01.02.2017

Doppelverbinder zum Stoßverbinden zweier Bauteile

Die Erfindung betrifft einen Doppelverbinder zum Stoßverbinden zweier Bauteile und eine Anordnung mit einem solchen Doppelverbinder.

Zum Stoßverbinden zweier Möbelteile sind beispielsweise Exzenter- Verbindungsbeschläge bekannt, bei denen ein Bolzen in das eine Möbelteil eingeschraubt und ein verdrehbarer Exzenter in eine Bohrung des anderen Möbelteils eingesetzt wird. Mithilfe eines Werkzeugs wird der Exzenter gedreht und dadurch der Bolzen angezogen, bis beide Möbelteile aneinander anliegen. Es ist demgegenüber die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder anzugeben, mit dem zwei Bauteile, wie z.B. zwei Möbelplatten, werkzeuglos und unsichtbar miteinander befestigt werden können. Zudem soll der Verbinder plat- tenstärkenunabhängig immer in der Mitte der Platten sitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Doppelverbinder zum Stoßverbinden zweier Bauteile mit einem Führungsbolzen, der zu beiden Seiten eines mittleren Bolzenabschnitts jeweils einen in Richtung auf das jeweilige Bolzenende verjüngten Bolzenabschnitt aufweist, und mit zwei auf dem Führungsbol- zen verschiebbar geführten Spreizmuffen, die jeweils aus einer äußeren Muffenendlage zum mittleren Bolzenabschnitt hin bis in eine Montagestellung zusammenschiebbar sind, in der die beiden Spreizmuffen gegen ein Zurückschieben verrastet sind und aneinander anliegen können, wobei die Spreizmuffen jeweils mindestens eine Spreizlasche aufweisen, die in der Montagestellung durch den Füh- rungsbolzen nach außen aufgespreizt ist.

Erfindungsgemäß sind die beiden Spreizmuffen jeweils in die Bohrungen der Bauteile eingesetzt und die zusammengeschobenen Spreizlaschen durch den Führungsbolzen jeweils nach außen aufgespreizt. In der Montagestellung sind die Spreizmuffen einerseits durch die aufgespreizten Spreizlaschen fest in den Bohrungswandungen der Bauteile verankert und andererseits gegen ein Zurückschieben gesichert. Der erfindungsgemäße Doppelverbinder kann universell zum Verbinden zweier beliebiger, auch unterschiedlicher Bauteile eingesetzt werden, beispielsweise in der Möbelbranche zum Verbinden zweier Möbelteile oder in der Automobil- oder Medizintechnik.

Vorzugsweise sind die beiden Bolzenenden jeweils als ein Bolzenkopf ausgebildet, der in der Montagestellung die jeweilige Spreizmuffe in deren Zusammenschieberichtung verrastend hintergreift. Alternativ können die beiden Spreizmuffen in der Montagestellung auch direkt miteinander verrastet und dadurch gegen ein Zurückschieben gesichert sein.

Besonders bevorzugt weisen die Spreizmuffen jeweils einen Hülsenabschnitt auf, der in der äußeren Muffenendlage einen unrunden, insbesondere ovalen oder el- liptischen Außenumfang aufweist, welcher durch Zusammendrücken des Hülsenabschnitts entlang der Langachse des unrunden Außenumfangs, insbesondere entlang der Hauptachse des ovalen oder elliptischen Außenumfangs, auf einen runderen Außenumfang, insbesondere einen runden bzw. nahezu runden Außen- umfang, verformbar ist. In mindestens einem derjenigen Umfangssegmente, die bei unverformtem Hülsenabschnitt über den Außenumfang des verformten Hülsenabschnitts nicht nach außen überstehen, weist der Hülsenabschnitt innenseitig eine Rastvertiefung auf, wobei in der äußeren Muffenendlage die Rastvertiefung bei unverformtem Hülsenabschnitt auf dem Bolzenende verrastet ist und bei ver- formtem Hülsenabschnitt auf dem Bolzenende nicht mehr oder nur noch geringfügig verrastet ist. Wenn der unrunde Außenumfang der Spreizmuffe durch die Bohrung auf den runderen Außenumfang, insbesondere auf den runden bzw. nahezu runden Außenumfang, zwangsverformt worden ist, ist der Führungsbolzen entweder bereits komplett freigegeben (entrastet), oder eine noch vorhandene geringfü- gige Verrastung kann mit einem kleinen Schlag einfach überwunden werden. Ein unabsichtliches Zusammendrücken ist somit verhindert (Transport- und Fehlbediensicherung).

Vorteilhaft weist der mittlere Bolzenabschnitt einen die Montagestellung definie- renden Anschlag auf, an dem die beiden Spreizmuffen in der Montagestellung anliegen können.

Vorzugsweise weist die mindestens eine Spreizlasche an ihrer Außenseite jeweils eine querverlaufende Außenrippe zum Eindrücken in die Bohrungswandung auf.

Im Fall einer Spreizmuffe mit mehreren Spreizlaschen sind besonders bevorzugt die hinteren Stirnseiten zumindest einiger der Spreizlaschen, insbesondere aller Spreizlaschen der Spreizmuffe, jeweils axial zueinander versetzt, um in unterschiedlichen axialen Positionen mit dem Bolzenkopf zu verrasten und so ein un- terschiedlich tiefes Eindrücken der Spreizmuffen bzw. des Tiefenanschlags in das Plattenmaterial auszugleichen. Je nachdem, wie stark sich die Spreizmuffen bzw. die Tiefenanschläge in die Bauteile eindrücken, kann in der Montagestellung ein Spalt von bis 2mm zwischen den Spreizmuffen bestehen. Über einen Tiefenanschlag in Form eines Randkragens am vorderen Ende der Spreizmuffe kann das Einsetzen der Spreizmuffe in eine Bohrung des Bauteils begrenzt werden. Der Doppelverbinder kann entweder aus Einzelteilen zusammengesteckt sein oder als ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil mit einem Führungsbolzen aus Kunststoff oder als ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil mit dem Führungsbolzen als Einlegeteil ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Spreizmuffen mit Leim gefüllt, der dann beim Zusammenschieben der Spreizmuffen herausgedrückt wird.

Die Erfindung betrifft schließlich auch eine Anordnung mit zwei aneinander anliegenden Bauteilen und mit einem wie oben ausgebildeten Doppelverbinder, der mit seinen Spreizmuffen in Bohrungen der Bauteile eingesetzt ist, wobei die Spreizmuffen auf dem Führungsbolzen zusammengeschoben und in dieser Montagestellung verrastet sind und wobei die Spreizlaschen durch den Führungsbolzen jeweils nach außen aufgespreizt sind. Die beiden Spreizmuffen sind entweder auf dem Führungsbolzen verrastet oder direkt miteinander verrastet. Vorzugsweise sind die Spreizmuffen in der Montagestellung bis zur gegenseitigen Anlage zusammengeschoben.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigen:

Fign. 1a, 1b den erfindungsgemäßen Doppelverbinder mit zwei Spreizmuffen in ihren jeweils äußeren Muffenendlagen auf einem Führungsbolzen in einer ersten Seitenansicht (Fig. 1 a) und in einer Querschnittansicht (Fig. 1 b) gemäß Ib-Ib in Fig. 1 a;

Fign. 2a, 2b den in Fig. 1 gezeigten Doppelverbinder in einer gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehten zweiten Seitenansicht (Fig. 2a) und in einer Quer- Schnittansicht (Fig. 2b) gemäß llb-llb in Fig. 2a;

Fign. 3a, 3b den Doppelverbinder mit seinen beiden jeweils in eine Bohrung eingesetzten Spreizmuffen in einer der Fig. 2a entsprechenden Seitenansicht (Fig. 3a) und in einer Querschnittansicht (Fig. 3b) gemäß lllb- lllb in Fig. 3a; und

Fig. 4 den Doppelverbinder mit seinen beiden bis zur gegenseitigen Anlage auf dem Führungsbolzen zusammengeschobenen Spreizmuffen in einer Seitenansicht.

Der in Fign. 1 bis 4 gezeigte Doppelverbinder 1 dient zum Stoßverbinden zweier flächig aneinander anliegender Möbelteile 2, die jeweils eine Aufnahmebohrung 3 aufweisen.

Der Doppelverbinder 1 umfasst einen Führungsbolzen 4, der zu beiden Seiten eines mittleren Bolzenabschnitts 5 jeweils einen in Richtung auf das jeweilige Bolzenende 6 verjüngten Bolzenabschnitt 7 aufweist, sowie zwei auf dem Führungsbolzen 4 verschiebbar geführte Spreizmuffen 8, die jeweils aus einer äußeren Muffenendlage (Fign. 1a, 2a) zum mittleren Bolzenabschnitt 5 hin bis in eine Montagestellung (Fig. 4) zusammenschiebbar sind, in der die beiden Spreizmuffen 8 aneinander anliegen können und gegen ein Zurückschieben verrastet sind. Die Spreizmuffen 8 weisen jeweils mehrere (hier beispielhaft vier), drehsymmetrisch um die Muffenlängsachse 9 herum angeordnete Spreizlaschen 10 auf, die in der Montagestellung durch den Führungsbolzen 4 nach außen aufgespreizt sind. Die beiden Bolzenenden 6 sind jeweils als Bolzenköpfe ausgebildet.

Der Führungsbolzen 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch zu seiner Mittelebene, kann aber alternativ auch asymmetrisch, z.B. mit zwei unterschiedlich verjüngten Bolzenabschnitten 7, ausgebildet sein. Die beiden Spreiz- muffen 8 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel baugleich, können aber alternativ auch unterschiedlich ausgebildet sein.

Die Spreizmuffen 8 weisen jeweils einen Hülsenabschnitt 11 auf, der an seinem der jeweils anderen Spreizmuffe zugewandten, vorderen Hülsenende mit einem Randkragen 12 abschließt. Vom anderen, hinteren Hülsenende erstrecken sich die Spreizlaschen 10 mit ihren freien Laschenenden nach hinten, wobei die hinteren Stirnseiten 13 der vier Spreizlaschen 11 nicht auf der gleichen axialen Höhen enden, sondern jeweils um 0,25mm zueinander versetzt sind. An ihren Außensei- ten weisen die Spreizlaschen 10 jeweils noch eine querverlaufende, krallenformige Außenrippe 14 auf.

In der äußeren Muffenendlage weist der Hülsenabschnitt 1 einen ovalen bzw. elliptischen Außenumfang 15 (Fign. 1 b, 2b) auf, welcher durch Zusammendrücken des Hülsenabschnitts 11 entlang der Hauptachse des elliptischen Außenumfangs, also in Richtung der Pfeile 16, auf einen in etwa runden Außenumfang 15' verformt werden kann (Fig. 3b). Der Innendurchmesser des auf den runden Außenumfang 15' verformten Hülsenabschnitts 1 1 entspricht dabei dem Durchmesser des mittleren Bolzenabschnitts 5.

In den beiden einander gegenüberliegenden Hülsensegmenten 11a, in denen der elliptische Außenumfang 15 des unverformten Hülsenabschnitts 1 1 über den späteren ungefähr runden Außenumfang 15' des verformten Hülsenabschnitts 11 radial nach außen übersteht, also in den Hülsensegmenten um die beiden Haupt- Scheitelpunkte des elliptischen Außenumfangs 15 herum, verjüngt sich der Hülsenabschnitt 1 1 kontinuierlich bzw. stufenlos nach hinten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verjüngt sich der unverformte Hülsenabschnitt 1 1 auf seinem gesamten Außenumfang kontinuierlich bzw. stufenlos nach hinten. In den beiden einander gegenüberliegenden Hülsensegmenten 11 b, in denen der elliptische Außenumfang 15 des unverformten Hülsenabschnitts 1 1 über den späteren ungefähr runden Außenumfang 15' des verformten Hülsenabschnitts 1 1 nicht radial nach außen übersteht, also in den Hülsensegmenten um die beiden Nebenscheitelpunkte des elliptischen Außenumfangs 15 herum, weist der Hülsen- abschnitt 11 innenseitig jeweils eine als Innennut ausgebildete Rastvertiefung 17 mit einer vorgeordneten Auflaufschräge 18 auf.

Der Doppelverbinder 1 wird wie folgt aus seinen Einzelteilen zusammengesetzt. Die beiden Spreizmuffen 8 werden mit ihren Randkragen 12 voran auf den jeweiligen Bolzenkopf 6 des Führungsbolzens 6 aufgeschoben. Dabei wird der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts 11 durch die beiden Auflaufschrägen 18 auf den Durchmesser des Bolzenkopfes 6 elastisch aufgeweitet, bis der Hülsenabschnitt 1 1 mit seinen beiden Rastvertiefungen 17 auf dem Bolzenkopf 6 verrastet ist (Fig. 2a) und die Spreizmuffe 8 dadurch auf dem Führungsbolzen 4 lagefixiert ist. Durch diese Lagefixierung ist der Doppelverbinder 1 gegen unbeabsichtigtes Zusammendrücken der beiden Spreizmuffen 8 gesichert (Transportsicherung). Die elastische Federwirkung der Hülsenabschnitte 1 1 wird also zur Verrastung auf den Bolzenenden 6 ausgenutzt.

Alternativ kann der Doppelverbinder auch als ein einstückiges Kunststoff- Spritzgussteil hergestellt sein, und zwar entweder mit einem Führungsbolzen 4 aus Kunststoff oder mit dem Führungsbolzen 4 (z.B. aus Zink oder Stahl) als Einlegeteil.

Der Doppelverbinder 1 wird mit seinen verrasteten Spreizmuffen 8 voran jeweils in die runden Bohrungen 3 der Möbelteile 2 eingesteckt, bis die Spreizmuffen 8 mit ihren Randkragen 12 an den Möbelteilen 2 anliegen. Da der Bohrungsdurchmesser d kleiner als die Hauptachse des elliptischen Außenumfangs 15 des unver- formten Hülsenabschnitts 1 1 ist, werden beim Eintreten des Hülsenabschnitts 1 1 in die Bohrung 3 die überstehenden Umfangssegmente 11 a aufgrund ihrer Verjüngung in Richtung der Pfeile 16 auf den Bohrungsdurchmesser d zusammengedrückt. Dadurch werden gleichzeitig die beiden anderen Umfangssegmente 1 1 b soweit auseinandergedrückt, dass ihre innenseitige Rastvertiefung 17 nicht mehr bzw. nur noch geringfügig auf dem Bolzenkopf 6 verrastet sind (Fig. 3a). Indem der ursprünglich elliptische Außenumfang 15 des Hülsenabschnitts 11 nunmehr auf den dem Bohrungsdurchmesser d entsprechenden ungefähr runden Außenumfang 15' verformt ist, ist die Blockierung der Spreizmuffen 8 auf dem Führungsbolzen 4 aufgehoben, und die beiden Spreizmuffen 8 können weiter zusammen- geschoben werden. Mit anderen Worten wird der Führungsbolzen 4 erst dann, wenn der elliptische Außenumfang 15 des Hülsenabschnitts 1 1 durch die Bohrung 3 auf den runden Außenumfang 15' rundgedrückt worden ist, freigegeben und kann die Spreizlaschen 10 aufspreizen (Fehlbediensicherung). Eine nach der Zwangsverformung noch vorhandene geringfügige Verrastung kann mit einem kleinen Schlag einfach überwunden werden.

Abschließend werden die beiden Möbelteile 2 bis zur gegenseitigen Anlage zusammengeschoben, wodurch der Führungsbolzen 4 mit seinen Bolzenköpfen 6 weiter in die Spreizmuffen 8 eingeschoben wird. Die beiden Spreizmuffen 8 werden dabei jeweils in Richtung 19 weiter auf den mittleren Bolzenabschnitt 5 bis in ihre Montagestellung zusammengeschoben (Fig. 4), in der sie sowohl aneinander als auch in der Bolzenmitte an einem radial nach außen überstehenden Anschlag (Anschlagring) 20 des Führungsbolzens 4 anliegen können. Der Anschlag 20 ver- hindert ein zu weites einseitiges Aufschieben der Spreizmuffen 8. Beim Zusammenschieben der Spreizmuffen 8 werden die Spreizlaschen 10 auf dem verjüngten Bolzenabschnitt 7 immer weiter nach außen aufgespreizt, wodurch die Querrippen 14 in die Wandung der Bohrung 3 eingedrückt werden. Damit die Spreizlaschen 0 beim Aufspreizen nicht abknicken, weist jede Spreizlasche 10 auf ihrer Außenseite eine sich axial erstreckende Verstärkungsrippe 21 auf.

In der Montagestellung der Fig. 4 ist mindestens eine der vier Spreizlaschen 10 mit ihrer hinteren Stirnseite 13 am Bolzenkopf 6 vorbeigeschoben und von diesem in der jeweiligen Schieberichtung 19 hintergriffen, wodurch die Spreizmuffe 8 ge- gen ein Zurückschieben gesichert ist. In der Montagestellung sind die Randkragen 12 in die Möbelteile 2 vollständig eingedrückt, so dass die beiden Möbelteile 2 spaltfrei aneinander anliegen. Die beiden Spreizmuffen 8 sind einerseits durch die Querrippen 14 ihrer aufgespreizten Spreizlaschen 10 fest in den Bohrungswandungen der Möbel 2 verankert und andererseits durch ihre Verrastung am Füh- rungsbolzen 4 aneinander gesichert, so dass die beiden Möbelteile 2 aneinander befestigt sind. Die gesamte Verbindungsmontage der beiden Möbelteile 2 mittels des Doppelverbinders 1 erfolgt somit vollständig werkzeuglos. Die hinteren Stirnseiten 13 der Spreizlaschen 10 sind deshalb zueinander axial versetzt, um ein unterschiedlich tiefes Eindrücken der Randkragen 12 in das Plattenmaterial auszugleichen. Bei einem 90°-Stoß zweier als Möbelplatten ausgebildeter Möbelteile 2 befindet sich die eine Bohrung in der Plattenfläche der einen Möbelplatte und die andere in der Stirnseite der zweiten Möbelplatte. Der Doppelverbinder 1 wird sich in die stirnseitige Bohrung eindrücken, da hier die weiche Mittelschicht der Spanplatte vorliegt, welche nur wenig Widerstand bieten kann. Da es nicht bekannt ist, wie tief sich der Doppelverbinder 1 eindrückt, muss hierfür ein Ausgleich geschaffen werden, was über die vier verschiedenen axialen Positi- onen der hinteren Stirnseiten 13 erfolgt. Wenn alle hinteren Stirnseiten 13 auf der gleichen axialen Höhe endeten, ergäben sich zwei Fälle der gegenseitigen Verras- tung: Entweder die Verbindung wackelt, da zwischen den hinteren Stirnseiten 13 und dem Bolzenkopf 6 zu viel Spiel vorhanden ist, oder die Verrastungsposition kann gar nicht erreicht werden, wenn der Doppelverbinder 1 zu tief in die weiche Stirnkante eingegraben ist und die hinteren Stirnseiten 13 den Bolzenkopf 6 daher nicht hintergreifen. Je nachdem, wie stark sich die Spreizmuffen 8 bzw. die Randkragen 12 in die Möbelteile 2 eindrücken, kann in der Montagestellung ein Spalt von bis 2mm zwischen den Spreizmuffen 8 bestehen. Da die Spreizmuffe 8„überspreizt" werden muss, damit sie auf dem Bolzenkopf 6 verrasten kann, sind die mit dem Führungsbolzen 4 zusammenwirkenden Innenseiten der Spreizlaschen 10 nicht identisch bzw. zueinander drehsymmetrisch, sondern so ausgelegt, dass die Spreizkraft bestmöglich verteilt wird. Statt wie im gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Führungsbolzen 4 zu verrasten, können die Spreizmuffen 8 alternativ in der Montagestellung auch direkt miteinander verrasten, z.B. mittels Rasthaken, welche die jeweils andere Spreizmuffe 8 in der Montagestellung rastend hintergreifen und dadurch die Spreizmuffen 8 gegen ein Auseinanderschieben sichern.

Optional zu der reinen Verrastung und Verkrallung kann auch Leim (z.B. Weißleim) hinzugegeben werden, um die sowieso als nicht demontierbar ausgelegte Verbindung noch stabiler zu machen. Hierbei wird der Leim nicht in die Bohrung, sondern vor der Endmontage direkt in entsprechende Hohlräume der Spreizmuf- fen 8 gegeben. Vorteil ist eine definierte Position und Dosierung des Leims dort, wo dieser benötigt wird. Beim Zusammenschieben (Endmontage) wird der Leim dann herausgedrückt. Eine mögliche zusätzliche Verleimung wird umso wichtiger, da die Plattenqualität kontinuierlich sinkt (aus Kostengründen). Um den Halt des Leims am Doppelverbinder 1 ohne Tropfen zu gewährleisten, kann ein spezieller niedrigviskoser Leim verwendet werden. Der Doppelverbinder 1 kann folglich universell mit oder ohne Leimzugabe eingesetzt werden, je nach Anwendungsfall.

Der Doppelverbinder 1 kann nicht nur, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, zum Verbinden zweier Möbelteile 2, sondern universell zum Verbinden zweier beliebiger, auch unterschiedlicher Bauteile eingesetzt werden. Es sind prinzipiell auch Anwendungen in der Automobil- oder Medizintechnik bzw. anderen Branchen möglich.