[0001] Die Erfindung richtet sich auf eine Druckknopfverbindung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 angegebenen Art. Diese umfaßt zunächst die für den gewünschten Druckknopf-Effekt
maßgeblichen Funktionsteile, welche zueinander komplementäre patrizenförmige bzw.
matrizenförmige Schließflächen aufweisen und daher kurz "Patrizenteil" und "Matrizenteil"
bezeichnet werden sollen. Diese Schließflächen sind auf der Oberseite eines Tellers
angeordnet, dessen Unterseite eine Nietaufnahme für einen zu ihrer Befestigung dienenden
Nietteil besitzt. Der Nietteil besteht aus einem Flansch mit einem auf der Flansch-Oberseite
emporragenden Schaft.
[0002] Die Patrizen- und Matrizenteile werden, jeweils in Ausrichtung mit ihren Schließflächen,
an zwei übereinander liegenden Tragbahnen befestigt, die z. B. die beiden einander
überlappenden Bahnen eines Kleidungsstücks bilden. Bei der Montage dieser Funktionsteile
wird stets so vorgegangen, daß auf der Rückfläche der oberen Tragbahn der Matrizenteil
und auf der Vorderfläche der unteren Tragbahn der Matrizenteil aufgelegt und durch
die auf den Gegenflächen befindlichen zugehörigen Nietteile befestigt werden, Dazu
durchsetzen die Schäfte der Nietteile die zugehörige Tragbahn, greifen mit ihrem Schaftende
in die Nietaufnahme ein und werden dort deformiert. Nach der Montage befindet sich
somit auf der Vorderfläche der oberen Tragbahn der Flansch des zum Matrizenteil gehörenden
Nietteils und auf der Vorderfläche der unteren Tragbahn der Patrizenteil. Diese Vorderflächen
der Tragbahnen sind dem Wetter ausgesetzt, weshalb Abdichtungsprobleme sich vor allem
an den dort befindlichen Teilen ergeben, nämlich dem Nietteil des Matrizenteils und
dem Patrizenteil. Störend wirkt sich dies vor allem in der Komfortklasse von Sport-
und Freizeitbekleidung aus.
[0003] Für solche Bekleidungsstücke werden mit Klima-Membranen ausgerüstete Textilbahnen
verwendet, welche zwar von außen her wasserdicht und winddicht sind, von innen her
aber atmungsaktiv bleiben. Beim Vernieten der Druckknopfverbindungen werden aber die
Textilbahnen zwangsweise durchlocht, womit an dieser Stelle die Abdichtwirkung beeinträchtigt
ist. Zwar ist es möglich, die davon beeinträchtigten Stellen nachträglich mit Schweißbändern
innenseitig zu versiegeln, doch erfordern diese Maßnahmen zusätzliches Material sowie
weitere Arbeitsgänge, die zu einer Verteuerung des Produkts führen. Außerdem ist das
gute Aussehen solcher Bekleidungsstücke beeinträchtigt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte Druckknopfverbindung der
im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu entwickeln, die sich bequem und
schnell herstellen läßt und nach Anbringung ihrer Druckknopf-Funktionsteile sich durch
eine gute Abdichtung an ihrer Befestigungsstelle auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß
durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende
besondere Bedeutung zukommt.
[0005] Beim an der oberen Tragbahn befestigten Matrizenteil kommt es zunächst auf die Dichtwirkung
des dortigen Nietteils an. Ein Strömungsweg für Wind und Wetter durch einen rohrförmigen
Hohlschaft ist durch den im Rohrinneren sitzenden Stopfen aus Dichtmaterial ausgeschlossen.
Zugleich ist eine Strömung im Umfangsbereich des Hohlschafts verhindert, weil die
auf dem Flansch sitzende Schichtauflage aus Dichtmaterial gegen die Tragbahn gedrückt
wird. Dies wird insbesondere dann optimiert, wenn, gemäß Anspruch 2, auch der sich
daran anschließende Fußbereich des Schafts von dem Dichtmaterial mit umkleidet wird.
An der unteren Stoffbahn übernimmt der an der Vorderfläche sitzende Patrizenteil
primär die Dichtfunktion. Der Strömungsweg im Inneren eines ggf. endseitig offenen
Nietschafts ist verhindert, weil im Bereich des als Nietaufnahme dienenden Topf-Hohlraums
sich eine Schichtauflage aus anderem Material befindet, die im Zentralbereich eine
Nietaufnahme für das Schaftende des Nietteils erzeugt. Auch eine Strömung zwischen
der Tellerunterseite und dem Träger ist ausgeschlossen, weil das Dichtmaterial sich
auch über die angrenzende Ringzone des Tellers erstreckt und dort ebenfalls Dichtwirkungen
übernimmt. Dies gilt erst recht, wenn ein Hohlschaft des zum Patrizenteil gehörenden
Nietschafts, gemäß Anspruch 10, ein geschlossenes Schaftende besitzt. Nicht nur die
Befestigungssicherheit, sondern auch die Dichtigkeit werden durch die Verformung des
Schaftendes erhöht, weil die im Topf-Hohlraum befindliche Schichtauflage gegen die
Topfwand verpreßt wird. Der Patrizenteil besteht, ebenso wie die Matrizen- und Nietteile
aus einem Blechformkörper.
[0006] Um die verfügbaren Verarbeitungsmaschinen zur Anbringung der Druckknopfverbindung
an der Tragbahn nutzen zu können, empfiehlt es sich, für die Anordnung des Dichtmaterials
die Dimensionen gemäß Anspruch 3 einzuhalten. Diese lassen sich auch im Sinne des
Ansprüches 4 gestalten.
[0007] Die einfachste Möglichkeit für die Anbringung des Dichtmaterials ergibt sich durch
die in Anspruch 5 angeführten Maßnahmen. Nach der Vorfertigung der Teile kann das
Dichtmaterial durch Spritzen, Gießen oder Tauchen an den gewünschten Ort gebracht
werden und sich dort verfestigen. Eine Alternative dazu besteht durch die in Anspruch
6 angeführten Maßnahmen. Wegen der Baueinheit aus der profilierten Scheibe und dem
zugehörigen Niet- bzw. Funktionsteil ist die Handhabung vereinfacht. Beim Nietteil
genügt es, den Hohlschaft durch die entsprechend profilierte Scheibe hindurchzustechen,
um den Zusammenhalt als Baueinheit zu erreichen. Der Zusammenhalt bei dem Funktionsteil
ergibt sich durch die an der profilierten Scheibe angeformten elastischen Vorsprünge,
die mit der Nietaufnahme im Funktionsteil kupplungswirksam sind. Dazu nutzt man die
elastische Verformbarkeit des Dichtmaterials aus. Die Nietaufnahme gewinnt dabei die
neue Funktion, eine Kupplungsaufnahme zur Halterung der Profilscheibe zu sein. Außerdem
besorgt das Dichtmaterial der Profilscheibe in der Nietaufnahme eine Abdichtung des
in die Nietaufnahme eingeführten und deformierten Hohlschafts vom Nietteil.
[0008] Eine bevorzugte Ausbildung einer solchen profilierten Scheibe besteht in der Vorfertigung
eines Hutkörpers nach Anspruch 7. Die Verstärkungen nach Anspruch 8 sorgen für eine
Material-Ansammlung an der maßgeblichen Stelle. Solche Hutkörper können auch für den
beim Matrizenteil zur Anwendung kommenden Nietteil dienen, wobei die Hut-Kappe strumpfartig
über den Hohlschaft gezogen wird. Die Decke der Hut-Kappe bildet in diesem Fall den
Stopfen im Rohrinneren des Hohlschafts. Ein solcher Hutkörper kann aber auch, wie
Anspruch 9 vorschlägt, als Profilscheibe in Baueinheit mit dem Patrizenteil genutzt
werden.
[0009] Schließlich könnte eine solche Profilscheibe als Baueinheit mit einem Matrizenteil
genutzt werden, wenn man die bereits vom Nietteil erzeugte Dichtwirkung noch steigern
will. Eine gute Dichtungswirkung erhält man durch die kupplungswirksamen Vorsprünge,
zumal wenn man diese gemäß Anspruch 11 ausbildet. Die Scheibe selbst wird vorzugsweise
gemäß Anspruch 12 der Form des Matrizenteils angepaßt. In der Praxis haben sich die
Alternativen nach Anspruch 13 bis 18 bewährt.
[0010] Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und
der nachfolgenden Beschreibung. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigen, jeweils in starker Vergrößerung und im Axialschnitt:
Fig. 1 die beiden Bestandteile eines Patrizenteils nach der Erfindung vor ihrer Zusammenfügung,
Fig. 2 die zur Montage an einer Tragbahn dienenden Teile, nämlich eine aus den Bestandteilen
von Fig. 1 erzeugte Baueinheit einerseits und der zugehörige Nietteil andererseits,
der teilweise ausgebrochen dargestellt ist,
Fig. 3 ein Teilstück eines alternativ gegenüber Fig. 2 ausgebildeten Patrizenteils,
Fig. 4 die an der Tragbahn fertig montierten Teile von Fig. 2,
Fig. 5 in einer zur Fig. 2 entsprechenden Darstellung die zur Befestigung eines Matrizenteils
dienenden Teile in ihrer Anordnung beidseitig der Tragbahn, nämlich ein Nietteil einerseits
und die zum Matrizenglied gehörenden Bestandteile andererseits, vor ihrer Vormontage,
Fig. 6 die in Fig. 5 gezeigten Teile nach ihrer Befestigung an der Trag bahn,
Fig. 7 eine zu Fig. 5 alternative Ausbildung eines Nietteils,
Fig. 8 eine alternative Ausbildung des einen Bestandteils von Fig. 1 nach seiner Vereinigung
mit dem Patrizenteil zu einer Baueinheit und
Fig. 9 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung eine weitere Alternative in
der Gestaltung der Teile.
[0011] Die vollständige Druckknopfverbindung nach der Erfindung besteht aus zwei zueinander
komplementären Funktionsteilen 20, 30 sowie zugehörigen Nietteilen 10, 10′ zu ihrer
Anbringung an einer Tragbahn 50, 50′, z. B. einem Kleidungsstück. Die Funktionsteile
sind als Patrizenteil 20 und Matrizenteil 30 ausgebildet und besitzen auch unterschiedliche
mit ihnen vormontierbare Dichtungsmittel. Auch die Nietteile 10, 10′ sind trotz ihres
analogen Aufbaus zueinander unterschiedlich ausgebildet.
[0012] Ausweislich der Fig. 1 ist das Patrizenglied eine Baueinheit 60 aus zwei Bestandteilen,
nämlich einem rotationssymmetrisch gestalteten Blechformkörper 20 und einem hier
als Hutkörper 40 gestalteten Dichtungsmittel. Der Blechformkörper 20 ist einstückig
ausgebildet, läßt sich aber gliedern in einen profilierten Teller 23 auf dessen einen,
hier mit "Oberseite 26" bezeichneten Seite die üblichen patrizenförmigen Schließflächen
22 angeordnet sind, bestehend aus einem verengten Hals mit einem demgegenüber verbreiterten
Kopf. Der Blechformkörper ist somit für den Druckknopfeffekt der eigentliche Patrizenteil
20. Von der Unterseite 24 des Tellers 23 aus gesehen, ist der Patrizenteil 20 als
Topf ausgebildet, der einen Topf-Hohlraum 25 erzeugt. Dieser erstreckt sich nicht
nur über den aus Fig. 1 ersichtlichen Zentralbereich 27 der auf der Teller-Oberseite
26 befindlichen Schließflächen 22, sondern auch über die sich daran anschließende
Ringzone 28 des Tellers 23. Dazu ist der Teller 23 mit einer unterseitigen Einsenkung
29 versehen. Im Topfhohlraum 25 entsteht zwischen dem Kopf und dem Hals der patrizenförmigen
Schließflächen 22 automatisch eine Verengung 21 der inneren lichten Weite.
[0013] Dem Patrizenteil 20 ist ein Hutkörper 40 zugeordnet. Er ist als Rotations körper
gestaltet und besteht aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, nämlich insbesondere Kunststoff.
Trotz seiner einstückigen Ausbildung läßt sich der Hutkörper 40 in eine Hutkrempe
21 mit kreisförmigem Umriß und eine Hut-Kappe 42 gliedern. Im Inneren der Hut-Kappe
42 befindet sich hier ein zylindrisch gestalteter Hutraum 43. Die Wandstärke 46 des
Huts ist ungleichförmig gestaltet; im Bereich der Hut-Kappe 42 liegt eine Wandverstärkung
vor, die im Bereich der Hut-Decke 44 besonders dick ausgebildet ist. Am äußeren Profilumriß
ist die Hut-Kappe 42 mit einer kopfartigen Verbreiterung 45 versehen, die ein Kupplungsmittel
für eine Vormontage mit dem Patrizenteil 20 bildet, deren Ergebnis aus Fig. 2 ersichtlich
ist. Die Vereinigung der beiden Bestandteile 20, 40 kommt einfach durch axiales Gegeneinanderdrücken
zustande. Der Hutkörper 40 wird durch die Topföffnung in der Tellerunterseite 24 in
den Topfhohlraum 25 eingeführt, wobei seine kopfförmige Verbreiterung 45 durch die
oben erwähnte Verengung 21 im Topfinneren 25 aufgrund der Elastizität des Hutmaterials
hindurch schnappt. Das Ergebnis ist aus Fig. 2 zu ersehen. Man erhält eine vormontierte
Baueinheit 60 aus den Bestandteilen 20, 40. Ausweislich der Fig. 1 besitzt der Hutkörper
40 einen Umriß 47, der für eine bündige Anlage des Hutkörpers 40 in der Baueinheit
60 bereits sorgt. Die Hutkrempe 41 kommt wegen der angepaßten Bemessung der Einsenkung
29 im wesentlichen bündig mit der Tellerunterseite 24 gemäß Fig. 2 zu liegen. Dadurch
erhält die Baueinheit 60 ein Umrißprofil 61, welches sich weitgehend mit demjenigen
des Patrizenteils 20 deckt. Damit kann für die Anbringung dieser Baueinheit 60 an
einer Tragbahn 50 jene, bereits verfügbare, Verarbeitungsmaschine genutzt werden,
mit welcher bereits der ohne das Dichtungsmittel ausgerüstete Patrizenteil 20 montiert
werden konnte; eine Maschinenänderung ist nicht nötig. Bei der Verarbeitung wird die
Baueinheit 60 als ein Stück gehandhabt.
[0014] Zur Anbringung der Baueinheit 60 dient der aus Fig. 2 ersichtliche Nietteil 10. Dieser
besteht zunächst aus einem als Rotationskörper aus Blech gestalteten Flansch 11, auf
dessen Flanschoberseite 13 ein Hohlschaft 12 emporragt. Der Hohlschaft 12 ist hier
mit einem geschlossenen Schaftende 18 ausgebildet, welches mit einer Spitze 16 ausläuft.
Der Flansch 11 kann auf seiner Unterseite von einer Kalotte 14 überdeckt sein, die
um den Flanschrand herumgebördelt ist und daher auf der Flanschunterseite eine Einsenkung
19 erzeugt. Der Flansch 11 und die Kalotte 14 bilden einen Gesamtflansch 78 am Nietteil
10.
[0015] Zweckmäßigerweise ist auch der Nietteil 10 als Baueinheit mit einem Dichtungsmittel
ausgebildet. Diese besteht aus einer Scheibe 48 von elastisch nachgiebigem Material,
insbesondere Kunststoff. Die Verbindung kommt einfach dadurch zustande, daß der Hohlschaft
12 mit seiner Spitze 16 die Kunststoffscheibe 48 aufspießt. Die Scheibe 48 kann dabei
zweckmäßigerweise vorgelocht sein, wie aus 49 erkennbar ist. Es kann dabei zu einer
kragenförmigen Aufformung 62 des Scheibenmaterials kommen, die im fertigen Anbringungszustand
nach dem Nietvorgang, wie Fig. 4 zeigt, im Fußstück 17 des Hohlschafts 12 zu liegen
kommt, das sich an der Flanschoberseite 13 anschließt.
[0016] Beim Anbringen kommt die Baueinheit 60 mit ihrer Tellerunterseite 24 auf der Vorderfläche
51 der Tragbahn 50 zu liegen, während der Nietteil 10 von der Rückfläche 52 aus gehandhabt
wird. Beide Teile 10, 20 werden von nicht näher gezeigten, an sich bekannten Nietwerkzeugen
einer Verarbeitungsmaschine in axiale Ausrichtung gebracht und gegeneinander bewegt.
Dabei kann die Schaftspitze 16 sich ihren Weg durch die Tragbahn 50 selbst schaffen
und gelangt auf der Tragbahn-Vorderfläche 51 in den Hutraum 43, der jetzt als Nietaufnahme
fungiert, wie aus Fig. 4 erkennbar ist. Die Nietspitze durchsetzt die Hutdecke 44
und stößt im Scheitelbereich auf die Bodenfläche 53 der Topfwand 54. Weil der Blechformkörper
des Patrizenteils 20 in einem aus gehärtetem Stahl bestehenden Nietwerkzeug aufgenommen
ist, wird das Schaftende zu dem aus Fig. 4 ersichtlichen Gebilde 18′ verformt und
verpreßt dabei in axialer und radialer Richtung das Kunststoffmaterial des Hutkörpers
40 im Topf-Hohlraum 25. Durch diese Verpressung des Kunststoffs kommt eine besonders
feste Verbindung zwischen der Baueinheit 60 einerseits und dem Nietteil 10 andererseits
zustande. Dabei entsteht eine ideale dichte Anbringung dieser beiden Teile 60, 10
an der Tragbahn 50, wie anhand der in Fig. 4 angedeuteten Strömungslinien 55 von Wind
und Wetter zu demonstrieren ist, die auf die Vorderfläche 51 der damit ausgerüsteten
Tragbahn 50 wirken.
[0017] Wie aus Fig. 4 erkennbar, wird eine Strömung 55, sofern sie die Umfangszone 56 dieser
Verbindung durchsetzen kann, aufgrund der vorerwähnten Verpressung nicht entlang der
Innenfläche der Topfwand 54 strömen. Doch selbst wenn dies eintreten sollte, wird
im vorliegenden Fall, wo ein geschlossener Nietschaft vorliegt, ein Weiterströmen
im Rohrinnenraum 15 ausgeschlossen. Aber auch der Strömungsweg entlang der Oberfläche
51 der Tragbahn 50 ist blockiert. Dort wird nämlich das Dichtungsmaterial der Hutkrempe
41 vom Nietflansch 11 gegen die Tragbahn 50 gepreßt. Außerdem wird wegen der Materialverdrängung
auch der Hutkörper gegen den Umfangsbereich des Hohlschafts 12 angedrückt und dichtet
etwaige Lochränder in der durchstoßenen Tragbahn 50 ab. Gefördert wird dies schließlich
auch durch die auf der Tragbahn-Rückfläche 52 wirksame Kunststoffscheibe 48, die,
wie aus Fig. 4 ersichtlich, vom Nietflansch 11 gegen die Tragbahn 50 angepreßt wird.
Die Kunststoffscheibe 48 umkleidet dabei mit ihrem Dichtmaterial das bereits erwähnte
Fußstück 17 des Nietschafts 12, wobei es sogar zu einer Wechselwirkung mit dem Dichtmaterial
des Hutkörpers 40 kommen kann. Im Umfangsbereich 56 wird die Tragbahn 50 stark eingeklemmt;
man kann von einem "Bekneifen" sprechen. Auf der Vorderfläche 51 kommt die metallische
Unterseite 24 des Tellers 23 zu liegen und preßt die Tragbahn 50 gegen den Flansch
11. Dort befindet sich durch die randseitige Umbördelung 57 der Flanschkalotte 14
ein vorspringender Rand, der zugleich zu einer Deformation der darüber liegenden Kunststoffscheibe
48 in diesem Bereich führt.
[0018] Fig. 3 zeigt eine alternative Ausbildung des Patrizentellers 23′. Dort ist die bereits
beschriebene Einsenkung 29′ dadurch zustande gekommen, daß der äußere Tellerrand 58
nach innen umgebördelt worden ist. Auch hier besitzt die erzeugte Einsenkung 29′ eine
Tiefe, die ungefähr der Wandstärke 46 der Hutkrempe 41 entspricht.
[0019] Eine weitere Alternative besteht darin, anstelle eines vorgefertigten Hutkörpers
40 ein Dichtungsmaterial in zunächst fließfähiger Form ins Topfinnere 25 einzugießen,
so daß nach dem Aushärten dort eine Schichtauflage entsteht, die prinzipiell der
Funktion des Hutkörpers 40 entspricht. Eine solche Maßnahme ist bei dem Nietteil 10′
angewendet, welches, gemäß Fig. 5, für die Anbringung des entsprechenden Matrizenteils
30 verwendet wird.
[0020] Der Nietteil 10′ von Fig. 5 besitzt einen Hohlschaft 12, der in seinem Schaftende
18 mit einer Stirnöffnung 16′ versehen ist, weshalb das Rohrinnere 15 zur Flanschoberseite
13, die in Fig. 5 nach unten weist, hin offen ist. Der Flanschteller 11 ist hier gegenüber
dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 anders profiliert, weshalb die Einsenkung 21 sich
nur auf den inneren Flanschbereich erstreckt. Auch hier ist eine Kalotte 14 vorgesehen,
die den Umfangsbereich des Flansches 11 bördelt und dabei auch eine Einlageplatte
59 festhält, welche dem Flansch 11 unterlegt ist. Hier ist das Fußstück 17 des Hohlschafts
12, statt zylindrisch, wie im ersten Ausführungsbeispiel, leicht konisch ausgebildet.
[0021] Auch der Nietteil 10′ ist mit einem Dichtmaterial 63 versehen, das in diesem Ausführungsfall
in zunächst flüssiger Form auf der Flanschunterseite 13 des fertigen Nietteils 10′
aufgebracht wird und dort aushärtet. Dieses strömt sowohl in die Einsenkung 19 des
Tellers 11 und erzeugt dort eine Kunststoff-Füllung 64, als auch durch die Schaftöffnung
16′ ins Rohrinnere 15 und bildet dort einen Stopfen 65. Die Kunststoff-Füllung 64
überdeckt dabei sowohl das konische Fußstück 17 als auch sogar den angrenzenden Bereich
des Hohlschafts 12. Dieser Nietteil 10′ dient, wie bereits erwähnt wurde, zur Anbringung
eines Matrizenteils 30, das im vorliegenden Fall seinerseits aus einer zwei Bestandteile
umfassenden Baueinheit 60′ besteht.
[0022] Der zweite Bestandteil der Baueinheit 60′ besteht ebenfalls aus einem vorgefertigten
Dichtungsmittel, nämlich einer profilierten Scheibe 70, die das im unteren Bereich
von Fig. 5 ersichtliche besondere Aussehen hat. Die Profilierung läßt sich am besten
als Ω-förmiges Längsprofil beschreiben, bestehend aus einer zentralen Wölbung 72,
die von einem im wesentlichen ebenen Ring 73 umgeben ist. Auf der konkaven Seite
der Wölbung 72, nämlich im Wölbungsinneren 74, befinden sich Vorsprünge 75, die im
vorliegenden Fall aus einem ringförmig umlaufenden Kragen bestehen. Der Kragen 75
läuft sich konisch erweiternd aus. Diese profilierte Scheibe 70 wird nun mit dem eigentlichen
Matrizenteil 30 vormontiert, welches folgendes, aus Fig. 5 ganz unten ersichtliche
Aussehen hat.
[0023] Auch der Matrizenteil 30 besteht aus einem Blechformkörper, der sich in einen umbördelten
Teller 31 und einen Dom 37 gliedern läßt. Der Dom 37 erzeugt auf der in Fig. 5 nach
unten weisenden "Teller-Oberseite 33˝ eine Schließöffnung 36, in welcher sich die
eigentlichen matrizenförmigen Schließflächen 32 befinden, Der Dom 37 ragt auf der
Teller-Unterseite 34 empor und erzeugt im Inneren eine Nietaufnahme 35, die durch
eine zentrale Öffnung 39 im Domboden zugänglich ist. Die matrizenförmigen Schließflächen
kommen hier durch eine an sich bekannte Doppel-S-Feder 32 zustande, deren innere Federschenkel
seitliche Schlitze 38 im Dom 37 durchragen. Beim Ein- und Auskuppeln des vorbeschriebenen
Patrizenteils 20 bzw. der von ihm gebildeten Baueinheit 60 federn die Innenschenkel
radial in die Schlitze 38 hinein. Der Dom 37 überragt die Teller-Unterseite 34 um
jenes Maß, welches profilmäßig dem vorbeschriebenen Wölbungsinneren 74 der profilierten
Scheibe 70 angepaßt ist.
[0024] Die erwähnte Baueinheit 60′ aus den beiden Bestandteilen 30, 70 kommt durch einfaches
axiales Gegeneinanderdrücken der Vorprodukte zusammen. Dabei wird die Profilscheibe
70 gegen die Teller-Unterseite 34 gedrückt. Weil sie aus elastisch nachgiebigem Kunststoff
besteht, kommt es zu einer kurzzeitigen Verformung des Kragens 75, bis dieser durch
die verengte Öffnung 39 ins Innere des Doms 37 schnappt. Wie deutlicher in Fig. 6
zu erkennen ist, hintergreift dann der Kragen 76 die hinterschnittenen Wandbereiche
66 des Doms 37, weshalb es zu einer einen ausreichenden Zusammenhalt gewährleistenden
Einschnappverbindung der beiden Bestandteile 30, 70 kommt. Die Teile 30, 70 sind
zu einer Baueinheit 60′ miteinander gekuppelt, die als ein Stück in den nun zum Zuge
kommenden Verarbeitungsmaschinen gehandhabt wird, die zu ihrem Annieten an der Stoffbahn
50′ dienen.
[0025] Die Fig. 5 zeigt die beim Nietvorgang maßgebliche Positionierung der Bestandteile,
wozu allerdings noch die Baueinheit 60′ vormonitert werden müßte. Diese Baueinheit
60′ kommt durch das zugehörige Werkzeug der Verarbeitungsmaschine auf der Rückfläche
52′ der Stoffbahn zu liegen, während der vorbeschriebene Nietteil 10′ auf die Vorderfläche
51′ gelangt. Die beiden Werkzeuge der Verarbeitungsmaschine bewegen die beiden Teile
10′, 60′ axial gegeneinander, wobei der Hohlschaft 12 mit seiner Rohröffnung 16′
sich seinen Weg durch die Tragbahn 50′ selbst bahnt und dabei zugleich im Scheitelbereich
76 der Profilscheibe 70 ein aus Fig. 6 erkennbares Bodenstück 77 ausstanzt. Bei dem
Nietvorgang kommt es zu einer aus Fig. 6 erkennbaren Deformation 18′ des Schaftendes.
Das ausgestanzte Bodenstück 77 kann dabei im Rohrinneren 15 verbleiben. Dies ist aber
unmaßgeblich, weil die Dichtwirkung gegenüber dem auch hier durch Pfeile 55 markierten
Strömungsweg von Wind und Wetter in diesem Bereich der Stopfen 65 das Rohrinnere 15
verschließt. Die seitlichen Kunststoff-Füllungen 64 des Dichtmaterials 63 können durch
Wechselwirkung mit der Außenfläche der Dichtscheibe 70 zusammengedrückt werden und
sorgen für eine Umfangsdichtung im Tragbahnloch. Die Randzonen des Tragbahnloches
können dann auch, abweichend von Fig. 6, zwischen die gegeneinander geführten Flächen
der Kunststoff-Füllung 63 im Nietteil 10 einerseits und der Außenfläche der Profilscheibe
70 andererseits zusammengepreßt werden; diese Kunststoffteile wirken dann wie zwei
Preßbacken. Damit ist nicht nur ein Strömungsweg 55 durch das Rohrinnere 15 des Nietteils
10′ versperrt, sondern auch im Umfangsbereich des Hohlschafts 12 sowie zwischen dem
Flansch 11 und dem Teller 31. Dabei wirkt auch der Ring 73 der Profilscheibe 70 ergänzend
an der Tragbahn-Rückfläche 52′ abdichtend, weshalb, falls der Wind bis dahin gelangt
sein sollte, er nicht mehr durch die Dom-Schlitze 38 des Matrizenteils 30 weiterströmen
kann.
[0026] Die Fig. 7 zeigt eine Alternative eines Matrizenteils 10′, der insoweit den bereits
beschriebenen prinzipiellen Aufbau aufweist. Anstelle des in flüssiger Form aufgebrachten
Dichtmaterials 63 von Fig. 6 wird aber hier ein im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits
erläuterter Hutkörper 40′ verwendet, der prinzipiell den gleichen Aufbau wie in Fig.
1 hat, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Der Flansch kann dabei ein
etwas abgewandelt ausgebildetes Profil 11′ aufweisen, das für die Hutkrempe 41 die
entsprechende Einsenkung 69 erzeugt. Dieser Hutkörper 40′ wird mit dem Nietteil 10′
zu einer Baueinheit 80 gemäß Fig. 7 vormontiert.
[0027] Hierzu wird der Hutkörper 40 axial über den auch hier offenen Hohlschaft 12 bewegt,
wodurch die freie Schaftkante 16′ aus der Hutdecke 44 einen Stopfen ausschneidet,
der hier durch eine innere Bombierung eine besonders ausgeprägte Wandstärke 67 aufweist.
Damit ist das Rohrinnere 15 bereits abgedichtet. Bei der Vormontage wirkt also die
Hut-Kappe 42 wie ein Strumpf, der über den Hohlschaft 12 gezogen wird. Aus der Hutdecke
44 ragt das Schaftende 18 heraus, um beim Nietvorgang in die beschriebene Nietaufnahme
35 des Matrizenteils einzufahren und dort mit dem Niet-Gegenwerkzeug in der bei 18′
bereits aus Fig. 6 ersichtlichen Weise deformiert zu werden. In diesem Fall kann der
Hutkörper 40 bzw. 40′ zwei Anwendungen dienen, nämlich Dichtungsmittel sowohl beim
Patrizenteil 20 als auch mittelbar, über den Nietteil 10′, beim Matrizenteil 30 zu
sein. Es ist in diesem Fall nicht mehr erforderlich, die im Zusammenhang mit Fig.
5 beschriebene Profilscheibe 70 beim Matrizenteil 30 zu verwenden.
[0028] In Fig. 8 ist eine gegenüber der Ausführung von Fig. 1 und 2 abgewandelte Baueinheit
90 gezeigt, bei welcher zwar die Form des Patrizenteils 20 beibehalten wurde, aber
der ebenfalls aus Kunststoff ausgebildete Hutkörper 91 eine demgegenüber abgewandelte
Form hat. Es genügt daher, lediglich die Unterschiede zu beschreiben. In übriger Hinsicht
gilt die bisherige Beschreibung. Bis auf eine Vertiefung 92 ist das Hutinnere 93 massiv
ausgebildet. Nach dem Zusammenbau der Teile 20, 91 erscheint diese Vertiefung 92 an
der Tellerunterseite 24 und dient beim Nietvorgang zur Zentrierung eines zugespitzten
Schaftendes vom zugehörigen Nietteil. Dieser Nietteil könnte auch massiv im Sinne
des Nietteils 81 der noch näher zu beschreibenden Fig. 9 ausgebildet sein. Schließlich
ist die Hutdecke auf ihrer Oberseite mit einer Aussparung 94 versehen, weshalb im
zusammengebauten Zustand der Baueinheit 90 im Topfinneren eine größere Kammer 95 entsteht.
Der Kunststoff des Hutkörpers 91 ist beim Eindringen des Nietschafts im Topfinneren
elastisch verformbar und wird in die Kammer 95 hinein verdrängt sowie in sich komprimiert.
Das fördert die Festigkeit der Nietverbindung der Baueinheit 90 an einer Tragbahn.
[0029] In Fig. 9 sind in einer zur Fig. 2 entsprechenden Darstellung die zur Montage an
einer Tragbahn 50 dienenden Teile 90′, 81 gezeigt, die aber eine dazu alternative
Gestalt aufweisen. Auch in diesem Fall sollen lediglich die Unterschiede beschrieben
werden, während in übriger Hinsicht die bisherige Beschreibung gilt. Zunächst ist
der Nietteil 81 massiv aus metallischem Material ausgebildet. An einem Flansch 82
befindet sich ein mit einer scharfen Spitze 83 versehener, als Nagel 84 gestalteter
Schaft. Diesem kann die bereits in Fig. 2 beschriebene Kunststoffscheibe 48 zugeordnet
sein.
[0030] Auf der gegenüberliegenden Seite 51 der Tragbahn 50 wird, wie bereits erwähnt, eine
abgewandelte Baueinheit 90′ aus dem Patrizenteil 20 und aus einem alternativen Hutkörper
85 gebildet. Der Hutkörper 85 besteht aus metallischem Werkstoff, z. B. Aluminium
oder Kupfer. Im Hutinneren befindet sich eine als profilierte durchgehende Bohrung
86 gestaltete Nietaufnahme, die nach dem Zusammenbau gemäß Fig. 9 zum restlichen Topfhohlraum
25 hin offen ist. Die "Kappe" dieses Hutkörpers 85 besitzt eine zylindrische Umfangsfläche
88, die nach der Verbindung mit dem Patrizenteil 20 zunächst nur durch Friktion mit
dessen Topf-Innenwandflächen 79 zusammenwirkt.
[0031] Die Bohrung 86 hat in ihrem Endbereich einen Innenwulst 87, der die Bohrung an dieser
Stelle auf eine kleinere lichte Weite 89 verengt. Diese lichte Weite 89 ist etwas
enger als der Durchmesser 96 des zugehörigen Nagels 84 vom Nietteil 81 ausgebildet.
Der metallische Hutkörper 85 erzeugt beim Nietvorgang zunächst ein formfestes Widerlager
an der Tellerunterseite 24 der Baueinheit 90′. Dadurch wird an dieser Stelle die Tragbahn
50 abgedrückt und vom eindringenden Nagel 84 abgestreift, wenn sich dessen Spitze
83 den Weg durch das Material der Tragbahn 50 bahnt. Gelangt schließlich der Nagel-Schaft
84 in den Bereich der Innenwulst 87, so kommt es im Topfhohlraum 25 nicht nur zu einer
pilzförmigen Verformung der Nagelspitze 83, sondern auch zu einer radialen Spreizung
des inneren Hutabschnitts 97. Dann entsteht bei 97 ebenfalls eine kopfartige Verbreiterung,
wie sie bereits bei der aus Kunststoff erzeugten Form in Fig. 1 von vorneherein gegeben
ist. Diese kopfartige Verbreiterung des Hutkörpers 85 führt zu einem zusätzlichen
Hintergriff der im Topfinneren 25 vorgesehenen inneren Schulter 98 des Patrizenteils
20. In diesem Fall wirkt somit, neben der Verformung der Nagelspitze 83, auch dieser
innere Hutabschnitt 97 wie ein "Nietelement", das sich mit dem zu befestigenden Patrizenteil
20 verkrallt. Für diese Verformungen ist es zweckmäßig, den Wulst 87 um die aus Fig.
9 ersichtliche axiale Strecke 99 vesetzt gegenüber dem Topfboden und der Hut-Endfläche
anzuordnen. Dies schafft ausreichenden Platz für die pilzförmige Verformung des Nagels
84.
Bezugszeichenliste:
[0032]
10, 10′ Nietteil
11, 11′ Flansch
12 Hohlschaft
13 Flanschoberseite
14 Kalotte
15 Rohrinneres von 12
16 Schaftspitze
16′ Schaftöffnung
17 Fußstück von 12
18 unverformtes Schaftende
18′ verformtes Schaftende
19 Einsenkung in 11
20 Blechformkörper, Patrizenteil
21 Verengung in 25
22 patrizenförmige Schließflächen von 20
23, 23′ Teller
24 Tellerunterseite
25 Topf-Hohlraum
26 Topfoberseite
27 Zentralbereich von 23
28 Ringzone von 23
29, 29′ Einsenkung
30 Matrizenteil, Blechformkörper
31 Teller von 30
32 matrizenförmige Schließflächen von 30
33 Telleroberseite
34 Teller-Unterseite
35 Nietaufnahme von 30
36 Schließöffnung von 32
37 Dom von 30
38 Schlitz in 37
39 zentrale Öffnung von 37
40, 40′ Hutkörper
41 Hutkrempe, Schichtauflage
42 Hut-Kappe
43 Hutinnenenraum, Nietaufnahme
44 Hutdecke
45 kopfartige Verbreiterung, Vorsprung
46 Wandstärke
47 Hut-Umriß
48 Kunststoffscheibe
49 Scheibenloch in 48
50, 50′ Tragbahn
51, 51′ Vorderfläche von 50 bzw. 50′
52, 52′ Rückfläche von 50 bzw. 50′
53 Bodenfläche von 25
54 Topfwand von 20
55 Strömungs-Linien
56 Umfangszone von 60
57 Umbördelung von 14
58 Tellerrand
59 Einlageplatte (Fig. 5)
60, 60′ Baueinheit
61 Umrißprofil
62 Aufformung von 48 an 12
63 Dichtmaterial
64 äußere Füllung von 63
65 Stopfen von 63
66 Wandbereich von 37
67 Verdickung von 44 (Fig. 7)
68
69 Einsenkung in 11′
70 Profilscheibe, profilierte Scheibe
71 Ω-Längsprofil von 70
72 zentrale Wölbung von 70
73 ebener Ring von 70
74 Wölbungsinneres von 72
75 Vorsprung, Kragen
76 Scheitelbereich von 75
77 Bodenstück
78 Gesamtflansch aus 11, 14 (Fig. 2)
79 Innenwandfläche von 20 (Fig. 9)
80 Baueinheit
81 Nietteil (Fig. 9)
82 Flansch von 81
83 Spitze von 84
84 Nagel, Schaft
85 Hutkörper
86 profilierte Bohrung von 85
87 Innenwulst von 86
88 zylinderische Umfangsfläche von 85
89 lichte Weite bei 87 (Fig. 9)
90, 90′ Baueinheit (Fig. 8 bzw. 9)
91 Hutkörper von 90
92 Vertiefung in 91
93 massives Hutinneres von 91
94 Aussparung in 91
95 Kammer
96 Durchmesser von 84
97 innerer Hutabschnitt von 85
98 innere Schulter in 25
99 axialer Versatz von 87 in 85 (Fig. 9)
1. Druckknopfverbindung aus zwei zueinander komplementären Funktionsteilen (20, 30),
nämlich einem Patrizen- und einem Matrizenteil, die mittels je eines Nietteils (10,
10′) an zwei übereinanderliegenden Tragbahnen (50, 50′) befestigbar sind,
die Nietteile (11, 11′) einen Flansch mit einem auf der Flansch-Oberseite (13) emporragenden
Schaft (12) besitzen und die Funktionsteile (20, 30) einen Teller (23, 31) mit patrizen-
bzw. matrizenförmigen Schließflächen (22; 32) auf der Teller-Oberseite (26, 33) sowie
mit einer Nietaufnahme auf der Teller-Unterseite (24, 34) aufweisen,
wobei im Montagefall die Teller-Unterseite (31) des Matrizenteils (30) auf der Rückfläche
(52′) der oberen Tragbahn (50′) und die Teller-Unterseite (24) des Patrizenteils (20)
auf der Vorderfläche (51) der unteren Tragbahn (50) auflegbar sind, während sich die
Flansch-Oberseiten (13) der beiden zugehörigen Nietteile (10, 10′) jeweils auf der
gegenüberliegenden Vorder- bzw. Rückfläche (51′, 52) der beiden Tragbahnen (50′, 50)
befinden, mit ihren Schäften (12) die Tragbahn (50′, 50) durchsetzen, mit ihrem stauchbaren
Schaftende (18) in die Nietaufnahme (35; 25) des zugehörigen Funktionsteils (30, 20)
eingreifen und dort verformt (18′) sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Patrizenteil (20) einen zur Teller-Unterseite (24) hin offenen Topf bildet,
dessen Topf-Hohlraum (25) sich mindestens über den die patrizenförmigen Schließflächen
(22) aufweisenden Zentralbereich (27) erstreckt und dessen Topfwand (54) mit einer
Schichtauflage (40) aus anderem Material, wie einem Dichtungsmaterial versehen, ist,
wobei diese Schichtauflage (40) im Zentralbereich (27) die Nietaufnahme (43) erzeugt
und sich auch über die an den Zentralbereich (27) anschließende Ringzone (28) des
Tellers (23) erstreckt,
und daß der zum Matrizenteil (30) gehörende Nietteil (10′), der vorzugsweise einen
endseitig offenen (16′), rohrförmigen Hohlschaft (12) besitzt, sowohl auf seiner der
Tragbahn (50′) zugekehrten Flansch-Oberseite (13) eine Schichtauflage (64; 41) aus
Dichtmaterial (63; 40′) aufweist als auch das Rohrinnere (15) seines Hohlschafts (12)
mit einem Stopfen (65, 44) aus Dichtmaterial verschlossen ist, (vergl. Fig. 5 bzw.
7).
2. Druckknopfverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtauflage
(40, 63) wenigstens das am Flansch (11) sich anschließende Fußstück (17) des Schafts
(12) umkleidet, (vergl. Fig. 2, 4 bzw. 7).
3. Druckknopfverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller
(23) des Funktionsteils (20) bzw. der Flansch (11′) des Nietteils (10′) eine den Umriß
und/oder der Stärke der Schichtauflage (41) angepaßte Einsenkung (29; 69) besitzt,
(vergl. Fig. 1 bzw. 7).
4. Druckknopfverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsenkung
(29′) durch Umfalten des äußeren Teller- bzw. Flanschrandes (58) erzeugt ist, (vergl.
Fig. 3).
5. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtmaterial der Schichtauflage aus einer zunächst fließfähigen Masse (63)
besteht, die auf den Niet- (10′) bzw. Funktionsteil aufbringbar ist und sich dort
verfestigt, (vergl. Fig. 5).
6. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtmaterial als eine profilierte Scheibe (40′, 40, 70) aus elastisch nachgiebigem
Werkstoff, wie Kunststoff, vorgefertigt ist und mit dem Niet- bzw. Funktionsteil
(10′. 20, 30) eine vormontierbare Baueinheit (80; 60, 60′) bildet, wobei - zur Vormontage
mit dem Funktionsteil (20, 30) die Scheibe (40, 70) elastische Vorsprünge (42, 45,
75) aufweist, die schnäpperartig in die Nietaufnahme (25, 35) auf der Teller-Unterseite
(24, 34) eingreifen, (vergl. Fig. 7, 2, 5).
7. Druckknopfverbindung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierte
Scheibe aus einem Hutkörper (40, 40′) mit Kappe (42) und Krempe (41) besteht und,
im Vormontage-Fall, die Hut-Krempe (41) an der Flansch-Oberseite (13) des Nietteils
(10′) bzw. an der Teller-Unterseite (24) des Funktionsteils (20) anliegt, während
die Hut-Kappe (42) beim Nietteil (10′) den Hohlschaft (12) strumpfartig umhüllt (vergl.
Fig. 2, 7).
8. Druckknopfverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke (44)
in der Hut-Kappe (42) verstärkt (67) ist, (vergl. Fig. 1, 7).
9. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge aus einer kopfartigen Verbreiterung (45) der Hut-Kappe (42) bestehen,
die im Vormontage-Fall durch eine verengte Öffnung (21) im Topf-Hohlraum (25) des
Patrizenteils (20) einschnappt, (vergl. Fig. 1).
10. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der als Hohlschaft (12) ausgebildete Schaft des zum Patrizenteil gehörenden Nietteils
(10) ein geschlossenes, zugespitztes (16) Schaftende (18) besitzt, das bei seiner
Verformung (18′) die im Topf-Hohlraum (25) befindliche Schichtauflage (42) gegen die
Topfwand (54) verpreßt, (vergl. Fig. 2 und 4).
11. Druckknopfverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge
aus einem an der profilierten Scheibe (70) angeformten Kragen (75) bestehen, der
im Vormontage-Fall durch eine verengte Öffnung (39) in die Nietaufnahme (35) auf der
Unterseite (34) des Matrizenteils (30) einschnappt, (vergl. Fig. 5 und 6).
12. Druckknopfverbindung nach Anspruch 6 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem Matrizenteil (30) zugeordnete Scheibe (70) ein Ω-förmiges Längsprofil (71) besitzt,
welches der zentralen Stufung (31, 37) an seiner Unterseite (34) angepaßt ist und
welches im Scheitelbereich (76), auf der konkaven Seite (74) seiner Ω- Wölbung (72),
die Vorsprünge bzw. den Kragen (75) aufweist, (vergl. Fig. 5).
13. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hutkörper (85) aus metallischem Material, wie Aluminium oder
Kupfer, besteht und der Schaft des Nietteils (81) aus einem massiven, zugespitzten
(83) Nagel (84) gebildet ist, (vergl. Fig. 9).
14. Druckknopfverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hutkörper
(85) im Hutinneren eine durchgehend profilierte Bohrung (86) aufweist, die im Bereich
ihres inneren Abschnitts (87) mit einer Verengung (89) ihrer lichten Weite versehen
ist, wobei zur radialen Verformung dieses Hutabschnitts (97), die Verengung (89) kleiner
als der Durchmesser des Schafts (84) ausgebildet ist.
15. Druckknopfverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung
(89) durch einen Innenwulst (87) in der Bohrung (86) des Hutkörpers (85) gebildet
ist, der gegenüber dem inneren Hutende um eine axiale Strecke (99) zurückgesetzt ist.
16. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hutkörper (85) im Umfangsbereich (88) seiner Kappe zylindrisch
(88) ausgebildet ist und nach dem Zusammenfügen der Baueinheit (90) durchKlemm-Friktion
an den Innenwandflächen (79) den topfförmigen Patrizenteils (20) festhält.
17. Druckknopfverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Innere (93) des Hutkörpers (91) bis auf eine zur Zentrierung
des Schaftendes (18) dienende Vertiefung (92) an seiner Hut-Unterseite mit dem Dichtmaterial
des Hutkörpers (91) ausgefüllt ist, (vergl. Fig. 8).
18. Druckknopfverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe des
Hutkörpers (91) an ihrem oberen Hutende mit einer Aussparung (94) versehen ist, die
nach dem Zusammenfügen mit dem Patrizenteil (20) zur Baueinheit (90) eine freie Kammer
(95) im Topfinneren des Patrizenteils (20) erzeugt, in welche die beim Nietvorgang
vom Schaft des Nietteils (10, 81) erzeugte Verdrängung des Dichtmaterials ausweichen
kann.