DE20001312U1 - Verbindungselement zum zugfesten und lösbaren Klemmverbinden, insbesondere von zwei Platten - Google Patents

Description

Meissner, SdL-TE "A;

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Haunsdorf 2 M/GRS-024-DE

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Deutschland

Verbindungselement zum zugfesten und lösbaren Klemmverbinden, insbesondere von zwei Platten

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum zugfesten und lösbaren Klemmverbinden, insbesondere von zwei Platten, gemäß Schutzanspruch 1.

Zum kraftschlüssigen Verbinden zweier Platten werden häufig Verbindungselemente eingesetzt, die eine Klemmverbindung zwischen den zu verbindenden Platten bewirken sollen. Solche Klemmverbindungen sollen einerseits leicht lösbar und andererseits eine möglichst zugfeste und stabile Verbindung ermöglichen.

Aus der GB 1521342 ist beispielsweise eine Klemmverbindung bekannt, mit der eine erste und zweite Platte mittels einer etwa U-förmigen Klammer miteinander verbunden werden. Die erste Platte umfaßt hierzu eine an die U-förmige Klammer angepaßte Nut, die ein Hinterschnitt aufweist und in welche die Klammer einführbar ist. An ihren beiden freien Enden weist die Klammer innenseitig jeweils einen Haken auf. Die zweite Platte ist derart in die in die Nut eingeführte Klammer einsetzbar, daß die beiden Haken jeweils in der zweiten Platte vorgesehene Ausnehmungen bzw. Rillen einrasten. Die Klammer wird durch die eingesetzte zweite Platte in die Nut geklemmt, so daß die zweite Platte und Klammer zusammen aufgrund des Hinterschnitts

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der Nut nicht aus der Nut der ersten Platte herausgenommen werden können. Durch die in die Ausnehmungen bzw. Rillen eingerasteten Haken kann sich die zweite Platte nicht aus der Klammer lösen. Zum Herausnehmen müssen die beiden Enden der Klammer beiseite gebogen werden. Insofern wird eine Klemmverbindung geschaffen, die lediglich eine U-förmigen Klammer und eine an diese angepaßte Nut benötigt. Allerdings ist diese Verbindung für dünne Platten weniger geeignet, da die Nut eine entsprechende Einbautiefe und demnach eine bestimmte- Mindestdicke der Platte erfordert .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungselement zum zugfesten und lösbaren Klemmverbinden, insbesondere von zwei Platten, zu schaffen, das einerseits eine geringe Einbautiefe erfordert und andererseits eine stabile Klemmverbindung für verschiedenste Einsatzzwecke schafft.

Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen von Schutzanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des Verbindungselements sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Kern der Erfindung ist ein Verbindungselement, das einen etwa dübeiförmigen Grundkörper aufweist, der beispielsweise in eine erste Bohrung einer ersten Platte einführbar ist. Zwischen zwei am Grundkörper vorgesehenen und gegenüberliegenden Backen kann die Kante einer zweiten Platte eingeführt werden. Die Kante der zweiten Platte, die mit der ersten Platte zu verbinden ist, kann einen Bolzen durch eine mittig in einem Boden im Grundkörper vorgesehene nahezu kreisförmige Öffnung drücken, wodurch der Grundkörper gespreizt und in die Bohrung der ersten Platte durch die gegenläufige Bewegung gepreßt und eine Vorspannung erzeugt wird. Am Grundkörper ist ferner ein Hebel mit einem drehbar gelagerten Exzenter angebracht, der in eine zweite Bohrung der zweiten Platte eingreift. Durch Drehen des Exzenters wird die zweite Platte gegen die erste Platte und in den

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Grundkörper gedrückt, so daß eine zugfeste Klemmverbindung entsteht. Die Verbindung ist lösbar, wenn der Exzenter zurückgedreht ist, wodurch die zweite Platte durch eine gegenläufige Drehbewegung aus dem Grundkörper drehbar ist, oder wenn der Bolzen entfernt ist, so daß der Grundkörper gelockert ist und leicht aus der Bohrung entnehmbar ist. Der Bolzen kann entweder als Einzelteil in die Öffnung des Bodens gesteckt werden oder aber auch mit der Kante der zweiten Platte fest verbunden sein.

Der Grundkörper weist vorteilhafterweise eine geringe Einbautiefe von etwa 4-10 mm, vorzugsweise 6 mm, auf und ermöglicht so eine stabile Klemmverbindung insbesondere dünner Platten mit einer Scherkraftaufnahme, die auch für dynamische Belastungen geeignet ist. Ferner sind lediglich einfache Bohrungen bzw. Bohrlöcher für das Verbindungselement erforderlich. Unter- oder Hinterschneidungen der Bohrlöcher sind nicht notwendig, weil die Backen mit Kraft eingepreßt werden.

Das erfindungsgemäße Verbindungselement kann in verschiedensten Bereichen vorteilhaft eingesetzt werden, wie beispielsweise im Möbelbau zum Klemmverbinden von Platten, im Caravan- und Reisemobilbau, Messebau oder Schiffsinnenausbau. Das Verbindungselement bewirkt eine derart stabile Kiemverbindung, daß es auch im Containerbau, Ladenbau, Leichtmetallbau, Akustikbau oder Kunststoffbau anwendbar ist, also Einsatzgebieten, bei denen besonders hohe Belastungen der Verbindungen auftreten können.

Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement ohne Werkzeug montierbar und eignet sich besonders gut für eine automatische Verarbeitung in der Industrie. Ebenso ist ein CNC-gerechter Einsatz möglich. Entsprechend dem Verhältnis der Größe der zweiten Bohrung und der Größe des Exzenters werden Toleranzen aufgenommen. Insgesamt ergibt sich eine einfache Klemmverbindung mit entsprechender Montagezeiteinsparung, erhöhten Auszugswerten und entsprechend hoher Wirtschaftlichkeit.

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Bevorzugt weist der Grundkörper mindestens zwei gegenüberliegende Krallen auf, die an dem den Backen gegenüberliegenden Ende des Grundkörpers vorgesehen sind und durch den Bolzen auseinander drückbar sind. Durch die auftretende Drehbewegung entsteht eine Vorspannung, die den Exzenter in die zweite Bohrung der zweiten Platte drückt.

Um den Exzenter fest in der zweiten Bohrung zu halten, weist dieser eine Verzahnung auf, die in die zweite Bohrung „einkrallt" und ein „Herausrutschen" des Exzenters aus der Bohrung verhindert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Exzenter mit einem Griff zum leichten Drehen versehen. Der Griff kann hierzu vorteilhafterweise einstückig mit dem Exzenter ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Griff mit einer etwa blattförmigen Feder derart verbunden, daß das freie Ende der Feder in eine am Hebel angebrachte oder mit diesem einstückig verbundene Raste eingreift. Der Exzenter ist dadurch in verschiedenen Stellungen entsprechend den Rasterungen der Raste fixierbar. Die Spannkraft zum Drücken der zweiten Platte gegen die erste Platte ist hierdurch in verschiedenen Stufen einstellbar.

Um die zweite Bohrung und den darin eingreifenden Exzenter zu verdecken, ist der Exzenter vorzugsweise mit einem scheibenförmigen Deckel einstückig ausgebildet, welcher beispielsweise das Eindringen von Schmutz in die Bohrung verhindert und zuverlässig abdeckt, aber auch abdichtet. Die Dichtfläche kann einen hierfür geeigneten Belag oder eine Beschichtung, aber auch einen zusätzlichen Dichtring aufweisen.

Schließlich sind bzw. ist das Gegenstück und/oder der Hebel und/oder der Exzenter und/oder der Griff und/oder die Raste und/oder der Deckel aus Kunstoff oder Metall hergestellt. Eine

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Ausführung in Kunststoff ist preiswert beispielsweise mittels eines Spritzgußverfahrens herzustellen, eine Ausführung in Metall besonders belastbar und stabil.

Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung angegeben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 den Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verbindungselementes, 10

Fig. 2 den Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Verbindungselementes,

Fig.3A und 3B zwei perspektivische Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels des Verbindungselementes.

Gleiche Elemente in den Figuren sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig.l zeigt im Querschnitt die Klemmverbindung einer ersten Deckschicht der Platte 10 mit einer zweiten Platte 20. Die erste Deckschicht der z.B. Sandwich-Platte weist eine Dicke von etwa 3-5 mm auf. In der ersten Platte 10 ist eine Bohrung 11 vorhanden. Die zweite Platte 20 weist ebenfalls eine Bohrung auf, deren Tiefe z.B. weniger als der halben Dicke der Platte entspricht.

In die Bohrung 11 der ersten Platte 10 greift ein Verbindungselement mit einem etwa dübeiförmigen Grundkörper 12 ein, das an seinem einen Ende gegenüberliegende Krallen 13 und 13^&Lgr; umfaßt. Die Krallen 13 und 13^&Lgr; sind durch Brücken 29 und 29^&Lgr; mit dem Grundkörper 12 verbunden. Durch die dünnen Brücken 2 9 und 29 ^&Lgr; wird im Grundkörper eine umlaufende ringförmige Einkerbung etwa wie eine Nut gebildet, in die der Rand der Bohrung 11 eingreifen kann.

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Eine Kante der zweiten Platte 20 wird zwischen zwei gegenüberliegende
und einen Spalt zur Aufnahme der Kante bildende Backen 18 und 18 * des Grundkörpers eingeführt. Die Backen 18 und 18 ^&Lgr;
sind einstückig mit dem Grundkörper 12 ausgebildet. Im Grundkörper
12 ist ferner ein Boden 16 angebracht, beispielsweise
einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet. Im Boden 16 ist
etwa mittig eine im wesentlichen kreisrunde Öffnung eingebracht,
in die ein Bolzen 14 einführbar ist, der die Krallen 13 und 13^&lgr; derart auseinander drücken kann, daß diese die Bohrung

11 auf der dem Grundkörper 12 gegenüberliegenden Seite der
Deckschicht der ersten Platte 10 umgreifen. Der Bolzen 14
spreizt aufgrund seines etwas größeren Durchmessers als die
Öffnung zudem den Grundkörper 12 so, daß gegen den Rand der

Bohrung 11 die im wesentlichen ringförmigen Einkerbung des

Grundkörpers 12 gedrückt bzw. gepreßt wird. Der Bolzen 14 weist an einem Ende eine konische Form oder Spitze auf, um leichter
in die Öffnung und zwischen die Krallen 13 und 13^&Lgr; drückbar zu
sein.

Ein mit dem Grundkörper 12 an einer Backe 18 ^&Lgr; verbundener nachgiebieger, federnder Hebel 23 wird durch das Eindrücken des
Bolzens 14 in den Grundkörper 12 und das Auseinanderdrücken der Krallen 13 und 13^&Lgr; nach innen gekippt (durch den Pfeil 30 angedeutete Kipprichtung). Dadurch wird wiederum ein an dem Hebel

23 drehbar gelagerter Exzenter 22 in die Bohrung 21 der zweiten Platte 20 gedrückt, wobei die Bohrung 21 im wesentlichen entsprechend
dem Abstand des Exzenters vom Boden 16 im Grundkörper

12 von der Kante der zweiten Platte 20 beabstandet ist.
30

Der Exzenter 22 wird nun zum „Festziehen" der Verbindung in der Bohrung 21 so gedreht, daß die zweite Platte 20 gegen die erste Platte 10 gezogen oder gedrückt wird. Mit anderen Worten drückt der Exzenter 22 die zweite Platte 20 in den Grundkörper 12
hinein, bis die Kante der zweiten Platte 20 an dem Boden 16 an-

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stößt. Der Bolzen 14 wird entsprechend der durch den Pfeil 31 angedeuteten Bewegungsrichtung in den Grundkörper 12 geschoben, drückt dabei die Krallen 13 auseinander und spreizt gleichzeitig den Grundkörper 12. Dies bewirkt im wesentlichen zweierlei: zum einen wird durch die Spreizung der Grundkörper 12 noch fester in die Bohrung 11 als ohne Vorspannung durch den Exzenter 22 gedrückt und zum anderen wird die zweite Platte 20 gegen die erste Platte 10 gedrückt. Durch das Auseinanderdrücken der Krallen 13 und 13^&lgr; und die dadurch entstehende Kippbewegung wird der Hebel 23 und der Exzenter 22 zudem fest in die Bohrung

21 gepreßt.

Im Grundkörper 12 bewirkt der Boden 16, daß eine Gegenkraft zu der Spannkraft des Exzenters 22 entsteht. 15

Der Exzenter 22 weist eine Verzahnung 28 auf, die in die Bohrung 21 „hineinkrallt" und ein „Herausrutschen" des Exzenters

22 aus der Bohrung 21 verhindert. Über einen Griff 26, der mit dem Exzenter 22 einstückig verbunden ist, kann der Exzenter 22 leicht in der Bohrung 21 gedreht werden.

An dem Griff 26 ist zudem eine blattförmige Feder 25 mit einem Ende befestigt. Das freie Ende der Feder 25 greift in eine Raste 24 ein, die am Hebel 23 fest angebracht ist, beispielsweise einstückig mit diesem verbunden ist. Der Exzenter 22 ist durch die Feder 25 stufenweise dreh- und fixierbar, wobei die Stufen durch die Rasterung der Raste 24 vorgegeben sind.

Zur Abdeckung der Bohrung 21 in der zweiten Platte 20 ist ein Deckel 27 mit einer Dichtfläche 32 vorgesehen, der mit dem Exzenter einstückig verbunden sein kann. Ein Eindringen von Schmutz in die Bohrung 21 wird dadurch verhindert und eine sichere Abdeckung erreicht.

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Fig. 2 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel· des Verbindungselementes dar, wel·ches einen Grundkörper 15 aufweist, der einem Cup mit einer ringförmigen Nut zum Einrasten in eine Bohrung ähneit. Der Grundkörper 15 ist hierbei einstückig mit Krallen 17 und 17^&Lgr; sowie Backen 19 und 19^&Lgr; ausgebildet. Die Funktionsweise dieses Verbindungselementes entspricht im wesentlichen der Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Verbindungselementes .

Die Fig. 3A und 3B zeigen perspektivisch das erste Ausführungsbeispiel des Verbindungselementes. Hier ist insbesondere die einstückige Ausbiidung von Grundkörper 12, Boden 16, Brücken 29 und 29 \ Kraben 13 und 13 \ Hebel 23 und Raste 24 zu erkennnen. Ebenso ist der Exzenter 22 einstückig mit dem Deckel 27 und dem Griff 26 ausgebildet. Insgesamt weist somit das Verbindungselement im wesentiichen zwei Teile auf, die beispielsweise aus Kunststoff im Spritzgußverfahren (besonders vorteilhaft aufgrund der für ein Spritzgußverfahren günstigen Form der Teile) oder aus Metail· hergestellt sein können. Das Teil· mit Exzenter 22, Deckel· 27 und Griff 26 wird zum Zusammenbau des Verbindungseiementes einfach auf eine mit der Raste einstückig ausgebiidete Achse (in Fig.3A und 3B nicht sichtbar; in Fig.l und 2 als Teil der Raste 24 erkennbar) aufgesteckt bzw. montiert. Die Feder 25 für die rastende Einstellung bzw.

Drehung des Exzenters 22 wird nachträglich montiert, beispielsweise in einen im Griff 26 vorgesehenen Spait (nicht dargestellt) eingekiemmt. Eine soiche zweiteiiige Ausbiidung bzw. Herstellung des Verbindungseiementes ermögiicht insbesondere eine kostengünstige und wirtschaftiiche Fertigung.

Besonders vorteilhaft ist bei diesem Verbindungselement zudem, daß Toleranzen der Bohrungen, insbesondere der Durchmesser der Bohrung 11 in der ersten Platte 10 und die Lage und der Durchmesser der Bohrung 21 der zweiten Platte 20, durch das Spreizen des Grundkörpers 12 und den Exzenter 22 bis zu einem gewissen

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Maß aufgenommen werden können. Die Toleranzen werden insbesondere entsprechend dem Verhältnis der Größe der Bohrung 21 in der zweiten Platte 20 und der Größe des Exzenters 22 aufgenommen .
5

Beim Einsatz der Verbindungselementes werden keinerlei Werkzeuge benötigt. Das Verbindungselement kann beispielsweise von Hand oder aber maschinell insbesondere aus einem Magazin verarbeitet werden. Zum Lösen einer Verbindung mit dem Verbindungselement genügt es, den Exzenter 22 über den Griff 26 in eine Position zu drehen, so daß die Spannung auf die zweite Platte 20 verringert ist und die zweite Platte durch eine gegenläufig Drehbewegung oder ein Kippen zum Exzenter aus dem Grundkörper 12 entnommen werden kann. Alternativ kann der Bolzen 14 entfernt werden, wodurch beispielsweise die Krallen 13 und 13^&Lgr; in ihre Ausgangsposition „zurückfedern" und der Grundkörper 12 in der Bohrung 11 der ersten Platte 10 gelockert und die auf den Exzenter 22 wirkende Kippkraft verringert wird, die diesen in die Bohrung 21 in der zweiten Platte 20 drückt.

Alle mit der Figurenbeschreibung offenbarten Details der Erfindung werden als erfindungswesentlich beansprucht.

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Bezugszeichen

10	erste obere Platte eines Sandwichverbundes
11	Bohrung
12	Grundkörper
13, 13'	Kralle
14	Bolzen
15	Grundkörper
16, 16'	Boden
17, 17'	Kralle
18, 18'	Backe
19, 19'	Backe
20	zweite Platte
21	Bohrung
22	Exzenter
23	Hebel
24	Raste
25	Feder
26	Griff
27	Deckel
28	Verzahnung
29	Steg
30	Kipprichtung des Hebels
31	Bewegungsrichtung des Bolzens
32	Dichtfläche

Claims (8)

1. Verbindungselement zum zugfesten und lösbaren Klemmverbinden, insbesondere von zwei Platten, mit

1. einem etwa dübelförmigen Grundkörper (12; 15),

2. einem im Grundkörper vorgesehenen Boden (16; 16') mit einer etwa mittig darin vorgesehenen Öffnung,

3. zwei am Grundkörper vorgesehenen und gegenüberliegenden Backen (18, 18'),

4. einem an einer Backe (18'; 19') angebrachten Hebel (23), und

5. einem am distalen Ende des Hebels vorgesehenen drehbar gelagerten Exzenter (22).

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12; 15) mindestens zwei etwa gegenüberliegende Krallen (13, 13'; 17, 17') aufweist, die insbesondere durch einen Bolzen (14), der in die Öffnung des Bodens (16, 16') eingeführt ist, auseinanderdrückbar sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (22) eine Verzahnung (28) aufweist.

4. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Exzenter (22) ein Griff (26) vorgesehen ist.

5. Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (26) mit einer etwa blattförmigen Feder (25) verbunden ist, deren freies Ende in eine Raste (24) am distalen Ende des Hebels (23) eingreift.

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (22) mit einem etwa scheibenförmigen Deckel (27) zur Abdeckung der zweiten Bohrung (21) insbesondere einstückig verbunden ist.

7. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück und/oder der Hebel und/oder der Exzenter und/oder der Griff und/oder die Raste und/oder der Deckel aus Kunstoff oder Metall hergestellt sind bzw. ist.

8. Verbindung einer ersten Platte (10) und einer zweiten Platte (20) mit einem Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Grundkörper (12; 15) in eine erste Bohrung (11) in der ersten Platte (10) und die zweite Platte (20) mit einer Kante zwischen die beiden Backen (18, 18'; 19, 19') des Grundkörpers (12; 15) eingreift und dabei einen Bolzen (14) derart in den Grundkörper (12; 15) hinein drückt, daß die Krallen (13, 13'; 17, 17') auseinanderbewegt werden und der Hebel (23) nach innen (30) gekippt wird, wobei der Exzenter (22) in die zweite Bohrung (21) in der zweiten Platte (20) eingreift und so gedreht wird, daß die zweite Platte (20) gegen die erste Platte (10) gedrückt wird.