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PATENTANSPRÜCHE
1. Profil mit hinterschnittenen Längsnuten für ein Gestell, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1, 8) einstückig aus einem Stahlband besteht, welches zu einem Hohlprofil mit den hinterschnittenen Längsnuten (2) verarbeitet ist, und dass Längsstege (4), welche die Längsnuten (2) begrenzen und in die Nutenöffnungen ragen, die doppelte Wandstärke des Stahlbandes aufweisen.
2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnute (2) symmetrisch in bezug auf eine Symmetrieebene (6, 9) ausgebildet ist, wobei die Stege (4) einen Winkel von etwa 45" mit dieser Symmetrieebene einschliessen.
3. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem quadratischen Profil (1) die Längsnuten (2) im Bereich der Ecken angeordnet sind, und dass die Symmetrieebene die Diagonalebene (6) ist.
4. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Rechteckprofil (8) die Längsnuten (2) im Bereich der Schmalseiten angeordnet sind, und dass die Symmetrieebene der Mittelebene (9) der Breitseiten entspricht.
Ein auf der Basis von extrudierten Aluminiumprofilen aufgebautes Konstruktionssystem zur Herstellung von Gestellen wie sie bei Messeständen, Ausstellungsräumen, Verkaufsgeschäften, Ladeneinrichtungen, usw. benötigt werden, ist bekannt, z.B. aus der CH-PS 376 623 oder der CH-PS 588 233.
Als Hauptkonstruktionselement der bekannten Gestelle werden Stützprofile mit hinterschnittenen Längsnuten verwendet, die mit verschiedenen Zubehörteilen wie Querträgern, Tablaren, usw. verbunden werden können. Zur Herstellung einer lösbaren Verbindung haben sich Klemmverschlüsse mit verschiebbaren Spannbolzen als geeignet erwiesen.
Die Gestelle sind rasch montiert und ebenso rasch wieder abgebaut, was insbesondere im Messebau ausserordentlich wichtich ist.
Den hinterschnittenen Nuten der Stützprofile sind mehrere Aufgaben gleichzeitig zugedacht. Zuerst einmal greifen hier die in den Verschlüssen sitzenden Spannbolzen ein und bewirken eine stufenlose, sichere Klemmung und damit eine kraftschlüssige Verbindung der Profile untereinander oder mit anderen Werkstoffen in jeder gewünschten Höhe. Verglasungsprofile, Schiebetürprofile, usw. werden in den Nuten aufgeklemmt, andere Profile eingeschoben.
Auch die Profilhohlräume haben neben der Gewichts- und Materialersparnis noch zusätzliche Aufgaben. Sie nehmen Gewindebüchsen mit verstellbaren Bodengleitern, Rollen, Abdeckplatten, Eckverbindungsbeschlägen, Profilverlängerungseisen, usw. auf. Ihre wichtigste Funktion ist jedoch die Aufnahme der Exzenter- und Klemmverschlüsse selbst oder ihrer dazugehörigen Einsatzkerne.
Die durch die Nuten sich ergebenden Stege steifen die Profile zudem erheblich aus und bringen damit zusätzliche statische Werte. Alle Teile lassen sich ohne grossen Aufwand verarbeiten und rationell untereinander verbinden und wieder lösen. Durch die verschiedenartig ausgebildeten Exzenter und Klemmverschlüsse lassen sich praktisch alle Aluminiumprofile stumpf untereinander verbinden oder mit Holzteilen und anderen Werkstoffen kombinieren, also stufenlos an jeder beliebigen Stelle einer Profilnute festsetzen. Die Funktion des Exzenterverschlusses beruht auf einer Exzenterwalze, die mit einem Inbusschlüssel betätigt einen hammerartig ausgebildeten Bolzen kraftschlüssig gegen die Profilwandungen presst, während die gleiche Wirkung beim Klemmverschluss durch eine konisch ausgebildete Inbusschraube erreicht wird.
Der zweiseitig gelagerte Exzenterverschluss bedarf zu seiner Betätigung nur einer halben Umdrehung und ist damit als schneller Verschluss besonders geeignet für den Einbau in Decken- und Wandzargen. Der nur einseitig sichtbare Klemmverschluss dient zur Verbindung von Aluminiumteilen untereinander, aber auch von Wänden, Böden, usw.
Um nun eine höhere Festigkeit der Profile und der daraus hergestellten Gestelle zu erzielen, wurde schon verschiedentlich der Wunsch geäussert, die Profile statt aus extrudiertem Aluminium aus Stahl herzustellen. Auch von der Oberflächenbehandlung her gesehen, hätte Stahl einen grossen Vorteil, da solche Profile verchromt, verzinkt, vergoldet oder auch auf andere Art behandelt werden könnten, um einen ästhetisch wirkungsvollen Effekt zu erzielen. Bisher war die Herstellung solcher Profile aus Stahl aber aus fabrikationstechnischen Gründen nicht möglich.
Die Erfindung stellt sich nun zur Aufgabe, ein Stahlprofil mit hinterschnittenen Längsnuten zu schaffen, welches für die Herstellung von Gestellen in der vorbeschriebenen Weise geeignet ist. Erfindungsgemäss wird dies so erreicht, dass das Profil einstückig aus einem Stahlband besteht, welches zu einem Hohlprofil mit den hinterschnittenen Längsnuten verarbeitet ist, und dass Längsstege, welche die Längsnuten begrenzen und in die Nutenöffnungen ragen, die doppelte Wandstärke des Stahlbandes aufweisen.
Infolge der grossen Festigkeit dieser Stahlprofile können Gestelle hoher Stabilität konstruiert werden. Es können auch Profile kleineren Querschnittes im Vergleich zu Leichtmetallprofilen verwendet werden. Durch die doppelwandige Ausbildung der Stege wird die Verbindung zwischen dem Profil und den Zubehörteilen stärker belastbar und das Profil wird zusätzlich ausgesteift.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Längsnute symmetrisch in bezug auf eine Symmetrieebene ausgebildet, wobei die Stege einen Winkel von etwa 45" mit dieser Ebene einschliessen. Bei einem quadratischen Profil ist die Diagonalebene identisch mit der Symmetrieebene und die Längsnuten sind im Bereich der Ecken angeordnet.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein quadratisches Stützprofil aus Stahl,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein rechteckiges Tragprofil aus Stahl und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Verbindungsstelle einer senkrechten Stütze mit einem Querträger, wobei zum Verspannen eine Klemmvorrichtung verwendet wird.
Das in der Fig. 1 dargestellte quadratische Stützprofil 1 für ein Gestell ist einstückig aus einem Stahlband hergestellt und weist vier hinterschnittene Längsnuten 2 auf, die im Bereich der Ecken des Profils angeordnet sind. Die Wände des Profils 1 bestehen je aus einem ebenen mittleren Abschnitt 3 einfacher Wandstärke und zwei äusseren ebenen Stegabschnitten 4 mit doppelter Wandstärke, welche die Längsnuten 2 begrenzen.
Der Nutenquerschnitt ist symmetrisch ausgebildet in bezug auf die Diagonale 6 des Quadrates, wobei der Nutengrund 5 senkrecht zur Diagonalen 6 steht. Beidseitig am Nutengrund 5 schliessen zwei Wandteile 7 an, die unter einem Winkel von 45" zur Diagonalen 6 stehen. Diese Wandteile 7 gehen ihrerseits über die Stege 4, die in die Nutenöffnung hineinragen und ebenfalls einen Winkel von 45" mit der Diagonalen 6 einschliessen.
Die Wandteile 7 sind senkrecht zu den Stegen 4 angeordnet.
Ein anderes Profilrohr 8, welches ebenfalls einstückig aus einem Stahlband hergestellt ist, besitzt einen rechteckigen Querschnitt und ist an beiden Schmalseiten mit hinterschnittenen Längsnuten 2 versehen. Die Form dieser Längsnuten ist wiederum identisch mit der Form der Längsnuten im Stützprofil 1, wobei aber bei dieser Ausführung eine Symmetrie in bezug auf die Mittelebene 9 der Breitseiten des Rechteckes feststellbar ist. Die die Längsnute 2 begrenzenden Wandteile sind gleich
bezeichnet wie bei der ersten Ausführungsform. Zu beachten ist, dass auch hier die am stärksten beanspruchten Stellen, die Stege 4, wieder doppelwandig ausgebildet sind, währenddem die übrigen Wandteile und Wandabschnitte des Profils nur die eine Wandstärke des Stahlbandes aufweisen.
Zur Verbindung des als Querträger dienenden Profilstahlrohres 8 mit der senkrechten Stütze 1 werden an sich bekannte Klemmelemente verwendet, wie in der Fig. 3 gezeigt ist.
Im Ende des Querträgers 8 ist ein mit einer nicht durchgehenden Längsbohrung 10 und einer Querbohrung 11 versehener Einsatzkern 12 aus Kunststoff in den Profilhohlraum eingeschoben und mittels einer in der Querbohrung 11 sitzenden Gewindebüchse 13 festgehalten. Ein in der Längsbohrung 10 des Einsatzkernes 12 längsverschiebbar gelagerter, mit einem Ankerkopf 14 versehener Ankerbolzen 15 ist gegen eine Feder 16 gepresst, welche ihrerseits im Grunde der Längsbohrung 10 abgestützt ist. Die Querschnittsform des Ankerkopfes 14 entspricht dem Querschnitt der Längsnute 2.
Im Bolzen 15 ist eine konische Ausnehmung 17 vorgesehen, in welche das konische Ende 18 einer in der Gewindebüchse 13 geführten Inbusschraube 19 exzentrisch hineinragt. Eine Randpartie 20 der Gewindebüchse 13 steckt in einer entsprechenden Öffnung 21 des Querträgers 8 und sichert so den Einsatzkern 12 in seiner Lage. Die Büchse 13 weist ferner eine Bohrung auf, durch welche der Bolzen 15 hindurchgeführt ist.
Bei der Montage des Gestells wird der Ankerkopf 14 in eine der hinterschnittenen Längsnuten 2 der Stütze 1 eingeschoben und auf der gewünschten Höhe festgeklemmt. Dazu wird die Inbusschraube hineingedreht und bewirkt wegen der exzentrischen Lagerung ein Zurückziehen des Bolzens 15. Die Stege 4 der Stütze 1 werden zwischen den Ankerkopf 14 und der Stirnfläche 23 des Einsatzkerns fest eingespannt. Infolge der doppelwandigen Ausbildung dieser Stege 4 ist die so hergestellte Verbindung stärker belastbar, als wenn die Stege nur mit einfacher Wandstärke ausgebildet wären. Zudem wird durch diese Stege 4 die Steifigkeit des Profils erhöht.
Wie erwähnt, wird zur Herstellung der Profile von einem Stahlband ausgegangen, welches zu einem Rundrohr geschweisst wird. Die weitere Verarbeitung erfolgt in einem Wechselspiel von Glühungen, Oberflächenbehandlungen und Kaltzug-Verformungen, wobei die Ziehmatrizenform derart gestaltet ist, dass sie sowohl das fortschreitend sich der Endform anpassende Rohr als auch die entsprechenden Innen- und Aussenwerkzeuge aufnehmen kann. Ein Teil der Aussenwand des ursprünglichen Rundrohres wird dabei nach innen eingebuchtet, um die Längsnuten zu erzeugen. Die doppelte Wandstärke des Steges entsteht dabei durch die Umbiegung und die Biegekante am Aussenende des Steges, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist.
Das fertige Rohr kann sodann verchromt, verzinkt, vergoldet oder auf eine andere Art behandelt werden, um einerseits einen Rostschutz zu erhalten, und um andererseits einen ästhetisch wirkungsvollen Effekt zu erzielen.
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PATENT CLAIMS
1. Profile with undercut longitudinal grooves for a frame, characterized in that the profile (1, 8) consists in one piece of a steel strip, which is processed into a hollow profile with the undercut longitudinal grooves (2), and that longitudinal webs (4), which the Limit longitudinal grooves (2) and protrude into the groove openings, which have twice the wall thickness of the steel strip.
2. Profile according to claim 1, characterized in that the longitudinal groove (2) is symmetrical with respect to a plane of symmetry (6, 9), the webs (4) enclosing an angle of approximately 45 "with this plane of symmetry.
3. Profile according to claim 2, characterized in that in a square profile (1) the longitudinal grooves (2) are arranged in the region of the corners, and that the plane of symmetry is the diagonal plane (6).
4. Profile according to claim 2, characterized in that in a rectangular profile (8), the longitudinal grooves (2) are arranged in the region of the narrow sides, and that the plane of symmetry corresponds to the central plane (9) of the broad sides.
A construction system built on the basis of extruded aluminum profiles for the production of frames as required for exhibition stands, exhibition rooms, sales shops, shop fittings, etc. is known, e.g. from CH-PS 376 623 or CH-PS 588 233.
As the main construction element of the known frames, support profiles with undercut longitudinal grooves are used, which can be connected to various accessories such as cross members, trays, etc. Clamp locks with displaceable tensioning bolts have proven to be suitable for producing a detachable connection.
The frames are quickly assembled and dismantled just as quickly, which is extremely important, especially in exhibition stand construction.
The undercut grooves of the support profiles are intended for several tasks at the same time. First of all, the clamping bolts in the locks intervene and ensure a continuous, secure clamping and thus a non-positive connection of the profiles with each other or with other materials at any desired height. Glazing profiles, sliding door profiles, etc. are clamped in the grooves, other profiles inserted.
The profile cavities also have additional tasks in addition to saving weight and material. They accommodate threaded bushings with adjustable floor glides, rollers, cover plates, corner connection fittings, profile extension irons, etc. However, their most important function is to accommodate the eccentric and clamp locks themselves or their associated insert cores.
The webs resulting from the grooves also stiffen the profiles considerably and thus bring additional static values. All parts can be processed without great effort and rationally connected and detached. Thanks to the differently designed eccentrics and clamp closures, practically all aluminum profiles can be butted together or combined with wooden parts and other materials, so that they can be fixed at any point on a profile groove. The function of the eccentric lock is based on an eccentric roller that, when actuated with an Allen key, presses a hammer-like bolt against the profile walls, while the same effect is achieved with the clamp lock by a conical Allen screw.
The double-sided eccentric lock requires only half a turn to operate and is therefore particularly suitable as a quick lock for installation in ceiling and wall frames. The clamp closure, which is only visible on one side, is used to connect aluminum parts to one another, but also to walls, floors, etc.
In order to increase the strength of the profiles and the frames made from them, various requests have been made to produce the profiles from steel instead of extruded aluminum. Also from the surface treatment point of view, steel would have a great advantage, since such profiles could be chrome-plated, galvanized, gold-plated or treated in any other way in order to achieve an aesthetically effective effect. So far, the production of such profiles from steel has not been possible due to manufacturing reasons.
The invention now has for its object to provide a steel profile with undercut longitudinal grooves, which is suitable for the manufacture of frames in the manner described above. This is achieved according to the invention in such a way that the profile is made in one piece from a steel strip, which is processed into a hollow profile with the undercut longitudinal grooves, and that longitudinal webs, which delimit the longitudinal grooves and protrude into the groove openings, have twice the wall thickness of the steel strip.
Due to the high strength of these steel profiles, frames with high stability can be constructed. Profiles with a smaller cross section can also be used compared to light metal profiles. The double-walled design of the webs makes the connection between the profile and the accessories more resilient and the profile is additionally braced.
In an advantageous embodiment of the invention, the longitudinal groove is symmetrical with respect to a plane of symmetry, the webs enclosing an angle of approximately 45 "with this plane. In the case of a square profile, the diagonal plane is identical to the plane of symmetry and the longitudinal grooves are in the area of the corners arranged.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows a cross section through a square support profile made of steel,
Fig. 2 shows a cross section through a rectangular support profile made of steel and
Fig. 3 shows a section through a connection point of a vertical support with a cross member, wherein a clamping device is used for bracing.
The square support profile 1 shown in FIG. 1 for a frame is made in one piece from a steel strip and has four undercut longitudinal grooves 2, which are arranged in the region of the corners of the profile. The walls of the profile 1 each consist of a flat central section 3 with a single wall thickness and two outer flat web sections 4 with a double wall thickness, which limit the longitudinal grooves 2.
The groove cross section is symmetrical with respect to the diagonal 6 of the square, the bottom 5 of the groove being perpendicular to the diagonal 6. On both sides of the groove base 5 there are two wall parts 7, which are at an angle of 45 "to the diagonal 6. These wall parts 7 in turn go over the webs 4, which protrude into the groove opening and also form an angle of 45" with the diagonal 6.
The wall parts 7 are arranged perpendicular to the webs 4.
Another profile tube 8, which is also made in one piece from a steel strip, has a rectangular cross section and is provided with undercut longitudinal grooves 2 on both narrow sides. The shape of these longitudinal grooves is again identical to the shape of the longitudinal grooves in the support profile 1, but with this embodiment a symmetry with respect to the central plane 9 of the broad sides of the rectangle can be determined. The wall parts delimiting the longitudinal groove 2 are the same
designated as in the first embodiment. It should be noted that the most stressed points, the webs 4, are again double-walled, while the other wall parts and wall sections of the profile have only one wall thickness of the steel strip.
Known clamping elements are used to connect the section steel tube 8 serving as a cross member to the vertical support 1, as shown in FIG. 3.
In the end of the cross member 8, an insert core 12 made of plastic, which is provided with a non-continuous longitudinal bore 10 and a cross bore 11, is inserted into the profile cavity and held in place by means of a threaded bushing 13 seated in the cross bore 11. An anchor bolt 15, which is mounted in the longitudinal bore 10 of the insert core 12 so as to be longitudinally displaceable and is provided with an anchor head 14, is pressed against a spring 16, which in turn is basically supported by the longitudinal bore 10. The cross-sectional shape of the anchor head 14 corresponds to the cross-section of the longitudinal groove 2.
In the bolt 15, a conical recess 17 is provided, into which the conical end 18 of an Allen screw 19 guided in the threaded bush 13 projects eccentrically. An edge portion 20 of the threaded bushing 13 is inserted in a corresponding opening 21 of the cross member 8 and thus secures the insert core 12 in its position. The sleeve 13 also has a bore through which the bolt 15 is passed.
When assembling the frame, the anchor head 14 is inserted into one of the undercut longitudinal grooves 2 of the support 1 and clamped at the desired height. For this purpose, the Allen screw is screwed in and, because of the eccentric bearing, causes the bolt 15 to be pulled back. The webs 4 of the support 1 are firmly clamped between the anchor head 14 and the end face 23 of the insert core. As a result of the double-walled design of these webs 4, the connection produced in this way is more resilient than if the webs were only formed with a single wall thickness. In addition, the stiffness of the profile is increased by these webs 4.
As mentioned, a steel strip is used to manufacture the profiles, which is welded to a round tube. The further processing takes place in an interplay of annealing, surface treatments and cold drawing deformations, the drawing die shape being designed in such a way that it can accommodate both the progressively adapting tube to the final shape and the corresponding inside and outside tools. Part of the outer wall of the original round tube is indented to create the longitudinal grooves. The double wall thickness of the web is created by the bend and the bending edge at the outer end of the web, as can be seen from the drawings.
The finished tube can then be chrome-plated, galvanized, gold-plated or treated in some other way in order to obtain rust protection on the one hand and to achieve an aesthetically effective effect on the other.