DE8322594U1

DE8322594U1 - Verbindungselement und Verfahren zur Verbindung mindestens zweier Bauelemente mittels des Verbindungselementes

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Publication number: DE8322594U1
Application number: DE19838322594
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1983-08-05
Publication date: 1984-01-05

Description

BROWN, BOVGRl & Clß AKTIENGESELLSCHAFT Mannheim 01« Aug. 1983 Mp.-Np₄ 590/83 ZPT/PU - Ft/Sd

^Verbindungselement sut* Verbindung Ftndestens zweier Bauelemente ffllt.tels__des „Ver-bindungselefltentefl ^7

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Flache Bauelemente, wie z.B. Platten, auch elektrische Installationsgeräte, wie z.B. dreipolige Leitungsschutz·' schalter, können mit unterschiedlichen Verbindungsmit-

2g teln miteinander verbunden werden. Flache Platten aus Holz oder Metall oder auch Kunststoff können z.B. miteinander vernietet oder miteinander verschraubt werden. Klebeverbindungen sollen jedoch außer Betracht | bleiben. Während Niet-Verbindungen bei Holz- oder J

3Q Metallplatten ohne weiteres anwendbar sind, besteht das Problem bei verhältnismäßig spröden Kunststoffen, daß diese während des Nietvorganges im Bereich der Bohrungen bzw. der Nietköpfe aufsplittern können. Als Beispiel hierfür seien Leitungsschutzschalter betrachtet. Dreipolige Leitungsschutzschalter werden im allgemeinen

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dadurch gebildet, daß man drei einpolige Leitungsschutzschalter, also solche, die jeweils eine Einheit bilden, aneinanderreiht und dann miteinander verbindet. Zu diesem Zwecke besitzen die einzelnen Leitungsschutzg schalterpole quer zu ihrer Breitseite verlaufende 0ohPungen_f die im aneinandergereihten Zustand miteinander fluchten und durch die Niet-Bolzen hindurohgesteekt werden, die dann an den beiden freien Breitseiten aufgenietet bzw. urngebördelt werden. Oa beim Vernieten dieser meist als Hohlnieten ausgebildeten Nietelemente die Bohrungen in dem Bereich der Nietköpfe aufsplittern können, ist man auoh dazu übergegangen, Schrauben verbin·» düngen vorzusehen, bei denen ein Aufsplittern des Gehäuses vermieden werden kann, wenn man das Anzugs-

_1g moment entsprechend der Fertigkeit des Gehäusesmaterials begrenzt. Bei Montagefehlern allerdings ist auoh hler ein Aufsplittern möglich. Niet-Verbindungen werden bevorzugt, da sie zeitlich schneller herzustellen sind. Natürlich gibt es auch Verbindungen mittels federnder Klammern; diese Klammern haben aber im Gegensatz zu den Niet-Verbindungen den Nachteil, daß die einzelnen Lei« tungsschutzschaltorpole allzu leicht voneinander getrennt werden können, weil die Klammern sehr leicht demontierbar sind» insgesamt jedenfalls sind die bekann-

2g ten Verbindungen relativ aufwendig und darüber hinaus auch relativ aufwendig in der Herstellung der Einzelteile und bei der Herstellung der Verbindung; bei Nietoder Schraubverbindungen besteht die Gefahr, daß bruchempfindliche Teile zerbrechen, was zu Ausschuß führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungselement anzugeben, bei dem diese Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein Verbindungselement zu schaffen, bei dem die Vorteile der

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schnellen Montage verwirklicht sind, ohne daß ein Aufsplittern wie bei einer Niet-Verbindung zu befürchten ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1«

Die Erfindung macht sich dabei zunutze, daß sieh ein Bandeleraent, das eine bestimmte Ausgangslänge besitzt, belffl Verdrillen der finden gegeneinander verkürzt, wobei das Bandelement selbst eine gewisse Pedersteifigkeit in axialer Richtung nach wie vor beibehält. Das Bandeleflent, das unverdrlllt in die miteinander fluchtenden Bohrungen der beiden miteinander zu verbindend Bau»

_1g elemente eingesteckt wird, aberragt zunächst beidseitig die Bauelemente. Wenn es nun verdrillt wird, verkürzt es sich, wobei sich die an den Enden des Verbindungselement tes befindlichen nach außen weisenden Nasen gegen die Außenflächen der Bauelemente anlegen} je nach dem, wie

2Q stark das Bauelement verdrillt worden ist, kann die Zusämmenhäitekraft variiert werden.

Das Bandelement ist vorzugsweise mit Löchern versehen, die in einer Reihe liegen und sich über die Längser-Streckung des Bandelementes gleichmäßig verteilen, wordurch das gleichmäßiges Verdrillen erleichtert wird.

In zweckmäßigerweise wird man eines der Enden geschlitzt ausführen, so daß zwei Finger gebildet sind, die gegen-J₀ einander verschränkt werden können, so daß der Abstand der Nasenenden im verschränkten Zustand voneinander der Breite des Bandelementes entspricht; dadurch kann das vorgefertigte Bandelement ohne zusätzliche Verformarbeiten in die Bohrung eingesteckt werden.

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Wenn das eine geschlitzte Ende im Bereich des Schlitzes eine langlochartige Erweiterung aufweist, dann kann die Verschränkung ohne Aufwerfungen erfolgen.

Das Verdrillen der beiden Enden gegeneinander erfolgt mittels eines geeigneten Werkzeuges, das darüberhinaus auch so ausgebildet sein sollte, daß die Versohränkungen dabei zurüokgesehoben werden in die ursprüngliche Auegangslage, in der die beiden Pinger direkt nebeneinander in einer Ebene liegen*

Diese Verbindung ergibt auf jeder Seite stets gleiche Kopflänge und Kopfform, da die Nasen, die hinter die Breitseite der miteinander zu verbindenden Bauelemente greifen, vorgefertigt sind und damit immer die gleiche Größe aufweisen. Selbst wenn die zu verbindenden Teile starken Toleranzen unterliegen, können überstehende Enden vermieden werden, da ein Ausgleich durch die ent· sprechende Stärke der Verdrillung bzw» Verwindung ermöglicht wird. Gegenüber den Vernietungen besteht der Vorteil, daß Schlagkräfte auf die Teile nicht ausgeübt werden müssen* Gegenüber Versehraubungen besteht der Vorteil der Selbstsicherung, d.h. der Wegfall besonderer Sicherungsmaßnahmen wie Unterlegscheiben, Federscheiben,

2g Kontermuttern b2w. Sleherungslaeken. Eine bedingte Lösbarkelt der Verbindung ist dadurch gegeben, daß mittels SpezialWerkzeugen eine Umkehrung des Befestigungsvorganges vorgenommen werden kann, wobei die Verwindung nicht zurückgedreht werden muß. Ein weiterer

J₀ Vorteil besteht darin, daß aufgrund der Verwindung auch eine optimale Führung der einzelnen Bauelemente gegeneinander ermöglicht wird. Ferner ist eine Gewichtseinsperrung erzielbar.

Mit anderen Worten: Die Herstellung der Verbindung wird

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wie folgt beschrieben durchgeführt.

Nach Einstecken des vorher flachen Verbindungselementes in die Bohrungen der zu verbindenden Teile und nach Fixierung dieses Verbindungselementes an einem Ende wird an der verschränkten Seite ein Spezialwerkzeug eingeschoben, das so ausgebildet ist, daß die Verschränkungen beim Einschieben rückgängig gemacht werden. Zur festen Verbindung der beiden Teile wird das Bandelement verwunden und zwar kann dies beispielsweise mittels zweier Zangen oder mittels des zur Aufhebung der Verschränkungen der beiden Finger dienenden Werkzeuges erfolgen, und durch die Verwindung wird das Verbindungselement entsprechend der Stärke der Verwindung mehr oder weniger verkürzt. Dadurch erhält das Verbindungselement den

^g Charakter eines zylindrischen Körpers, wodurch es auch eine exakte Fixierung der miteinander verbundenen Elemente in allen Richtungen herbeiführt. Je nach dem, wie das Bandelement verkürzt wird, kann die Verbindungskraft, also die Zusammenhaltekraft, eingestellt werden.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Verbindungselement vor dem Verdrillen,

J₀ Fig. 2,3 ein Verbindungselement mit verschränkten Fingern, in zwei Ansichten,

Fig« 1,5 zwei unterschiedliche Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Verbindungselementes,

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Fig. 6-8 den Vorgang, der die Verschränkung der beiden Finger aufhebt und

Fig. 8 eine Teilansicht eines Werkzeugs zur Verdrillung des Verbindungselementes,

Fig. 9 eine Ansieht gemäß Pfeilriehtung XI der Fig.8 und

Fig. 10 eine Schnittansicht des Werkzeuges gemäß der Linie X-X.

Die Figur 1 zeigt ein langgestrecktes flaches Bandelement 10, an dessen beiden Enden jeweils zwei nach außen weisende, mit dem Bandelement ein T bildende Nasen 11 und 12 bzw. 13 und 14 angeformt sind. Der mittlere Bereich des Bandes besitzt mehrere auf einer Linie in Richtung der Längserstreckung nebeneinanderliegende Löcher 15, deren Abstand voneinander annähernd gleich ist. Das rechte Ende (siehe Fig. 1) des Bandelementes 10 ist mit einem Schlitz 16 versehen, so daß zwei Finger 17 und 18 gebildet sind, wobei an jedem Finger je eine Nase 13 und 14 angeformt ist. Im Bereich des Schlitzes 16 ist eine Erweiterung 19 vorgesehen, so daß ein Langloch gebildet ist, das in einem bestimmten Abstand von dem rechten Ende endet. Die Nasen 11 und 12, 13 und 14 sind an ihrem inneren Bereich, also in dem Bereich, der unmittelbar an das Bandelement 10 abschließt, jeweils mit einer Spitze 20 versehen; mit anderen Worten: die

Seitenkanten 21 bilden jeweils mit den daran

anschließenden Kanten 22 jeder Nase einen spitzen Winkel Alpha, so daß ein spitzes Eck 23 an jeder Nase gebildet ist.

Damit das Verbindungselement gemäß Fig. 1 in eine

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Bohrung eingeschoben werden kann, werden die beiden Pinger 17 und 18 so gegeneinander verschränkt, daß sie flach nebeneinander aufliegen. Zu diesem Zweck wird der Finger 18 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein und

g der Finger 17 senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus verbogen und danach wird der Finger 17 nach unten, also im Uhrzeigersinn und der Finger 18 nach oben, also entgegen dem Uhrzeigersinn gebogen. Die beiden Nasen 13 und 14 liegen dann unmittelbar nebeneinander und zwar so wie in der Fig. 2 und 3 dargestellt. Man erkennt aus der Fig.3, daß das Ende des Fingers 17 über dem Ende des Fingers 18 liegt, so daß die Enden der Nasen 13 bzw. 14 innerhalb der Kontur liegen, die die Verlängerung des mittleren Bereiches des Bandelementes 10 bildet. Mit

,_ anderen Worten: der Abstand D der Enden der Nasen 13 und 14 zueinander im verschränkten Zustand entspricht mindestens der Breite B des Bandes.

In der Fig. 4 irt ein erstes Anwendungsbeispiel des Verbindungselementes 10 dargestellt. Man erkennt drei nebeneinanderliegende plattenartige Bauelemente 30, 31 und 32 die beispielsweise jeweils Leitungsschutzscnalterpole sein können. Alle drei Teile besitzen Durchgangsbohrungen 33» 34 und 35, die jeweils in Vertie-„ fungen 36 und 37 enden; bei den Bauteilen 31 und 32 sind

ebenfalls Vertiefungen 36 und 37 vorgesehen, aber nicht beziffert.

Zur Montage wird also das verschränkte Verbindungs-3Q element (in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Form mit den verschränkten Figuren 17, 18) in die Bohrungen 33, 31 und 35 hineingeschoben, bis die beiden links befindliohen Nasen 11 und 12 gegen den Boden der Vertiefung 36 zum Anliegen kommen. Dabei überragt das rechte Ende die Außenfläche des reohten Bauteiles 32, wie strichliert

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gezeichnet. Mittels des in den Fig. 8 bis 10 dargestellten SpezialWerkzeuges wird zunächst die Verschränkung der beiden Finger 17 und 18 rückgängig gemacht, wie aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich ist. Sodann kann das linke, die Nasen 11 und 12 tragende Ende festgehalten und das rechte Ende mit den Nasen 13 und 14 verdrillt werden, und zwar muß die Verformung plastisch sein, bis die Nasen 13 und 14 in die rechte Vertiefung 36 des Teiles 32 eingreifen. Man erkennt, daß die Verdrillung zweieinhalbfaeh ist. Natürlich ist es erförderlich, die beiden Enden soweit gegeneinander zu verdrillen, daß di'V resultierende Länge so gering ist, daß die durch die Verdrillung (plastische Verformung) bewirkte Verformung und Federkraft die drei Bauelemente 30 bis 32 fest zusammenhalten. Dies bedeutet, daß dann, wenn sich die Nasen 13 und 14 an den Boden der Vertiefung 36 im Bauteil 32 anlegen, noch weiter verdrillt werden muß, damit die plastische Verformung des Bauelementes ausreichend groß zur Erzeugung einer ausreichenden Verbindungskraft ist.

Die Fig. 5 zeigt vier plattenartige Elemente 40, 41, und 43, die miteinander unter Zwischenfügung von Abstandsbuchsen 44, 45 und 46 verbunden werden. Die Verbindungsart, bzw. das Verfahren zur Herstellung der Verbindung ist das gleiche wie das zur Herstellung der Verbindung gemäß Fig. 4.

Das Werkzeug, mit dem die Verschränkung aufgehoben und der Verdrillvorgang durchgeführt wird, ist aus den Fig. 8 bis 10 ersichtlich. Das Werkzeug 50 ist ein Rundwerkzeug mit einem Schlitz 51, wodurch zwei Gabelzinken 52 und 53 gebildet 3ind. Die Innenflächen 54, 55 der beiden Zinken 52 und 53 sind im Endbereich des Werkzeuges 50 so weit voneinander entfernt, daß sie die beiden

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aufeinanderliegender) Nasen 13 und 11 sieher zwischen sich nehmen können. Der Außendurohmesser des Werkzeuges 50 entspricht dem Innendurchmesser der Bohrung, die das Verbindungselement aufnimmt. Das Werkzeug 50 ist dann so g ansueetzen, daß die Innenflächen 54 und 55 parallel zu den Plaohseiten der beiden nebeneinanderliegenden Nasen verlaufen· Die Innenflächen 54 und 55 gehen über in die tiefer liegenden Innenfläohen 56 und 57 dee Schlitzes 51 überι wobei deren Abstand voneinander annähernd der Dicke des Bandelementes 10 entspricht, so daß die beiden Gabelzinken 52 und 53 die beiden in einer Ebene liegenden Pinger 17 und 18 zwisohen sieh nehmen (siehe Fig« ; 11). Die Verbindungsfläche zwisohen den Innenfläehen 55 und 57 ist eine Sehrägfläohe 58, «oduroh eine rampenar- %

_1g tige Auflauffläche von der Innenfläche 55 zur Innenfläche 57 gebildet wird. Zwisohen den Innfenfläohen 54 und 56 liegt - spiegelbildlieh zur Sehrägfläohe 5Ö - \

eine weitere Sehrägfläohe (ohne Bezugsziffer), deren 1

Verlauf und Lage aus der Zusaramensehau der Pig. 8, 9 und |

10 ersichtlich ist* Die Sehrägfläohe 58 verbindet also | die beiden Flächen 55 und 57 miteinander«Sie wird von ' einer senkrecht zu der Sohrägflache 58 und senkrecht zu i den Innenflächen SS und 57 sowie unter einem Winkel» der | vorzugsweise 45Obeträgt, zur Mittellinie M-M verlaufen* t

den Stufenflache 58 begrenzt. Der übergangsbereich |

zwischen den Innenfläehen 55 und 57 besitzt also eine | Sehrägfläohe 58, die an einer Kante der Innenflächen f

ohne Begrenzung ist} damit geht an dieser Kante die $

Innenfläche 55 stetig und ohne Sprung in die Innenfläche ■.

2Q 57 über. An der gegenüberliegenden Kante geht die Innenfläche 55 in die Stufenfläche 59 über, die sich, von dieser Kante aus, entsprechend der Schrägflache 58 verkleinert. Bei dem Finger 52 ist die Anordnung der Stufenfläche genau umgekehrt.

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Bei Benutzung wird das Werkzeug zunächst über die beiden Nasen 13 und 14 gesteckt, wodurch die Nasen 13 und 14 an den Stufenflächen 59 in Pfeilrichtung B- und C auseinandergebogen werden. Das Zusammenbiegen in Pfeilrichtung S B1 und CI wird mittels der Sehrägfläohen 58 bewirkt.

Zur Verdrillung wird das eine finde des Bandelementes festgehalten.

Das Werkzeug 50 selbst kann dann zur Verdrillung des Bandelementes verwendet werden, wobei zu beachten ist, daß der Sehiitz 51 praktisch das gesamte Langloeh 19 Überdecken muß, damit sieh die beiden finger nicht gegenseitig wieder verdrehen.

In der Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Vertiefung 36

keine umlaufende Vertiefung zu sein braucht, die die gesamte Bohrung 33 umgibt, sondern daß die Vertiefung auch durch 2wei diametral sich gegenüberliegende schlitzartige Ausnehmungen gebildet sein kann, in die im fertig montierten und verdrillten Zustand die Nasen und 11 eingerastet sind. Diese form ist natürlich nur auf einer Seite vorgesehen, wodurch eine Fixierung der Nasen 11 und 12 und damit des Bandelementes an einem

2g Ende bewirkt wird. Damit kann ein Haltewerkzeug zum Festhalten des einen Endes vermieden werden*

Claims

Mp.-Nr. 590/83 11 Ansprüche

1. Verbindungselement zur im wesentlichen unlösbaren Verbindung wenigstens zweier Bauelemente, insbesondere Leitungsschutzschalter, miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß das an seinem Ende mit Nasen (11, 12; 13, 14) zum Hintergreifen der freien Außenflächen der Bauteile (30, 31, 32; 40, 41, 42, 43) versehene Verbindungselement (10) aus einem Bandelement gebildet und zur Verspannung der Bauelemente gegeneinander verdrillbar ist, so daß sich die Länge des Bandelementes

j₅ im Bereich zwischen den Nasen verringert.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_? daß das Bandelement ein Stanzteil ist.

3· Verbindungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandelement (10) mit Löchern (15) versehen ist, die in einer Reihe liegen und Ci₅H^r die Längserstreckung des Bandelementes (10) annähernd gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

4. Verbindungselement nach einem der vorigen

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende mit einem Schlitz (16) versehen ist, so daß zwei Finger (17, 18) gebildet sind, von denen jeder eine nach außen weisende Nase (13» 14) aufweist.

5. Verbindungselement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (16) eine ein Langloch (19) begrenzende Erweiterung aufweist.

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6. Verbindungselement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Montage des Verbindungselementes die beiden Finger (17, 18) gegeneinander verschränkt sind, dergestalt, daß die Nase (13) des einen Fingers (17) die Nase (1¹O des anderen Fingers (18) überdeckt, so daß der Abstand der Nasenenden voneinander gleich oder kleiner ist als die Breite des Bandelementes

7. Verbindungselement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (11, 12; 13, 14) spitz ausgebildet sind, so daß sie in der Lage sind, sich an den freien Flächen der Bauteile (30 bis 32; UO bis 43) zu verhaken.