DE3231893C2 - Schnellverschluß zum Verbinden von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Mit der Erfindung wird ein Schnellverschluß beschrieben, mit dem flache Werkstückteile aneinander, insbesondere eine Unterbodenverkleidung an einem Kraftfahrzeug, unverlierbar befestigt werden können. Der neue Schnellverschluß erlaubt eine Vormontage an einem der beiden Werkstückteile und ist als eine Baueinheit ausgebildet. Die Betätigung eines auf der Rückseite zum Spreizen von zwei federnden Schenkeln angreifenden Spannelementes erfolgt über abstehende Angriffsflächen, so daß das Lösen bzw. die Verriegelungsstellung ohne Werkzeug bewirkt werden kann. In der Verriegelungsstellung rastet der Schnellverschluß ein und erlaubt somit eine unverlierbare und einfach herzustellende Verbindung zwischen zwei Werkstückteilen, wobei auch ein Tole ranz ausgleich bei nicht exakt fluchtenden Durchgangsöffnungen möglich ist. Der neue Schnellverschluß bietet den Vorteil, daß z.B. Unterbodenverkleidungen an Kraftfahrzeugen unverlierbar und mit einer einzigen Arbeitskraft angebracht werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluß zum Verbinden von mit Durchgangsöffnungen versehenen und im Bereich der Durchgangsöffnungen flachen Werkstücken, insbesondere zum Befestigen einer Unterbodenverkleidung an einem Kraftfahrzeug, mit einem Drehelement das als im wesentlichen flache Scheibe ausgebildet und zur Scheibenfläche etwa senkrecht verlaufende Angriffsflächen für Verstellzwecke aufweist einem Spannelement das mit dem Drehelement fest verbunden ist und zwischen die Schenkel eines Federelementes ragt das U-förmig ausgebildet ist und einen zwischen seinen Schenkeln liegenden, rechteckigen Steg aufweist mit diesem Steg zwischen dem Drehelement und dem Spannelement gehalten ist und dessen Schenkel über das dazwischenliegende Spannelement aufspreizbar sind, wobei die Schenkel bei gegenüber der Biegekante zwischen Steg und Schenkel nach außen gewölbter Kontur ausgehend vom Steg jeweils einen gegenüber dem Steg nach außen verlaufenden Abschnitt aufweisen, an den ein in Gegenrichtung verlaufender, gegenüber dem Steg nach innen gerichteter Abschnitt anschließt, an den das Spannelement im Bereich seines vom Drehelement abgelegenen Endes beim Aufspreizen des Federelementes zur Anlage kommt und der mit Anschlägen für das Spannelement in dessen Spreizstellung versehen ist.

Bei einem bekannten Schnellverschluß der vorgenannten Art (DE-OS 19 10 644) bildet der Schnellverschluß keine vorgefertigte Einheit, sondern wird erst bei der Herstellung der jeweiligen Verbindung zusammengesetzt und ist weiter an die Verwendung eines Werkzeuges zu seiner Betätigung gebunden. Dies erschwert die Montage unter Verwendung solcher Schnellverschlüsse erheblich, insbesondere dann, wenn das über den Schnellverschluß zu fixierende Teil während der Montage auch noch gehalten werden muß, wie dies beispielsweise bei Unterbodenverkleidungen von Fahrzeugen der Fall ist, wo zudem noch Toleranzprobleme auftreten können.

Daneben wird bei der vorbekannten Konstruktion für die Montage zudem auch mehr Aufmerksamkeit als erforderlich verlangt, da eine Spannrichtung vorgegeben ist, was sich insbesondere bei Verwendung der Schnellverschlüsse in verschiedenen Arbeitspositionen nachteilig bemerkbar macht. Ferner ist aber auch noch der Kraftaufwand zum Spannen beim bekannten Schnellverschluß unnötig hoch, zumindest aber höher als er sein müßte. Auch dies beeinträchtigt die Montage.

Zusätzlich zu diesen vorwiegend die Montage betreffenden Nachteilen baut der bekannte Schnellverschluß höher als nötig, da das Fcdcrclcmcn! mit seinem Steg

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zugleich die Gegenhalterung für seine sich auf der Ge- zweckmäßig, wenn die zur Scheibenfiäche des Drehelegensejte der zu verbindenden Werkstücke abstützenden mentes etwa senkrecht verlaufende Angriffsflächen fü^r Schenkel bildet und deshalb nicht in das jeweilige Befe- Verstellzwecke durch aus dem Scheibenkörper heraussiigungsloch voll eintauchen kann. gebogene, radial gerichtete Lappen gebildet werden, da

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, 5 so die Handhaben ohne zusätzlichen Materialaufwand einen Schnellverschluß der eingangs genannten Art da- verwirklicht werden können. Diese Handhaben bedinhingehend weiterzubilden, daß dieser vorgefertigt wer- gen bei der erfindungsgenüßen Konstruktion wiederden kann und gewünschtenfalls werkzeuglos, in jedem um auch keine größere Gesamthöhe des Schnellver-FaIl aber schnell und mit möglichst geringem Kraftauf- Schlusses als bei bekannten Lösungen, da durch das volwand zu montieren und zu demontieren ist. 10 Ie Eintauchen des Federelementes in die Durchgangs-

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnen- öffnung Bauhöhe gewonnen wird. Neben diesem Geden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht winn an Bauhöhe kann bei entsprechender Größenab-

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Lösung die Stimmung der Durchgangsöffnungen auf das Federele-Aufspreizung des Federelementes vom freien Ende ih- ment so auch in einfachster Weise eine Drehsicherung rer Schenkel erfolgt, also mit maximal möglichem He- 15 für das Federelement gewährleistet werden, beiarm, ist der hierfür erforderliche Kraftaufwand so Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die

gering wie möglich. Dadurch, daß weiter die Verriege- Verriegelungssicken jeweils etwa im Bereich der Wöllung gegenüber der Verspannung in eine andere Ebene bung beginnen und bis zu den freien Enden der Federverlegt ist, ist es möglich, die zur Verriegelung aufzu- schenkel verlaufen, so trägt dies nicht nur zur Versteiwendenden Kräfte klein zu halten, auch wenn die Ver- 20 fung der Federschenkel bei, sondern auch zu einem riegelung über Verriegelungssicken form- und kraft- möglichst gleichmäßigen und ruckfreien Verspannen schlüssig erfolgt Daß der Kraftaufwand für die Verrie- der Federschenkel über das Spannelement bei dessen gelung gering gehalten werden kann, gleichzeitig aber Betätigung über das Drehelement, doch eine sichere Verriegelung erreicht wird, dazu trägt Eine erfindungsgemäß zweckmäßige Weiterbildung

bei, daß die Verriegelung in den Wölbungsbereich ge- 25 wird dadurch erreicht, daß die dem Schaft des Spannelelegt ist Werden nämlich die Federn am freien Ende mentes zugeordnete und auf diesem abgestimmte Ausauseinandergespreizt, so ergibt sich in diesem gewölb- nehmung des Drehelementes so angeordnet ist, daß die ten Bereich eine gewisse Streckung. Diese Streckung Angriffsflächen des Drehelementes und die radiale Eraber hat zur Folge, daß die Sicken von außen gegen die Streckungsrichtung des Flachkörpers des Spannelemen-Verriegelungsnocken verspannt werden, und zwar gera- 30 tes in einer Ebene liegen. Hierdurch läßt sich eine de im Endbereich des Verspannungsvorganges, wenn gleichartige Montage gewährleisten und sicherstellen, die Verriegeiungsnocken schon in die Sicken eingelau- daß zu Sichtkontrollzwecken die verriegelten Drehelefen sind. mente alle in die gleiche Richtung weisen.

Aufgrund dieser Zuordnung ist auch möglich, den Fertigungstechnisch ist der erfindungsgemäße

Spannocken ein größeres Übermaß zu geben als den 3s Schnellverschluß leicht herstellbar, wozu die Herstel-Verriegelungsnocken und trotzdem eine sichere Verrie- lung des Federelementes als Stanzbiegeteil und des gelung zu erzielen, da das Übermaß durch die entspre- Spannelementes sowie des Drehelementes als Formchende Gegenverformung der Federschenkel im verrie- stanzteil beitragen kann. Auch die an sich bekannte gelten Zustand ausgeglichen wird. Ausgestaltung von Drehelement und Spannelement als

Dadurch, daß die Verriegelung durch ein Zusammen- 40 Kunststoffteile (DE-OS 26 15 701) kann insbesondere wirken von Verriegelungsnocken und Verriegelungssik- unter Gewichtsgründen von Vorteil sein, ken zustandekommt, also keine in den Drehweg des Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der

Spannelementes hineinragenden Teile vorhanden sind, Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beist für Montage und Demontage auch keine Drehrich- schrieben. Es zeigt tung vorgegeben, was die Handhabung erleichtert 45 F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Schnellverschluß in

Schließlich ist noch dadurch, daß das Federelement in Explosionsdarstellung,

die jeweilige Befestigungsöffnung eintauchen kann, da F i g. 2 einen Schnellverschluß in der nicht verriegel-

das flächige Drehelement eine Anlage bildet, ein Spalt ten Stellung und

zwischen dem Drehelement und gegeneinander zu befe- Fig. 3 einen Schnellverschluß in der verriegelten

stigenden Teilen vermieden, was eine Minimierung der 50 Stellung mit angedeuteten Werkstückteilen. Bauhöhe ermöglicht In F i g. 1 ist der in Explosionsdarstellung gezeigte

Neben dem eingangs geschilderten vorbeicanmen Schnellverschluß im ganzen mit 1 bezeichnet. Der Schnellverschluß sind noch eine Vielzahl weiterer Schnellverschluß 1 besteht aus einem Drehelement 2, Schnellverschlüsse bekannt, so beispielsweise durch das einem Federelement 3 und einem Spannelement 4. Deutsche Gebrauchsmuster 69 29 894, bei dem ein mit 55 Das Drehelement 2 ist eine im wesentlichen flache dem Spannelement verbundenes Drehelement vorgese- Scheibe und besitzt zwei aus der Scheibenfläche abgehen ist, das wegen der ihm zugeordneten Verstellhand- bogene Angriffsflächen 5 zur Betätigung des Drehelehabe zwar werkzeuglos zu handhaben ist, das bezüglich mentes. Diese Angriffsflächen sind, wenn das Drehele-Bauhöhe und Montage aber ebenfalls nicht befriedigen ment als Formstanzteil hergestellt ist, aus dem Material kann, da auch hier der Schnellverschluß keine vornan- 60 der Scheibe nach unten abgebogen und somit ohne Matierte Einheit bildet und da des weiteren zur Vormonta- terialverschnitt verwirklicht. Der Rand 6 des Drehelege des von Spannelement und Drehelement gesonder- mentes 2 ist, wie das auch aus F i g. 2 besonders deutlich ten Federelementes dieses so ausgebildet sein muß, daß erkannt werden kann, nach außen abgebogen, um die es eins der Werkstücke beidseitig übergreift und damit Stabilität zu erhöhen. Demselben Zweck dient eine konauch ein unmittelbares Aneinsmderliegen der über den 65 zentrisch im Inneren des Drehelementes 2 angebrachte Schnellverschluß zu verbindenden Werkstücke aus- Verstärkungssicke 7. Im Zentrum des Drehelementes 2 schließt. ist eine rechteckige Ausnehmung 8 vorgesehen, deren

In Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als Zweck weiter unten noch erläutert wirrf

Das Federelement 3 ist ein im wesentlichen U-förmiges Stanzbiegeteil und weist die beiden Schenkel 9 und 10 auf, die beide von der Grundfläche 11 abstehen. Die Grundfläche 11 hat eine Rechteckform. Dieselbe Form besitzen auch die in F i g. 3 zu erkennenden Durchgangsöffnungen 25 in den miteinander zu verbindenden Werkstückteilen 23 und 24.

Die Schenkel sind spiegelbildlich zueinander ausgebildet. An die Grundfläche 11 anschließend besitzen sie einen ersten Abschnitt 13, in dem sie nach außen abgebogen verlaufen und mit ihrer Verlaufsrichtung etwa einen Winkel « zwischen 100° und 130° zu der Grundfläche 11 einnehmen. Der Übersichtlichkeit halber ist der Winke! <x in F i g. 2 gezeigt.

An diesen ersten Abschnitt 13 schließt sich eine Wölbung 14 an, die somit außerhalb der Kontur der Grundfläche 11 liegt, also über die Biegekanten an der Grundfläche jeweils seitlich übersteht. An die Wölbung 14 anschließend gehen die Schenkel in einen zweiten Abschnitt 15 über, indem sie aufeinanderzulaufend gebogen sind. Die Kanten 16 dieses zweiten Abschnittes 15 der Schenkel 9 und 10 sind als Einführungsschrägen ausgebildet und erleichtern das Einstecken des Schnellverschlusses 1.

Die beiden Schenkel 9 und 10 weisen ferner sich gegenüberliegende Verrastungssicken 17 auf, die etwa im Bereich der Wölbung 14 beginnend sich bis zu den freien Enden hin erstrecken. Die Verrastungssicken sind nach außen gewölbt; ebenso die Verstärkungssicken 18, die zur Verstärkung der Schenkel 9 bzw. 10 dienen.

Das Spannelement 4 besitzt einen Schaft 19, der korrespondierend zu der rechteckigen Ausnehmung 8 im Drehelement 2 ausgebildet ist. An diesen Schaft 19 schließt sich ein Flachkörper 20 an, die Verriegelungskanten 21 besitzt sowie am oberen Ende die Spannokken 22.

Zur Fertigmontage des Schnellverschlusses wird das Federelement 3 auf die Fläche 2a des Drehelementes 2 aufgesetzt Das Spannelement 4 wird mit dem Schaft 19 durch eine Bohrung 12 im Federelement 3 hindurch in die rechteckige Ausnehmung 8 des Drehelementes 2 eingeschoben und dort formschlüssig, beispielsweise durch Verschweißen oder Vernieten befestigt Die radiale Erstreckung r des Flachkörpers 20 am Spannelement 4 ist im Bereich der Unterkanten 20a größer als der Durchmesser der Bohrung 12 im Federelement 3, so daß dann nach der Befestigung des Spannelementes 4 auch das Federelement 3 axial gesichert ist und der Schnellverschluß eine Baueinheit bildet. Die Tiefe des Schaftes !9 äst so bemessen, daß eine freie Drehung um die Achse D des Drehelementes bzw. des Spannelementes 4 gegenüber dem Federelement 3 möglich ist.

In Fig.2 ist der fertig montierte Schnellverschluß dargestellt Vordem Einschieben in eine Öffnung nimmt das Federelement 3 gegenüber dem Spannelement 4 bzw. dem Drehelement 2 die in F i g. 2 dargestellte Lage ein, d. h„ die radiale Erstreckung des Flachkörpers 20 ist in Richtung der Breite der Schenkel 9 und 10 ausgerichtet Die Ausnehmung 8 und der Schaft 19 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß auch eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Angriffsflächen 5 in dieser Richtung verläuft Der Schnellverschluß kann nun durch eine öffneng in einem Werkstückteil, deren Rechteckfläche der Grundfläche 11 des Federelementes 3 entspricht, eingesteckt werden. Beim Einschiebevorgang federn dabei die beiden Schenkel 9 und 10 aufeinander zu. Auf der Rückseite federn die beiden Schenkel wieder auseinander, so daß der Schnellverschluß 1 vormontierbar ist, da die Wölbungen 14 das Herausrutschen aus der Durchgangsöffnung verhindern. Bei Werkstückteilen, die an mehreren Stellen befestigt werden müssen, können daher zunächst sämtliche Schnellverschlüsse an einem Teil vormontiert werden. Bei der danach erfolgenden Befestigung der beiden Werkstückteile aneinander werden die Schenkel dann durch die Durchgangsöffnung im zweiten Werkstückteil hindurchgesteckt, wobei das Einschieben in einfacher Weise infolge der schrägen Ausbildung der Kanten 16 der Schenkel 9 und 10 möglich ist Nach dem erfolgten Durchstecken durch beide Werkstücke kann eine Bedienungsperson das Spannelement 4 durch Betätigung des Dreheiementes 2 an den Angriffsflächen 5 um 90° verdrehen. Die Spannocken 22 sind so auf die Schenkel abgestimmt, daß sie als erstes Berührung mit entsprechenden Schenkelteilen aufnehmen und daher die Aufweitung der Schenkel gegeneinander mit einem größtmöglichen Hebelarm und damit mit geringstmöglichen Verdrehkräften erzielt wird. Das Drehelement wird um 90° gedreht, so daß dann der Flachkörper 20 des Spannelementes 4, wie in F i g. 3 gezeigt, quer zwischen den beiden Schenkeln verläuft, wobei die Spannocken 22 in die Verrastungssicken 17 einrasten. Dabei legen sich auch die Verriegelungskanten 21 über einen relativ großen Bereich an die Verrastungssicken an, so daß die Verrastung über relativ große Flächen erfolgt.

Wie ohne weiteres aus den Figuren ersehen werden kann, spielt es keine Rolle, in welcher Richtung der Pfei-

Ie die Drehung ausgeführt wird. In beiden Fällen erfolgt

bei einem Verdrehen aus der in Fig.2 dargestellten Position um 90° die Einrastung des Spannelementes in den Verrastungssicken 17.

Der erfindungsgemäße Schnellverschluß läßt sich

auch dann einsetzen, wenn die Durchgangsöffnungen nicht genau fluchtend zueinander liegen und wenn unterschiedliche Materialdicken der Werkstückteile vorliegen. Dies ist durch die spezielle Ausbildung des ersten Abschnittes 13 gewährleistet Die Angriffsflächen 5 er-

lauben eine Betätigung des Schnellverschlusses ohne Werkzeug. Teile des Schnellverschlusses können nicht verloren gehen, da der Schnellverschluß 1 eine zusammenhängende Baueinheit bildet Schließlich kann ein derartiger Schnellverschluß vormontiert werden, so daß aufgrund der genannten Vorteile auch an mehreren Stellen zu befestigende Werkstückteile, von denen ein Teil aufgrund seines Eigengewichtes ständig den Haltekräften entgegenwirkt, wie das bei Unterbodenverkleidungen an Kraftfahrzeugen der Fall ist, von einer Person montiert werden können. Eine eventuelle Demontage der mit solchen Schnellverschlüssen zusammengehaltenen Werkstückteile ist ebenso einfach wieder möglich, indem das Drehelement in seine Entriegelungsposition zurückgebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schnell Verschluß zum Verbinden von mit Durchgangsöffnungen versehenen und im Bereich der Durchgangsöffnungen flachen Werkstücken, insbesondere zum Befestigen einer Unterbodenverkleidung an einem Kraftfahrzeug, mit einem Drehelement, das als im wesentlichen flache Scheibe ausgebildet ist und zur Scheibenfläche etwa senkrecht ver- ι ο laufende Angriffsflächen für Verstellzwecke aufweist, einem Spannelement, das mit dem Drehelement fest verbunden ist und zwischen die Schenkel eines Federelementes ragt, das U-förmig ausgebildet ist und einen zwischen seinen Schenkeln liegenden, rechteckigen Steg aufweist, mit diesem Steg zwischen dem Drehelement und dem Spannelement gehalten ist und dessen Schenkel über das dazwischen liegende Spannelement aufspreizbar sind, wobei die Schenkel bei gegenüber der Biegekante zwischen Steg und Schenkel nach außen gewölbter Kontur ausgehend vom Steg jeweils einen gegenüber dem Steg nach außen verlaufenden Abschnitt aufweisen, an den ein in Gegenrichtung verlaufender, gegenüber dem Steg nach innen gerichteter Abschnitt anschließt, an den das Spannelement im Bereich seines vom Drehelement abgelegenen Endes beim Aufspreizen des Federelementes zur Anlage kommt und der mit Anschlägen für das Spannelement in dessen Spreizstellung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) am freien Ende mit den freien Enden der Federschenkel (9,10) zugeordneten Spannocken (22) und in Höhe des Überganges (14) der Federschenkel (9,10) zwischen deren nach außen und nach innen verlaufenden Abschnitten (13 bzw. 15) mit Verriegelungsnocken (21) versehen ist, denen in Längsrichtung der Schenkel verlaufende und in diese eingeprägte Verriegelungssicken (17) zugeordnet sind, und daß bezogen auf den ungespannten Zustand des Federelementes (3) und die lichte Weite zwischen den Federschenkeln (9, 10) die Strecke zwischen den Wirkflächen der Spannocken (22) ein größeres Übermaß gegenüber der entsprechenden lichten Weite zwischen den Schenkeln (9, 10) aufweist als die Strecke zwischen den Wirkflächen der Verriegelungsnocken (21).

2. Schnellverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement (2) mit aus seinem Scheibenkörper herausgehobenen, radial gerichteten Lappen (5) als Handhaben versehen ist.

3. Schnellverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungssicken (17) jeweils etwa im Bereich der Wölbung (14) beginnen und bis zu den freien Enden der Federschenkel (9,10) verlaufen.

4. Schnellverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurcl. gekennzeichnet, daß im Bereich der Wölbung (14) an jedem Schenkel (9, 10) mindestens eine Verstärkungssicke (18) vorgesehen ist.

5. Schnellverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaft des Spannelementes (4) zugeordnete und auf diesen abgestimmte Ausnehmung (8) im Drehelement (2) so angeordnet ist, daß die Angriffsflächen (5) des Drehelementes (2) und die radiale Erstreckungsrichtung des Flachkörpers (20) des Spannelementes (4) in einer Ebene liegen.

6. Schnellverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) ein Stanzbiegeteil ist

7. Schnellverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) ein Forcistanzteil geringer Materialdicke ist

8. Schnellverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Drehelement (2) ein Formstanzteil ist

9. Schnellverschluß nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet daß das Drehelement (2) und das Spannelement (4) Kunststoffteile sind.