NL8902509A

NL8902509A - Beam joint to component - has elastic diverging lips on beam end bent together for insertion in recess

Info

Publication number: NL8902509A
Application number: NL8902509A
Authority: NL
Original assignee: Ivan Ljubenov Georgiev Kazakov
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-05-01
Also published as: NL192080B; NL192080C

Abstract

The joint connects a beam to a second component, having two protruding lips (3, 4) at one end of the beam and whose free ends are inside the cross-section of the beam at the other end. The lips fit in a mating recess in the second component. The lips diverge from each other towards the beam end, and they are bent elastically together before insertion in the recess.

Description

BALKVERBINDINGBAR CONNECTION

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbinden van een balkvormig element met een tweede element, omvattende het aan een einde van het balkvormige element vormen van tenminste twee in hoofdzaak in de langsrichting van het element uitstekende lippen, die zodanig worden uitgevoerd dat de dwarsdoorsnede van elke lip aan het vrije einde daarvan past binnen de dwarsdoorsnede aan het tegenoverliggende einde, het in het tweede element vormen van met de lippen complementaire uitsparingen en het in de uitsparingen steken van de lippen.The invention relates to a method for connecting a beam-shaped element to a second element, comprising forming at least two lips protruding substantially in the longitudinal direction of the element at one end of the beam-shaped element, which are designed such that the cross-section each lip at the free end thereof fits within the cross section at the opposite end, forming recesses complementary to the lips in the second element and inserting the lips into the recesses.

Een dergelijke werkwijze wordt bijvoorbeeld toegepast voor het met elkaar verbinden van houten balken. Een voorbeeld van een dergelijke op zichzelf algemeen bekende houtverbinding wordt getoond in de Franse octrooiaanvrage 2 406 974.Such a method is used, for example, for joining wooden beams together. An example of such a per se well-known wood compound is shown in French patent application 2 406 974.

Na het met elkaar verbinden van de elementen door het in de uitsparingen steken van de lippen, moet de verbinding nog permanent gemaakt worden, bijvoorbeeld door lijm of met behulp van een zich door de beide elementen ter hoogte van de lippen en uitsparingen uitstrekkende houten pen.After the elements have been joined together by inserting the lips into the recesses, the connection still has to be made permanent, for instance by glue or by means of a wooden pin extending through the two elements at the height of the lips and recesses.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen, die direct een permanente verbinding oplevert, zonder extra handelingen zoals lijmen.The object of the invention is now to provide a method of the type described in the preamble, which directly produces a permanent connection, without additional operations such as gluing.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat de lippen zodanig worden uitgevoerd, dat deze ten opzichte van elkaar in eindwaartse richting divergeren en dat voor het in de uitsparingen steken van de lippen, deze elastisch naar elkaar toe gebogen worden. Bij het in de uitsparingen steken van de lippen kunnen deze laatste geleidelijk weer hun oorspronkelijke, ontspannen toestand innemen. Door de van elkaar afgekeerde divergerende vlakken van de lippen worden deze laatste in de uitsparingen van het tweede element gefixeerd. De elementen zouden slechts van elkaar gescheiden kunnen worden wanneer een zodanig grote kracht wordt uitgeoe fend dat de lippen weer elastisch naar elkaar toe gebogen worden.In the method according to the invention this is achieved in that the lips are designed in such a way that they diverge in the end direction relative to each other and that they are bent elastically towards each other before the lips are inserted into the recesses. When the lips are inserted into the recesses, the latter can gradually return to their original, relaxed state. The latter are fixed in the recesses of the second element by the diverging surfaces of the lips facing away from each other. The elements could only be separated from one another when such a great force is exerted that the lips are bent elastically back together.

Bij voorkeur worden de lippen gevormd met een zwaluwstaart -prof iel. De hierdoor aan de zijkanten van de lippen ontstane schuine vlakken zorgen naast de opsluiting in de langsrichting van het balkvormige element, voor een opsluiting in dwarsrichting, zodat de kop van het balkvormige element nauwkeurig gepositioneerd in het tweede element kan worden gefixeerd.Preferably, the lips are formed with a dovetail profile. The oblique surfaces created on the sides of the lips, in addition to the longitudinal confinement of the beam-shaped element, provide a transverse confinement, so that the head of the beam-shaped element can be accurately positioned in the second element.

Wanneer de maatregel van conclusie 3 wordt toegepast, verkrijgen de lippen nabij hun voet, die bij het elastisch naar elkaar toe buigen het zwaarste wordt belast, een maximale doorsnede en dus maximale sterkte. Wanneer het tweede element eveneens een balkvormig element is met een overeenkomstige breedte, zodat met behulp van de werkwijze een hoekverbinding van deze twee balkvormige elementen wordt verkregen, verkrijgt de gerede verbinding een interessante aanblik aangezien de zichtbare vlakken van de in elkaar grijpende elementen een fysisch onmogelijke verbinding suggereren.When the measure of claim 3 is applied, the lips are subjected to the greatest load, a maximum cross-section and thus maximum strength, near their foot, which is subjected to the greatest load during elastic bending towards each other. When the second element is also a beam-shaped element with a corresponding width, so that an angular connection of these two beam-shaped elements is obtained by means of the method, the finished connection acquires an interesting appearance, since the visible surfaces of the interlocking elements have a physically impossible suggest connection.

De met de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde verbinding kan uiteraard ook als extra worden vastgezet met behulp van lijm of bijvoorbeeld een houten pen. Een houten pen kan daarbij meewerken aan het goed in elkaar trekken van de elementen.The connection produced with the method according to the invention can of course also be additionally secured with the aid of glue or, for example, a wooden pin. A wooden pin can help to pull the elements together properly.

Een gunstige verdere ontwikkeling van de werkwijze volgens de uitvinding die een onlosmaakbare verbinding oplevert, wordt gekenmerkt in conclusie 4. Bij het in elkaar schuiven vallen de naar buiten verspringende gedeelten van de lippen in overeenkomstige delen van de uitsparingen en kunnen daarna niet meer daaruit teruggetrokken worden.A favorable further development of the method according to the invention which yields an inseparable connection is characterized in claim 4. When sliding together, the outwardly staggered parts of the lips fall into corresponding parts of the recesses and can no longer be withdrawn therefrom .

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een stelsel omvattende een balkvormig element en een daarmee verbonden of verbindbaar tweede element omvattende het aan een einde van het balkvormige element vormen van tenminste twee in hoofdzaak in de langsrichting van het element uitstekende lippen, die zodanig worden uitgevoerd dat de dwarsdoorsnede van elke lip aan het vrije einde daarvan past binnen de dwarsdoorsnede aan het tegenoverliggende einde, het in het tweede element vormen van met de lippen complementaire uitsparingen en het in de uitspa ringen steken van de lippen, waarbij volgens de uitvinding de lippen ten opzichte van elkaar in eindwaartse richting divergeren. Dit stelsel kan eenvoudig twee balken omvatten maar kan ook bijvoorbeeld een meubel zijn met een aantal balkvormige elementen, waarbij het meubel eenvoudig in elkaar gezet kan worden zonder dat lijm of schroefverbindingen noodzakelijk zijn.The invention also relates to and provides a system comprising a beam-shaped element and a second element connected or connectable thereto, comprising forming at least two lips protruding substantially in the longitudinal direction of the element at one end of the beam-shaped element, which are designed such that the cross-section of each lip at the free end thereof fits within the cross-section at the opposite end, forming recesses complementary to the lips in the second element and inserting the lips into the recesses, wherein according to the invention the lips relative to diverge in endward direction. This system can simply comprise two beams, but it can also be, for instance, a piece of furniture with a number of beam-shaped elements, whereby the piece of furniture can be easily assembled without the need for glue or screw connections.

De uitvinding wordt in de volgende beschrijving van enige voorkeursuitvoeringsvoorbeelden nader verduidelijkt.The invention is further elucidated in the following description of some preferred embodiments.

Figuur 1 toont in perspectivisch aanzicht een met de werkwijze volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding verkregen verbinding van twee balken.Figure 1 shows in perspective view a connection of two beams obtained with the method according to a first embodiment of the invention.

Figuur 2 toont een met fig. 1 overeenkomend perspectivisch aanzicht van een met een voorkeursuitvoeringsvorm verkregen verbinding.Figure 2 shows a perspective view corresponding with Figure 1 of a connection obtained with a preferred embodiment.

Figuur 3 toont de verbinding van fig. 2 met uiteengenomen delen.Figure 3 shows the connection of Figure 2 with exploded parts.

Figuur 4 toont een met fig. 3 overeenkomend aanzicht van een andere uitvoeringsvorm.Figure 4 shows a view corresponding with Figure 3 of another embodiment.

Fig. 1 toont een met een eenvoudige uitvoering van de werkwijze verkregen verbinding. Een balkvormig element 1 is verbonden met een tweede element 2 eveneens in de vorm van een balk. Aan het einde van de balk 1 zijn twee zich in hoofdzaak in de langsrichting van de balk 1 uitstekende lippen 3, 4 die zodanig zijn uitgevoerd dat deze ten opzichte van elkaar in de eindwaartse richting van de balk 1 divergeren. In de balk 2 zijn uitsparingen gemaakt die een vorm hebben welke complementair is met de vorm van de lippen 3, 4 in de getoonde toestand. De lippen 3, 4 vullen deze uitsparingen in de balk 2 dus tenminste nagenoeg geheel. Zoals uit de fig. blijkt zijn de lippen 3, 4 bovendien zodanig uitgevoerd dat de dwarsdoorsnede van de lippen 3, 4 aan het vrije einde daarvan gelijk is aan de dwarsdoorsnede aan het tegenoverliggende einde. De einden van de lippen 3, 4 passen dus op zichzelf in de onderste openingen van de uitsparingen in de balk 2. Om nu de van de lippen 3, 4 voorziene balk 1 te verbinden met de van de complementaire uitsparingen voorziene balk 2, worden de lippen 3, 4 overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding elastisch naar elkaar toe gebogen, bijvoorbeeld met behulp van een klem. De lippen 3, 4 worden zover naar elkaar toebewogen dat de einden daarvan zich op dezelfde afstand bevinden als de onderste openingen van de uitsparingen in de balk 2. Wanneer de einden van de lippen 3, 4 over een kleine afstand in de uitsparingen gestoken zijn, kan de klem worden weggenomen en kunnen de lippen 3, 4 verder in de uitsparingen geschoven worden, bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een hamer. De op deze wijze verkregen verbinding van de balken 1 en 2 is zelf fixerend. Om de balken weer van elkaar te scheiden zouden de lippen 3, 4 weer elastisch naar elk toe gebogen moeten worden en de hiervoor noodzakelijke kracht vormt de houdkracht van de verbinding.Fig. 1 shows a compound obtained with a simple implementation of the method. A beam-shaped element 1 is connected to a second element 2 also in the form of a beam. At the end of the beam 1 there are two lips 3, 4 projecting substantially in the longitudinal direction of the beam 1, which are designed such that they diverge relative to each other in the end direction of the beam 1. Recesses are made in the beam 2 which have a shape which is complementary to the shape of the lips 3, 4 in the shown condition. The lips 3, 4 thus fill these recesses in the beam 2 almost completely. As can be seen from the figure, the lips 3, 4 are moreover designed such that the cross section of the lips 3, 4 at the free end thereof is equal to the cross section at the opposite end. The ends of the lips 3, 4 thus fit in themselves in the lower openings of the recesses in the beam 2. In order to now connect the beam 1 provided with the lips 3, 4 with the beam 2 provided with the complementary recesses, the lips 3, 4 according to the method according to the invention elastically bent towards each other, for instance with the aid of a clamp. The lips 3, 4 are moved together such that the ends thereof are at the same distance as the bottom openings of the recesses in the beam 2. When the ends of the lips 3, 4 are inserted into the recesses a short distance, the clamp can be removed and the lips 3, 4 can be pushed further into the recesses, for instance using a hammer. The connection of beams 1 and 2 obtained in this way is self-fixing. In order to separate the beams from each other again, the lips 3, 4 should again be bent elastically towards each other and the force required for this constitutes the holding force of the connection.

De in fig. 2 getoonde verbinding is vervaardigd met een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Ook hier zijn twee balken, te weten balk 6 en balk 7 met elkaar verbonden. De balk 6 is aan zijn einde voorzien van twee divergerende lippen 8, 9 en bovendien een derde lip 10 die zich evenwijdig aan de langsrichting van de balk 6 uitstrekt. De lippen 8 en 9 hebben in hun divergerende richtingen een zwaluwstaartvormig profiel en hebben bovendien elk een in het verlengde van een zijvlak 12 van het balkvormig element 6 liggend zijvlak 11. De complementaire uitsparingen in de balk 7 zijn dus naar de zijkant toe open. Deze uitsparingen kunnen eenvoudig worden aangebracht met behulp van een kegelvormige frees die volgens een schuine lijn, evenwijdig aan de divergerende richting, door de balk 7 wordt bewogen. De opening in het zijvlak van de balk 7 divergeert hierdoor in de richting naar boven. In de gerede verbinding lijkt daardoor het zichtbare zijvlak 11 van de lip 9, en aan de tegenoverliggende zijde het zichtbare zijvlak van de lip 8 een onmogelijke zwaluwstaart-verbinding te suggereren. Dit verleent een extra aantrekkelijk optisch aspect aan de verbinding.The connection shown in Fig. 2 is made with a preferred embodiment of the method according to the invention. Here, too, two beams, beam 6 and beam 7, are connected to each other. The beam 6 is provided at its end with two diverging lips 8, 9 and in addition a third lip 10 which extends parallel to the longitudinal direction of the beam 6. The lips 8 and 9 have a dovetail-shaped profile in their diverging directions and moreover each have a side surface 11 which is an extension of a side surface 12 of the beam-shaped element 6. The complementary recesses in the beam 7 are thus open to the side. These recesses can be easily made by means of a conical cutter which is moved through the beam 7 along an oblique line parallel to the diverging direction. The opening in the side surface of the beam 7 thus diverges in the upward direction. In the finished connection, therefore, the visible side face 11 of the lip 9, and on the opposite side, the visible side face of the lip 8, seems to suggest an impossible dovetail joint. This lends an additional attractive optical aspect to the connection.

Uit de tekening zal ook duidelijk zijn dat de dwarsdoorsnede van de lippen 8, 9 aan het vrije einde past binnen de dwarsdoorsnede aan het tegenoverliggende einde. In het bijzonder is de basis van de trapeziumvormige dwarsdoorsnede aan het uiteinde van de lippen 8, 9 gelijk aan de basis van de trapeziumvormige doorsnede aan de voet van de lippen. De schuine zijden van de doorsneden strekken zich uiteraard onder dezelfde hoek uit. Voor het monteren van de verbinding worden de lippen 8, 9 weer elastisch naar elkaar toe gebogen, zodanig dat de eerder genoemde basis van de trapeziumvormige doorsnede aan de uiteinden op dezelfde afstand komen te liggen als de basis van de trapeziumvormige doorsnede aan de voeten, zodat de einden in de uitsparingen van het element 7 gestoken kunnen worden. Doordat de lippen 8, 9 zijdelings toegankelijk blijven bij het inschuiven, kan een klem of dergelijke tijdens het inschuiven aangebracht blijven en geleidelijk losgenomen worden zodat de lippen 8, 9 bij het verder inschuiven geleidelijk van elkaar af bewegen.It will also be apparent from the drawing that the cross section of the lips 8, 9 at the free end fits within the cross section at the opposite end. In particular, the base of the trapezoidal cross-section at the end of the lips 8, 9 is equal to the base of the trapezoidal cross-section at the base of the lips. The sloping sides of the cross-sections naturally extend at the same angle. Before mounting the connection, the lips 8, 9 are again elastically bent towards each other, such that the aforementioned base of the trapezoidal section at the ends is at the same distance as the base of the trapezoidal section at the feet, so that the ends can be inserted into the recesses of the element 7. Since the lips 8, 9 remain laterally accessible during insertion, a clamp or the like can remain applied during insertion and can be gradually released so that the lips 8, 9 gradually move away from each other during insertion.

Hoewel zoals reeds beschreven de met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen verbinding zelfhoudend is, kan als afwerking een pen 13, zoals getoond in fig. 2 worden aangebracht. Door de lippen 8, 9 en 10 is hiertoe een boring 14 aangebracht, terwijl eveneens in de balk 7 een overeenkomstige boring 15 is aangebracht. Wanneer de lippen 8-10 in de uitsparingen van de balk 7 geschoven zijn, komen de boringen 14 en 15 op één lijn te liggen en kan de pen 13 ingeslagen worden. Zoals fig. 3 toont kan rond de boring 15 een schuin vlak 16 worden gevormd dat voor een centrering van de pen 13 bij het aanbrengen daarvan zorgt. Wanneer de boring 15 een fractie lager aangebracht wordt dan de boring 14 kan de afschuining 16 toch een pen 13 worden aangebracht, waarbij tegelijkertijd de verbinding extra gespannen wordt.Although, as already described, the compound obtained with the method according to the invention is self-adhesive, a pin 13, as shown in Fig. 2, can be applied as a finish. For this purpose a bore 14 is provided through the lips 8, 9 and 10, while a corresponding bore 15 is also provided in the beam 7. When the lips 8-10 are slid into the recesses of the beam 7, the bores 14 and 15 align and the pin 13 can be hammered in. As shown in Fig. 3, an oblique surface 16 can be formed around the bore 15, which ensures the centering of the pin 13 when it is arranged. When the bore 15 is arranged a fraction lower than the bore 14, the bevel 16 can still be provided with a pin 13, at the same time tensioning the connection extra.

Fig. 4 toont, zoals eerder opgemerkt een met een werkwijze volgens een voorkeursuitvoeringvorm verkregen verbinding in een aanzicht met uiteengenomen delen. Ook hier is eenvoudigheids-halve een balkverbinding getoond. Het balkvormige element 20 heeft aan zijn einden twee onderling divergerende lippen 22, 23 en een daartussen aangebrachte rechte lip 24. De met deze balk 20 te verbinden dwarsbalk 21 is voorzien van respectieve complementaire uitsparingen 25, 26 en 27. Ook de lippen 22, 23 worden voor het tot stand brengen van de verbinding elastisch naar elkaar toe gebogen, totdat deze in de onderste openingen van de uitsparingen 25 en 26 passen.Fig. 4, as previously noted, shows a joint obtained by a method according to a preferred embodiment in an exploded view. Here too, a beam connection is shown for simplicity. The beam-shaped element 20 has at its ends two mutually diverging lips 22, 23 and a straight lip 24 arranged between them. The cross beam 21 to be connected to this beam 20 is provided with respective complementary recesses 25, 26 and 27. Also the lips 22, 23 are elastically bent towards each other to make the connection, until they fit into the lower openings of the recesses 25 and 26.

De lippen 22, 23 hebben aan de van elkaar afgekeerde zijden een in eindwaartse richting, dat wil zeggen in fig. 4 gezien naar boven toe, een verspringend gedeelte 28, 29. De met de lip 23 complementaire uitsparing 26 heeft dienovereenkomstig een met het verspringende gedeelte 29 complementair vlak 30.The lips 22, 23 have an offset portion 28, 29 in the endward direction, that is to say in fig. 4, on the sides facing away from each other. The recess 26 complementary to the lip 23 has a correspondingly corresponding to the offset section 29 complementary plane 30.

Het overeenkomstige geldt met betrekking tot de lip 22 en uitsparing 25. Bij het in elkaar schuiven van de verbinding valt de rand 29 over het vlak 30, waardoor een vergrendeling wordt gevormd die het losnemen van de verbinding zonder beschadiging onmogelijk maakt.The same applies with regard to the lip 22 and recess 25. When the connection is pushed together, the edge 29 falls over the surface 30, whereby a lock is formed which makes it impossible to detach the connection without damage.

Het toepassingsgebied van de werkwijze volgens de uitvinding is niet beperkt tot het verbinden van balken. Ook kan bijvoorbeeld een balk met een plaat worden verbonden onder gebruikmaking van de werkwijze. De lippen en uitsparingen kunnen op veel verschillende wijzen worden gevormd. Wanneer de te verbinden elementen van hout zijn, kunnen de lippen en uitsparingen op gebruikelijke wijze door frezen worden gevormd. In geval de elementen van een kunststof worden vervaardigd, kunnen de lippen en uitsparingen worden gevormd bij het vormgevings-proces van de elementen zelf, bijvoorbeeld door spuitgieten, of een andere matrijsvormmethode.The field of application of the method according to the invention is not limited to joining beams. For example, a beam can also be connected to a plate using the method. The lips and recesses can be shaped in many different ways. When the elements to be joined are of wood, the lips and recesses can be milled in the usual manner. In case the elements are made of a plastic, the lips and recesses can be formed in the molding process of the elements themselves, for example by injection molding, or some other mold molding method.

Claims

Method for connecting a beam-shaped element to a second element, comprising forming at least two lips protruding substantially in the longitudinal direction of the element at one end of the beam-shaped element, which are designed such that the cross-section of each lip its free end fits within the cross-section at the opposite end, forming recesses complementary to the lips in the second element and inserting the lips into the recesses, characterized in that the lips are designed such that they diverge from each other in the end direction and that before the lips are inserted into the recesses, they are bent elastically towards each other.

Method according to claim 1, characterized in that the lips are formed with a dovetail profile.

Method according to claim 2, characterized in that each lip has a side surface which is an extension of a side surface of the beam-shaped element.

Method according to claim 1, characterized in that the lips are formed on the sides facing away from each other with an outwardly offset portion.

System comprising a beam-shaped element and a second element connected or connectable thereto, the beam-shaped element at one end comprising at least two lips projecting in the longitudinal direction of the element, such that the cross-section of each lip fits at the end thereof within the cross section at the opposite end, and wherein the second element has recesses with the lips, characterized in that the lips diverge in the end direction relative to each other.

System according to claim 5, characterized in that the diverging lips have a dovetail profile.

System according to claim 6, characterized in that the diverging lips have side surfaces lying on opposite sides in line with a side surface of the beam-shaped element.