DE202010015746U1

DE202010015746U1 - Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei vorzugsweise plattenartigen Teilen sowie Nadel mit integriertem Widerlagerhaken für derartige Verbindungsvorrichtungen

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Publication number: DE202010015746U1
Application number: DE202010015746U
Authority: DE
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Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2011-12-05
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: DE102011118872A1

Abstract

Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei vorzugsweise plattenartigen Teilen, insbesondere zur lösbaren Verbindung von zwei zu verklebenden Teilen, – mit einem Widerlager (21) zur Abstützung an einem der zu verbindenden Teile einerseits und – mit wenigstens einem in Verbindungsrichtung mittels eines Einstellelements (3) verstellbaren Widerlagerhaken (32a) oder dergleichen zur Abstützung an dem anderen der zu verbindenden Teile andererseits, wobei der Widerlagerhaken (32a) an einer Nadel (32) ausgebildet und durch sich überdeckende Öffnungen der zu verbindenden Teile hindurchführbar ist, – mit einem Antriebselement (4) zur axialen Einstellung des Einstellelements (3) und – mit einem Schaltelement 82), insbesondere in Form eines Spreizelements (22), das den Widerlagerhaken (32a) je nach seiner relativen axialen Einstellposition radial nach außen festlegt bzw. spreizt oder freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (3) und das Antriebselement (4) innerhalb einer Führungshülse (1) angeordnet sind, wobei das Antriebselement (4) axial an der Führungshülse (1)...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei vorzugsweise plattenartigen Teilen, insbesondere zur lösbaren Verbindung von zwei zu verklebenden Teilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung gemäß Anspruch 11 eine aus Kunststoff gefertigte Nadel für entsprechende Verbindungsvorrichtungen.
Bekannte Verbindungsvorrichtungen des erfindungsgemäßen Prinzips weisen einen hülsenartigen Grundkörper auf, der zugleich ein Widerlager für die zu verbindenden Teile bildet. Auch das Spreizelement ist mit diesem Grundkörper fest verbunden. Bei der vorübergehenden Verbindung von zu verklebenden, insbesondere plattenförmigen Teilen kommt es regelmäßig zur Kontaminierung dieser Teile, wie auch der so genannten Heftnadeln mit Klebstoff. Infolge dessen müssen die mit Kunststoff verschmutzten Vorrichtungen entsorgt oder mittels eines aufwendigen Reinigungsprozesses einer Wiederverwertung zugeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung derart auszubilden und weiter zu entwickeln (vorzugsweise nach Art eines Baukastensystems), dass ein einfacher Austausch verschmutzter Teile und ein hoher Grad der Wiederverwendung von Teilen der Vorrichtung gewährleistet werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, wonach

– das axial verschiebbare Einstellelement und das dieses antreibende Antriebselement innerhalb einer Führungshülse entnehmbar angeordnet sind, wobei das Antriebselement axial an der Führungshülse abgestützt ist, um axial wirkende Kräfte zu übertragen,
– das zum Schalten der Widerlagerhaken der Nadeln vorgesehene Schaltelement einen Basiskörper aufweist, der eine axial gerichtete Öffnung in der Führungshülse derart durchgreift, dass der Basiskörper mit seiner Abstützfläche die Führungshülse axial durchgreift und überragt, und so ein axial vorstehendes Widerlager bildet, welches die sich überdeckenden Öffnungen der zu verbindenden Teile vollständig überdeckt, so dass die Führungshülse selbst in der Regel nicht verschmutzen wird,
– das Schaltelement drehfest in der Führungshülse aufgenommen ist, und
– das Schaltelement und das Einstellelement einander zugeordnete Führungsmittel aufweisen, die eine axial verschiebliche, aber zueinander drehfeste relative Einstellung zueinander ermöglichen.

Eine derart aufgebaute Vorrichtung ermöglicht einen einfachen Austausch verschmutzter Teile. Des Weiteren sind diese Teile in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar. Selbst eine Fertigung aller Teile aus Kunststoff ist für viele Anwendungsfälle möglich.
Gemäß des in den 1 bis 1d sowie 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Prinzips besteht die Verbindungsvorrichtung aus 5 Bauteilen. Die Nadeln 32 des Einstellelements 3 mit den Widerlagerhaken 32a sowie das Widerlager 21 des Schaltelements 2 besitzen das höchste Risiko, beim vorübergehenden Fixieren von miteinander zu verklebenden Teilen zu verschmutzen. Die anderen Teile 1, 4, 5 sind weitgehend geschützt und können ohne Reinigung in Verbindung mit ggf. auszutauschenden Teilen (Schaltelement 2 und/oder Einstellelement 3) mehrfach eingesetzt werden.
Um die für den Schalt- und Spannprozess bzw. den Löseprozess notwendigen Antriebskräfte zu übertragen und die erforderlichen Schaltwege zu realisieren, ist eine axiale Abstützung des Antriebselements endseitig der Führungshülse einerseits und am Schaltelement oder direkt an einer inneren Abstützfläche am vorderen Ende der Führungshülse andererseits vorgesehen. Die endseitige Abstützung kann in einfacher Weise mittels eines Sprengrings realisiert werden, wobei der Sprengring zum Einen am Boden des Antriebselements und zum Anderen an Formschlussbereichen der Führungshülse angreift. Übertragen wird die Antriebskraft über ein am Boden des Antriebselements vorgesehene Werkzeugschnittstelle zum Eingriff eines drehenden Werkzeugs.
Zur axialen Verstellbarkeit des Einstellelements sowie der damit verbundenen Widerlagerhaken der mit einem Träger verbundenen Nadeln weist der Träger ein Schraubengewinde auf, das mit einem zugeordneten Schraubengewinde des mit einem Werkzeug in Eingriff bringbaren Antriebselements in Wirkverbindung steht. Um das vorzugsweise aus Kunststoff zu fertigende Antriebselement mit einem Innengewinde versehen und einfach entformen zu können, ist das entsprechende Schraubengewinde des Antriebselements in Form von sektorweise angeordneten Innengewindeabschnitten ausgebildet. Die angrenzenden Flächen sind demgegenüber zurückgesetzt und gewindefrei.
Die Verdrehsicherung zwischen der Führungshülse und dem Schaltelement wird gewährleistet durch an einen Basiskörper angeformte Führungsnasen oder dergleichen, denen passfähige Führungsschnittstellen, z. B. in Form von Führungsnuten der Führungshülse zugeordnet sind.
Darüber hinaus sind Verdrehsicherungen zwischen dem Schaltelement und dem Einstellelement notwendig. Die Verdrehsicherung zwischen dem Einstellelement und dem Schaltelement kann beispielsweise gewährleistet werden durch darin eingeformte Führungskanäle, in die Führungsstege des Schaltelements eingreifen.
Zur Spreizung der an den freien Enden der Nadeln vorgesehenen Widerlagerhaken werden in der Regel zungenartig ausgebildete Spreizelemente verwendet, die vorzugsweise am Basiskörper einstückig angeformt sein sollten. Seitlich der Anbindungsstelle des Spreizelements sind Durchgriffsöffnungen im Basiskörper vorgesehen, durch die hindurch die Nadeln mit den daran endseitig angeformten Widerlagerhaken führbar sind.
Um ein einfaches Lösen der Verbindungsvorrichtung sicherstellen zu können, also ein radiale Rückstellung der Widerlagerhaken in Richtung der zentralen Achse der Verbindungsvorrichtung, sind die Nadeln zumindest im Bereich ihrer freien Enden, welche die Widerlagerhaken tragen, elastisch gegeneinander vorgespannt.
Gemäß einer Vorzugsvariante der Erfindung ist zwischen dem Basiskörper des Schaltelements und der ringförmigen Stirnfläche des Antriebselements ein elastisches Element angeordnet, das beim Verspannen der miteinander zu verbindenden Teile teilweise komprimiert wird. Dieses elastische Element kann z. B. aus Gummi oder einem Elastomer oder in Form eines Federstahlelements ausgebildet sein. Es ermöglicht den Ausgleich axialer Relaxationseffekte der Verbindungsvorrichtung selbst und/oder der zu verbindenden Teile.
Eine weitere Verbesserung der Verbindungsvorrichtung ermöglicht die erfindungsgemäße Nadel nach Anspruch 11, wonach die Nadel mit Widerlagerhaken als einstückiges Kunststoffteil mit eingespritzten Langfasern gefertigt ist. Die Langfasern sind im Bereich des Widerlagerhakens um mehr als 90 Grad, vorzugsweise 130 bis 180 Grad, gegenüber der Erstreckungsrichtung der Nadel umgelenkt, um einen günstigen Kraftfluss für die zu übertragende Spannkraft zu gewährleisten. Der hierdurch ermöglichte Ersatz der sonst üblichen Stahlnadeln eröffnet neue Möglichkeiten des Einsatzes effizienter Herstellungsverfahren, die auch die Umsetzung eines Baukastensystems für solche Verbindungsvorrichtungen befördern können.
Als Langfasern kommen vorzugsweise Glas-, Kohle- oder gereckte Kunststoff-Fasern, z. B. auf der Basis von Aramid, zur Anwendung. Diese Langfasern sollten durchgehende, ununterbrochene Faserelemente sein, damit die notwendigen Kräfte über den nur sehr kleinen zur Verfügung stehenden Querschnitt sicher übertragen werden können. Um eine hohe Formstabilität im Bereich des Widerlagerhakens zu gewährleisten, werden die Langfasern während eines formgebenden Prozesses um deutlich mehr als 90 Grad umgelenkt.
Die Langfasern können beispielsweise als Einzelfasern oder als verzwirnte Fasern in der Kunststoffmatrix eines Endlos-Halbzeugs, z. B. in Form von Stangen, eingebettet sein. Zur Herstellung entsprechender Halbzeuge sind verschiedene Verfahren der Kunststoff-Technologie bekannt. Es sollte jedoch angestrebt werden, möglichst jede Langfaser mit der Kunststoffmatrix zu benetzen und so direkt zu verbinden und hinreichend dünne Fasern zu verwenden, damit die Umlenkung der Fasern im Bereich des Widerlagerhakens nicht zu Faserbrüchen führt.
Wie bereits angedeutet, erfolgt ein besonders effizientes Herstellungsverfahren für die erfindungsgemäße Nadel auf der Basis von zu konfektionierendem Endlos-Halbzeugs in Form von Stangen oder gewickelten Profilen aus Kunststoff mit integrierten Langfasern. Die konfektionierten Teilstücke sind dabei länger als die Länge der zu erzeugenden Nadeln, da die erfindungsgemäße Ausformung der hakenförmigen Endbereiche der Nadeln zwangsläufig zu einer Längenreduzierung führt.
Durch Warmumformung eines Endes der Nadel wird schließlich der Widerlagerhaken angeformt. Dies kann in mehreren Schritten erfolgen, z. B. zunächst durch eine Teilumformung, bei der das betreffende Ende der Nadel in eine etwa rechtwinklige Stellung zur Nadelachse gebracht wird. Bei der sich anschließenden Endformgebung erhält der Widerlagerhaken seine gewünschte Form. Während dieses Warmumformungsprozesses werden der hakenförmige Bereich und der Nadelschaft zu einem homogenen Gebilde mit integrierten bogenförmig verlaufenden Langfasern umgeformt.
Gemäß wird mit einem Überschuss an Kunststoffmaterial in dem Bereich gearbeitet, in dem der Widerlagerhaken ausgebildet werden soll. Infolge dessen muss während des Warmumformprozesses Kunststoff entfernt werden, was zu einer Anreicherung des Fasermaterials im Widerlagerhaken und somit zu einer größeren mechanischen Belastbarkeit führt.
Zum Zwecke einer gesicherten Kraftübertragung muss natürlich auch gewährleisten werden, dass die Nadeln gut mit ihrem Träger verbunden sind. Deshalb sollten an jedem dem Widerlagerhaken gegenüberliegenden Ende der Nadel Formschlussbereiche eingeformt werden, damit beim Einspritzen der Nadel in den Träger eine belastbare Verbindung entsteht.
Sofern eine Verbindungsvorrichtung mit einem Nadel-Paar zur Anwendung kommen soll, kann dieses Nadel-Paar auch gemeinsam, also gleichzeitig in einer Vorrichtung hergestellt werden, wobei die beiden freien Enden eines konfektionierten Halbzeugs zu Widerlagerhaken umgeformt werden und im mittleren Bereich, der die Fußbereiche des Nadel-Paares darstellt, eine scharnierartige Verbindung belassen wird. Diese Verbindung ist geeignet, die beiden Nadeln des Nadel-Paaren genau zueinander zu positionieren und den nachfolgenden Schritt der Einbindung in einen Träger zu erleichtern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1, 1', 1'' Explosionsdarstellung der Verbindungsvorrichtung
1''' Explosionsdarstellung der Verbindungsvorrichtung mit durchscheinenden verdeckten Linien
1a Schnittdarstellung des Schaltelements
1b Ansicht des Schaltelements von unten
1c Schnittdarstellung des Einstellelements
1d Ansicht des Einstellelements von oben
2 Perspektivische Darstellung der Verbindungsvorrichtung nach Zusammenbau
3a Halbzeug zur Herstellung der Nadeln
3b zu Einzelstücken konfektioniertes Halbzeug
3c Darstellung verschiedener Umformungsstufen vom Halbzeug zur Nadel
4a Halbzeug zur Herstellung der Nadeln
4b aus einem Stück geformte und zusammenhängende Nadeln eines Nadelpaares
4c Nadelpaar in Träger eingespritzt oder eingegossen
Das in den 1 bis 1d sowie in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Verbindungsvorrichtung mit einem Paar von Nadeln 32, an deren freien Enden Widerlagerhaken 32a angeformt und die einen Spalt 31 belassend fußseitig in einem Kunststoff-Träger des Einstellelements 3 eingespritzt sind. Dieser Träger besitzt eine zylindrische Form mit einem Schraubengewinde 30 und axial gerichtete Führungskanäle 33, in die Führungsstege 23 des Schaltelements 2 verschieblich eingreifen können.
Die Führungsstege 23 des Schaltelements 2 sind auf der einen Seite des Basiskörpers 20a angeformt, während an der anderen Seite das zungenartige Spreizelement 22 auf der Achse der Vorrichtung liegend angebunden ist. Beidseitig und symmetrisch zum Spreizelement 22 sind im Basiskörper 20a zwei Durchgriffsöffnungen 200 eingearbeitet, die dem Durchgriff der beiden Nadeln 32 dienen, so dass das Spreizelement 22 in den Zwischenraum 31 zwischen den Nadeln 32 eingreifen kann.
Die in den 1, 1c und 1d dargestellte Position der Nadeln 32 entspricht bereits dem gespreizten Zustand, der erst nach der Einführung des Spreizelements 22 erreicht wird. Tatsächlich sind die Nadeln 32 derart ausgebildet beziehungsweise angeordnet, dass ihre freien Enden mit den Widerlagerhaken 32a aneinander anliegen und somit kein größeres Durchmesser-Äquivalent aufweisen, als die Nadel in ihrem Fußbereich. Durch die Elastizität der Nadeln 32 wird gewährleistet, dass sich die gespreizten Widerlagerhaken 32a nach dem Zurückziehen des Spreizelements 22 wieder radial nach innen zurückstellen können. Das ist für ein Lösen der Verbindung, bei der die Widerlagerhaken 32a den Rand einer Öffnung in einem der zu verbindenden Teile hintergreifen, unbedingt notwendig.
Die aus dem Schaltelement 2 und dem Einstellelement 3 bestehende Unterbaugruppe kann nun in die Führungshülse 1 eingeführt oder zunächst mit dem Antriebselement 4 verbunden werden, wobei die beiden Teile 2, 3 auf Anschlag zusammengesteckt sind. Dadurch wird sichergestellt, dass das Spreizelement 22 noch eine tiefliegende Position zwischen den Nadeln einnimmt und so noch keine spreizende Wirkung auf die Widerlagerhaken 32a ausübt. Um eine drehfeste Lagerung der Schaltelements 2 in der Führungshülse 1 zu gewährleisten, sind an einem kragenartigen Vorsprung des Basiskörper 20a Führungsnasen 20 angeformt, denen korrespondierende Führungsnuten 10 der Führungshülse 1 zugeordnet sind.
Erfindungswesentlich ist, dass die Höhe des Basiskörpers 20a oberhalb des kragenartigen Vorsprungs größer ist, als die Dicke des Randes, der die axiale Öffnung 11 in der Führungshülse 1 bildet. Denn hierdurch wird sichergestellt, dass die Widerlagerfläche 21 des Schaltelements 2 von der Führungshülse 1 vorsteht und so dass eine eindeutige Anschlagfläche 21 für das andere der zu verbindenden Teile gebildet wird.
Das Antriebselement 4 ist topfartig ausgebildet und trägt an seiner inneren zylindrischen Oberfläche an gegenüberliegenden Segmenten eine Innenverzahnung 40, um damit das Einstellelement 3 axial zu verschieben und um so die vorgesehene Spannkraft auf die zu verbindenden Teile übertragen zu können. An der Außenseite des Bodens 41 des Antriebselements 4 befindet sich eine Werkzeugschnittstelle 42 zum Eingriff für ein drehendes Werkzeug (nicht dargestellt), insbesondere ein Werkzeug mit Drehmomentsteuerung. Um das Drehmoment übertragen zu können, muss sich das Werkzeug zusätzlich an der Werkzeugschnittstelle 12 der Führungshülse abstützen.
Der ringförmigen Stirnfläche 44 des Antriebselements 4 ist ein elastisches Element 24 (z. B. aus Gummi oder Federstahl) zugeordnet, das sich andererseits an der Unterseite des Basiskörpers 20a des Schaltelements 2 abstützt. Eine vorgelagerte Unterlegscheibe 24a verhindert, dass beim Drehen des Antriebselements 4 eine scherende Belastung am elastischen Element 24 entsteht und diese dadurch beschädigt.
Beim Verspannen der zu verbindenden Teile, also bei einer Verschiebung des Einstellelements 3 entgegen der Richtung der Widerlagerhaken 32a, wird das elastische Element 24 durch die Verspannkraft teilweise komprimiert. Die verbleibende Komprimierungsreserve ist geeignet, Relaxationseffekte der Verbindungsvorrichtung und/oder der zu verbindenden Teile (z. B. aufgrund von Temperaturschwankungen oder der Dickenänderung des aushärtenden Klebstoffs) zu kompensieren. Außerdem wird hierdurch ein Verklemmen der Verbindungsvorrichtung sicher vermieden.
Ein Sprengring 5 oder dergleichen fixiert das Antriebselement 4 innerhalb der Führungshülse 1 und stützt die axialen Kräfte ab, die zum Lösen der Verbindung aufzubringen sind, wobei das Einstellelement 3 in Richtung der Widerlagerhaken 32a verschoben wird.
2 zeigt den Zusammenbau aller Teile 1–5. Gut zu erkennen ist das vorstehende Widerlanger 21. Eine solche Vorrichtung ist geeignet solche Teile (nicht dargestellt) miteinander zu verspannen, deren Dicke in der Summe kleiner ist, als die freie Länge zwischen dem Widerlager 21 und der Angriffsfläche der Widerlagerhaken 32a.
Die Funktionsweise der Verbindungsvorrichtung ist wie folgt:
Die Nadeln 32 werden durch die übereinander liegenden Öffnungen der zu verbindenden Teile gesteckt. Anschließend wird ein drehendes Werkzeug an die Schnittstellen 12, 42 der Verbindungsvorrichtung angesetzt und in Betrieb genommen, wobei die Antriebskraft das Einstellelement 3 über die Schraubengewinde 30, 40 in den Hohlraum des Antriebselements 4 hineinzieht. Die dabei erzeugte Relativbewegung bezüglich des Schaltelements 2 führt zum Spreizen der endseitig der Nadeln 32 angeformten Widerlagerhaken 32a durch das Spreizelement 22. Bei fortgesetzter Spannbewegung kommt es zur Anlage der Widerlagerhaken 32a an der zugewandten Oberfläche eines der zu verbindenden Teile. Nach dem Erreichen der vorgesehenen Spannkraft wird das drehende Werkzeug stillgesetzt und kann entfernt werden.
Zum Lösen der Verbindung wird das drehende Werkzeug in entgegengesetzter Richtung angetrieben. Dabei werden die Nadeln 32 durch die Öffnungen 200 im Basiskörper 20a hinaus geschoben, wodurch infolge der Relativbewegung zum Spreizelement 22 die Spreizung der Widerlagerhaken 32a aufgehoben wird. Anschließend kann die Verbindungsvorrichtung entfernt werden.
Bisher wurden die Nadeln aus Stahl gefertigt, da der geringe Durchmesser der Öffnungen in den zu verbindenden Teilen in der Regel nur 3–5 mm beträgt, was den Querschnitt der Nadeln entsprechend beschränkt. Die erfindungsgemäße Nadel nach Anspruch 11 erlaubt jedoch für viele Anwendungsfälle den Einsatz von Kunststoffen und die Ausnutzung der damit verbundenen Vorteile hinsichtlich verbesserter Herstellungsprozesse.
Demnach (siehe 3a–3c) wird von einem so genannten Endlos-Halbzeug 6, nämlich einem Kunststoff-Profilstrang ausgegangen, in dem Langfasern 60 angeordnet sind, z. B. aus Glas, Carbon oder gereckten Kunststoff-Fasern. Bei der Warmumformung der konfektionierten Einzelstücke 6a–6c werden die Fasern im Bereich der Widerlagerhaken 61, 62 um wenigsten 120 umgelenkt, so dass sich ein günstiger Kraftfluss einstellen kann und vergleichsweise hohe Haltekräfte erzielt werden. Eine weitere Verbesserung der mechanischen Stabilität der Widerlagerhaken 32a kann dadurch erzielt werden, dass die Langfasern 60 in diesem Bereich verdichtet werden, also das Verhältnis von Kunststoffmatrix zum Fasermaterial zugunsten des Fasermaterials erhöht wird.
Für eine sicher Anbindung der Nadeln 6d', 6d'' an einen Träger 3, 8 sind Formschlusselemente 63 fußseitig eingeformt.
Gemäß der Variante der 4a–4c ist die Ausformung eines zusammenhängenden Paars von Nadeln 7a, 7b auf der Basis eines gemeinsamen Halbzeugstücks 7 vorgesehen. Dies kann prinzipiell erfolgen wie zuvor beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, dass in der Mitte ein scharnierartiger Verbindungsbereich 74 ausgeformt ist, der das untere Ende der Nadeln 7a, 7b repräsentiert. Auch hier sind Formschlusselemente 73 integriert, die der haltbaren Einspritzung der Nadeln 7a, 7b in einen Träger 8 dienen.
Bezugszeichenliste

1: Führungshülse
10: Führungsnut
11: Öffnung
12: Werkzeugschnittstelle
110: Kragen
2: Schaltelement
20: Führungsnase
20a: Basiskörper
21: Widerlager
22: Spreizelement
23: Führungsmittel (Führungssteg)
24: Elastisches Federelement
200: Durchgriffsöffnung
3: Einstellelement, Träger
30: Gewinde
31: Spalt
32: Nadel
32a: Widerlagerhaken
33: Führungsmittel (Führungskanal)
4: Antriebselement
40: Gewinde
41: Boden
42: Werkzeugschnittstelle
44: Ringförmige Stirnfläche
5: Stützelement (Sprengring)
6: Halbzeug, z. B. Stangenmaterial
6a, 6b, 6c, 6d: konfektioniertes Halbzeug
6d', 6d'': Schaftbereich
61: Spitze, vorgeformt
62: Spitze, endgeformt – mit Widerlagerhaken
63: Formschlussbereich
7: Halbzeug, z. B. Stangenmaterial
7a, 7b: Schaftbereich
71, 72: Spitze – mit Widerlagerhaken
73: Formschlussbereich
74: Scharnierartiger Verbindungsbereich
8: Träger

Claims

Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei vorzugsweise plattenartigen Teilen, insbesondere zur lösbaren Verbindung von zwei zu verklebenden Teilen, – mit einem Widerlager (21) zur Abstützung an einem der zu verbindenden Teile einerseits und – mit wenigstens einem in Verbindungsrichtung mittels eines Einstellelements (3) verstellbaren Widerlagerhaken (32a) oder dergleichen zur Abstützung an dem anderen der zu verbindenden Teile andererseits, wobei der Widerlagerhaken (32a) an einer Nadel (32) ausgebildet und durch sich überdeckende Öffnungen der zu verbindenden Teile hindurchführbar ist, – mit einem Antriebselement (4) zur axialen Einstellung des Einstellelements (3) und – mit einem Schaltelement 82), insbesondere in Form eines Spreizelements (22), das den Widerlagerhaken (32a) je nach seiner relativen axialen Einstellposition radial nach außen festlegt bzw. spreizt oder freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (3) und das Antriebselement (4) innerhalb einer Führungshülse (1) angeordnet sind, wobei das Antriebselement (4) axial an der Führungshülse (1) abgestützt ist, dass das Schaltelement (2) einen Basiskörper (20a) aufweist, der eine axial gerichtete Öffnung (11) in der Führungshülse (1) derart durchgreift, dass der Basiskörper (20a) das Widerlager (21) bildet, wobei die äußere Abstützfläche des Widerlagers (21) durch die Führungshülse hindurch greift und axial vorsteht, dass das Schaltelement (2) drehfest in der Führungshülse (1) aufgenommen ist, und dass das Schaltelement (2) und das Einstellelement (3) einander zugeordnete Führungsmittel (23, 33) aufweisen, die eine axiale, jedoch zueinander drehfeste Einstellung ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Abstützung des Antriebselements (4) über einen Sprengring (5) erfolgt, der zum Einen dem Boden (41) des Antriebselements (4) und zum Anderen Formschlussbereichen der Führungshülse (1) zugeordnet ist, in die der Sprengring (5) radial eingreifen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Boden (41) des Antriebselements (1) eine Werkzeugschnittstelle (42) zum Eingriff eines drehenden Werkzeugs vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Verstellbarkeit des Einstellelements (3) sowie der damit verbundenen Widerlagerhaken (32a) ein Schraubgewinde (30) vorgesehen ist, das mit einem zugeordneten Schraubgewinde (40) eines mit einem Werkzeug in Eingriff bringbaren Antriebselements (4) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubgewinde (40) des Antriebselements (4) als sektorweise angeordnete Innengewindeabschnitte ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung zwischen der Führungshülse (1) und dem Schaltelement (2) gewährleistet wird durch an den Basiskörper (20a) angeformte Führungsnasen (20), denen Führungsnuten (10) der Führungshülse (1) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung zwischen dem Einstellelement (3) und dem Schaltelement (2) gewährleistet wird durch darin eingeformte Führungskanäle (33), in die Führungsstege (23) des Schaltelements (2) eingreifen können.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Basiskörper (20a) ein zungenartig ausgebildetes Spreizelement (22) angeordnet, vorzugsweise einstückig angeformt ist, und dass seitlich der Anbindungsstelle des Spreizelements (22) Durchgriffsöffnungen (200) im Basiskörper (20a) vorgesehen sind, durch die hindurch die an den Nadeln (32) angeordneten, insbesondere angeformten Widerlagerhaken (32a) führbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagerhaken (32a) elastisch gegeneinander vorgespannt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Basiskörper (20a) des Schaltelements (2) und dem das Gewinde (30) tragenden Körper des Einstellelements (3) ein elastisches Element (24) angeordnet ist, z. B. aus Gummi oder einem Elastomer oder in Form eines Federstahlelements, um axiale Relaxationseffekte der Vorrichtung und/oder der zu verbindenden Teile auszugleichen.
Nadel mit integriertem Widerlagerhaken, insbesondere für eine Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (6d'', 62; 7a, 71; 7b, 72; 32) mit Widerlagerhaken (32a, 62, 71, 72) als einstückiges Kunststoffteil mit eingespritzten Langfasern (60) gefertigt ist, wobei die Langfasern (60) im Bereich des Widerlagerhakens (32a, 62, 71, 72) wenigstens um 90 Grad gegenüber der Erstreckungsrichtung der Nadel (6d'', 7a, 7b, 32) umgelenkt sind.
Nadel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Langfasern (60) Glas-, Kohle- oder gereckte Kunststoff-Fasern, z. B. auf der Basis von Aramid, verwendet werden.
Nadel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Langfasern (60) um 130 bis 180 Grad umgelenkt sind.
Nadel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Langfasern (60) als Einzelfasern oder als verzwirnte Fasern in der Kunststoffmatrix eingebettet sind.