DE10154486C2

DE10154486C2 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10154486C2
Application number: DE2001154486
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wessel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: DE10154486A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines ersten Bauteiles an einem zweiten Bauteil, wie sie insbesondere zur Verbindung flacher Bauteile zum Einsatz kommen kann.

Als mögliche Anwendungsgebiete seien hier nur beispielhaft Tür- oder Fensterrahmen beziehungsweise Stöße jeder Art genannt. Die Bauteile können jedoch ebenso Furniere, Platten für Deckenverschalungen oder Holz- bzw. Aluminiumverbindungen an Türen oder Fenstern sein.

Gerade bei der Herstellung von Türen oder Fenstern begegnet man häufig dem Problem, dass die miteinander zu verbindenden Bauteile sehr flach ausgeführt sind. Eine optisch unschöne Ansicht, wie sie durch erkennbare Bauteileverbindungen entstehen könnte sollte möglichst vermieden werden. Betrachtet man die Eckverbindungen von Fensterrahmen, so sind diese in Folge des Rahmeneigengewichtes und der darin aufgenommenen Glasscheiben zudem einer erhöhten Belastung ausgesetzt, sodass an die Festigkeit derartiger Verbindungen flacher Werkstücke erhöhte Anforderungen gestellt werden.

Bislang bekannte Verbindungen sind jedoch auf Grund ihrer fertigungstechnisch relativ aufwendigen Herstellung sowie des nicht unerheblichen Montageaufwandes unwirtschaftlich und damit kostenintensiv.

Aus der DE 43 28 344 A1 geht im Wortlaut der Patentanmeldung eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines ersten Bauteiles an wenigstens einem weiteren Bauteil hervor, wobei jedes der Bauteile zumindest ein Teilstück eines Befestigungszapfens aufweist und der Befestigungszapfen bei ordnungsgemäß zusammengesetzten Bauteilen eine die Bauteile fixierende Einheit bildet.

Nach der Lehre der Druckschrift wird durch spanende Bearbeitung aus den miteinander zu verbindenden Bauteilen ein kreiszylindrischer Befestigungszapfen herausgearbeitet, dessen Teilstücke von einem Spannelement zusammengehalten werden. Das Spannelement ist als hohlzylindrische Hülse ausgebildet und kann einen Schlitz in axialer Längsrichtung aufweisen, um so die erforderliche Spannelastizität zu gewährleisten.

Ein ganz wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass sich beispielsweise bei dynamischer Belasung der miteinander verbundenen Bauteile das Spannelement aufgrund seiner Hohlzylinderform lockern oder von dem Befestigungszapfen selbsttätig lösen kann.

Die GB 1 386 266 betrifft darüber hinaus eine Befestigungsvorrichtung, bei der zwei Bauteile durch ein im Querschnitt rechteckiges oder trapezförmiges Spannelement und eine ebenso ausgebildete Nut, in die das Spannelement einsetzbar ist, verbunden werden. Die technische Lehre dieser Druckschrift geht dahin, einen Formschluß zwischen Spannelement und Ringnut herzustellen. Die Nut und das Spannelement werden passgenau ineinandergesetzt. Ein derartiger Formschluß ist jedoch zumindest fertigungstechnisch mit einem erhöhten Aufwand verbunden.

Aus der DE 195 08 086 A1 ist ferner eine Befestigungsvorrichtung bekannt, die ausschließlich eine Fixierung eines ersten Holzbauteiles an wenigstens einem weiteren Holzbauteil ermöglicht, wobei jedes der Holzbauteile zumindest ein Teilstück eines Befestigungszapfens aufweist und der Befestigungszapfen bei ordnungsgemäß zusammengesetzten Holzbauteilen eine die Holzbauteile fixierende Einheit bildet. Zur Fixierung der Bauteile aneinander wird nach der Lehre dieser Schrift ein Holzdübel verwendet, der formschlüssig bzw. über eine Passung in die Ausnehmung der Holzbauteile einsetzbar ist. Dübel bzw. Spannelemente aus anderen als Holzmaterialien werden in der Schrift ausdrücklich als nachteilig herausgestellt.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabenstellung zu Grunde, eine Möglichkeit zur Verbindung insbesondere flacher Werkstücke zu schaffen, die eine hohe Dauerfestigkeit und eine sichere sowie maßgenaue Fixierung der zu verbindenden Bauteile gewährleistet.

Diese Aufgabenstellung wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Danach weist eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines ersten Bauteiles an einem weiteren Bauteil an jedem Bauteil zumindest ein Teilstück eines Befestigungszapfens auf, wobei dieser Befestigungszapfen bei ordnungsgemäß zusammengesetzten Bauteilen eine die Bauteile fixierende Einheit bildet. Zur Verbesserung des Sichtschutzes wird ferner vorgeschlagen, dass der Befestigungszapfen einen Hinterschnitt aufweist, in den das Spannelement einsetzbar ist.

Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Lösung sind insbesondere darin zu sehen, dass der Befestigungszapfen mit einfachen fertigungstechnischen Mitteln an den jeweiligen Bauteilen anzuformen beziehungsweise annzubringen ist oder in einfacher Weise aus den Bauteilen herausgearbeitet werden kann. Darüber hinaus muss eine Verbindungskontur zwischen den Bauteilen nicht über die gesamte Länge vorgesehen werden, über die die gegeneinander zu fixierenden Oberflächen der Bauteile aneinander anliegen. Es ist eine Begrenzung auf die Fläche des Befestigungszapfens oder der Befestigungszapfen möglich.

Einsetzbar ist die erfindungsgemäße Lösung sowohl für Bauteile, die ebene, miteinander verzahnte oder komplementär zueinander ausgeführte und aneinander anliegende Oberflächen aufweisen.

Je nach Ausführung des Befestigungszapfens kann mit einer erfindungsgemäßen Lösung neben der bereits erwähnten Fixierung der Bauteile auch eine Montagehilfe gegeben werden, sodass ein aufwendiges Ausrichten der Bauteile nicht mehr erforderlich ist. Die Justierung der miteinander zu verbindenden Bauteile wird folglich erheblich erleichtert. Damit kann eine wesentliche Reduzierung der Ausschussquote und eine Verbesserung der Maßgenauigkeit erreicht werden. Ferner ist eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung fertigungstechnisch einfach und damit wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich an den unabhängigen Patentanspruch 1 anschließenden Unteransprüche.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung wird insbesondere darin gesehen, dass der geteilte Befestigungszapfen von einem Spannelement zusammengehalten wird. Durch das Spannelement werden die Bauteile gegeneinander fixiert und gleichermaßen justiert.

Als Spannelemente können einfache, handelsübliche Segerringe, Gummiringe, Federringe oder andere Elemente zum Einsatz kommen, die geeignet sind, die Teilstücke des Befestigungszapfens gegeneinander zu sichern. Weiterhin kann als Spannelement ein Spanndraht verwendet werden, der um den Befestigungszapfen geschlungen wird. Die Enden des Spanndrahtes werden vorzugsweise miteinander verdrillt. In Abhängigkeit von der an den zu fixierenden Bauteilen auftretenden dynamischen Belastung ist es demnach möglich, ein elastisches oder ein nichtelastisches Spannelement einzusetzen.

Das erste sowie das zweite Bauteil liegen mit ihrer gemeinsamen Berührungsfläche aneinander an und weisen entsprechend einer sinnvollen Ausführung jeweils eine Ausnehmung auf, in der der Befestigungszapfen angeordnet ist. Als Ausnehmung kann beispielsweise eine Auskreisung vorgesehen werden. Der Befestigungszapfen weist in Folge seines Hinterschnittes eine T-förmige Gestalt auf.

Zur Erzielung einer optisch ansprechenden Gestaltung der Bauteilverbindung wird weiterhin vorgeschlagen, den Befestigungszapfen so anzuordnen, dass seine freie Oberfläche mit den Oberflächen der gegeneinander zu fixierenden Bauteile eine gemeinsame Ebene bildet, was nicht zwingend, jedoch vorteilhaft ist.

Durch einen Stopfen ließe sich ebenso eine einheitliche, glatte Oberfläche der zu verbindenden Bauteile schaffen, die einen optisch ansprechenden Sichtschutz des Verbindungsbereiches bieten könnte, wenn die freie Oberfläche des Befestigungszapfens beispielsweise geringfügig niedriger als die Ebene der freien Oberflächen der Bauteile angeordnet wird.

Um die Montage des Spannelementes zu erleichtern, ist es darüber hinaus sinnvoll, die Abmessungen beziehungsweise den Durchmesser des Befestigungszapfens kleiner auszuführen als die Abmessung oder den Durchmesser der Ausnehmung.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ferner darin gesehen, den Befestigungszapfen mit einer Schnappverbindung auszustatten. Die Schnappverbindung dient dem Ineinandergreifen der Teilstücke des Befestigungszapfens und ermöglicht somit eine vereinfachte Schnellmontage der Bauteile.

Durch eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung wurde eine fertigungstechnisch einfach herstellbare und damit wirtschaftliche Möglichkeit geschaffen, mindestens zwei Bauteile miteinander zu verbinden. In Abhängigkeit von der Geometrie und Anzahl der Bauteile kann auch die Ausführung des Befestigungszapfens aus zwei oder mehr Teilstücken bestehen. Gemein ist allen Lösungen, dass die Verbindung der Teilstücke des Befestigungszapfens zu einer Fixierung der Bauteile gegeneinander führt.

Anhand der Figuren werden nachfolgend zwei bevorzugte Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung zur Fixierung zweier Bauteile näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Verbindung zweier Fensterrahmenteile,

Fig. 2 zwei auf Stoß aneinanderanliegende flache Bauteile,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Explosivdarstellung der miteinander zu verbindenden Bauteile entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie III-III aus Fig. 1 während der Montage eines Spannelementes.

Um zu zeigen, dass die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung für unterschiedliche Verbindungen zweier oder mehrerer Bauteile zum Einsatz kommen kann, sind in den Fig. 1 und 2 ausschnittsweise vereinfacht zwei unterschiedliche Bauteileverbindungen dargestellt.

So zeigt die Fig. 1 eine Eckverbindung in Form einer Gehrung eines Fensterrahmens, bei dem die aneinander anliegenden Kantenbereiche der Fensterrahmenteile 1 und 2 in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Eine derartige Gehrung kann auch bei Fenstern zum Einsatz kommen, die aus Holz und Aluminium bestehen, wobei hier die Aluminiumschale auf Gehrung fixiert wird.

Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 liegen mit einer geraden Berührungsfläche aneinander an. Etwa mittig des Fensterrahmens ist eine Ausnehmung 8 in Form einer Auskreisung eingebracht, die jeweils etwa zur Hälfte in beide Bauteile 1 und 2 eingelassen ist. Zentral in dieser Auskreisung 8 angeordnet ist ein Befestigungszapfen 3, der seinerseits durch die Trennlinie der miteinander zu verbindenden Bauteile 1 und 2 in zwei Teilstücke 4 und 5 unterteilt ist. Die Teilstücke 4 und 5 des Befestigungszapfens 3 sind durch ein in der Fig. 3 geschnitten dargestelltes Spannelement 6 miteinander verbunden und fixieren somit die Bauteile 1 und 2 in der hierfür vorgeschriebenen Position. Eine ähnliche Verbindung zweier Bauteile 1 und 2 ist in der Darstellung der Fig. 2 gezeigt. Hier unterscheidet sich die Ausführungsform von der in Fig. 1 lediglich dadurch, dass die Bauteile 1 und 2 in einer etwa T-förmigen Anordnung - auf Stoß - gegeneinander fixiert sind. Auch bei der Ausführung in Fig. 2 ist der Befestigungszapfen 3 mittig geteilt und weist damit zwei Teilstücke 4 und 5 auf, die durch ein in der Fig. 2 nicht erkennbares, in einen Hinterschnitt 7 des Befestigungszapfens 3 eingesetztes Spannelement 6 verbunden sind.

Die Schnittdarstellung in Fig. 3, welche dem Schnittverlauf III-III aus Fig. 1 entspricht, zeigt den Aufbau der Befestigungsvorrichtung. So besteht diese zunächst aus dem Bauteil 2, in welches eine halbkreisförmige Auskreisung 8 eingearbeitet ist. Integral, d. h. einteilig mit dem Bauteil 2, ist innerhalb der Auskreisung 8 ein Befestigungszapfen 3 aus dem Bauteil 2 herausgearbeitet. Der Befestigungszapfen 3 weist eine T-förmige Gestalt auf, sodass er in seinem Hinterschnitt 7 ein Spannelement 6 aufnehmen kann. Das Spannelement 6 dient der sicheren Fixierung und Verbindung der beiden Teilstücke 4 und 5 des Befestigungszapfens 3 und sichert damit die Bauteile 1 und 2 in erfindungsgemäßer Weise gegeneinander. Um insgesamt einen ebenen Abschluss der gesamten Baugruppe zu gewährleisten, bildet die freie Oberfläche 9 des Befestigungszapfens 3 eine Ebene mit den freien Oberflächen 10 und 11 der Bauteile 1 und 2.

In der Fig. 4 ist ausschnittsweise und in Explosivdarstellung noch einmal der Fensterrahmen der Fig. 1 gezeigt. Durch den Doppelpfeil ist die Zusammenführungsrichtung beziehungsweise die Bewegungsrichtung zum Trennen der beiden voneinander getrennt gezeigten Bauteile 1 und 2 angedeutet. Aus der Fig. 4 ist auch die Gestaltung des Befestigungszapfens 3 entnehmbar, welcher vorliegend aus zwei, jeweils einen Halbkreis bildenden Teilstücken 4 und 5 besteht, die miteinander verbunden eine kreisförmige Draufsicht des Befestigungszapfens 3 darstellen. Der Befestigungszapfen 3 ist zentral in der Auskreisung 8 angeordnet, welche ebenfalls halbkreisförmig an jedem Bauteil 1 und 2 ausgebildet ist.

In der Fig. 5 wird die Montage, d. h. die Verbindung der Bauteile 1 und 2, dargestellt. Schematisch ist hierbei das Bauteil 1 erkennbar, welches innerhalb der Auskreisung 8 den Befestigungszapfen 3 aufweist, der eine T-Form bildet. Durch diese T-förmige Ausführung des Befestigungszapfens 3 entsteht innerhalb der Auskreisung 8 ein Hinterschnitt 7. Im rechten Bildteil der Fig. 5 ist erkennbar, dass in diesen Hinterschnitt 7 ein Spannelement 6, welches vorliegend ein Gummiring ist, eingesetzt wird. Mittels eines Werkzeuges 12, welches als keilförmiges Werkzeug ausgestaltet wurde, kann das Spannelement 6 auf einer gegenüberliegenden Seite erfasst und in den Hinterschnitt 7 eingeführt werden, sodass die Teilstücke 4 und 5 des Befestigungszapfens 3 derart miteinander verbunden und durch das Spannelement 6 gegeneinander fixiert werden, dass die Bauteile 1 und 2 in ihrer Lage positioniert und fest miteinander verbunden sind.

Bezugszeichenliste

1

Erstes Bauteil

2

Zweites Bauteil

3

Befestigungszapfen

4

Teilstück

5

Teilstück

6

Spannelement

7

Hinterschnitt

8

Ausnehmung

9

Freie Oberfläche

10

Oberfläche des ersten Bauteiles

11

Oberfläche des zweiten Bauteiles

12

Werkzeug

Claims

1. Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines ersten Bauteiles (1) an wenigstens einem weiteren Bauteil (2), wobei jedes der Bauteile (1, 2) zumindest ein Teilstück (4, 5) eines Befestigungszapfens (3) aufweist und der Befestigungszapfen (3) bei ordnungsgemäß zusammengesetzten Bauteilen eine die Bauteile (1, 2) fixierende Einheit bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungszapfen (3) einen Hinterschnitt (7) aufweist, in den ein Spannelement (6) eingesetzt ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geteilte Befestigungszapfen (3) von dem die Bauteile (1, 2) aneinander fixierenden Spannelement (6) zusammengehalten ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (6) ein elastischer Kunststoff oder Gummiring, ein Segerring, ein Federring oder ein Spanndraht ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Bauteil (1, 2) mit einer ebenen, gemeinsamen Berührungsfläche aneinander anliegen und eine Ausnehmung (8) aufweisen, in der der Befestigungszapfen (3) angeordnet ist.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) eine Auskreisung ist und der Befestigungszapfen (3) im Querschnitt eine T-Form aufweist.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungszapfen (3) in der Draufsicht eine etwa mittig geteilte Kreisform aufweist und annähernd zentral in der Auskreisung (8) angeordnet ist.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Befestigungszapfens (3) kleiner als der Durchmesser der Auskreisung (8) ist.

8. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (4, 5) des Befestigungszapfens (3) eine Schnappverbindung aufweisen, über die sie miteinander in Eingriff gebracht sind.

9. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Oberfläche (9) des Befestigungszapfens (3) mit den Oberflächen (10, 11) der Bauteile (1, 2) eine gemeinsame Ebene bildet.

10. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Befestigungszapfen (3) ein Stopfen aufgesetzt ist.