DE19612944C2 - Verbindungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung, bestehend aus einem Treibnagel mit einem Schaft und einem mindestens teil­ weise elastischen Körper mit einer Bohrung zur Aufnahme des Treibnagels gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verbindungsverfahren durch Verschrauben oder Vernieten sind bekannt. Niet- und Schraubverfahren sind jedoch technologisch aufwendig und insbesondere beim Nieten von bestimmten Mate­ rialeigenschaften oder Materialkombinationen abhängig. So wird z. B. ein Verriegelungsbolzen an einem Abdeckrost für eine Entwässerungsrinne durch Verschrauben oder durch eine formschlüssige, sog. Snap-in-Verbindung fixiert.

Beide Varianten haben den Nachteil, daß sie bei der Endmontage relativ viel Zeit erfordern. Weiterhin besteht bei derartigen Verbindungen stets die Gefahr, daß diese sich im Laufe der Zeit lösen oder lockern. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, daß ein Abdeckrost, gerade wenn er einen Teil einer Verkehrs­ fläche bildet, heftigen Erschütterungen ausgesetzt ist, so daß hier ein sicherer und dauerhafter Halt gewährleistet werden muß.

Es wurden daher bereits Versuche unternommen, den Verriege­ lungsbolzen am Abdeckrost durch Annieten zu befestigen.

Aufgrund der erforderlichen Stauchschaftlänge im Verhältnis zum Durchmesser wird bekannterweise entweder das Taumelnietver­ fahren oder Warmstauchverfahren angewandt, wobei beide Ver­ fahren jedoch hinsichtlich Fertigungszeit und Fertigungsein­ richtungen aufwendig sind.

Auch wurde in einer älteren Anmeldung vorgeschlagen, am Verriegelungsbolzen rostseitig einen Stauchschaft vorzusehen, der in mehrere Teilbereiche unterteilt ist, die unterschied­ liche Querschnittsformen, insbesondere unterschiedliche Durchmesser, aufweisen. Durch die Unterteilung des Stauch­ schaftes in mehrere Teilbereiche läßt sich die bekannte Kalt­ stauchvoraussetzung erfüllen, so daß auch ein langgestreckter Stauchschaft ein Niet bildet, ohne daß ein Ausknicken erfolgt.

Derartige Nietverbindungen sind jedoch an sich unlösbar, d. h. sie können nur durch Zerstörung des Nietes oder Abtragen des Nietkopfes wieder getrennt werden.

Insbesondere aus der Kraftfahrzeugtechnik sind rastende Steck­ verbindungen bekannt, bei denen ein Treibnagel einen Schaft aufweist, der in einen mindestens teilweise elastischen Körper mit einer Bohrung zur Aufnahme des Treibnagels eingeschoben wird. Durch die Elastizität des Körpers, d. h. ein umfangmäßiges Ausdehnen der Bohrung bei der Aufnahme des Treibnagels wird letzterer im elastischen Körper fixiert. Die Haltekräfte sind jedoch nur gering, so daß diese bekannte Verbindungsart bei­ spielsweise lediglich dazu verwendet werden kann, eine Koffer­ raumauskleidung an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen zu befestigen.

Die DE 36 41 858 A1 zeigt ein Kunststoff-Befestigungselement zum lösbaren Anbringen einer Platte an einem Tragteil. Das dort gezeigte Befestigungselement umfaßt einen sogenannten Stecker und ein Ringfutter. Diese Mittel dienen der Verbindung einer ersten Platte, die eine Verkleidung, z. B. eines Kraftfahrzeugs oder eines Haushaltsgeräts sein kann, mit einer zweiten Platte aus Blech. Das Ringfutter weist umfangsseitig angeordnete Haltevorsprünge auf. Zur Befestigung wird zunächst das Ring­ futter bei noch herausgezogenem Stecker in eine entsprechende Bohrung innerhalb der Platte eingesteckt. Im Anschluß daran wird der Stecker unter Mitnahme der ersten Platte in Richtung des Ringfutters eingepreßt, wobei ein Riffelabschnitt mit entsprechenden Erhebungen zum Fixieren der keilförmigen Halte­ vorsprünge bezogen auf die zweite Platte dient.

Der Außendurchmesser des geriffelten Abschnitts ist dabei größer als der Innendurchmesser der Bohrung, wobei die Erhe­ bungen der Riffelung und die Wandung der Bohrung so ausreichend flexibel und elastisch sind, um ein Eindringen des Steckers zu ermöglichen. In der fertigmontierten Endstellung wird der Stecker dadurch festgehalten, daß sich die Erhebungen der Riffelung reibschlüssig in der elastischen Wandung der Bohrung des Ringfutters verkrallen, so daß ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des Steckers in Axialrichtung verhinderbar ist. Die bekannte Befestigungsart ist demnach durch ein reibschlüs­ siges Verkrallen gekennzeichnet, wobei die maximalen Halte­ kräfte nur gering sind.

Das Befestigungsmittel nach DE 26 06 498 C2 geht von einem starren Hülsenschaft aus, wobei im Hülsenschaft eine elastische Hülle vorgesehen ist. Ein spezieller Flansch, der in Eindrück­ richtung vorhanden ist, verhindert ein Herausziehen eines bolzenförmigen Teiles oder Stiftes. Ziel ist es dort, das Befestigungsmittel mit geringem Kraftaufwand zu setzen. Dies erfolgt dadurch, daß im Inneren des starren Hülsenschafts das erwähnte elastische Material, eine Hülle bildend, vorgesehen ist. Um entsprechende Kräfte zum Erzielen einer ausreichenden Befestigungssicherheit zu gewährleisten, ist der erwähnte Flansch notwendig, welcher bei Rückzugkräften ein Herauspressen des Materials der elastischen Hülle aus dem Hülsenschaft ver­ hindert.

Weiterhin ist aus der FR 2 660 974 A1 ein bolzenförmiges Trag­ teil bekannt, das über einen Einsatz verfügt und welches mittels einer Spreizschraube befestigbar ist.

Ebenfalls bekannt sind sogenannte Snap-In-Verbindungen, bei­ spielsweise aus der DE 44 19 385 C1. Dort wirkt eine Anformung eines ersten Fügeelements mit einer Schwächungsstelle eines zweiten Fügeelements zusammen. Ein Bereich des dünnsten Quer­ schnitts des Bodens einer Ausnehmung des zweiten Fügeelements gibt unter Wirkung der keilförmigen Anformung nach, so daß sich ein gewisser Halt einstellt. Die realisierbaren Kräfte sind jedoch außerordentlich gering, so daß die Anwendung des beschriebenen Prinzips stark eingeschränkt ist.

Bei einer Verbindung zwischen einem Integral-Hartschaum-Form­ teil mit einem bolzenartigen Einsatz gemäß DE 26 28 832 B2 besitzt das dortige Formteil eine zylindrische Ausnehmung, die im Querschnitt eines bolzenartigen Einsatzes einem zylindri­ schen Grundkörper angepaßt ist. Der Durchmesser der Ausnehmung ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des zylinderartigen Grundkörpers. Hierdurch läßt sich der bolzenartige Einsatz in die Ausnehmung des Integral-Hartschaum-Formteils einpressen. Die keilförmig ausgestalteten Rippen des bolzenartigen Ein­ satzes verdrängen das Material des Formteils im Bereich der zylindrischen Ausnehmung. Die übertragbaren Kräfte einer derartigen Verbindungsanordnung sind jedoch relativ gering und für viele Anwendungsfälle nicht ausreichend.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung zwischen einem Treibnagel und einem teil­ weise elastischen Körper mit einer Bohrung zur Aufnahme des Treibnagels anzugeben, die es gestattet, in technologisch einfacher Weise hochbelastbare Verbindungen zwischen kon­ struktiv unterschiedlichen Baugruppen auszubilden, wobei Belastungsklassen erreichbar sein sollen, welche Kräfte auf­ nehmen, die wesentlich größer als diejenigen sind, die durch ein reibschlüssiges Verkrallen erreichbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Verbindungs­ anordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Dehn- und Rückdehnbarkeit eines elastischen Körpers, der z. B. aus Kunststoff, Metall oder anderen elastischen Werk­ stoffen besteht, ausgenutzt wird, um mittels eines spezielle Erhebungen aufweisenden Treibnagels, der als Gegenstück zum elastischen Körper wirkt, eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Bauteilen herzustellen.

Der Treibnagel besitzt einen Schaft, der radial umlaufende Erhebungen aufweist, welche beim Einpressen oder Eindrücken des Treibnagels in die Bohrung des elastischen Körpers an der Bohrungsinnenseite entlanggleiten.

Die Erhebungen wirken beim Einpressen oder Eindrücken mit außen am elastischen Körper radial umlaufenden Rillen oder Hinter­ schneidungen zusammen.

Dieses Zusammenwirken gestaltet sich derart, daß beim Ein­ drücken oder Einpressen des Treibnagels durch die an diesen befindliche Erhebungen ein elastisches Dehnen des Körpers erfolgt, wobei dann, wenn die Erhebungen des Treibnagels ihre Endposition im wesentlichen entsprechend der Lage der Rillen oder Hinterschneidungen erreicht haben, das elastische Material des Körpers zurückspringt und sich somit eine Arretierungs­ wirkung gegen Herausziehen des Treibnagels einstellt. Im Bereich der Materialschwächungen, d. h. der Rillen oder Hinter­ schneidungen des elastischen Körpers tritt eine umfangsmäßige elastische Ausdehnung, bedingt durch die Erhebungen des Treib­ nagels, auf, ohne daß eine irreversible Gefügeveränderung oder Gefügezerstörung des elastischen Körpers die Folge ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann der elastische Körper auch als Sandwich-Bauteil mit vorgegebenen, geänderten, elastischen bzw. Materialeigenschaften mindestens im Bereich der Endpositionen der Erhebungen des Treibnagels ausgebildet sein, so daß sich die Herstellung des elastischen Körpers weiter vereinfacht.

Erfindungsgemäß bestimmt die Anzahl, der Durchmesser und der Abstand der Erhebungen des Treibnagels im Zusammenwirken mit den jeweiligen Rillen oder Hinterschneidungen des elastischen Körpers die maximale Belastbarkeit der jeweiligen Verbindung.

In vorteilhafter Weise kann ein unterer Abschnitt des Treib­ nagels im Durchmesser abgesetzt sein, so daß sich ein leich­ teres Einführen in die Bohrung des elastischen Körpers ergibt. Alternativ oder ergänzend kann die Bohrung über eine umlaufende Fase verfügen, so daß auch hierdurch eine weitere Montagever­ einfachung bei der Anwendung der Verbindungsanordnung bzw. Verbindungsverfahrens gegeben ist.

Erfindungsgemäß richtet sich die geometrische Gestalt, d. h. die Querschnittsform der Erhebungen, die am Treibnagel ausgebildet sind, nach der Preß- bzw. Eintreibrichtung und der maximalen Elastizität bzw. Dehnbarkeit des elastischen Körpers, in den der Treibnagel eingetrieben wird sowie danach, ob die Füge- bzw. Verbindungsstelle lösbar oder unlösbar ausgebildet sein soll. So ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, den Querschnitt der Erhebungen mit einer im wesentlichen Drei­ ecksform zu versehen, so daß sowohl ein Einpressen oder Ein­ drücken als auch ein Lösen der Verbindung durch Herausziehen des Treibnagels ohne Zerstörung des elastischen Körpers möglich wird.

Durch das Vorsehen von Rillen oder Hinterschneidungen im elastischen Körper ergibt sich einerseits die erwähnte umfangsmäßige Ausdehnung in einem Abschnitt dieser Rillen oder Erhebungen aufgrund des Eindringens des Treibnagels und zum anderen dehnen sich die den Rillen oder Hinterschneidungen benachbarten Teilbereiche aufgrund ihrer entsprechenden umfangsmäßig größeren Dimensionierung über die Erhebungen des Treibnagels zurück und umschließen diese formschlüssig, wodurch eine ausgezeichnete Stabilität und hohe Belastbarkeit der jeweiligen Verbindung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß kann beim Zusammenfügen von Bauteilen mittels der Verbindungsanordnung sowohl der elastische Körper hin zum Treibnagel bewegt als auch ein Eindrücken in umgekehrter Richtung vorgenommen werden.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist der elastische Körper als Verriegelungsbolzen für einen Schnell­ verschluß eines Abdeckrostes mit einer Entwässerungsrinne ausgebildet, wobei der Treibnagel als Gegenstück dient, der in die Bohrung des als elastischer Körper wirkenden Verriege­ lungsbolzens einzuführen ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Verriegelungsbolzen, der im oberen Abschnitt dem elasti­ schen Körper entspricht, aus Kunststoff gefertigt und der Treibnagel ist ein im Spritzgießverfahren hergestelltes Bauteil aus einer speziellen Aluminiumlegierung.

Es liegt im Sinne der Erfindung, daß mit der beschriebenen Verbindungsanordnung Normteile fertigbar sind, die als formschlüssige Verbindungsmittel für ganz unterschiedliche Verbindungen von verschiedenartigsten Bauteilen eingesetzt werden können.

In vorteilhafter Weise sind die Erhebungen des Treibnagels so ausgebildet, daß diese eine in Eindrückrichtung weisende koni­ sche Form besitzen. In dem Falle, wenn eine lösbare Fügever­ bindung gewünscht ist, besitzen die Erhebungen eine Doppel­ konus- oder eine im Querschnitt Dreiecksform, so daß ein Herausziehen des Treibnagels aus der Bohrung des elastischen Körpers ohne Zerstörung des letzteren durchführbar ist.

Einem weiteren Grundgedanken der Erfindung folgend ist der Treibnagel als Gewindebolzen ausgebildet, und kann in einen elastischen Körper eingepreßt oder eingedrückt werden. Der elastische Körper kann in diesem Falle eine mit einer Befe­ stigungsplatte einstückig ausgebildete Buchse sein, so daß die Befestigungsplatte selbst mit Hilfe des Gewindebolzens bzw. des Treibnagels an einem weiteren Bauteil besfestigbar ist.

Alternativ kann der Treibnagel als Gewindebuchse ausgebildet sein, welche in einen elastischen Körper eingepreßt oder eingedrückt wird. Der elastische Körper kann in diesem Falle eine mit einer Befestigungsplatte einstückig ausgebildete Buchse sein.

Die vorstehend beschriebenen Varianten mit einem Treibnagel als Gewindebolzen bzw. in Ausbildung als Gewindebuchse können beispielsweise in der Feinmechanik, Elektronik, hier speziell in der Leiterplattentechnik, als Verbindungsvariante Anwendung finden.

Auch ist es möglich, den Treibnagel so auszubilden, daß dieser eine Stehbolzenform aufweist, wobei der Stehbolzen einstückig und einen weiteren Bauteil bildend ausgebildet sein kann. Eine Befestigungsbuchse, die als elastischer Körper wirkt, kann dann zum Befestigen des Bauteiles unter Rückgriff auf die vorstehend beschriebene Verfahrensweise genutzt werden.

Das Verbindungsverfahren geht also demnach auf einen Treibnagel zurück, welcher mit einem eine Bohrung auf­ weisenden, mindestens teilweise elastischen Körper zusammen­ wirkt. Hierfür wird zunächst der Treibnagel mit radial umlau­ fenden Erhebungen bestimmter Art und Konfiguration versehen und es wird der teilweise elastische Körper mit radial außen umlaufenden Rillen oder Hinterschneidungen ausgebildet, die bei mehreren beabstandeten umlaufenden Erhebungen des Treibnagels im wesentlichen den gleichen Längsabstand wie diese Erhebungen aufweisen. Die radial außen umlaufenden Rillen oder Hinter­ schneidungen besitzen eine Breite, die gleich oder größer der Breite der umlaufenden Erhebungen ist.

Alternativ kann der teilweise elastische Körper als ein Sand­ wich-Bauteil ausgebildet sein, das abwechselnd hoch elastische und weniger elastische Abschnitte aufweist.

Erfahrungsgemäß erfolgt ein Einpressen oder Eindrücken des Treibnagels in die Bohrung des elastischen Körpers, wobei die Erhebungen des Treibnagels unter Überwindung der Elastizität des Körpers in eine Befestigungs-Endposition gelangen, die der Position der Rillen oder Hinterschneidungen bzw. der höherela­ stischen Abschnitte bei einer Sandwich-Struktur des elastischen Körpers entspricht. Im Ergebnis des Einpressens hintergreift das elastische Material des Körpers die Bereiche der Erhebungen und es erfolgt ein umfangsmäßiges Ausdehnen des elastischen Körpers in einem Abschnitt der Rillen oder Hinterschneidungen, wodurch ein entsprechender Preßsitz des Treibnagels im elasti­ schen Körper erreicht wird.

Alles in allem gelingt es mit der vorstehend beschriebenen Verbindungsanordnung bzw. dem Verbindungsverfahren, außer­ ordentlich sichere, hoch belastbare, formschlüssige Verbin­ dungen auszuführen, die, bezogen auf bekannte Niet-, wie Massiv- oder Popnietverfahren, technologisch und materialseitig deutlich weniger aufwendig realisiert werden können. Dadurch, daß mittels einfacher Änderung der Anzahl bzw. der Form der Erhebungen des Treibnagels in Verbindung mit den Rillen oder Hinterschneidungen eine Anpassung an verschiedene Belastungs­ klassen der Verbindung erfolgen kann, erschließen sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, ohne daß das Grundprinzip der Erfindung verlassen wird. Durch eine einfache Änderung der Querschnittsform der Erhebungen des Treibnagels lassen sich darüber hinaus auch lösbare Verbindungsanordnungen ausführen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1a und b eine erste Ausführungsform der Verbindungsan­ ordnung bestehend aus Treibnagel und elastischem Körper vor und nach dem Zusammenfügen;

Fig. 1c und d Detaildarstellungen der Rillen oder Hinter­ schneidungen des elastischen Körpers vor und nach dem Einpressen des Treibnagels;

Fig. 2a und b eine Ausführungsform der Verbindungsanordnung mit einem Treibnagel als Stehbolzen vor und nach der Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen Stehbolzen und elastischem Körper in Form einer Buchse;

Fig. 2c und d Details der Rillen bzw. Hinterschneidungen vor und nach dem Einführen des Stehbolzens in die als elastischer Körper wirkende Buchse;

Fig. 3a und b eine Ausführungsform der Verbindungsanordnung mit einem Treibnagel-Gewindebolzen, der in ein Bau­ teil eingeführt wird, welches einen buchsen­ artigen elastischen Körper aufweist;

Fig. 3c eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 3b mit erkennbarer Verdrehsicherung des Treib­ nagelgewindebolzens im elastischen Körper;

Fig. 4a und b eine Ausführungsform einer Verbindungsanordnung, wobei der elastische Körper als Verriegelungs­ bolzen zum Befestigen z. B. eines Abdeckrostes für eine Entwässerungsrinne ausgebildet ist;

Fig. 5a und b eine Treibnagelgewindebuchse, die in einen buchsenartigen elastischen Körper eingepreßt ist, und

Fig. 5c eine Draufsicht der treibnahen Gewindebuchse mit erkennbarer Verdrehsicherung.

Anhand der Fig. 1a ff. soll zunächst das grundsätzliche Prinzip eines Ausführungsbeispieles der Verbindungsanordnung näher erläutert werden.

Die Fig. 1a zeigt einen Treibnagel 1 mit radial umlaufenden Erhebungen 2 bis 4. Diese Erhebungen 2 bis 4 haben eine annähernd konische Form, welche in Eindrückrichtung des Treib­ nagels weist. Die Dimensionierung der Erhebung 4 weist bezogen auf die übrigen Erhebungen 2 und 3 eine geänderte Gestalt auf, welche in Verbindung mit einem durchmesserseitig abgesetzten Einführabschnitt 5 ein leichteres Einführen des Treibnagels in den eine Bohrung 6 aufweisenden elastischen Körper 7 ermög­ licht.

Der elastische Körper 7 besitzt über seine Längsachse beab­ standet angeordnete Rillen oder Hinterschneidungen 8, die beim gezeigten Beispiel eine annähernde Halbkreisform im Querschnitt aufweisen.

Die Rillen oder Hinterschneidungen 8 führen zu einer Schwächung der Wandung des elastischen Körpers 7 und wechseln über die Längsachse des elastischen Körpers mit Vorsprüngen 9 ab.

Bei der Montage des Treibnagels 1 wird dieser durch eine eine weitere Bohrung 10 aufweisende Befestigungsfläche 11 geführt und gelangt in die Öffnung bzw. Bohrung 6 des elastischen Körpers 7. Zweckmäßigerweise besitzt die Bohrung bzw. die Öffnung 6 des elastischen Körpers 7 eine konische Fase 60 zum leichteren Einführen und Zentrieren des Treibnagels 1.

Nunmehr wird der Treibnagel 1 unter Krafteinwirkung bis zum Anschlag des Treibnagelkopfes 12 an die Befestigungsfläche 11 in seine Befestigungsendposition verbracht. In dieser Endposi­ tion stehen die Erhebungen 2 bis 4 den jeweiligen Rillen bzw. Hinterschneidungen 8 gegenüber.

Das elastische Material des Körpers 7 hintergreift die Erhe­ bungen 2 bis 4. Gleichzeitig bildet sich umfangsmäßig eine Ausdehnung jeweils in einen Abschnitt der Rillen und Hinter­ schneidungen 8 aus.

Diese Veränderungen im Querschnitt des elastischen Körpers 7 sind im Vergleich der Detaildarstellungen vor und nach dem Einpressen des Treibnagels, illustriert mit den Fig. 1c und 1d, erkennbar. Fig. 1d zeigt mit A gekennzeichnet den Bereich des Hintergreifens durch Rückdehnen des Materials des elasti­ schen Körpers 7 an den entsprechenden Stellen der Erhebungen 2 bis 4. Mit B ist die umfangsmäßige Ausdehnung des elastischen Körpers 7 in einem Abschnitt der Rillen oder Hinterschneidungen 8 illustriert.

Die Verbindungsanordnung gemäß Fig. 1a bis d kann beispiels­ weise zum Befestigen von Armaturenbrettern in Kraftfahrzeugen, Innenraumverkleidungen, Karosserieteilen oder zur Montage von elektronischen Baugruppen oder Gehäusen verwendet werden. Besondere Vorteile entstehen bei der Anwendung im Elektro­ technik- oder Elektronikbereich dadurch, daß der elastische Körper aus einem Kunststoffmaterial besteht, wodurch sich Isolationsprobleme, wie bei metallischen Nieten oder der­ gleichen von vornherein vermeiden lassen.

Ein solche Befestigung von elektronischen Baugruppen oder Bauelementen oder auch von Innenverkleidungen, z. B. in Kraft­ fahrzeugen, ist auch mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis b denkbar, bei welchen der Treibnagel die Form eines Stehbolzens aufweist, der z. B. an einer elektronischen Baugruppe 14 befestigt oder mit dieser integral ausgebildet sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis d sei hinsichtlich der verwendeten Bezugszeichen auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß es für das Umsetzen des Verbindungsverfahren unerheblich ist, ob der Treibnagel 1 bzw. der Stehbolzen 13 in die Bohrung des elastischen Körpers 7 hineingepreßt wird oder eine umgekehrte Bewegung, d. h. ein quasi Überstülpen des elastischen Körpers 7 bezogen auf z. B. den Stehbolzen 13 erfolgt.

Wenn eine lösbare Verbindung zwischen Treibnagel 1 bzw. Steh­ bolzen 13 und dem elastischen Körper 7 gewünscht ist, läßt sich diese dadurch erreichen, daß die Erhebungen 2 bis 4 eine Doppelkonusfläche oder eine im Querschnitt Dreiecksform auf­ weisen, wodurch ohne nachteilige irreversible Gefügeverän­ derungen in der Wandung des elastischen Körpers 7 durch Umkehr der Bewegungsrichtung ein Herausziehen bzw. ein Trennen zwischen Stehbolzen 13 und elastischem Körper 7 möglich wird.

Alternativ ist denkbar, die Wandung des elastischen Körpers nicht aus einer im Querschnitt alternierenden Wandung mit Hinterschneidungen und Vorsprüngen 8, 9 auszubilden, sondern eine Wandungs-Sandwichstruktur vorzusehen, so daß sich Abschnitte mit erhöhter und weniger großen Elastizität ergeben, wodurch das gewünschte Hintergreifen und umfangsmäßige Aus­ dehnen, wie vorstehend beschrieben, erreichbar ist.

Wie im dritten Ausführungsbeispiel unter Rückgriff auf die Fig. 3a bis c gezeigt, besteht die Möglichkeit, den Treib­ nagel mit einem Gewindebolzenfortsatz 15 zu versehen, der in einen buchsenartigen elastischen Körper 16 eingepreßt wird.

Fig. 3a zeigt den Gewindebolzen 15 mit den Erhebungen 2 bis 4, die radial umfangsmäßig ausgebildet sind. Ferner ist der Treibnagel 1 mit einem abge­ setztem Abschnitt 5 vor dem Eindrücken oder Einpreßen in den buchsenartigen elastischen Körper 16 versehen.

Dieser buchsenartige elastische Körper 16 besitzt wie die elastischen Körper der voranstehend geschilderten Ausfüh­ rungsbeispiele umlaufende Rillen oder Hinterschneidungen 8, und es werden, wie dies die Fig. 3b illustriert, nach dem Ein­ drücken oder Einpressen des Gewindebolzens 15 in den buchsen­ artigen elastischen Körper 16 dieselben Befestigungswirkungen, wie bereits weiter oben beschrieben, erreicht.

Zusätzlich kann, wie in Fig. 3c gezeigt, eine Verdrehsicherung des Gewindebolzens 15 dadurch erreicht werden, daß dieser einen abgeflachten Abschnitt 17 aufweist, der mit einer entsprechend ausgebildeten Bohrung 8 oder einem oberen Abschnitt der Bohrung 8 des buchsenartigen elastischen Körpers 8 zusammenwirkt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß aufgrund der hohen Kräfte, die durch die Wirkung der Erhebungen 2 bis 4 in Verbindung mit der speziellen Formgebung des elastischen Körpers 16 entstehen, auf zusätzliche konstruktive Maßnahmen zur Sicherheit gegen Ver­ drehen eines Bolzens oder einer Buchse gemäß der beschriebenen Verbindungsanordnung verzichtet werden kann.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4a und b ist eine spezielle Verbindungsanordnung für einen Verriege­ lungsbolzen zum Befestigen eines Abdeckrostes 18 an einer nicht gezeigten Entwässerungsrinne dargestellt.

Der Treibnagel 1 entspricht in seiner Ausführungsform im wesentlichen demjenigen, wie anhand des ersten Ausführungs­ beispiels geschildert.

Der elastische Körper ist jedoch als Verriegelungsbolzen 19 mit entsprechenden konischen Gleit- und Rastflächen 20, 21 ausge­ bildet. Der Verriegelungsbolzen 19 dient als Schnellverschluß des Abdeckrostes 18 mit einem mit einer Entwässerungsrinne verbundenen oder integral ausgeführtem Verriegelungselement, wobei der Verriegelungsbolzen 19 mittels der speziellen Verbindungsanordnung am Abdeckrost 18 sicher fixierbar ist.

Bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 4a und b besteht der Treibnagel 1 z. B. aus einem seewasserfestem Aluminium und ist in einem Spritz-Gießverfahren hergestellt. Der Verriege­ lungsbolzen 19 ist aus einem elastischen Kunststoffmaterial gefertigt. Bezüglich der Ausführung der Hinterschneidungen bzw. Rillen 8 des Verriegelungsbolzens, die im Zusammenwirken mit den Erhebungen 2 bis 4 des Treibnagels 1 die gewünschte Ver­ bindung ergeben, sei auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele verwiesen.

Bei dem Verriegelungsbolzen gemäß Fig. 4a und b in Verbindung mit dem Treibnagel 1 ist aufgrund der speziellen Material­ eigenschaften eine äußerst korrosionsbeständige und sichere Anordnung gegeben, die allen mechanischen und chemischen Ein­ flüssen beim bestimmungsgemäßen Gebrauch zum Arretieren eines Abdeckrostes an einer Entwässerungsrinne, die wiederum selbst hohen Belastungen ausgesetzt ist, genügt.

Fig. 4b zeigt den Zustand des am Abdeckrost 18 mit Hilfe des Treibnagels 1 befestigten Verriegelungsbolzens 19 mit den entsprechenden Zonen hintergreifender Bereiche A und den Abschnitten der umfangsmäßigen Ausdehnung B im Kunststoff­ material des Verriegelungsbolzens 19.

Mit Hilfe der Fig. 5a und b sei analog, wie im Beispiel zu den Fig. 3a und c beschrieben, auf ein weiteres Ausführungs­ beispiel verwiesen, bei welchem der Treibnagel als Gewinde­ buchse 22 ausgebildet ist, die in eine Bohrung bzw. Ausnehmung 6 eines elastischen Körpers 7 eingepreßt bzw. eingedrückt wird. Die Fig. 5a zeigt hierbei den Zustand vor die Fig. 5b den Zustand nach dem erfolgten Einpressen der Treibnagel-Gewinde­ buchse 22 in den elastischen Körper 7. Die Fig. 5c zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung der Treibnagel-Gewindebuchse 22 im elastischen Körper 7 mit Verdrehsicherung durch einen abge­ flachten Abschnitt 17.

Mit Hilfe des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 5a bis c können beispielsweise Kunststoffgehäuseteile 70, die eine Anformung gemäß dem elastischen Körper 7 integral aufweisen, mit einer metallischen Gewindebuchse 22 versehen werden, so daß ein leichtes Montieren mittels üblicher Schraubverbindungen erfolgen kann. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, bei denen eine Gewindebuchse in der Art eines Hohlnietes verpreßt wird, sind Beschädigungen des betreffenden zu befestigenden Bauteiles nahezu ausgeschlossen.

Alles in allem gelingt es mit der Verbindungsanordnung gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, in besonders einfacher Weise hochfeste und technologisch einfach umzuset­ zende formschlüssige Fügungen vorzunehmen, wobei die Elemente der Verbindungsanordnung, insbesondere der Treibnagel und der elastische Körper als Normteile ausführbar sind.

Claims (9)

1. Verbindungsanordnung, bestehend aus einem Treibnagel mit einem Schaft und einem mindestens teilweise elastischem Körper mit einer Bohrung zur Aufnahme des Treibnagels, wobei der Treibnagel am Schaft radial umlaufende Erhebungen aufweist, welche beim Einpressen oder Eindrücken des Treibnagels in die Bohrung des elastischen Körpers an der Bohrungsinnenseite entlanggleiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (2 bis 4) des Treibnagels (1) beim Erreichen einer Verbindungsendlage eine Position jeweils im Bereich einer jeweiligen am elastischen Körper (7) außen vorgesehenen radial umlaufenden Rille oder Hinterschneidung (8) einnehmen, wobei sich der elastische Körper (7) bei aufgenommenem Treibnagel mindestens im Bereich der Rille oder Hinterschneidungen (8) umfangsmäßig ausdehnt (B) und sich ein Rückspringen des Materials des elastischen Körpers (7) im benachbarten Bereich (A) der Erhebungen (2 bis 4) des Treibnagels unter Erhalt eines Formschlusses einstellt.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (2 bis 4) über die Längsachse des Schaftes (100) des Treibnagel (1) beabstandet ausgebildet sind und die Rillen oder Hinterschneidungen (8) am elastischen Körper (7) in im wesentlichen dem gleichen Längsabstand wie die Abstände der Erhebungen (2 bis 4) angeordnet sind.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (2 bis 4) eine in Eindrückrichtung weisende konische oder abgeflachte Form aufweisen.

4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (2 bis 4) im Querschnitt eine Doppelkonus- oder Dreiecksform aufweisen, wodurch die Verbindungsanordnung lösbar ist.

5. Verbindungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibnagel (1) als Gewindebolzen (15) ausgebildet ist, welcher in einen elastischen Körper (7) eingepreßt oder eingedrückt wird, wobei der elastische Körper (7) eine mit einer Befestigungsplatte (17) einstückig ausgebildete Buchse ist.

6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibnagel (1) als Gewindebuchse (22) ausgebildet ist, welche in einen elastischen Körper (7) eingepreßt oder eingedrückt ist, wobei der elastische Körper (7) eine mit einer Befestigungsplatte (70) einstückig ausgebildete Buchse ist.

7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper ein Verriegelungsbolzen (19) zur Verwendung für einen Schnellverschluß eines Abdeckrostes (18) mit einer Entwässerungsrinne ist.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibnagel (1) ein an einem weiteren Körper angeordneter Stehbolzen (13) ist, wobei der weitere Körper mittels eines als Befestigungsbuchse ausgebildeten elastischen Körpers (7) in einer Bohrung zur Aufnahme des Stehbolzens (13) fixierbar ist.

9. Verbindungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper eine elektronische Baugruppe (14) mit integral ausgebildetem Stehbolzen (13) ist.