteilen
bevorzugt und Verbindungsbewegungen in der verbindenden Richtung,
wie definiert. Es ist möglich,
nicht-identische positive und negative Formen zu verwenden, um Mobilität in dem
endgültigen
Zusammenbau zu erhalten. Wenn beispielsweise das negative Kopfteil
in der verbindenden Richtung größer ist
als das positive Kopfteil, während
das negative Halsteil kürzer
ist als das positive Halsteil, ermöglicht die endgültige Verbindung
es den verbundenen Teilen, sich zwischen zwei Extremen hin- und
herzubewegen. Wenn gleiche Breiten in den Verbindungslinienrichtungen
vorliegen, ist eine winkelmäßige oder
laterale Bewegbarkeit zwischen Extremen möglich. In vielen Fällen ist es
jedoch bevorzugt, eine im wesentlichen starre Verbindung zu haben,
und die Toleranzen in diesen Richtungen sollten klein oder 0 sein.
Die zu verbindenden Teile haben allgemein jeweils einen Rand oder
ein Ende und eine zugehörige
Verbindungsebene, die dem anderen Teil in dem Zusammenbau zugewandt
ist, und es ist möglich,
die Haken so anzuordnen, daß diese
Ränder
einen Zwischenraum zwischen sich in der endgültigen Verbindung haben und demnach
die Verbindungsebenen getrennt sind. Am meisten bevorzugt ist jedoch,
daß die
Haken so angeordnet sind, daß die
Enden oder Ränder
dicht beieinander liegen oder bevorzugt wenigstens irgendwo aneinander
anliegen, z. B. so, daß die
Verbindungsebenen sich wenigstens berühren und bevorzugt zusammenfallen
und die jeweiligen Verbindungslinien verschmelzen.
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Die
Verbindungsprinzipien der Erfindung können bei allen Anwendungen
verwendet werden, bei denen es wünschenswert
ist, von den Vorteilen zu profitieren. Wie in der Einleitung erwähnt, ist
die Erfindung von speziellem Wert bei Anwendungen mit hoher Anforderung.
Eine bevorzugte Verwendung liegt da, wo Primär- und Sekundärteil einen
Behälter bilden,
bevorzugt einen allgemein rohrförmigen
Behälter,
und insbesondere dann, wenn ein festes Teil darin aufgenommen ist.
Das feste Teil kann seinerseits ein Behälter für einen Inhalt sein, wie ein
medizinisches Präparat
oder Vorläufer
für ein
solches Präparat.
Der feste Teil kann eine Ampulle oder Hülse einer Spritzenart sein
und einen oder mehrere Kolben zur Abgabe des Inhalts haben, und
der Behälter
kann in diesem Fall eine Öffnung
für einen
Kolben haben und eine Befestigung für einen Auslaß wie eine
Nadel. Als ein Beispiel ist die Erfindung erfolgreich für einen
Behälter
für eine
Ampulle eines Glaspatronentyps für
medizinische Präparate
verwendet worden, die in einer Vorrichtung zu benutzen ist, wie
dies beispielsweise in der anhängigen
Anmeldung SE 9602611-7 offenbart ist, mit einem Abgabemechanismus
für den
Ampulleninhalt. Mehrere Vorteile der Erfindung werden bei dieser
Verwendung benutzt. Unter diesen sind eine partikelfreie und saubere
Herstellung und eine automatisierte Schnappverriegelungsmontage,
ein verriegelnder Festkörper
in dem Behälter
mit einer nichtlösbaren
Verriegelung, solange keine sichtbare Zerstörung auftritt, eine Winkelverriegelung,
um einen Eingriff eines Nadelhalters mit einem Gewindekolbenmechanismus
zu ermöglichen, gleichförmige Außenabmessungen
zum Minimieren der Größe der Abgabevorrichtung
mit erlaubter axialer Beweglichkeit zwischen der Vorrichtung und
der Patrone, gleichmäßiges Gießen zum
Bereitstellen aller notwendigen Führungs- und Befestigungsstrukturen
für den
Abgabemechanismus etc.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Prinzipien der Erfindung auch verwendet werden, um eine Ampulle
an der Abgabevorrichtung zu befestigen, beispielsweise an ihrem
Gehäuse
oder an dem Abgabemechanismus, wobei in diesem Falle die Behälterampulle
als das Primärteil
und die Abgabevorrichtung als ein Sekundärteil betrachtet werden können.
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Zusammenfassung
der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische
Darstellung von zwei rohrförmigen
Teilen, die an einer axialen Verbindungsebene verbunden sind.
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2 zeigt eine schematische
Darstellung von zwei rohrförmigen
Teilen, die an einer Verbindungsebene senkrecht zu der Rohrachse
verbunden sind.
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3A bis 3F zeigen schematisch verschiedene Alternativen
von Hakenstrukturen.
-
4A bis 4D zeigen einen Querschnitt durch eine
Hakenstruktur gemäß 3C und illustrieren verschiedene
Formalternativen für
die Dickenerstreckung von Hakenstrukturen.
-
5A und 5B zeigen eine Vorderansicht einer Hakenstruktur
gemäß 3C und erläutern verschiedene
Formalternativen für
die Dickenerstreckung der Hakenstrukturen.
-
6A bis 6C zeigen in Ansichten und im Schnitt
eine Ausführungsform
mit einem Fingergriffteil, gezeigt in 6A,
und ein Hülsenteil,
gezeigt in 6B, die verbindbar
sind, um ein Gehäuse
für eine Patrone
mit funktionalen Details zu schaffen, die in 6C gezeigt sind.
-
7A und 7B zeigen in einer Ansicht und im Schnitt
eine Ausführungsform
mit zwei rohrförmigen
Teilen, die verbindbar sind, um ein Gehäuse für eine Patrone ähnlich derjenigen
gemäß 6 zu schaffen.
-
Beschreibung
der Zeichnungen
-
In 1 sind zwei rohrförmige Teile
in der Form von Halbrohren 1 und 1' gezeigt, die zu einem vollständigen Rohr
mit einer Achse 2 an einer theoretischen Verbindungsebene 3 verbunden
sind, in der die zwei Verbindungslinien 4 und 4' liegen. Die
Hakenstrukturen in der Form eines Feldes von schematischen Pfeilen 5 und 5' erstrecken
sich im wesentlichen in der verbindenden Richtung, wie definiert.
Positive Hakenstrukturen 5 stehen von der Verbindungslinie 4 des
Halbrohres 1 und 5' von
der Verbindungslinie 4' des
Teils 1' vor.
Negative Hakenstrukturlöcher
sind an Teil 1 an der Verbindungslinie 4' und an Teil 1' an der Verbindungslinie 4 angeordnet.
Die positiven und negativen Strukturen sind zusammengesetzt in gekrümmten Verriegelungsebenen 6 und 6' dargestellt,
grob angedeutet durch gestrichelte Linien 7 und 7'. Es ist zu
sehen, daß die
Verbindungslinie 4 sich sowohl in der Verbindungsebene 3 als auch
der verriegelnden Ebene 6 und die Verbindungslinie 4' sowohl in der
Verbindungsebene 3 als auch der verriegelnden Ebene 6' befinden. Zum
Zusammenbau oder Auseinandernehmen des vollständigen Rohres können die
Teile 1 und 1' auf
eine abscherende Weise bewegt werden, wie durch Pfeile 8 und 8' angedeutet, über eine
Strecke, die wenigstens der Hakendicke in diesen Richtungen entspricht.
Diese Option ist auch für
vollständig
starre Haken verwendbar. Ein alternatives Zusammensetzen des vollständigen Rohres
kann durch Bewegen der Teile 1 und 1' aufeinander
zu in der verbindenden Richtung, wie definiert, erfolgen, wie durch
die entgegengesetzten Pfeile 9 und 9' angezeigt ist.
Bei dieser Option ist es bevorzugt, daß die Hakenstrukturen flexibel sind,
um eine seitliche Ablenkung in einer Richtung normal zu den jeweiligen
Verriegelungsebenen 6 und 6' während des Durchgangs des positiven
Pfeilkopfs nach oben zu dem negativen Pfeilkopf zu ermöglichen,
während
diese komplementären
Strukturen verriegelt werden, bevorzugt durch Zurückbiegen
in die Verriegelungsebene. Eine (nicht dargestellte) Alternative
besteht in dem gänzlichen
Entfernen einer der Verriegelungsebenen, beispielsweise 6', mit ihren
Hakenstrukturen 5' und
der Verbindungslinie 4' und
Ersetzen derselben durch ein Scharnier oder nur durch ein kontinuierliches
Teil des Rohres, so daß die zwei
Teile 1 und 1' tatsächlich Teile
derselben Rohrstruktur sind. Das Zusammensetzen und Auseinandernehmen
der verbleibenden Hakenstrukturen 5 an der Verbindungslinie 4 in
der Verriegelungsebene 6 kann nun stattfinden durch eine
Drehbewegung um das Scharnier oder, wenn kein Scharnier vorgesehen ist,
durch Verwenden der Flexibilität
des Rohrmaterials. Auch bei dieser Verbindungsalternative ist es
bevorzugt, daß die
Hakenstrukturen flexibel sind, wie beschrieben. Die Hakenflexibilität kann dadurch
erreicht werden, daß entweder
die positiven Hakenstrukturen, das Material zwischen den negativen
Hakenstrukturen oder beides flexibel gemacht werden.
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In 2 sind zwei rohrförmige Teile
in der Form von zwei Längen
von vollständigen
Rohren 21 und 21' gezeigt,
die zu einem vollständigen
Rohr mit einer Achse 22 an einer theoretischen Verbindungsebene 23 verbunden
sind, in der eine einzige geschlossene kreisförmige Verbindungslinie 24 liegt. Hakenstrukturen
in der Form von diametralen Paaren von schematischen Pfeilen 25 und 25' erstrecken sich
im wesentlichen in der verbindenden Richtung, wie definiert.
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Positive
Hakenstrukturen 25 stehen von der Verbindungslinie 24 der
Rohrlänge 21 und 25' von der Teillänge 21' vor. Entsprechende
negative Hakenstrukturlöcher
sind an Teilen 21 und 21' ausgebildet und erstrecken sich
von der Verbindungslinie 24 weg. Bei der dargestellten
Ausführungsform
haben beide Teile 21 und 21' sowohl positive als auch negative
Strukturen, obwohl es auch möglich
ist, das jedes Teile nur einen Modustyp hat, angezeigt durch gestrichelte
Pfeile, die als spiegelverkehrte Pfeile 25 gezeigt sind.
Die positiven und negativen Strukturen sind zusammengesetzt in einer
gekrümmten,
ringförmigen
verriegelnden Ebene 26, grob begrenzt durch gestrichelte
Linien 27 und 27'.
Die Verbindungslinie 24 liegt sowohl in der Verbindungsebene 23 als
auch in der verriegelnden Ebene 26. Um das vollständige Rohr
zusammenzusetzen oder zu trennen, können die Teile 21 und 21' auf eine abscherende
Weise, angezeigt durch Pfeile 28 und 28', über eine
Strecke bewegt werden, die wenigstens der Hakendicke in diesen Richtungen
entspricht, vorausgesetzt, daß nur einer
der Hakensätze 25 oder 25' vorhanden ist,
oder wenn wenigstens der Hakensatz 25 flexibel ist, um eine
seitliche Ablenkung in der radialen Richtung zu ermöglichen,
bis die positiven und negativen Strukturen eingreifen. Alternativ
und bevorzugt kann der Zusammenbau des vollen Rohres erfolgen, indem
die Teile 21 und 21' in
der verbindenden Richtung, wie definiert, aufeinander zu bewegt
werden, wie durch die entgegengesetzten Pfeile 29 und 29' angezeigt ist.
Bei dieser Option ist bevorzugt, daß die Hakenstrukturen flexibel
sind, um ihre seitliche Ablenkung in einer Richtung senkrecht zu
der jeweiligen verriegelnden Ebene 26 während des Durchgangs des positiven
Pfeilkopfs zu dem negativen Pfeilkopf zu ermöglichen, wobei diese komplementären Strukturen sich
verriegeln können,
bevorzugt durch Zurückbiegen
in die verriegelnde Ebene. Wenn diametral angeordneten Hakensätze 25 und 25' vorhanden sind, dient
die Anordnung zur Verhinderung der Freigabe nicht nur in den Umfangsrichtungen
der verbindenden Richtung, sondern auch in der dritten Richtung senkrecht
zu der verriegelnden Ebene oder in radialen Richtungen. Wenn z.
B. eine abscherende Trennkraft gemäß den Pfeilen 28 und 28' aufgewendet wird,
wirken dieser Kraft die Hakenstrukturen 25 entgegen, jedoch
nicht die Hakenstrukturen 25'.
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Die 3A bis 3F zeigen schematisch verschiedene Alternativen
von Hakenstrukturen. In all den Figuren ist angenommen, daß ein oberes
Teil 31 mit einem unteren Teil 31' entlang einer Verbindungslinie 34 verbunden
ist. Was in jeder Figur gezeigt ist, kann als wenigstens ein Teil
der verriegelnden Ebene 36 betrachtet werden, obwohl die
verriegelnde Ebene sich länger
in der Verbindungslinienrichtung erstrecken kann. Die verriegelnde
Ebene 36 kann flach sein, wie in den Figuren gezeigt, ist
aber bei den meisten Anwendungen gekrümmt, entweder in der verbindenden
Richtung, wie in 1 gezeigt
und durch den Pfeil 32 angedeutet, oder in der Verbindungslinienrichtung,
wie in 2 gezeigt und
durch einen Pfeil 33 angedeutet. In 3A sind die Verriegelungsstrukturen 35 und 35' einfache Vorsprünge mit
konstanter Breite in der Richtung der Verbindungslinie 34,
jedoch geneigt sowohl gegenüber
der Verbindungslinienrichtung und der verbindenden Richtung, um
hierdurch eine Hinterschneidung gegen Trennkräfte in der verbindenden Richtung
zu formen, wie durch Pfeile 37 und 37' dargestellt
ist. Wenn nur Hakenstrukturen mit gleicher Neigung vorhanden sind,
wie durch die zwei Hakenstrukturen 35 gezeigt, können die
Teile 31 und 31' durch
eine entsprechend schräge
Bewegung verbunden werden, wie durch Pfeil 38 angedeutet,
wobei die Bewegung entweder geradlinig, gekrümmt oder drehend in Abhängigkeit von
der Krümmung
der verriegelnden Ebene ist. Wenn auch andere Hakenstrukturen unterschiedlicher
Neigung vorhanden sind, wie durch den einzelnen Haken 35' gezeigt, ist
das Verriegeln und Entriegeln durch schräg gerichtete Bewegungen nicht möglich. Allgemein
können
alle Haken den 3A bis 3F verbunden werden entweder
durch relative Bewegungen zwischen den Teilen 31 und 31' eines Schertyps
in Richtungen senkrecht zu dem Papier, abhängig von der Krümmung der
Verbindungsebene 36, wie vollständiger in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben ist, oder durch Bewegungen
in den verbindenden Richtungen 37 und 37' unter Benutzung
flexibler Haken, die seitlich in der senkrechten Richtung ausbiegen
können.
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In 3B haben die Hakenstrukturen
den Kopf-und-Hals-Typ mit einem breiteren Kopfteil 35 in der
Verbindungslinienrichtung und einem engeren Halsteil 35'. Die Hakenstrukturen
sind hier in dem Sinn symmetrisch, daß der Raum zwischen zwei positiven
Hakenteilen ein negatives Hakenteil derselben Form wie das positive
Hakenteil formt, so daß die resultierende
Verbindungskontur regulär
mäandert und
die Verbindungsteile 31 und 31' symmetrische Ränder oder Enden an der Verbindungslinie
haben.
-
In 4C haben Hakenstrukturen
Köpfe 35 und
Hälse 35', jedoch mit
gerundeten vorstehenden Köpfen 35 zur
Vereinfachung des Zusammenbaus. Die Strukturen sind in demselben
Sinn symmetrisch, wie bezüglich 3B beschrieben.
-
Die
Hakenstrukturen der 4D haben
einen Kopf 35 und einen Hals 35', sind jedoch allgemein geformt
wie Pfeile, was den Zusammenbau erleichtert. Obwohl diese Strukturen
nicht symmetrisch sind in dem obigen Sinne, ist hier dargestellt,
daß beide
Teile 31 und 31' sowohl
positive als auch negative Hakenstrukturen haben. Wie gezeigt, hat
die Pfeilkopfbasis, d. h. das Pfeilkopfteil nächst der Verbindungslinie,
Teile parallel zu der Verbindungslinie, um eine sehr starre Anlage
gegen Trennkräfte
in der verbindenden Richtung hervorzurufen.
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In 3E ist die bevorzugte pfeilartige
Hakenstruktur mit Kopf 35 und Hals 35' zu einer symmetrischen
Kontur modifiziert, wie erläutert.
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In 3F haben beide Teile 31 und 31' nur negative
Hakenstrukturen und sind verbunden unter Verwendung von Zwischenstücken 39 mit
zwei gegenüberliegenden
positiven Hakenteilen einer allgemeinen Pfeilform.
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Die 4A bis 4D zeigen einen Querschnitt durch eine
Hakenstruktur gemäß 3C und zeigen verschiedene
Formalternativen für
die Dickenerstreckung der Hakenstruktur. In den Figuren ist Position 41 die
positive Hakenstruktur und 42 die negative Struktur mit
einem Hohlraum mit einem engeren Hals 43 rechts und breiteren
Kopfteil 44 links. In allen Figuren werden die positiven
und negativen Strukturen in Richtung der Pfeile 45 und 45' verbunden,
mit einer Scherzusammenbewegung, wie erläutert, oder dem letzten Teil
einer Zusammenbaubewegung mit einem lateralen Hakenstrukturbiegen,
bevor die Strukturen zum Vollenden des Verriegelungsvorgangs zurückbiegen.
In 4A hat die Dickenabmessung
der Teile einen passenden schrägen
Querschnitt, so daß die Teilflächen 46 und 46' in dem letzten
Teil einer Zusammenbaubewegung in Richtung von Pfeilen 45 und 45' in Kontakt
geraten. Dies kann dem Zweck dienen, als ein Anschlag gegen weitere
Bewegungen in der dritten Richtung zu wirken, wie beschrieben, jedoch
kann die schräge
Frontfläche 46 der
positiven Hakenstruktur auch das seitliche Abbiegen eines flexiblen
Hakens während
früher
Zustände
einer Montagebewegung in der verbindenden Richtung erleichtern.
In 4B haben die Frontflächen 46 und 46' einen schrägen Abschnitt
umgekehrt zu 4A, was verwendbar
ist, um eine Verriegelung gegen Freigabe hervorzurufen, nachdem
der Eintrittswiderstand beim Zusammenbau überwunden ist. 4C zeigt einen doppelt geneigten Abschnitt,
der passende angespitzte Abschnitte innerhalb der Dickengrenzen der
Hakenstrukturen bildet, was dazu dienen kann, Bewegungen in beiden
lateralen Richtungen zu verhindern, nachdem der Eintrittswiderstand
beim Zusammenbau überwunden
ist. 4D mit flachen
Anschlagflächen
dient zur Verhinderung einer weiteren Bewegung senkrecht zu der
Verbindungsebene, nachdem die Hakenstrukturen im Eingriff miteinander stehen.
Obwohl eine einzige Anschlagsflächenkonstruktion
ausreichend ist, sind zwei dargestellt. Eine erste Anschlagfläche 47 an
dem positiven Teil 41 kommt in Anlage an die Anschlagfläche 47' an dem negativen
Teil 42, wobei die Fläche 47' an einem Ausschnitt
in dem Teil 42 liegt, um laterale Abmessungen in dieser
Richtung zu erhalten. Eine zweite Anschlagfläche 48' an dem negativen Teil 42 bewirkt einen
Anschlag gegen eine komplementäre
Fläche 48 an
dem positiven Teil 41, wobei die Anschlagflächenkonstruktion 48' hier außerhalb
der gemeinsamen Dickengrenzen der Teile liegt. Weitere Ausschnitte
und Anschlagflächen
können
vorgesehen sein, um einen terrassenartigen Querschnitt zu erhalten.
Anschlagflächen
dieser Typen wie in 4D können auch
an den Ausführungsformen
der 4A bis 4C vorgesehen sein, um seitliche
Bewegungen zu steuern. Es ist klar, daß andere Teile der Hakenstrukturkontur
anstelle des Frontteils die gezeigten Modifikationen haben können. Sie
können
auch andere Profile haben als geradlinig, z. B. gekrümmt, sägezahnförmig oder
terrassenförmig
sein.
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Die 5A und 5B zeigen eine Vorderansicht einer Hakenstruktur
gemäß 3C und zeigen verschiedene
Formalternativen für
die Dickenerstreckung der Hakenstruktur, von deren Front aus gesehen.
In den Figuren bezeichnet Position 51 einen der zu verbindenden
Teile, von denen eine positive Hakenstruktur 52 in Richtung
des Betrachters vorsteht. Über
seine Dicke hat der Haken 52 nach unten geneigte Seiten 53,
die sich zu einem Punkt 54 annähern. Das Design kann dazu
dienen, eine Selbstzentrierung des positiven und des negativen Teils
bei der Annäherung
während
des Zusammenbaus zu erleichtern, wobei die Verbindungsbewegung entweder von
dem Schertyp ist oder auf einem seitlichen Biegen basiert, wobei
in dem letzteren Fall der enge Halsteil die gegenüberliegende
Führungsstruktur sein
kann. In 5B hat ein ähnliches
Design gekrümmte
Seiten, und die Linie 56 zeigt, daß die Front auch rückwärts geneigt
sein kann, wie in 4A,
um einen Bootskörpertyp
zu formen. Die Führungsstrukturen
können über die
gesamte Länge
der Hakenstruktur vorhanden sein oder aber begrenzt auf ihre Frontteile,
z. B. mit anderweitig beibehaltenen, normalen Konturflächen, um
eine Verlagerung der Komponenten bei Kräften in den verbindenden und
Verbindungslinienrichtungen zu vermeiden.
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Die
6A bis
6C zeigen eine Ausführungsform, bei der die Prinzipien
der vorliegenden Erfindung angewendet sind auf eine Injektionsvorrichtung,
wie sie in dem US-Patent 5,535,076 oder
EP 596 089 beschrieben ist. Allgemein
sind ein Fingergriffteil gemäß
6A und ein Hülsenteil
gemäß
6B verbunden, um ein Gehäuse für eine Zweikammerpatrone
mit funktionalen Details zu schaffen, wie dies in
6C zusammengebaut gezeigt ist. In
6A bezeichnet Position
60 den
Fingergriffverschluß mit
Flügeln
61 für den tatsächlichen
Fingergriff mit einem ringförmigen
Rand oder Ende
62 zur Anlage an der Hülse. Von dem Rand
62 stehen
vier pfeilförmige
positive Hakenstrukturen
63 vor, die symmetrisch um den
Umfangsrand angeordnet sind. Positive Hakenstrukturen
63 enden
innen an Anschlagflächen
64,
die zur Bewegungsführung
beim Zusammenbau und zur Stabilität dienen. In
6b hat ein Hülsenteil
65 in seinem
oberen Ende oder Rand zur Anlage gegen den Fingergriffrand
62 vier Aussparungen
66,
die pfeilförmige
negative Hakenstrukturengegenteile zu den positiven Hakenstrukturen
63 bilden.
Die Randabschnitte
67 zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Hakenteilen
66 können
als positive komplementäre
Hakenteile betrachtet werden. In dem unteren Ende der Hülse
65,
wie in der Zeichnung dargestellt, befindet sich ein unterer Anlagerand
68 für die Patrone
und ein äußeres Gewinde
69 zum
Befestigen einer Nadel oder anderen Auslasses aus der Patrone. Der
Fingergriff
60 kann mit der Hülse
65 zusammengesetzt
werden, indem die Teile koaxial zusammengedrückt werden, nachdem die Pfeilköpfe
63 mit
den Pfeilschäften
66 grob
zentriert werden, wobei die Anschlagflächen
64 etwas in das
Innere des Hülsenteils
65 eingesetzt
werden. Wenn eine Axialkraft ausgeübt wird, wirkt das Pfeildesign so,
daß die
Pfeilköpfe
mit den komplementären
Pfeilschaftaussparungen vollständig
zentriert werden und die positiven Pfeile
63 werden nach
innen abgelenkt und/oder die Zwischenteile
67 zwischen
den negativen Pfeilen
66 werden nach außen abgelenkt, um den Durchgang
der breiten Pfeilköpfe
63 unter
die schmalen Pfeilschaftdurchgänge
66 zu
ermöglichen, bis
die abgelenkten Teile zurückspringen
können
und ein vollständiger
Eingriff zwischen zugehörigen
Teilen erfolgt. Wie beabsichtigt, sind die Teile nun schwer zu trennen
ohne dauerhafte Beschädigung der
Teile und des festen Einsatzes, wobei ein Ablenken der positiven
Hakenteile
63 nach Innen und jegliches Biegen des Zusammenbaus
verhindert sind.
6C zeigt
einen vollständigen
Zusammenbau
600 mit dem Fingergriffteil
60, das
mit dem Hülsenteil
65, wie
beschrieben, verbunden ist, nach dem Einsetzen einer Patrone in
die Hülse.
Das Fingergriffteil
60 bildet nun einen Verschluß für die Hülse
65 mit
deren Inhalt, und an dem Rand
62 bildet der Fingergriff
60 eine
ununterbrochene Fortsetzung der Außenmantelfläche der Hülse
65. In der dargestellten
Ausführungsform
enthält
die Patrone eine Glasampulle
601 mit einem durchdringbaren
Stopper
602 an ihrem unteren Ende, der an dem Anlagerand
68 ruht,
einer unteren Kammer
603 für ein festes Präparat, einen
unteren Kolben
604, der die Ampulle in eine untere und eine
obere Kammer trennt, die obere Kammer
605, die ein Lösungsmittel
für den
Feststoff der unteren Kammer enthält, einen Bypaßabschnitt
606 für einen Lösungsmittelüberfluß zu der
unteren Kammer
603 und einen oberen Kolben
607,
der die obere Kammer
605 verschließt. Ein Kolben
608 sitzt
in einem Innengewinde in dem Fingergriff
60, und das Gewinde kann
sich in einem geradlinigen Abschnitt fortsetzen, wie an sich bekannt
ist, und in einem Druckknopf
610 enden. Der Kolben
608 kann
zusammengesetzt sein, bevor oder nachdem der Fingergriff
60 an
der Hülse
65 befestigt
ist. Die Vorrichtung kann auf bekannte Weise benutzt werden, d.
h. der Gewindekolben
608 kann gedreht werden, um den oberen
Kolben
607 vorzuschieben, bis der untere Kolben
604 zu
dem Bypaß
606 bewegt
ist, und das Lösungsmittel
in die untere Kammer gezwängt
ist, und der obere und der untere Kolben in Kontakt miteinander
geraten. Das gelöste
Präparat
kann dann durch eine Nadel oder einen anderen Auslaß (nicht
dargestellt), der durch den penetrierbaren Stopper
602 eingesetzt ist,
durch eine weitere geradlinige Bewegung des Kolbens
608 ausgestoßen werden.
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Die 7A und 7B zeigen in Ansicht und Querschnitt
eine Ausführungsform
mit zwei rohrförmigen
Teilen, die verbindbar sind, um ein Gehäuse für eine Patrone ähnlich derjenigen
gemäß 6 zu schaffen. Das zusammengesetzte
Produkt ist in einer Injektionsvorrichtung verwendbar, die in der
oben erwähnten
Patentanmeldung SE 9 602 611-7 offenbart ist. In 7A bezeichnet Position 70 ein
oberes zylindrisches Teil mit positiven pfeilförmigen Hakenstrukturen 71,
die von der Verbindungslinie 72 vorstehen, wobei diese
Hakenstrukturen an inneren Anschlagflächen (nicht dargestellt) ähnlich zu
denen bei Position 64 der 6A angeordnet
sind. Eine Gewindeanordnung 73 an dem gegenüberliegenden
Ende dient zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen und motorisierten
Kolbens. Das untere zylindrische Teil 75 ist identisch
zu der Hülse 65 der 6, wobei deren Merkmale
hier nicht wiederholt werden. Wie in 6 hat
das untere zylindrische Teil 75 negative Hakenstrukturteile,
die den positiven Hakenstrukturteilen 71 entsprechen und
darin eingreifen. Wie 7B zeigt,
werden die oberen und unteren zylindrischen Teile 70 und 75 verbunden,
um einen Behälter
zu bilden, in den eine Zweikammerpatrone, allgemein mit 76 bezeichnet,
mit denselben funktionalen Details eingesetzt wird, die mit den
Positionen 601 bis 610 in 6C beschrieben sind, obwohl die Patrone 76 etwas
länger
ist als die Patrone der 6 und
grob dem zusätzlichen
Raum in dem oberen zylindrischen Teil 70 im Vergleich zu
dem Fingergriffverschluß 60 entspricht.
Es ist ersichtlich, daß der
Mittelbereich um die Verbindungslinie 72 glatt mit im wesentlichen
konstanter Breite verläuft,
und beispielsweise eine Gleitbewegung der Anordnung in einem Behälter mit
eng passenden Abmessungen ermöglicht.