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Title:
CONNECTION ARRANGEMENT FOR COMPENSATING FOR PRODUCTION- AND/OR ASSEMBLY-INDUCED TOLERANCES BETWEEN COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146466
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a set of connection means for producing a connection and for compensating for production- and/or assembly-induced tolerances between components (30, 70). The set of connection means has a nut (60) and a compensating element (20) with an outer thread (22). The compensating element (20) can be rotated into the nut (60) to such a degree that a first tolerance compensation with respect to a first component (30) is produced in a longitudinal direction (L) of the compensating element. The set of connection means further comprises a clamping element (10) with two clamping limbs (11, 12) which are elastically connected together. The first component (30) can be placed on the head (23) of the compensating element in a position in which a second tolerance compensation is produced in a transverse direction (Q).

Inventors:
SCHUBERT, Mirko (Altstetzsch 11, Dresden, 01157, DE)
LINDNER, Jens (Krenkelstraße 14, Dresden, 01309, DE)
Application Number:
EP2016/055088
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
March 10, 2016
Export Citation:
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Assignee:
BOMBARDIER TRANSPORTATION GMBH (Schöneberger Ufer 1, Berlin, 10785, DE)
International Classes:
F16B2/24; F16B5/02; F16B41/00
Foreign References:
US3772987A1973-11-20
US3189077A1965-06-15
US20120003034A12012-01-05
US2748906A1956-06-05
DE10151383A12003-04-30
DE10151383A12003-04-30
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BRESSEL UND PARTNER MBB (Dr. Andreas Beyer, Potsdamer Platz 10, Berlin, 10785, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verbindungsmittelsatz zur Herstellung einer Verbindung und zum Ausgleich

fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen (30, 70), aufweisend

- eine Mutter (60), die ein Innengewinde (61 ) aufweist,

- ein Ausgleichselement (20), das ein Außengewinde (22), welches passend zu dem Innengewinde ist, und einen auskragenden Kopf (23) aufweist,

wobei

- die Mutter fest mit einem zweiten Bauteil (70)verbindbar ist,

- das Ausgleichselement (20) soweit in die Mutter (60) eindrehbar ist, dass ein erster Toleranzausgleich zu einem ersten Bauteil (30) in einer Längsrichtung (L) des Ausgleichselements herstellbar ist,

gekennzeichnet durch

ein Klemmelement (10), aufweisend

einen ersten Klemmschenkel (1 1 ) und einen zweiten Klemmschenkel (12), die federnd miteinander verbunden sind, wobei der erste Klemmschenkel (1 1 ) gabelförmig mit einem ersten Zinken (14) und einem zweiten Zinken (15) ausgebildet ist,

wobei

- das erste Bauteil (30) an den Kopf (23) des Ausgleichselements in einer Lage anlegbar ist, in der ein zweiter Toleranzausgleich in einer Querrichtung (Q) herstellbar ist, wobei die Querrichtung (Q) quer zur Längsrichtung (L) des Ausgleichselements (20) ist,

- der erste Zinken (14) und der zweite Zinken (15) in der Querrichtung (Q) unter den auskragenden Kopf (23) des Ausgleichselements (20) schiebbar sind, und

- der zweite Klemmschenkel (12) in der Querrichtung (Q) über das erste Bauteil (30) schiebbar ist, sodass das Klemmelement (10) das erste Bauteil (30) an den Kopf (23) des Ausgleichselements (20) presst.

2. Verbindungsmittelsatz nach Anspruch 1 , wobei das Klemmelement (10) ein erstes Rastelement (17) aufweist, das mit einem zweiten Rastelement (50), das an dem ersten Bauteil (30) ausgebildet oder angeordnet ist, zur Bildung einer

formschlüssigen Verbindung zusammenwirken kann.

3. Verbindungsmittelsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste und der zweite Zinken (14, 15) des ersten Klemmschenkels (1 1 ) über das Ende des zweiten Klemmschenkels (12) herausragen.

4. Verbindungsanordnung zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen, aufweisend

- einen Verbindungsmittelsatz nach einem der Ansprüche 1 -3,

- ein erstes Bauteil,

- ein zweites Bauteil,

wobei das erste und das zweite Bauteil mit dem Verbindungsmittelsatz derart miteinander verbunden sind, dass

- die Mutter (60) fest mit dem zweiten Bauteil (70) verbunden ist,

- das Ausgleichselement (20) in die Mutter (60) eingedreht ist,

- das erste Bauteil (30) an den Kopf (23) des Ausgleichselements (20) anliegend ist,

- der erste Zinken (14) und der zweite Zinken (15) des Klemmelements (10) den auskragenden Kopf (23) des Ausgleichselements (20) hintergreifen, und

- der zweite Klemmschenkel (12) auf dem ersten Bauteil (30) anliegt, sodass das Klemmelement (10) das erste Bauteil (30) gegen den Kopf (23) des

Ausgleichselements (20) presst.

5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, wobei das erste Bauteil (30) ein zweites Rastelement (50) aufweist, der das Klemmelement (10) ein erstes Rastelement (17) aufweist, und das erste Rastelement (17) und das zweite Rastelement (50) eine formschlüssige Verbindung bilden.

6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, wobei das zweite Rastelement (50) eine Vertiefung oder eine Erhöhung ist.

7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, wobei das zweite Rastelement eine

längliche Vertiefung (50) ist, entlang das erste Rastelement (17) verschiebbar ist, oder eine längliche Erhöhung ist, entlang der das erste Rastelement (17) verschiebbar ist.

8. Schienenfahrzeug, aufweisend eine Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-7.

9. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem ersten Bauteil (30) und einem zweiten Bauteil (70) mit Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen den Bauteilen (30, 70), aufweisend

- Bereitstellen eines zweiten Bauteils (70), welches mit einer Mutter (60)

verbunden ist oder eine Mutter aufweist, die ein Innengewinde (61 ) aufweist,

- Eindrehen eines Ausgleichselements (20), das ein Außengewinde (22), welches passend zu dem Innengewinde (61 ) der Mutter (60) ist, und einen auskragenden Kopf (23) aufweist, in die Mutter soweit, dass ein erster Toleranzausgleich in einer Längsrichtung (L) des Ausgleichselements (20) hergestellt wird,

- Anlegen des ersten Bauteils (30) an den Kopf (23) des Ausgleichselements in gewünschter Lage in einer Querrichtung (Q), die quer zur Längsrichtung (L) des Ausgleichselements (20) ist, sodass ein zweiter Toleranzausgleich in der Querrichtung (Q) hergestellt wird,

- Befestigen des ersten Bauteils (30) mit einem Klemmelement (10) mit einem ersten Klemmschenkel (1 1 ) und einem zweiten Klemmschenkel (12), die federnd miteinander verbunden sind, wobei der erste Klemmschenkel (1 1 ) gabelförmig mit einem ersten Zinken (14) und einem zweiten Zinken (15) ausgebildet ist, aufweisend

- Schieben des ersten Zinkens (14) und des zweiten Zinkens (15) des

Klemmelements (10) in der Querrichtung (Q) unter den auskragenden Kopf (23) des Ausgleichselements (20), sodass der erste Zinken (14) und der zweite Zinken (15) den Kopf (23) hintergreifen,

- Schieben des zweiten Klemmschenkels (12) über das erste Bauteil (30), sodass das Klemmelement (10) das erste Bauteil (30) gegen den Kopf (23) des Ausgleichselements (20) presst.

Description:
Verbindungsanordnung zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter

Toleranzen zwischen Bauteilen

Die Erfindung betrifft einen Verbindungsmittelsatz zur Herstellung einer Verbindung und zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen, eine Verbindungsanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen den Bauteilen.

Beim Bau von Schienenfahrzeugen werden in einen Wagenkastenrohbau zur

Innenverkleidung Verkleidungsteile angebracht, beispielsweise Wandverkleidungen, Fensterverkleidungen und Deckenverkleidungen.

Bei einem Wagenkastenrohbau treten Fertigungstoleranzen in verschiedenen

Raumrichtungen auf, die beim Anbringen der Verkleidungsteile berücksichtigt bzw.

ausgeglichen werden müssen.

Die DE 10151383 A1 offenbart eine Toleranzausgleichsanordnung zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs-und/oder montagebedingter Toleranzen im Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil. Verwendet wird eine Schraube mit einem

Außengewinde einer ersten Gangrichtung, die durch die beiden Bauteile hindurch steckbar und mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil abstützbar ist, eine Mutter mit einem Innengewinde einer entgegengesetzten zweiten Gangrichtung, die mit dem zweiten Bauteil fest verbunden ist, und eine Ausgleichsbuchse, die eine durchgehende Bohrung, ein Außengewinde der zweiten Gangrichtung passend zum Innengewinde der Mutter sowie einen Klemmabschnitt hat, durch den die Ausgleichsbuchse durch Reibschluss mit der Schraube verbindbar ist, wohingegen sie bei Überwindung des Reibschlusses relativ zur Schraube drehbar ist. Wenn die Schraube in die Ausgleichsbuchse eingesteckt und gedreht wird, dreht die Ausgleichsbuchse durch Reibschluss mit und wird entgegen der Einsteckrichtung aus der Mutter zwecks Toleranzausgleich herausgeschraubt. Wenn sich die Ausgleichsbuchse an das erste Bauteil angelegt hat, ist die Schraube mit einem Innengewinde der ersten Gangrichtung, das in der Mutter gebildet ist zum Verspannen der beiden Bauteile verschraubbar. Mit der aus DE 10151383 A1 bekannten Toleranzausgleichsanordnung können auf einfache Weise Fertigungstoleranzen in einer Raumrichtung, insbesondere in

Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung), ausgeglichen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbindungsmittel und eine Verbindungsanordnung anzugeben, mit der ein Toleranzausgleich in zwei

Raumrichtungen ermöglicht ist, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) und in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung). Die Verbindungsmittel und die

Verbindungsanordnung sollten konstruktiv einfach sein, und aus möglichst wenigen Einzelteilen bestehen.

Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung wird ein Toleranzausgleich mit einem Klemmelement erreicht, aufweisend einen ersten Klemmschenkel und einen zweiten Klemmschenkel, die federnd miteinander verbunden sind, wobei der erste

Klemmschenkel gabelförmig mit einem ersten Zinken und einem zweiten Zinken ausgebildet ist. Die beiden Klemmschenkel liegen einander gegenüber und sie können Gegenstände umgreifen, die durch die Klemmkraft des Klemmelements bzw. die

Federkraft des Klemmelements ineinander gepresst werden. Zwischen dem ersten Zinken und dem zweiten Zinken ist eine längliche Öffnung gebildet. Die Zinken können einen Kopf eines Befestigungselements hintergreifen. Die Zinken können einen Stift oder Bolzen oder Schaft eines Verbindungselements auf zwei Seiten umgreifen. Der Stift, Bolzen oder Schaft ist entlang der länglichen Öffnung, die zwischen den Zinken gebildet ist, bzw. entlang der Zinken verschiebbar, sodass in diese Richtung ein Toleranzausgleich erfolgen kann, insbesondere ein Toleranzausgleich zwischen der Lage des Verbindungselements und der Lage eines Verkleidungsteils, welches über das Verbindungselement an einem Untergrund oder einem weiteren Verkleidungsteil befestigt werden soll. Mit dem

Klemmelement wird insbesondere ein Verkleidungsteil an das Verbindungselement gepresst und ein Toleranzausgleich kann in Verlaufsrichtung der Zinken bzw. in

Verlaufsrichtung der zwischen den Zinken gebildeten Öffnung erfolgen.

Das Klemmelement wird erfindungsgemäß auch als Klammer bezeichnet. Das

Klemmelement kann einen Rücken aufweisen, der die beiden Klemmschenkel miteinander verbindet. Vorzugsweise ist der Rücken elastisch verformbar und stellt eine Klemmwirkung bereit. Das Klemmelement kann einstückig sein. Vorzugsweise ist das Klemmelement aus Metallblech. Der erste und der zweite Klemmschenkel, sowie die Zinken, sind vorzugsweise aus Metallblech. Die Erfindung betrifft in einem Aspekt das Klemmelement selbst, wie in dieser Beschreibung oder in Anspruch 1 genannt.

Angegeben wird von der Erfindung insbesondere ein Verbindungsmittelsatz zur

Herstellung einer Verbindung und zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen, aufweisend

- eine Mutter, die ein Innengewinde aufweist,

- ein Ausgleichselement, das ein Außengewinde, welches passend zu dem

Innengewinde ist, und einen auskragenden Kopf aufweist,

- ein Klemmelement wie oben genannt.

Die Begriffe„erstes",„zweites" etc. dienen bei gleichnamigen Dingen, wie„erstes" Bauteil und„zweites" Bauteil, als Nummerierungsbegriffe der Unterscheidung dieser Dinge.

Unter einem Verbindungsmittelsatz ist ein Montagesatz aus verschiedenen

Verbindungsmitteln oder Verbindungsmittelelementen zu verstehen. Der

Verbindungsmittelsatz kann auch als Bausatz bezeichnet werden. Mit dem oben erwähnten Verbindungsmittelsatz kann auf folgende Weise eine Verbindung zwischen Bauteilen mit Toleranzausgleich in zwei Raumrichtungen hergestellt werden:

Die Mutter des Verbindungsmittelsatzes ist fest mit einem sogenannten zweiten Bauteil verbindbar, beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbindbar oder verbunden. Die Mutter kann als Schweißmutter ausgebildet sein und an dem zweiten Bauteil angeschweißt sein. Die Mutter kann mit dem zweiten Bauteil einstückig ausgebildet sein. Die Mutter ist insbesondere als Blindnietmutter ausgebildet.

Das Ausgleichselement des Verbindungsmittelsatzes ist so weit in die Mutter eindrehbar, dass ein erster Toleranzausgleich zu einem ersten Bauteil in einer Längsrichtung des Ausgleichselements herstellbar ist. Die Längsrichtung ist die Verstellrichtung des

Ausgleichselements. Die Längsrichtung des Ausgleichselements ist beispielsweise die Längsrichtung eines Bolzens, eines Stiftes oder eines Schaftes des Ausgleichselements. Der Bolzen, Stift oder Schaft weist ein Gewinde auf, das in Verstellrichtung in die Mutter ein- oder ausdrehbar ist. Der erwähnte auskragende Kopf des Ausgleichselements weist einen auskragenden Rand auf. Der Kopf ist insbesondere über einen erwähnten Stift, Bolzen oder Schaft des Ausgleichselements hervorkragend bzw. hervorstehend.

Das sogenannte erste Bauteil ist an den Kopf des Ausgleichselements in einer Lage anlegbar, in der ein zweiter Toleranzausgleich in einer Querrichtung herstellbar ist, wobei die Querrichtung quer zur oben erwähnten Längsrichtung des Ausgleichselements ist. Beispielsweise entspricht die Längsrichtung des Ausgleichselements einer

Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung), beispielsweise wenn ein Seitenwandelement angebracht werden soll und die Toleranz in Y-Richtung mit dem Ausgleichselement erzielt werden soll. Die oben erwähnte Querrichtung, die quer zur Längsrichtung des

Ausgleichselements ist, könnte in diesem Beispiel insbesondere der

Wagenkastenlängsrichtung (X-Richtung) entsprechen. Betrachtet man den

Verbindungsmittelsatz der vorliegenden Erfindung allein, so ist die Längsrichtung als Längsrichtung des Ausgleichselements definiert.

Der erste Zinken und der zweite Zinken des Klemmelements sind in Querrichtung, also quer zur Längsrichtung des Ausgleichselements, unter den auskragenden Kopf des Ausgleichselements schiebbar. Der erste Klemmschenkel des Klemmelements ist in Querrichtung über das erste Bauteil schiebbar, welches in passender Lage an den Kopf angelegt wurde, sodass das Klemmelement das erste Bauteil an den Kopf des

Ausgleichselements presst. Beispielsweise kann ein Rand des ersten Bauteils, insbesondere eines Verkleidungselements, aufgrund einer Toleranz in Querrichtung (quer zur Längsrichtung des Ausgleichselements) verschieden weit von dem Kopf des

Ausgleichselements, an dem das erste Bauteil anliegt, entfernt sein. Ein Unterschied in der Entfernung des Rands des ersten Bauteils von dem Kopf des Ausgleichselements kann durch die Länge des gabelförmigen ersten Klemmschenkels des Klemmelements ausgeglichen werden, nämlich durch die Länge des ersten und des zweiten Zinkens und der dazwischen gebildeten länglichen Öffnung. Durch die längliche Ausgestaltung der Zinken und der Öffnung dazwischen findet der Toleranzausgleich statt. Aufgrund der länglichen Ausgestaltung sind verschiedene Positionen des Ausgleichselements bzw. dessen Kopfes entlang der Zinken bzw. der länglichen Öffnung ermöglicht. Das

Klemmelement kann soweit in Querrichtung verschoben werden, bis der ersten

Klemmschenkel in eine Endlage gebracht ist, in der er Druck auf eine erste Seite des ersten Bauteils in Richtung des Kopfes des Ausgleichselements ausübt, der auf einer zweiten Seite des ersten Bauteils (üblicherweise der Rückseite) angeordnet ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Klemmelement, vorzugsweise der zweite Klemmschenkel, ein erstes Rastelement auf, das mit einem zweiten Rastelement, das an dem ersten Bauteil angeordnet oder ausgebildet ist, zur Bildung einer

formschlüssigen Verbindung, auch bezeichnet als Rastverbindung, zusammenwirken kann. Beispielsweise kann das erste Rastelement in des zweite Rastelement einrastbar sein, oder umgekehrt. Das erste Rastelement und das zweite Rastelement wirken zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung zusammen. Das zweite Rastelement ist beispielsweise als Erhöhung der Vertiefung ausgebildet, insbesondere in Form eines Loches ausgebildet. Mit dieser Ausführungsform wird eine Sicherung des Klemmelements in Einbaulage erreicht. Das Rastelement kann an dem Klemmelement, insbesondere am zweiten Klemmschenkel, angebracht oder ausgebildet sein.

In einer Ausführungsform ragen bei dem Klemmelement der erste und der zweite Zinken des ersten Schenkels über das Ende des zweiten Schenkels heraus. Insbesondere weist der erste Klemmschenkel, aufweisend die beiden Zinken, eine Länge auf, welche eine Länge des zweiten Klemmschenkels um mindestens 25 %, vorzugsweise mindestens 50 %, übersteigt. Bei dieser Ausführungsform ist eine einfache Positionierung des ersten und des zweiten Zinkens ermöglicht, bevor der zweite Schenkel in seine Endlage verschoben wird. Dadurch kann das Klemmelement beim Zusammenbau besser geführt werden. Weiterhin ist dadurch eine Blindmontage erleichtert, da die Zinken zuerst das Ausgleichselement umfassen können bevor das erste Bauteil, insbesondere eine

Verkleidung, in Eingriff gelangt.

In einem weiteren Aspekt trifft die Erfindung eine Verbindungsanordnung zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen, aufweisend

- eine Mutter, die ein Innengewinde aufweist,

- ein Ausgleichselement, das ein Außengewinde, welches passend zu dem

Innengewinde ist, und einen auskragenden Kopf aufweist,

- ein Klemmelement, aufweisend einen ersten Klemmschenkel und einen zweiten

Klemmschenkel, die federnd miteinander verbunden sind, wobei der erste

Klemmschenkel gabelförmig mit einem ersten Zinken und einem zweiten Zinken ausgebildet ist, - ein erstes Bauteil,

- ein zweites Bauteil,

wobei das erste und das zweite Bauteil mit dem Verbindungsmittelsatz derart miteinander verbunden sind, dass

- die Mutter fest mit dem zweiten Bauteil verbunden ist,

- das Ausgleichselement in die Mutter eingedreht ist,

- das erste Bauteil an den Kopf des Ausgleichselements anliegend ist,

- der erste Zinken und der zweite Zinken der Klemmelements den auskragenden Kopf des Ausgleichselements hintergreifen,

- der zweite Klemmschenkel auf dem ersten Bauteil anliegt, sodass das Klemmelement das erste Bauteil gegen den Kopf des Ausgleichselements presst.

Die Verbindungsanordnung weist zusätzlich zu einem zuvor beschriebenen

Verbindungsmittelsatz auch die zu verbindenden Bauteile auf. In der

Verbindungsanordnung sind die Elemente des Verbindungsmittelsatzes in ihre

Einbaulage und ihren relativen räumlichen Bezug zueinander gebracht. In der

Verbindungsanordnung kann ein vorangehend beschriebener Verbindungsmittelsatz in jeglicher beschriebener Ausführungsform verwendet werden.

In einer Weiterbildung der Verbindungsanordnung weist das erste Bauteil ein zuvor bereits erwähntes zweites Rastelement auf und das Klemmelement, insbesondere am zweiten Klemmschenkel, weist ein erstes Rastelement auf, das mit dem ersten

Rastelement eine Rastverbindung bildet. Dadurch kann das Klemmelement gegen ungewollte Demontage, beispielsweise durch Vibrationen im Fahrzeug, gesichert sein.

Das zweite Rastelement ist vorteilhafterweise eine Erhöhung, beispielsweise eine Nase, oder eine Vertiefung an oder in dem ersten Bauteil, die mit dem ersten Rastelement zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung zusammen wirkt. In einer vorteilhaften

Ausgestaltung ist das zweite Rastelement eine Vertiefung, in die das erste Rastelement einrasten kann. Dabei kann eine formschlüssige Verbindung gebildet werden.

Beispielsweise ist die Vertiefung ein Loch, insbesondere ein Durchgangsloch oder ein Sackloch.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist das zweite Rastelementeine längliche Vertiefung, in welcher das erste Rastelement des Klemmelements verschiebbar ist, nämlich in Längsrichtung der länglichen Vertiefung. Durch eine solche Verschiebbarkeit kann ein weiterer Toleranzausgleich erfolgen. Insbesondere weist die längliche Vertiefung eine Richtung (auch bezeichnet als Längsrichtung der länglichen Vertiefung) auf, die senkrecht zur Längsrichtung des Ausgleichselements ist und die senkrecht zur oben erwähnten Querrichtung, also der Erstreckungsrichtung der Zinken des Klemmelements, ist. Dadurch wird ein Toleranzausgleich auch in einer dritten Raumrichtung ermöglicht, insbesondere einer Vertikalrichtung (Z-Richtung) eines Schienenfahrzeugwagenkastens.

Insbesondere ist das zweite Rastelement ein Langloch. Der zweite Klemmschenkel kann in das erste Bauteil das Langloch einrasten, mit dem ersten Rastelement. Eine solche Verbindung kann formschlüssig ausgebildet sein. Durch eine solche Verbindung kann das Klemmelement gegen ungewollte Demontage, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (X- Richtung), beispielsweise durch Vibrationen im Fahrzeug, gesichert sein. Weiterhin wird durch das Langloch eine Möglichkeit zum Toleranzausgleich in Längsrichtung des

Langlochs (insbesondere Z-Richtung) zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gewährt

Die Verbindung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass durch Aufbiegen des

Klemmelements im elastischen Bereich die Verbindung auch wieder zerstörungsfrei für Verkleidung und Klemmelement demontiert werden kann. Das Klemmelement ist vorzugsweise so ausgestaltet oder dimensioniert, dass es im elastischen Bereich soweit aufbiegbar ist, dass die Verbindung gelöst werden kann.

Das Ausgleichselement kann mit der Mutter eine formschlüssige Verbindung bilden. Das Ausgleichselement kann mit der Mutter weiterhin eine kraftschlüssige Verbindung bilden. Die kraftschlüssige Verbindung kann selbsthemmend sein. Dadurch kann erreicht werden, dass das Ausgleichselement nur mit Werkzeug eingestellt, verstellt oder demontiert werden kann, und es ist eine vibrationssichere Verbindung ermöglicht.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug, das eine zuvor beschriebene Verbindungsanordnung aufweist. Insbesondere ist ein erwähntes erstes Bauteil eine Wandverkleidung oder eine Fensterverkleidung, beispielsweise eine

Kunststoffverkleidung. Insbesondere ist ein erwähntes zweites Bauteil ein Teil einer Rohbaustruktur eines Wagenkastens, insbesondere ein Träger oder eine Platte, insbesondere aus Metall. Beispielhafte Schienenfahrzeuge sind U-Bahnen, S-Bahnen, Straßenbahnen, Nahverkehrszüge und Fernverkehrszüge.

In noch einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer

Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen den Bauteilen, aufweisend

- Bereitstellen eines zweiten Bauteils, welches mit einer Mutter verbunden ist oder eine Mutter aufweist, die ein Innengewinde aufweist,

- Eindrehen eines Ausgleichselements, das ein Außengewinde, welches passend zu dem Innengewinde der Mutter ist, und einen auskragenden Kopf aufweist, in die Mutter soweit, dass ein erster Toleranzausgleich in einer Längsrichtung des

Ausgleichselements hergestellt wird,

- Anlegen des ersten Bauteils an den Kopf des Ausgleichselements in gewünschter Lage in einer Querrichtung, die quer zur Längsrichtung des Ausgleichselements ist, sodass ein zweiter Toleranzausgleich in einer Querrichtung hergestellt wird,

- Befestigen des ersten Bauteils mit einem Klemmelement mit einem ersten

Klemmschenkel und einem zweiten Klemmschenkel, die federnd miteinander verbunden sind, wobei der erste Klemmschenkel gabelförmig mit einem ersten Zinken und einem zweiten Zinken ausgebildet ist, aufweisend

- Schieben des ersten Zinkens und des zweiten Zinkens des Klemmelements in der Querrichtung unter den auskragenden Kopf des Ausgleichselements, sodass der erste Zinken und der zweite Zinken den Kopf hintergreifen,

- Schieben des zweiten Klemmschenkels über das erste Bauteil, sodass das

Klemmelement das erste Bauteil gegen den Kopf des Ausgleichselements presst.

In dem Verfahren können alle Gegenstände und gegenständlichen Merkmale zur

Anwendung kommen, die zuvor in dieser Beschreibung beschrieben sind, die

insbesondere strukturell und funktionell beschrieben sind. Ferner kann das Verfahren Schritte aufweisen, die bereits zuvor beschrieben sind, beispielsweise bei der möglichen Verwendung erfindungsgemäßer Gegenstände.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 a, 1 b ein erfindungsgemäßes Klemmelement in zwei Ansichten, Fig. 2 die Verbindung eines Ausgleichselements und eines ersten Bauteils mit einem Klemmelement im Stadium des Zusammenbaus,

Fig. 3a, 3b einen Zusammenbau aus erstem Bauteil und Ausgleichselement mit einem

Klemmelement in zwei Ansichten, von hinten und von vorn, und

Fig. 4 eine Verbindungsanordnung, bei der zwei Bauteile mittels einer Mutter, eines Ausgleichselements und eines Klemmelements verbunden sind.

Fig. 1 a zeigt ein Klemmelement 10 von oben und Fig. 1 b von schräg oben. Der erste Klemmschenkel 1 1 und der zweite Klemmschenkel 12 liegen einander gegenüber und sind durch den Rücken 13 verbunden. Das Klemmelement 10 ist einstückig aus gestanztem und gebogenem Blech ausgeführt.

Der erste Klemmschenkel 1 1 weist den ersten Zinken 14 und den zweiten Zinken 15 auf, zwischen denen die längliche Öffnung 16 gebildet ist.

Der zweite Klemmschenkel 12 weist das erste Rastelement 17 in Form einer nach innen gebogenen Lasche auf. Die Lasche ist durch eine Ausstanzung 18 in dem zweiten Klemmschenkel 12 gebildet. Der Vorderrand 19 des zweiten Klemmschenkels 12 ist nach oben gebogen, um eine Montage des Klemmelements 10 zu erleichtern.

Fig. 2 zeigt einen beispielhaften Zusammenbau. Gezeigt ist das Ausgleichselement 20 in Form einer hohl ausgeführten Buchse (vergleiche mit Fig. 3a und 4) mit dem Schaftteil 21 , an dem ein Gewinde 22 ausgeführt ist, und dem auskragenden Kopf 23.

Das Ausgleichselement 20 ist mit dem Gewinde 22 in Längsrichtung L in eine in Fig. 2 nicht gezeigte Mutter (vergleiche mit Fig. 4) eindrehbar.

An den auskragenden Kopf 23 wird das erste Bauteil 30 angelegt, das eine hier ausschnittweise gezeigte Wandverkleidung ist. Ein Toleranzausgleich in einer zweiten Richtung, der Querrichtung Q, kann bei dem Anlegen des ersten Bauteils 30 an dem Kopf 23 erfolgen. Anders ausgedrückt wird das erste Bauteil 30 so angelegt, dass es in der Querrichtung Q relativ zu einem Wagenkastenrohbau passend ist. Hierbei muss das gezeigte Langloch 50, als zweites Rastelement, in dem zweiten Bauteil 30 nicht fluchtend zu dem Schaft 21 des Ausgleichselements 20 sein, sondern kann in der Ansicht der Fig. 2 auch gegenüber dem Schaft 21 nach rechts oder nach links verschoben sein. Bedingung ist lediglich, dass das erste Bauteil 30 mit seiner Rückseite noch an den Kopf 23 anliegt.

Anschließend wird das Klemmelement 10 angebracht. Durch die langen Zinken 14, 15, die auch als Einführlaschen bezeichnet werden, wird zunächst unter den Kopf 23 des Ausgleichselements 20 gefasst und dann die Federklammer 10 in Querrichtung Q auf das erste Bauteil 30 geschoben. Hierbei bewegt sich das Klemmelement 10 in Querrichtung Q derart, dass der Schaft 21 des Ausgleichselements 20 in die längliche Öffnung 16 (siehe Fig. 1 a/b) eingeschoben wird. Die längliche Öffnung 16 dient hierbei als Führung in Querrichtung Q. Die Führung des Klemmelements 10 wird durch den überstehenden ersten Klemmschenkel 1 1 bzw. die über den zweiten Klemmschenkel 12 überstehenden Zinken 14, 15 erleichtert.

Wenn der zweite, obere Klemmschenkel 12 den Rand des ersten Bauteils 30 erreicht, wird das erste Bauteil 30 unter den abgeschrägten Rand 19 geschoben und der zweite Klemmschenkel 12 nach oben gebogen, wobei im Wesentlichen der Rücken 13 des Klemmelements 10 elastisch verformt wird. Die Bewegung in Querrichtung Q wird solange fortgesetzt, bis die Sicherungslasche 17 in das Langloch 50 einrastet.

In Fig. 3a und 3b ist der Zusammenbau zwischen Ausgleichselement 20, erstem Bauteil 30 und Klemmelement 10 im Endzustand gezeigt. In Fig. 3a ist gezeigt, wie die Zinken 14, 15 des Klemmelement 10 den auskragenden Rand 24 des Kopfes 23 hintergreifen. Durch die Klemmwirkung des Klemmelements 10 werden das Ausgleichselement 20 und das erste Bauteil 30 aneinander gepresst. Durch die gewählte transparente Darstellungsweise des Klemmelements 10 ist unterhalb des ersten Zinkens 14 und des zweiten Zinkens 15 der Kopf 23 zu sehen und unterhalb des Kopfes 23 das Langloch 50 in dem ersten Bauteil 30 zu sehen. Ebenfalls ist erkennbar, dass das Ausgleichselement 20 als hohle Buchse ausgeführt ist. Alternativ könnte auch eine massive Schraube mit einem verbreiterten Kopf eingesetzt werden.

In der Ansicht von vorn bzw. von oben auf das erste Bauteil 30 ist zu sehen, dass die Sicherungslasche 17 in das Langloch 50 eingerastet ist. Dadurch wird das Klemmelement 10 in der gezeigten Einbauposition gesichert. In der transparent gewählten Darstellung ist hinter der Lasche 17 bzw. hinter dem zweiten Klemmschenkel 12 der Kopf 23 des Ausgleichselements 30 zu sehen, der auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Bauteils 30 anliegt.

In Fig. 3b ist erkennbar, dass die Lasche 17 in Richtung Z nach oben oder nach unten in dem Langloch 50 verschiebbar ist. Die Richtung Z ist beispielsweise die Vertikalrichtung eines Schienenfahrzeugs. Durch das Langloch 50 wird somit ein Toleranzausgleich in einer weiteren Raumrichtung, nämlich Z, ermöglicht.

In Fig. 4 ist eine vollständige Verbindungsanordnung inklusive Mutter 60 und zweitem Bauteil 70 gezeigt.

Das zweite Bauteil 70 ist ein Teil eines Wagenkastenrohbaus, in diesem Fall ein L- förmiges Element, das an einem weiteren Trägerelement 71 befestigt ist. Weiterhin gezeigt ist eine Rohbauaußenwand 72.

Die Mutter 60 ist eine Blindnietmutter mit dem Innengewinde 61 , das passend zu dem Außengewinde 22 der Ausgleichsbuchse 20 ist. Die aus Metall gefertigte Blindnietmutter 60 ist mit dem zweiten Bauteil 70 vernietet bzw. an das erste Bauteil genietet

Beim Zusammenbau der in Fig. 4 gezeigten Verbindungsanordnung wird zunächst das Ausgleichselement 20 mit dem Gewinde 22 in das Gewinde 61 der Blindnietmutter 60 eingedreht, bis die gewünschte Höhe in Richtung L, die im Speziellen eine Querrichtung Y eines Schienenfahrzeugwagenkastens ist, eingedreht. Anschließend wird weiter verfahren, wie schon anhand der Fig. 2 zuvor erläutert, d.h. das erste Bauteil 30 wird auf den Kopf 23 aufgelegt, sodass es in Querrichtung Q die gewünschte Lage einnimmt. Anschließend wird die Klammer 10 aufgeschoben, in der Ansicht der Fig. 4 von rechts nach links, nach dem Mechanismus, der in Fig. 2 (dort von links nach rechts) gezeigt ist. Die Endposition der Klammer 10 ist erreicht, wenn die Lasche 17 in das Langloch 50 einrastet.

Anhand von Fig. 4 kann, in Verbindung mit Fig. 3a, nochmals der Toleranzausgleich in Querrichtung Q erläutert werden, die beispielsweise eine Längsrichtung X eines

Fahrzeugs ist. Die relative Lage von zweitem Bauteil 70 und erstem Bauteil 30 muss nicht derart sein, dass das Ausgleichselement 20 unterhalb des Langloches 50 liegt, wie in Fig. 3a und Fig. 4 gezeigt. Beispielsweise könnte das erste Bauteil 30 in Fig. 4 so weit nach rechts verschoben werden, dass der Kopf 23 des Ausgleichselements 20 neben dem Langloch 50 zum Liegen kommt, also links neben dem Langloch 50. Eine Verschiebung ist so weit möglich, bis der Kopf 23 den Rand 31 erreicht und damit das Ende der Auflagefläche.

In die andere Richtung wäre eine Verschiebung des Bauteils 30 so weit möglich, bis der Kopf 23 den Rand 32 erreicht. Durch die lang ausgebildeten Zinken 14, 15 und die Möglichkeit der Verschiebung des Schaftes 21 des Ausgleichselements 20 innerhalb der Öffnung 16 (siehe Fig. 3a) wird in jedem Fall der Kopf 23 von den Zinken 14, 15 hintergriffen und das erste Bauteil 30 gegen den Kopf 23 gepresst. Die Einbaulage der Klammer 10 relativ zu dem ersten Bauteil 30 bleibt immer die gleiche, da sie durch die Rastposition der Lasche 17 in dem Langloch 50 festgelegt ist.