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Fachwerkkonstruktion aus Metallprofilschienen
Es sind Fachwerkkonstruktionen aus Metallprofilschienen bekannt, die vorgefertigte, aus kreisrunden Löchern gebildete, reihenweise mit gleichbleibendem Mittelabstand angeordnete Ausnehmungen aufweisen, wobei diese kreisrunden Ausnehmungen mit zwei verschiedenen Durchmessern in den einzelnen Reihen einander abwechseln. Die Verbindung der Metallprofilschienen miteinander wird bei diesen Fachwerkkonstruktionen mittels in gleicher Weise wie die Schienen vorgelochter, laschenartiger, eben oder räumlich gestalteter Verbindungselemente aus Metall hergestellt, die mit den Metallprofilschienen durch Bolzen oder Schraubenbolzen unter Verwendung von in die kreisrunden Löcher dieser Bauteile und Verbindungselemente passenden Einsatzscheiben verbunden sind.
Es hat sich nun in der Praxis herausgestellt, dass die die feste Verbindung der Bauteile miteinander herstellenden Befestigungsschrauben vielfach allein dem auf sie ausgeübten Drehmoment nicht gewachsen sind. Aus diesem Grunde wurden diese Einsatzscheiben mit Kupplungsmitteln versehen, welche zum Zusammenwirken mit den Bauteilen bzw. mit den Verbindungsbolzen bestimmt sind. Als Kupplungsmittel wurden bisher eine Aufrauhung oder Zahnung sowohl am Umfang der Einsatzscheiben als auch in der Bohrungswandung angegeben. Die gerauhten Passflächen der Einsatzscheiben verlangen einen Presssitz im Loch des Bauteiles oder Verbindungselementes, um wirksam werden zu können.
Die gezahnten Passflächen der Einsatzscheiben dagegen erfordern eine sehr exakte Arbeit zur Herstellung der Zahnung am Einsatzscheibenumfang und im Loch des Bauteiles, sowie ein härtbares Stahlmaterial. Auch setzt der Einbau dieser Einsatzscheiben in die Bauteile voraus, dass an den Verbindungsstellen Loch auf Loch genau übereinstimmen.
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Diese Ausschnitte in den Metallprofilschienen und Verbindungsstücken können die Form eines Dreieckes, eines Viereckes, eines Fünf- oder auch Sechseckes haben, wobei die Ecken des Drei- bzw. Viereckes vorzugsweise gerundet ausgeführt werden. Die Füllstücke können den ganzen Ausschnitt einnehmen und haben dann. ein zentrisches Loch für die Befestigungsschraube. Die Füllstücke werden aber auch in einer Ausführung hergestellt, die einen dem Durchmesser des Schraubenbolzens entsprechenden Randausschnitt aufweist. Diese gekürzten Füllstücke werden dann benützt, wenn der Befestigungsbolzen am Ausschnittsrand anliegt und dort mittels des gekürzten Füllstückes festgehalten werden kann. Da z.
B. ein dreieckiger Ausschnitt verschiedene zum Ausschnittsmittelpunkt exzentrische Lagen des Schraubenbolzens zulässt, können diese Lagen mittels der gekürzten Füllstücke ohne Schwierigkeit fixiert werden. Dadurch wird aber in einfacher Weise ohne zusätzliche Mittel der Ausgleich von Stellungsdifferenzen der Ausschnitte erreicht, die bei einer Verbindungsstelle miteinander zur Deckung kommen sollen.
Wesentlich ist nun für die Verbindung, dass bei der starren Verbindung zweier Füllstücke, gleichgültig, ob diese voll oder nur teilweise miteinander zur Deckung kommen oder um. ihre Mittelachse gegeneinander verdreht sind, diese Füllstücke nach ihrem Einsatz in die Ausschnitte zweier miteinander zu verbindender Metallprofilschienen das Drehmoment zum Teil oder zur Gänze aufnehmen und dadurch den Schraubenbolzen entlasten, der die Verbindungsstelle sichert. Diese Verbindung zweier oder mehrerer Füllstücke miteinander kann durch Kleben mit einem sehr widerstandsfähigen Kunststoffkleber oder auch durch Punktschweissen, vor, während oder nach dem Einbau in die Ausschnitte hergestellt werden.
Die Anordnung der Ausschnitte und ihr regelmässiger Abstand kann dabei so gewählt werden, dass die Metallprofilschienen sowohl im rechten Winkel zueinander als auch im Winkel unter 300 oder 600 miteinander verbunden werden können. Die mehreckigen Ausschnitte grösseren Ausmasses können mit mehrkantigen, z. B. vierkantigen, Löchern abwechselnd in Reihe angeordnet werden, in welchen Schraubenbolzen mit einem vierkantigen Schaft drehungsfest sitzen können.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Zwei Verbindungsstellen dreier Metallprofilschienen mit den erfindungsgemässen Ausschnitten zeigt Fig. l in Ansicht. In Fig. 2 ist die eine Verbindungsstelle im grösseren Massstab dargestellt. Die Fig. 3 und 4 stellen zwei verschiedene Füllstücke für ein und denselben Ausschnitt in Ansicht dar. Zwei verschiedene, mit- einander verschweisste Füllstücke sind im Schaubild in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Fig. 7 zeigt einen sechseckigen Ausschnitt mit Füllstück in Ansicht. Ein Beispiel der. möglichen Verbindungen der Metallprofilschienen ist in Fig. 8 und die Anwendung eines Knotenbleches in Fig. 9 veranschaulicht.
Fig. l zeigt drei gleiche, im Querschnitt U-förmige Metallprofilschienen l, welche in gleichmässigen Abständen in einer Reihe angeordnete Ausschnitte 2 besitzen, die die Form eines Dreieckes mit abgerundeten Ecken haben. Die Dreieckform ist gleichseitig und die Ausschnitte 2 sind zum Schienenlängsrand z. B. mit einer ihrer drei Seiten parallel ausgerichtet. Der Abstand der Ausschnitte ist so gross bemessen, dass zwischen den Ausschnitten 2 noch Vierkantlöcher 3 Platz haben, deren Mittelpunkte in einer Längs- . mittellinie mit den Mittelpunkten der dreieckigen Ausschnitte liegen. Diese Vierkantlöcher 3 dienen zur Aufnahme eines vierkantigen Schaftes eines Schraubenbolzens 4, der zur Herstellung einer drehungsfesten Verbindung fallweise eingesetzt werden kann.
Die Rundung der Ecken der dreieckigen Ausschnitte 2 ist vorteilhaft dem Bolzendurchmesser der Befestigungsschraube 4 angepasst. Fig. l zeigt nun zwei verschiedene Möglichkeiten der Verbindung der Metallprofilschienen 1 miteinander und zwei verschiedene Füllstücke für die Ausschnitte. Zum Beispiel können die im rechten Winkel aufeinander angelegten Metallprofilschienen infolge einer deutlich sichtbaren Stellungsdifferenz der beiden Ausschnitte 2 nur durch den in eine Ausschnittecke gerückten Schraubenbolzen 4. miteinander verbunden werden. Damit nun die Stel-
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Ausschnitte 2 ein Füllstück 5a eingesetzt, das z. B. aus dem beim Ausstanzen der Ausschnitte entstehenden Abfall gebildet und durch Abschneiden einer der drei Ecken zurechtgerichtet wurde.
Diese in Fig. l rechts dargestellte Verbindungsstelle ist in Fig. 2 nochmals in grösserem Massstab dargestellt. Es ist zu sehen, dass sich die beiden Füllstücke zum Teil überkreuzen bzw. überdecken, so dass sie im überdeckten Feld miteinander durch Kleben und Schweissen zu einer Einheit verbunden werden können. Durch den strichlierten Kreis 6 im Deckfeld der beiden Füllstücke 5a wird eine Schweissstelle angedeutet. Die Verbindung der beiden Füllstücke 5a zu einer Einheit hat den Vorteil, dass die Füllstücke die Verbindung sowohl gegen quer zur Achsrichtung der Schraube 4 wirkende Kräfte als auch gegen Drehung in der Verbindungsebene sichern.
Im linken Teil der Fig. l ist eine Metallprofilschiene in einem Winkel von 600 zur horizontalen Metallschiene angeordnet und mittels zweier in Fig. 5 dargestellter, miteinander verschweisster Füllstücke
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5b in dieser Relativlage unverdrehbar festgehalten. Die Fig. l zeigt, dass sich die Ausschnitte 2 beider Metallprofilschienenvollkommen decken und dass daher in diese Ausschnitte zwei sich in der Form vollkommen deckende Füllstücke 5b passen, die eine zentrale Bohrung für die Befestigungsschraube 4 besitzen, auf der auch noch zwei Beilagscheiben 7 sitzen, von der die eine verdeckte Beilagscheibe in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien veranschaulicht ist. Diese Beilagscheibe kann kreisrund sein.
Sie kann aber auch aus den beim Ausstanzen der Ausschnitte 2 anfallenden Abfallstücken gebildet werden, die dann in einer zum Füllstück im Winkel verdrehten Lage mittels der Schraube 4 fixiert werden.
Beide in Fig. l dargestellten Verbindungsstellen haben den Vorzug, dass die Füllstücke 5a und 5b infolge ihrer Verbindung miteinander zu einer starren Einheit zusammengeschlossen sind, die als ein Drehmoment aufnehmendes Verbindungsglied zur Erhöhung der Festigkeit der Verbindungsstelle und zur Entlastung der Schraube 4 wesentlich beiträgt. Diese beiden Verbindungsstücke bzw. Füllstücke 5b können aber auch im Winkel gegeneinander verdreht, gemäss Fig. 6, miteinander starr verbunden werden, wenn die beiden Metallprofilschienen einen andern Winkel miteinander einschliessen sollen.
In Fig. 3 und 4 wird gezeigt, welche Möglichkeiten bei einem dreieckigen Ausschnitt 2 für Fixierung des Schraubenbolzens in einer zum Ausschnittmittelpunkt exzentrischen Lage mittels zweier gekürzter Füllstücke 5a und 5c bestehen. Bei Verwendung des Füllstückes 5c (Fig. 3) liegt der Schraubenbolzen 4 an einer Dreieckkante, z. B. an der unteren Dreieckseite an und wird dort durch das in der oberen Ecke des Ausschnittes 2 sitzende Füllstück 5c festgehalten. Das Füllstück kann so kurz abgeschnitten sein, dass seine Schnittkante 5d eine Tangente eines den Schraubenbolzen umschreibendenKreises bildet. Es kann auch das Füllstück 5c so geteilt sein, dass die Schnittkante den Mittelpunkt des Bolzenquerschnittes schnei- det und dadurch den Schraubenbolzen auch seitlich zum Teil umfasst.
Je nach der gegebenen Lage der
Ausschnitte zweier miteinander zu verbindender Metallprofilschienen 1 kann der Schraubenbolzen 4 statt an der Kante 2d auch an der Kante 2e oder 2f anliegen, wie es die mit punktierte und strichpunktierten
Linien ausgezogenen, den Bolzenquerschnitt andeutenden Kreise erkennen lassen. Das Füllstück 5c kann in jedem der Fälle dem Schraubenbolzen 4 gegenüber in die Ecke des Ausschnittes 2 eingesetzt werden.
Die Fig. 3 zeigt auch, dass die aus dem Abfallmaterial hergestellte und am Schraubenbolzen 4 sitzende
Beilagscheibe 7 sich an drei Stellen des Ausschnittrandes an der Profilschiene 1 abstützen kann. Weiters zeigt Fig. 3, dass sich das Füllstück 5c und die Beilagscheibe 7 zum Teil überlappen. Dies gibt die Mög- lichkeit, das Füllstück 5c und die Beilagscheibe 7 an dieser Überlappungsstelle miteinander durch Kle- ben mittels Kunststoff oder auch durch Punktschweissen starr zu einer Einheit zu verbinden, durch die der
Schraubenbolzen 4 schon vor dem Festziehen in seiner Lage gesichert wird.
Das in Fig. 4 dargestellte Füllstück 5a stimmt in der Form mit den in Fig. 2 dargestellten Füllstücken überein. Der Schraubenbolzen 4 wird durch dieses Füllstück 5a in eine Ecke 2a des Ausschnittes 2 gedrückt und in dieser gehalten. Der Schraubenbolzen 4 kann aber ebensogut in der unteren rechten oder linken Ecke 2b bzw. 2c stecken. Auch in diesem Fall wird das Füllstück 5a im Ausschnitt 2 dem Schraubenbolzen 4 gegenüber liegen und diesen in seiner Lage im Ausschnitt sichern. Die Fig. 3 und 4 zeigen also, dass der dreieckige Ausschnitt sechs verschiedene zum Ausschnittmittelpunkt exzentrische Lagen des Schraubenbolzens 4 und eine zentrische Lage desselben gemäss Fig. 1 zulässt.
Um zu zeigen, dass die Erfindung auf dreieckige Ausschnitte nicht beschränkt ist, wird in Fig. 7 ein sechseckiger Ausschnitt 2 gezeigt, in welchen der Schraubenbolzen 4 exzentrisch in einer der Ausschnittecken sitzt und durch ein Füllstück 5f gehalten ist, das einen dem Sechseck entsprechenden pfannenartigen Einschnitt 5e besitzt.
Durch die Fig. 8 und 9 werden zwei weitere mögliche Beispiele der Erfindung gezeigt. So können bei einer breiten Metallprofilschiene 1 die dreieckigen Ausschnitte in zwei zueinander parallelen Reihen angeordnet werden, wobei darauf Rücksicht genommen wird, dass die Entfernung der Ausschnitte in den Reihen ebenso gross ist, wie der Abstand zweier Ausschnitte einer Reihe zu einem dritten Ausschnitt der andern Reihe. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Ausschnitte 2 beider Reihen jeweils zu einem gleichseitigen Punktedreieck zusammenschliessbar sind, die das Befestigen von Metallprofilschienen im rechten Winkel nach der strichpunktierten Linie 11, im Winkel von 600 nach der Linie 12, im Winkel von 300 nach der Linie 13 ermöglichen.
Bei der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Metallprofilschiene handelt es sich um eine U-Profilschiene, deren Schenkel stumpf an der horizontalen Schiene anliegen, wogegen der breite Schenkel der Schiene flach auf dem vertikalen Profilteil der horizontalen Metallprofilschiene anliegt und an zwei miteinander voll zur Deckung kommenden Ausschnittpaaren 2 mittels der Füllstücke 5 fixiert werden kann.
Es ist aber auch möglich, beim stumpfen Stoss einer Metallprofilschiene, wie Fig. d zeigt, ein Verbindungsstück 8 zu verwenden, das mit Absicht zwei verschieden gelagerte, jedoch im Mittelabstand mit
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den Ausschnitten der Schienen übereinstimmende Ausschnitte 2 besitzt, die ebenfalls durch Füllstücke 5b und Schraubenbolzen 4 starr und drehungsfest miteinander verbunden werden. Auch die Vierkantlöcher 3 sind so in den Befestigungsflächen der Schienen verteilt, dass sie stets im halben Mittelabstand zwischen zwei Ausschnitten 2 in der Reihe als auch zwischen den Reihen liegen. Es ist dadurch möglich, eine Me- tallprofilschiene zusätzlich noch durch einen gegen Drehen gesichert in der einen Schiene sitzenden
Schraubenbolzen zu verfestigen.
Fig 9 zeigt eine Knotenblechanwendung bei einem Fachwerk, bei dem zwei V-förmig zusammenlaufende Streben 9 durch ein Knotenblech 10 mit einem horizontalen Träger 1 verbunden werden. Die
Ausschnitte 2 im Knotenblech sind so gewählt, dass sie mit den Ausschnitten 2 der Schienen voll zur Dekkung kommen und daher die Füllstücke 5b mitvollem Profilinsie eingesetzt werden können. In der Zeich- nung sind die Schraubenbolzen 4 in den Füllstücken 5b dargestellt und die Beilagscheiben fortgelassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fachwerkkonstruktion aus Metallprofilschienen und Verbindungsstücken mit reihenweise in gleichbleibendem Mittelabstand angeordneten, vorgefertigten Ausschnitten, in welche an den Verbindungsstellen passende Füllstücke einsetzbar sind, die den Durchtritt einer Befestigungsschraube gestatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte (2) in den Metallprofilschienen (1) und in den Verbindungsstücken (8, 10) die Form eines regelmässigen Mehreckes, mindestens eines Dreieckes haben und vorzugsweise die aus den Metallprofilschienen od. dgl. ausgestanzten mehreckigen bzw.
dreieckigen Abfallstücke einerseits zu in verschiedenen Lagen in die mehreckigen Ausschnitte (2) einzusetzenden Füllstücken (5a, 5b) zum Festlegen der Lage des die Ausschnitte durchsetzenden Schraubenbolzens innerhalb der Begrenzunglinie, anderseits zu mit einem zentrischen Loch versehenen Beilagscheiben ausgebildet sind.