DE7233348U - Befestigungsvorrichtung - Google Patents

Description

L-S2 DT/GM

Christof Stoll KG, Waldshut

Befestigungsvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Teilen aus nichtsetzendem Werkstoff an solchen aus schwindenden Material, insbesondere bei Sitzmöbeln, wobei der Teil aus schwindendem Material mit einem unlösbar darin befestigten Verbindungselement ausgerüstet ist, das zur Aufnahme hoher Kräfte im elastischen Bereich oder bei unkritisch geringen Setzbeträgen geeignet ist, und an welchem der Teil aus nichtsetzendem Werkstoff mittels eines lösbaren Verbindungselementes derart befestigbar ist, dass dessen Verspannkraft ausschliesslich von dem unlösbaren Verbindungselement aufgenommen wird.

Bei Sitzmöbeln ist es bekannt, die Sitzflächen oder Lehnen aus leichten, korrosionsfesten, gebrauchstüchtigen Materialien wie Holz. Sperrholz, Press- oder Kunststoffen usw., herzustellen. Diese Werkstoffe neigen bei über längere Zeit andauernder Belastung zu bleibenden Setzungen oder zu Schwund der Materialdicke. Zum Ausgleich der Setzung oder des Schwundes wurden bisher Schpaubenverbindungen eingesetzt, die mit einer oder mehreren elastischen Zwischenlagen ausgerüstet sind.

Dabei r.usste allerdings festgestellt werden, dass die elastischen Zwischer.lagen wegen ihrer grosser. !Nachgiebigkeit keine feste Verbindung zwischen csn Funktionsteilen des Sitzmöbels zuliessen, oder bei geringerer Elastizität eine Lockerung zwischen den Funktionsteilen des Sitz-öbels nicht zu verhindern ist, wenn der Setzbetrag teilweise oder ganz das Dehnvernögen der Verbindung erreicht.

Darüber hinaus ist es bekannt, unter Verwendung von ir. 'werkstoff des Sitztellers das Gegengewinde selbstfomencen Befestigungsschrauben die Sixzteller an Traggestell direkt zu befestigen. Hiebei wird als zusätzlicher '•.'achteil zu den obigen, die geringe Wandstärke des SitztellerwerkSToffes wirksair.. Diese ist aus konstruktiven und Gewichtsgründen, aber auch in nicht unerheblichen: Mass aus Gründen der Aesthetik vorgegeben.

Die bei dieser Befestigungsart auftretenden hohen spezifischer. Belastungen der Ge'-.'indeflanken irr. V.'erkstoff des Sitz-Teilers bringen die Gefahr einer Zerstc^ung des weicheren Sitztellerwerkstoffes r.it sich. Neben der. Nachteil, dass diese Art der Befestigung durch den Schwund gelockert wird, tritt hiebei also auch ncch eine r.angelnce Austauschbarkeit und eine <ierin~e Wiedeirinstar.cserzunes-

möglichkeit auf.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass jewede bleibende Setzung die Befestigung; der Punktionsteile des Sitzir.öbels nachteilig beeinflusst, weil bei Wechselbelastungen, Vibrationen, aber auch bei schwellenden Lasten der Verspannungszustand des Befestigungsmittels zumindest zeitweise gestört wird.

liier setzt die vorliegende Neuerung ein, deren Aufgabe es ist, r.ie obigen Nachteile zu vermeiden und eine Befestigungsart, insbesondere bei Sitzmöbeln, zu schaffen, die vom Setzbetrag Ses schwindenden Werkstoffes unabhängig ist.

Hei der Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung aus von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher der Teil aus schwindendem Werkstoff mit einem unlösbar darin befestigten Verbindungselement ausgerüstet ist, das zur Aufnahme hoher Kräfte im elastischen Bereich oder bei unkritisch geringen Setzbeträgen geeignet ist, und an welchem der Teil aus nichtsetzendem Werkstoff mittels eines lösbaren Verbindungselementes befest'igbar" ist.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise bei Holzteilen oder dergleichen bekannt. Vorrichtungen dieser bekannten Art berücksichtigen jedoch nicht, dass der Setzbetrag des schwindenden Werkstoffes stark von der von dem unlösbaren Verbindungselement auf den schwindenden Werkstoff ausgeübten spezifischen Flächen-

pressung abhängig, und andererseits die Festigkeit des unlösbaren Verbindungselementes durch Reibschluss umso besser ist, je stärker das unlösbare Verbindungselement auf einer möglichst grossen Fläche an den schwindenden Werkstoff angepresst wird.

Diese Nachteile werden neuerungsgemäss dadurch behoben, dass das unlösbare Verbindungselement als ein den Teil aus schwindendem Material in einer Bohrung durchdringender Niet ausgebildet ist, dessen beide Köpfe sich an den beiden Aussenflächen der Bohrung über Flächen abstützen, deren Durchmesser gross sind gegenüber der Länge des Niets. Vorzugsweise sind die Durchmesser der Flächen, über welche sich die Nietköpfe auf dem schwindendem Material abstützen, mindestens um den Faktor 1,5 grosser als die Lange des Niets.

Damit wird erreicht, dass die Nietköpfe zwecks Erzeugung eines guten Reibschlusses auf einer grossen Fläche mit grosser Kraft auf die Aussenflächen des schwindenden Materials gepresst werden können, ohne dass dabei aber durch eine hohe spezifische Belastung je Volumeinheit des schwindenden Materials in diesem die Setzung begünstigt würde.

Damit wird die neuerungsgemässe Befestigungsvorrichtung vom _ Schwund des das unlösbare Verbindungselement haltenden Materials weitgehend unabhängig.

ι < ti ι ι f ι ι ^*

Il I₁

* f » · I I f

> · · « I ι ι ι ·ι

Einer der Vorteile, den diese Lösung bei Sitzmöbeln bietet, liegt in der beliebigen Wiederholbarkeit der Montage des Sitzteiles am Traggestell, wobei die Sicherheit gegen Lockern und Verlust des Befestigungselementes erhalten bleibt, da die Verspannkraft, für das lösbare Verbindungselement nicht direkt auf das Material des Sitztellers aufgebracht wird, sondern auf das unlösbare Verbindungselement, dessen Material zur Aufnahme hoher Kräfte im elastischen Bereich oder jedenfalls bei unkritisch geringen Setzbeträgen geeignet ist. Da die lösbare Verbindung nicht direkt im Werkstoff des schwindenden Materials eingesetzt ist, sind nurnehr praktisch vernachlässigbare Setzbeträge auszugleichen, wie sie bei Verbindungen zwischen harten Metallteilen auftreten, welche auch bei sehr grossen Kräften nur zu unwesentlichen bleibenden Setzbeträgen neigen. Solche Setzbeträge kennen jedenfalls durch herkömmliche Schraubensicherung elemente in bekannter Weise ausgeglichen werden. Selbst bei grossen Verspannungskräften wird der elastische Bereich des Werkstoffes der Verbindungselemente jedoch in der Regel nicht Überschritten.

Eine besondere Ausführungsform der feuerung ist dadurch ausgezeichnet, dass das unlösbare Verbindungselement an

dem Teil aus schwindendem Material ein Niet ist, und der Teil aus nichtsetzer.dem Werkstoff mittels eines Schrauben bolzens und vorzugsweise eines Sicherungseler.entes in Schaft des Nietes unter Vorspannung befestigt ist. Die Vorteile dieser Lösungsmöglichkeit sind durch den einfachen Aufbau und die rationelle und arbeitssparende Bedienung bei Montage oder Austausch gekennzeichnet. Die bei den bekannten Verbindungen unangenehm in Erscheinung tretende Wechselbeziehung zwischen der nachlassenden Vorspannung und dem sich deshalb lösenden Schraubenbolzen kann hiebei vollkommen ausgeschlossen werden.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Niet aus einer Bundbüchse besteht, deren Bund den einen Nietkopf und deren vernietete Büchse zusammen mit einem Stütz ring den anderen Nietkopf bildet. Diese Ausführur.gsform wird mit Vorteil bei stark schwindendem Material angewandt. Der Bund und der Stützring können mit grosser. Durchmesser ausgebildet werden. Dadurch erfährt das schwindende Material eine geringe spezifische Belastung j'e Volumeneinheit und weist dementsprechend geringe Setzbeträge auf. Im Schaft des oben genannten Nietes oder in der Bundbüchse kann ein Muttergeviinde vorgesehen sein. Es kann aber auch ein das Muttergewinde selbstformender

ο-

Schraubenbolzen r.it einem Federring unter Vorspannung eingesetzt sein.

Eine andere Ausführungsforr. ist dadurch gekennzeichnet, dass an der. ur.-ösbarer. Verbindungselement Vcrsprün~e ar.~eordr.et sind, die in den Teil aus schwindender. Material eingesetzt sind.

Der Vorteil dieser Aus rührur.gs form macht sich ebenfalls bei relativ stark setzende:: Werkstoffen des Sitztellers bemerkbar, ca durch die Vorsp~ür.ge eine einfache Verdrehsicherung für den Niet oaer andere Klemmverbindungen gegeben ist. Darr.it wird die Aufrechterhaltung der Vorspannung ir. Schraubenbolzen gewährleistet. Darüber hinaus ist aber auch eine Sicherheit gegen Relativbev;egur.rer. zwischen dem Teil aus schwindendem Material und der. unlösbaren Verbindungselement gegeben.

Als Material für das unlösbare Verbindungselement ist Metall hch^r Festigkeit und Verformbarkeit, insbesondere Stahl, Kess ing oder Aluminium, besonders geeignet. Es kann jedoch auch hechfester Kunststoff zur Anwendung kor.ir.en, z.3. thermoplastischer, glasfaserverstärkter Kunststoff, wobei dann die Befestigung in, den schwindenden Material mittels Verschweissens der das Verbindungselement bildenden Kunststoffteile geschehen kann.

V.'eitere Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus den nach stehend an Hand einer Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform mit einen Kohlniet ir. Längsschnitt,

Fig. 2 eine andere Ausfünrungsform mit einer Eundbüchse im Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Sitzteller 1 eines Sitzmcbeis, der aus Sperrholz besteht und r.it einer. Polster 3 überdeckt ist. Ir. Sitzteller 1 ist in einer Bohrung 7 ein Niet 4 eingesetzt, dessen Nietköpfe 5 das Sperrholz an der Oberfläche um die Bohrung 7 fest einschliessen. Irr. hohlen Schaft 6 des Nietes 4 ist ein !•'.utter gewinde £ vorgesehen. In das Huttergewir.de S ist ur.ter Verspannung ein Schraubenbolzen 10 eingesetzt,' dessen Schraubenkopf den Trageteller 2 gegenüber der. Niet -; festhält. Zur Sicherung des Schraubenbolzens 10 gegen Lc s er eher, ist ein Sicherungsblech 9 mit Lappen beigelegt. Dieses gewährleistet durch For.T.schluss ein dauerndes Anlieger, des Schraubenkopfes an den zu verbindenden Teilen.

Die Nietköpfe S sind vorteilhaft rr.it Vorsprüngen 20 ausgerüstet, die in einfacher Weise am Umfang der Nietköpfe S angeordnet werden können. Die Vorsprünge 20 pressen

sich beir. Fernen des Mietkopfes 5, oder nachträglich, in den Werkstoff des Sitzrellers 1 ein, wodurch eine einfache Verdrehsicherung des Nietes U gegenüber der Bohrung 7 ausgebildet ist. Darüber hinaus helfen diese als Verankerungen rr.it, nögliche Mikrobewegur.gen zwischen Sitzteller 1 und Niet M· zu verhindern. Auch bei nachträglichem Schwund des Sitztellerwerkstoffes 1, welcher durch die vom Niet 4 selbst aufgebrachte Vorspannung nicht r.ehr aufgenorjr.en werden kann, bleiben die Vorsprünge 20 -it dc- SiTztellcr in Verbindung, sodass eine vollkoznene Lockerung der Befestigungseinrichtung zwischen Traggestell 2 und Sitzteller 1 ausgeschlossen ist.

In Fig. 2 ist ein abgewandelter Aufbau des Erfindungsgegenstandes zu Fig. 1 wiedergegeben, wobei der Sitzteller 1 aus Kunststoff gebildet ist. Der Sitzteller 1 ist an der der Sitzfläche zugekehrten Seite πit einer Polsterung versehen, die in einfacher Weise durch Kleben ar. Sitzteller 1 befestigt ist.

In einer Bohrung 7 in Sitzteller 1 ist eine Bundbüchse eingesetzt. Der Bund 13 der 3undbüchse 11 ist gegenüber der Länge der Büchse IU nit relativ grosser. Durchmesser ausgebildet, so dass die Flächenpressung beirr, und nach

dem Vernieten der Büchse I^ -ix Sicherheit die Bruchfestigkeit des Werkstoffs des Sitztellers I nicht überschreitet. An der zweiten Seite des Sitztellers 1 ist eine Stützscheibe 12 angelegt, durch deren Loch 19 die Büchse IU reicht.

Das Material in der Umgebung der bohrung 7 wurde vor der. Einsetzen der Bundbüchse 11 in die Bohrung. ~ bis :uni Auftreten einer gewissen und bleibenden Setzung komprimiert. Beim Formen des zweiten Mietkopfes, der die Stützscheibe 12 am Sitzteller 1 anpresst, wird diese Vorspannung weiter erhöht.

2-ev grosse Ausser.durchmesser des Bundes 13 und der Stützscheibe 12 hat nicht nur den Vorteil einer geringen Fläch er.-pressung, sondern auch den, dass zwischen den Berührflächer, der Bundbüchse 11 bzw. der Stützscheibe 12 und der. Sitzteller 1 Reibungsschluss eintritt. Bei nachträglichem Setzen das Kunststoffes wird ein Teil der Vorspannung abgebaut, jedoch bleibt der Sitzteller 1 weiterhin aufgrund der ?.estvorspannung zwischen dem Bund 13 und der Stü"-scheibe 12 eingeklemmt. Diese Vorteile gelten aber auch bei cer. Ausführungsbeispiel gem'iss Fig. 1.

Zweckmässigerweise kann, beim £ir.setzen der Euncbüchse derart vcrgegar.-en werden, dass der zweite Nietkopf durch eine Art Aushalsung IG gebildet vird, die die Stützscheibe 12 gegen den Werkstoff des Sitztellers 1 presst. rii.zu sind geringere Verformungskräfte als zur Herstellung eines vollständigen Nietkopfes notwendig. Zudem kann ein kontinuierlicher Spannungsverlauf ir. Werkstoff des Sitztillers 1 erzielt werden, der den Festigkeitsei.censchaften u=s jeweiligen Werkstoffes anpassbar ist.

In die BUchse 14 der Bundbüchse 11 ist ein Schraubenbolzen IC eingesetzt, mittels der. der Sitzteiler 1 am Trageteiler 2 des Sitimcbeis befestigt wird. Eazu wird ein sog. selbstfcrmencer Schraubenbolzen 10 verwendet, dessen Gewindebolzen das !Muttergewinde S in der Büchse elbst formt, z.B. durch Schneiden cder Quetschen.

Zur einfachen Sicherung des Schraubenbolzens 10 ist ein Federring 17 beigelegt, wodurch eine Sicherung gegen _j:pdrehen desselben während der Belastung gewährleistet wird, i'iezu kennen aber auch Zahnscheiben verwendet werden, oder Drahtsicherungen angeordnet sein.

An der Stützscheibe 12 sind in ähnlicher Form wie in

Fig. 1 am Niet 4 Zacken 13 vorgesehen. Entsprechende Vorsprür.ge 20 sind auch ar. Ur.fang des Bundes 13 der Bur.dbüchse 11 verteilt angeordnet. Die Vorsprünge 20 und Zacken IS kennen durch einfaches Verschlagen des Randes des Bundes 13 bzw. der Stützscheibe 12 gebildet werden.

Anstatt der erläuterten Schraubenverbindungen kennen aber auch andere Verbincungsarten im Sinne der Erfindung eingesetzt werden, z.B. kann statt des Schraubenbolzens IC ein an Trageteller 2 befestigter konischer Zapfen vergesehen sein, welcher in den hohlen, an der Innenseite gleichfalls konischen Schaft 5 des Nietes 4 durch Schlag eingesetzt wird. Die konische Ausbildung des Schaftes 5 kann z.3. mittels des beim Vernieten zu benutzenden Domes bewirkt werden.

Statt der geschilderten Keilverbindung kann aber auch eine Klerrr.verbincung vorgesehen werden, bei welcher das Innere des Schaftes δ des Nietes U kreiszylincrisch ausgebildet und statt des Schraubenbolzens 10 eine ar. Trageteller 2 fest angeordnete Spannhülse vorgesehen ist. Die Spannhülse wird in das Innere des Schaftes 5 des Nietes U eingeschlagen:

I Il I

- 12 -

Im übrigen ist es auch möglich, neben den geschilderten auch andere Sicherungselemente an der Befestigungseinrichtung zu verwenden, allgemein also alle durch Formschluss und/oder Kraftschluss wirkenden Sicherungselemente, und/oder auch Kleber, z.B. anaerobe Kleber.

Die neuerungsgemäss.eV'orrichtung eignet sich besonders zur maschinellen, serienmässigen Herstellung mittels einer dazu geeignet ausgebildeten Maschine.

Claims (1)

1. G 72 33 3^0.3 19.12.1973

   L-S 2 DT/GM

   Schut zansprüche

   1. Vorrichtung zur Befestigung von Teilen aus nichtsetzendem Werkstoff an solchen aus schwindendem Material, insbesondere bei Sitzmöbeln, wobei der Teil aus schwindendem Material mit einem unlösbar darin befestigten Verbindungselement ausgerüstet ist, das zur Aufnahme hoher Kräfte im elastischen Bereich oder bei unkritisch geringen Setzbeträgen geeignet ist, und an welchem der Teil aus nichtsetzendem Werkstoff mittels eines lösbaren Verbindungselementes derart befestigbar ist, dass dessen Verspannkraft ausschliesslich von dem unlösbaren Verbindungselement aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das unlösbare Verbindungselement als ein den Teil (1) aus schwindendem Material in einer Bohrung (7) durchdringender Niet (k_t 11) ausgebildet ist, dessen beide Köpfe (5; 13, 15/12) sich an den beiden iussenflächen der Bohrung (7) über Flächen abstützen, deren Durchmesser gross sind gegenüber der Länge des Niets (^,11).

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Flächen, über welche sich die Nietköpfe abstützen, mindestens um den Faktor 1,5 grosser sind als die Länge des Niets.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet als Hohlniet (4) ausgebildet ist, dessen grossflächige

   Niet köpfe (5) sich unmittelbar an den beiden Aussenflachen
   der Bohrung (7) des Teils (1) aus schwindenden Material abstützen.

   *J. Vorrichtung räch Ansprach 1 oder 2, iadurch gekennzeichnet, dass der Niet als Bundbüchse (11) ausgebildet ist, deren Bund (13) den einen Nietkopf und deren vernietete Büchse (1*1/15) zusammen mit einer Stützscheibe (12) den anderen Nietkopf bildet.

   5- Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaft (6,1*0 des Nietes (¹1,11) ein Kuttergewinde (8) vorgesehen ist, in welches unter Vorspannung ein Schraubenbolzen (10) einsetzbar ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schaft(6,I¹O des Nietes(4,11) ein ein Muttergewinde (8) selbstformender Schraubenbolzen (10) unter Vorspannung einsetzbar ist.

   7. Vorrichtung nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, an den unlösbaren Verbindungselement (¹1,11) Vorspr-ilnge (l8,2Q) vorgesehen sind, die in den Teil (1) aus schwindendem Material eingreifen.

   8. Vorricntung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (1) aus schwindendem Material

   in der Zone der unlösbaren Verbindung (4; 11/12) vorverdichtet ist.

   9. Vorrichtun-g nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet j dass der Teil (1) aus schwindendem Material der Sitzteller, die Lehne oder dergleichen eines Sitzmöbels ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das schwindende Material aus Holz, Sperrholz oder Pressstoffen aus Holz besteht.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, dass das schwindende Material aus Kunststoff, Schaumstoff oder Kunststoff-Pressstoffen besteht.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die unlösbare Verbindung^; 11/12) aus Metall, insbesondere aus Stahl, Messing oder Aluminium, oder aus hochfestem Kunststoff besteht.

   13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unlösbare Verbindungselement ein innen kreiszylindrisch oder konisch ausgebildeter Hehl niet ist, in welchem eine mit dem Teil (2) aus nichtsetzendem Werkstoff fest verbundene Spannhülse bzw. ein konischer Zapfen durch Einschlagen befestigbar ist.