DE3905688C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur kraftschlüssigen Verbindung von flachen, aufeinanderliegen­ den Materiallagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a connecting element for non-positive connection of flat, lying on top of each other the material layers according to the preamble of claim 1.

Derartige Verbindungselemente werden bevorzugt zur Verbin­ dung mehrerer dünnwandiger Materiallagen, insbesondere Blechlagen, eingesetzt. Bei solchen Verbindungen kommt es naturgemäß darauf an, daß die zur kraftschlüssigen Verbin­ dung notwendigen Klemmkräfte möglichst schonend in die dünnwandige Struktur eingeleitet werden. Darüber hinaus ist es wesentlich, das Verbindungselement so zu gestalten, daß durch die kraftschlüssige Verbindung geleitete Betriebskräf­ te nicht zu einer unnötigen Beanspruchung der Verbindung führen.Such connecting elements are preferred for connection formation of several thin-walled layers of material, in particular Sheet layers, used. It happens with such connections naturally on the fact that the non-positive connection necessary clamping forces into the thin-walled structure can be initiated. Beyond that it is essential to design the connecting element so that operating forces guided by the non-positive connection did not cause unnecessary stress on the connection to lead.

Aus der FR 24 56 242 ist eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei flachen, aufeinanderliegenden Materiallagen be­ kannt, die an der Verbindungsstelle miteinander fluchtende Bohrungen aufweisen. Die eine der beiden Materiallagen weist an der Verbindungsstelle einen zylindermantelartig aufgeworfenen, tiefgezogenen oder gepreßten Lochrand auf, der durch die Bohrung der anderen Materiallagen gesteckt ist. Der zylindermantelartig aufgeworfene Lochrand bildet gleichzeitig einen Flanschring für einen Bolzen, der durch den aufgeworfenen Lochrand gesteckt und zur kraftschlüssi­ gen Verbindung der beiden Materiallagen mit einer Bolzenmut­ ter verschraubbar ist.FR 24 56 242 is a device for connecting of two flat, superimposed layers of material knows the one aligned at the junction Have holes. The one of the two layers of material has a cylinder jacket-like at the connection point raised, deep-drawn or pressed edge of the hole, which is inserted through the hole in the other layers of material is. The hole rim raised like a cylinder jacket forms at the same time a flange ring for a bolt that passes through the thrown hole edge stuck and to the non-positive connection of the two layers of material with a bolt nut ter is screwable.

Die Bolzenmutter weist eine bügelartige Klemmschulter auf, die im montierten Zustand an der Außenfläche der anderen, nur mit einer Bohrung versehenen Materiallage anliegt, so daß zwischen der bügelartigen Klemmschulter der Bolzenmut­ ter und dem Bolzenschaft eine Kehle ausgebildet wird, in die der zylindermantelartig aufgeworfene Lochrand der anderen Materiallage hineinragt. Bei der bekannten Verbin­ dungsvorrichtung bildet daher die eine Materiallage mit dem zylindermantelartig aufgeworfenen Lochrand ein Zentrie­ rungselement für die andere Materiallage und für die Anbrin­ gung des Bolzens, wobei zur Berücksichtigung von Ferti­ gungstoleranzen die Bolzenmutter mit einer bügelartigen Klemmschulter versehen werden muß, um in der zwischen dem Bolzenschaft und der Klemmschulter ausgebildeten Kehle den durch die Bohrung der anderen Materiallagen gesteckten zy­ lindermantelartig aufgeworfenen Lochrand aufzunehmen.The bolt nut has a bow-like clamping shoulder, those in the assembled state on the outer surface of the others, there is only a material layer provided with a hole, see above that between the bow-like clamping shoulder of the bolt nut  ter and the bolt shaft a throat is formed in which the cylinder rim-like hole edge of the other material layer protrudes. With the well-known verbin Formation device therefore forms a material layer with the a rim centered like a cylinder jacket Element for the other material layer and for the attachment tion of the bolt, taking into account ferti tolerances the bolt nut with a bracket-like Clamping shoulder must be provided in order between the Stud shaft and the clamping shoulder trained the throat through the drilling of the other layers of material zy to pick up the edge of the hole thrown like a linden coat

Wegen der Krümmung des zylindermantelartig aufgeworfenen Lochrandes der einen Materiallage ist jedoch eine Zentrie­ rung der anderen Materiallage und damit entsprechende Ausrichtung der Bohrungen der beiden Materiallagen nur sehr schwer möglich und bei einem Nachlassen der kraftschlüssi­ gen Verbindung oder bei Herstellung einer unzureichenden kraftschlüssigen Verbindung ein radiales Spiel an der Verbindungsstelle unvermeidbar. Zu diesem Zweck weist die bekannte Verbindungsvorrichtung zusätzlich einen radialen Falz auf, mit dessen Hilfe eine gewisse Zentrierung durch die Außenfläche der Bolzenmutter möglich ist.Because of the curvature of the cylinder jacket Hole edge of one layer of material is a center tion of the other material layer and thus corresponding Alignment of the holes of the two layers of material only very difficult to do and if the frictional connection wears off connection or if an inadequate frictional connection a radial play on the Junction unavoidable. For this purpose, the known connecting device also a radial Fold, with the help of a certain centering through the outer surface of the bolt nut is possible.

Aus der DE 32 41 389 A1 ist eine Montageanordnung aus Schraube und dazugehöriger Mutter bekannt, bei der die Schraube einen Schraubenkopf, einen gewindelosen Schrauben­ schaft, einen Gewindeauslauf und einen Gewindeabschnitt sowie einen Schlüsselzapfen am Schraubenende aufweist. Die Mutter besteht aus einer selbsthemmenden Stahlkonstruktions­ mutter mit Einschnürungen und einem umlaufenden Flansch, der den zwischen Schraube und Mutter angeordneten Werkstüc­ ken zugewandt ist und mit seinem äußeren Rand an der Ober­ fläche eines der Werkstücke anliegt. Dadurch wird zwischen der Innenwand des Flansches und dem Schraubenschaft ein Raum ausgebildet, in den der Gewindeauslauf der Schraube aufgenommen wird.A mounting arrangement is known from DE 32 41 389 A1 Known screw and associated nut, in which the Screw a screw head, a threadless screw shaft, a thread runout and a threaded section and has a key pin on the screw end. The Nut consists of a self-locking steel structure nut with constrictions and a circumferential flange,  of the workpiece arranged between screw and nut ken is facing and with its outer edge on the upper surface of one of the workpieces. This will distinguish between the inner wall of the flange and the screw shaft Space formed in the thread runout of the screw is recorded.

Bei dieser bekannten Montageanordnung wird die Zentrierung der Werkstücke ausschließlich durch den gewindelosen Schrau­ benschaft hergestellt und der Flansch der Mutter dient dem Zweck, eine definierte Anlage an der Außenfläche eines der Werkstücke zu bilden und gleichzeitig einen hinreichenden Raum zur Verfügung zu stellen, in den der Gewindeauslauf aufgenommen wird, so daß bei unterschiedlich dicken Werk­ stücken eine kraftschlüssige Verbindung dieser Werkstücke gewährleistet ist. Dabei hat der Flansch jedoch keine Zen­ trierungsfunktionen und es sind keine zusätzlichen Maßnah­ men zur Sicherung der Verbindung der beiden Werkstücke vorgesehen.In this known assembly arrangement, the centering of the workpieces exclusively through the threadless screw manufactured and the flange of the nut serves Purpose, a defined attachment to the outer surface of one of the To form workpieces and at the same time a sufficient To provide space in which the thread runout is included, so that with different thickness work pieces a non-positive connection of these workpieces is guaranteed. However, the flange has no zen functions and there are no additional measures to secure the connection of the two workpieces intended.

Aus der US 38 23 526 ist eine Befestigungsvorrichtung für zwei Materiallagen bekannt, die aus einer Schrauben-Mut­ ter-Verbindung besteht, bei der die Mutter einen an den miteinander zu verbindenden Materiallagen anliegenden Flügelrand aufweist, der sich an mehreren Punkten auf der einen Materiallage abstützt. Zusätzlich ist eine Zwischen­ schraube vorgesehen, die ein Innengewinde zur Aufnahme der einen Schraube und ein Außengewinde zur Verschraubung mit der Mutter aufweist, wobei die Zwischenschraube in entspre­ chende gebogene Lochränder einer der beiden Materiallagen einsetzbar ist. From US 38 23 526 is a fastening device known for two layers of material resulting from a screw courage ter connection exists, in which the mother one to the material layers to be joined together Has wing edge, which is at several points on the supports a material layer. In addition there is an intermediate screw provided which has an internal thread for receiving the a screw and an external thread for screwing has the nut, the intermediate screw in correspond appropriate curved hole edges of one of the two layers of material can be used.  

Mit dieser bekannten Befestigungsvorrichtung ist eine Zen­ trierung der beiden miteinander zu verbindenden Materialla­ gen durch Einbeziehen einer Zwischenschraube möglich, d. h. konstruktiv aufwendig und auch nicht ohne weiteres geeig­ net, mehr als zwei Materiallagen miteinander zu verbinden.With this known fastening device is a Zen the two materials to be connected possible by including an intermediate screw, d. H. structurally complex and also not suitable net to connect more than two layers of material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungs­ element zu schaffen, das eine dauerhafte, kraftschlüssige Verbindung von mindestens drei Materiallagen zueinander ermöglicht, eine exakte Ausrichtung mit Zentrierung und kraftschlüssiger Verbindung der mehreren Materiallagen zueinander auch bei unzureichendem Kraftschluß gewährlei­ stet und ein problemloses Einhalten von Fertigungstoleran­ zen sichergestellt.The object of the present invention is a connection to create an element that is permanent, non-positive Connection of at least three layers of material to each other enables exact alignment with centering and non-positive connection of the several layers of material guarantee each other even with insufficient adhesion Steady and easy compliance with manufacturing tolerances zen ensured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Feature of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine dauerhafte kraftschlüssige Verbindung von mindestens drei Materialla­ gen zueinander und gewährleistet infolge des in die Bohrun­ gen bzw. in den zylindermantelartig aufgeworfenen Lochrand der Materiallagen hineinragenden Mittelteils des Bolzens eine exakte Ausrichtung mit Zentrierung unabhängig von der Gestaltung des zylindermantelartig aufgeworfenen Lochran­ des. Gleichzeitig bildet der Bolzenschaft eine weitere Zentrierung einer äußeren Materiallage, wobei der Durchmes­ ser des Bolzenschaftes auf die Bohrung dieser äußeren Materiallage abgestimmt ist, so daß sichergestellt wird, daß alle Materiallagen miteinander fluchten und die zueinan­ der fluchtende Ausrichtung der Materiallagen auch bei einem unzureichenden Kraftschluß gewährleistet ist, da in axialer Richtung hinreichende Toleranzen vorliegen, die die Zentrie­ rung der Materiallagen gewährleisten.The solution according to the invention enables a permanent one non-positive connection of at least three materials conditions to each other and is guaranteed as a result of the drilling gene or in the cylinder jacket-like hole edge of the material layers protruding middle part of the bolt an exact alignment with centering regardless of the Design of the Lochran raised like a cylinder jacket the. At the same time, the bolt shaft forms another Centering an outer layer of material, the diameter water of the bolt shaft on the bore of this outer Material position is coordinated so that it is ensured that all layers of material are in alignment with each other and that the aligned alignment of the material layers even with one  inadequate adhesion is guaranteed because in axial There are sufficient tolerances towards the center Ensure the material layers.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Merkma­ len der Unteransprüche zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are the Merkma len of the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels sollte der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt Based on an exemplary embodiment shown in the drawing The idea underlying the invention should be considered in more detail are explained. It shows  

Fig. 1 ein mit einem Nietkopf ausgeführtes Verbindungse­ lement und Fig. 1 an element executed with a rivet head and

Fig. 2 ein mit einem Schraubkopf ausgeführtes Verbin­ dungselement. Fig. 2 with a screw head connec tion element.

Fig. 1 zeigt eine mit einem Verbindungselement 1 herge­ stellte Verbindung von drei Materiallagen, die aus einer Grundplatte 2, einem Segment 3 und einem Antriebshebel 4 bestehen. Fig. 1 shows a Herge provided with a connection element 1 connection of three layers of material, which consist of a base plate 2 , a segment 3 and a drive lever 4 .

Der Kraftschluß zwischen dem Verbindungselement 1 und der zu einer Seite des Segments 3 angeordneten Grundplatte 2 und dem zur anderen Seite angeordneten Antriebshebel 4 erfolgt über Klemmschultern 5 und 6.The frictional connection between the connecting element 1 and the base plate 2 arranged on one side of the segment 3 and the drive lever 4 arranged on the other side takes place via clamping shoulders 5 and 6 .

Die Klemmschulter 5 weist einen ringförmigen Bügelrand 7 auf, der mit seiner Gegenfläche 8 an der Grundplatte 2 an­ liegt. Der Bügelrand 7 ist im Bereich eines Mittelteils 9 des Verbindungselementes 1 angeordnet und bildet infolge seiner glockenartigen Form zwischen sich und dem Mittel­ teil 9 einen ringförmigen, einseitig offenen Zwischenraum 10, in den ein zylindermantelartig aufgeworfener Lochrand 11 der Grundplatte 2 eingeführt werden kann, so daß der Bügelrand 7 mit seiner Gegenfläche 8 an der Grundplatte 2 anliegt.The clamping shoulder 5 has an annular bracket edge 7 , which lies with its counter surface 8 on the base plate 2 . The bracket edge 7 is arranged in the region of a central part 9 of the connecting element 1 and, due to its bell-like shape between itself and the central part 9, forms an annular, one-sided open space 10 into which a perforated edge 11 of the base plate 2 can be inserted, so that the bracket edge 7 rests with its counter surface 8 on the base plate 2 .

Die andere Klemmschulter 6 wird durch einen als Nietkopf 12 aus­ geführten Bolzenkopf 14 gebildet, der einen gegenüber dem Mittelteil 9 im Querschnitt verringerten Nietschaft 13 aufweist. The other clamping shoulder 6 is formed by a bolt head 14 which is designed as a rivet head 12 and which has a rivet shaft 13 with a reduced cross-section compared to the central part 9 .

Zur kraftschlüssigen Verbindung von Grundplatte 2, Segment 3 und Antriebshebel 4 werden diese aufeinanderfolgend auf das Verbindungselement 1, nämlich auf den Mittelteil 9 und den Nietschaft 13, aufgeschoben, wobei der Lochrand 11 der Grundplatte 2 in den Zwischenraum 10 eingreift. Anschlie­ ßend erfolgt die Vernietung des Nietschaftes 13 unter Bil­ dung des Nietkopfs 12, der mit seiner Klemmschulter 6 flä­ chig am Antriebshebel 4 anliegt.For the frictional connection of base plate 2 , segment 3 and drive lever 4 , these are successively pushed onto the connecting element 1 , namely onto the middle part 9 and the rivet shaft 13 , the perforated edge 11 of the base plate 2 engaging in the intermediate space 10 . The rivet shank 13 is then riveted to form the rivet head 12 , which rests flatly on the drive lever 4 with its clamping shoulder 6 .

Durch die glockenartige Abstützung des Bügelrands 7 der Klemmschulter 5 an der Grundplatte 2 ist eine breite Basis geschaffen, die es ermöglicht, auch an sich ungünstige Be­ lastungen für die kraftschlüssige Verbindung, etwa ein durch eine im Antriebshebel 4 wirkende Kraft 15 und ein durch den axialen Abstand zwischen der Gegenfläche 8 des Bügelrands 7 und der Klemmschulter 6 gebildeten Hebelarm h erzeugtes Kippmoment sicher aufzunehmen.Due to the bell-like support of the bracket edge 7 of the clamping shoulder 5 on the base plate 2 , a broad base is created, which makes it possible to load, in itself, unfavorable loads for the non-positive connection, for example by a force 15 acting in the drive lever 4 and one by the axial Distance between the counter surface 8 of the bracket edge 7 and the clamping shoulder 6 formed lever arm h safely generated tilting moment.

Fig. 2 zeigt ein Verbindungselement 18, bei dem die dem Bügelrand 7 gegenüberliegende Klemmschulter 6 durch einen als Schraubkopf 16 ausgeführten Bolzenkopf 14 gebildet ist, der einen Gewindeschaft 17 zum Eindrehen in eine Ge­ windebohrung 20 eines Mittelteils 19 aufweist. Fig. 2 shows a connecting element 18 , in which the bracket edge 7 opposite shoulder 6 is formed by a screw head 16 designed as a bolt head 14 , which has a threaded shaft 17 for screwing into a Ge threaded bore 20 of a central part 19 .

Bei ansonsten gleicher Ausführung gegenüber dem Verbin­ dungselement 1 ist die mit dem Verbindungselement 18 her­ gestellte kraftschlüssige Verbindung lösbar.With otherwise the same design compared to the connec tion element 1 , the non-positive connection made with the connecting element 18 can be released .

Claims (5)

1. Verbindungselement zur kraftschlüssigen Verbindung von flachen, aufeinanderliegenden Materiallagen, die an der Verbindungsstelle miteinander fluchtende Bohrungen aufweisen und von denen eine außen angeordnete Materialla­ ge an der Verbindungsstelle einen zylindermantelartig auf­ geworfenen Lochrand aufweist, wobei das Verbindungselement aus einem Bolzen mit einer bügelartigen Klemmschulter und aus einem Bolzenkopf besteht, zwischen dem und der bügel­ artigen Klemmschulter die Materiallagen kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und wobei der zylindermantel­ artig aufgeworfene Lochrand der außen angeordneten Mate­ riallage von der bügelartigen Klemmschulter des Bolzens umfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) ein durch die Bohrungen von mindestens zwei Materiallagen (2, 3) gestecktes und mit seinem Außen­ durchmesser diesen Bohrungen angepaßtes Mittelteil (9, 19) aufweist, zwischen dem und der bügelartigen Klemmschulter (5, 7) ein ringförmiger Zwischenraum (10) ausgebildet ist, in den der nach außen gerichtete zylindermantelartig auf­ geworfene Lochrand (11) der einen außen angeordneten Mate­ riallage (2) ragt, und daß der dem Durchmesser einer ande­ ren außen angeordneten Materiallage (4) angepaßte Schaft (13, 17) des Bolzenkopfes (14) durch die Bohrung der ande­ ren außen angeordneten Materiallage (4) gesteckt und mit dem Mittelteil (9, 19) des Bolzens (1) verbunden ist.1. Connection element for the positive connection of flat, superimposed layers of material, which have aligned holes at the connection point and of which an externally arranged material layer ge at the connection point has a cylinder jacket-like thrown hole edge, the connecting element consisting of a bolt with a bow-like clamping shoulder and out there is a bolt head, between the and the bracket-like clamping shoulder, the material layers are non-positively connected to one another, and the cylinder jacket-like hole edge of the externally arranged material layer is covered by the bracket-like clamping shoulder of the bolt, characterized in that the bolt ( 1 ) is a through the holes of at least two layers of material ( 2, 3 ) inserted and with its outer diameter adapted to these holes middle part ( 9, 19 ), between the and the bracket-like clamping shoulder ( 5, 7 ) an annular Zwisc henraum ( 10 ) is formed, in which the outwardly directed cylinder jacket-like on thrown hole edge ( 11 ) of an externally arranged material layer ( 2 ) protrudes, and that the diameter of another outer material layer ( 4 ) adapted shaft ( 13, 17 ) of the bolt head ( 14 ) through the bore of the other externally arranged material layer ( 4 ) and connected to the central part ( 9, 19 ) of the bolt ( 1 ). 2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (9) und die Bohrungen der einen äußeren, an der Verbindungsstelle einen zylindermantelartig aufgeworfenen Lochrand (11) auf­ weisenden Materiallage (2) und der mittleren Materiallage (3) einen größeren Durchmesser aufweisen als die andere äußere Materiallage (4) und der Schaft (13, 17) des Bol­ zenkopfes (14).2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the central part ( 9 ) and the bores of an outer, at the connection point a cylinder jacket-like hole edge ( 11 ) pointing material layer ( 2 ) and the central material layer ( 3 ) have a larger diameter than the other outer material layer ( 4 ) and the shaft ( 13, 17 ) of the bolt head ( 14 ). 3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bolzen­ kopf (14) aus einem Nietkopf (12) und der Schaft aus einem Nietschaft (13) besteht, der zur kraftschlüssigen Verbin­ dung der Materiallagen (2, 3, 4) in eine zentrale Bohrung des Mittelteils (9) des Bolzens (1) eingesetzt ist.3. Connecting element according to claim 1 or 2, characterized in that the bolt head ( 14 ) consists of a rivet head ( 12 ) and the shaft of a rivet shaft ( 13 ) which for the non-positive connec tion of the material layers ( 2, 3, 4th ) is inserted into a central bore of the central part ( 9 ) of the bolt ( 1 ). 4. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bolzen­ kopf (14) aus einem Schraubkopf (16) und der Schaft aus einem Gewindeschaft (17) besteht, der zur kraftschlüssigen Verbindung der Materiallagen (2, 3, 4) in eine zentrale Gewindebohrung (20) des Mittelteils (9) des Bolzens (1) eingeschraubt ist.4. Connecting element according to claim 1 or 2, characterized in that the bolt head ( 14 ) consists of a screw head ( 16 ) and the shaft of a threaded shaft ( 17 ) which for the positive connection of the material layers ( 2, 3, 4 ) is screwed into a central threaded bore ( 20 ) of the central part ( 9 ) of the bolt ( 1 ). 5. Verwendung des Verbindungselements nach einem der vorangehenden Ansprüche zur kraftschlüssigen Verbindung einer Grundplatte (2), eines Segments (3) und eines An­ triebshebels (4) einer Fensterhebevorrichtung.5. Use of the connecting element according to one of the preceding claims for the frictional connection of a base plate ( 2 ), a segment ( 3 ) and a drive lever ( 4 ) of a window lifting device.
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