DE10012729B4

DE10012729B4 - Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von Profilstäben

Info

Publication number: DE10012729B4
Application number: DE10012729A
Authority: DE
Inventors: Helmuth Kahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: US20020054787A1; DE10012729A1

Abstract

Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von mit hinterschnittenen, durchlaufenden Längsnuten (6) versehenen Profilstäben (1, 2), die einen zentralen, den Grund der Längsnuten (6) bildenden Kern (3) und davon abstehende, die Längsnuten (6) umschließende Stege (4) mit abgewinkelten Stegansätzen (5) aufweisen, mit einem einzigen keilförmigen Spannelement (18) und einem Befestigungsglied (10), das mit einem Schaftabschnitt (11) stirnseitig im Kern (3) eines ersten Profilstabs (1) fixierbar ist, wobei sich ein Kopf (12) des Befestigungsglieds (10) in eine Längsnut (6) eines zweiten, quer anzuschließenden Profilstabs (2) erstreckt und eine dem Schaftabschnitt (11) und der Stirnseite des ersten Profilstabs (1) zugekehrte Befestigungsfläche (15) des Befestigungsglieds (10) einen Ab stand zu Innenflächen (5a) der die Längsnut (6) umschließenden Stegansätze (5) aufweist, und wobei das keilförmige Spannelement (18) einerseits mit einer Spannfläche (22) gegen die Befestigungsfläche (15) und andererseits mit einer Auflagefläche (21) gegen die Innenflächen (5a) der Stegansätze (5) anliegend in Eingriff bringbar ist und in...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von mit hinterschnittenen, durchlaufenden Längsnuten versehenen Profilstäben, die einen zentralen, den Grund der Längsnuten bildenden Kern und davon abstehende, die Längsnuten umschließende Stege mit abgewinkelten Stegansätzen aufweisen, mit einem einzigen keilförmigen Spannelement und einem Befestigungsglied, das mit einem Schaftabschnitt stirnseitig im Kern eines ersten Profilstabs fixierbar ist, wobei sich ein Kopf des Befestigungsglieds in eine Längsnut eines zweiten, quer anzuschließenden Profilstabs erstreckt und eine dem Schaftabschnitt und der Stirnseite des ersten Profilstabs zugekehrte Befestigungsfläche des Befestigungsglieds einen Abstand zu Innenflächen der die Längsnut umschließenden Stegansätze aufweist, und wobei das keilförmiges Spannelement einerseits mit einer Spannfläche gegen die Befestigungsfläche und andererseits mit einer Auflagefläche gegen die Innenflächen der Stegansätze anliegend in Eingriff bringbar ist und in Längsrichtung der Längsnut verlagerbar ist, so daß die Profilstäbe fest miteinander verspannbar sind.

Eine derartige Verbindungsvorrichtung ist bspw. aus der DE 94 07 329 U1 bekannt, die ein Verbindungselement für zwei in einem Winkel aufeinanderstoßende Profile betrifft, und ist aus der DE 93 04 053 U1 bekannt, die eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung eines ersten Profilteils mit einem quer zu diesem verlaufenden, sich mit einer Stirnseite gegen eine Längsseite des ersten Profilteils abstützenden Querteil betrifft.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden von Profilstäben dahingehend zu verbessern, daß sie eine reproduzierbare maximale Anzugskraft bereitstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von mit hinterschnittenen, durchlaufenden Längsnuten versehenen Profilstäben, die einen zentralen, den Grund der Längsnuten bildenden Kern und davon abstehende, die Längsnuten umschließende Stege mit abgewinkelten Stegansätzen aufweisen, mit einem einzigen keilförmigen Spannelement und einem Befestigungsglied, das mit einem Schaftabschnitt stirnseitig im Kern eines ersten Profilstabs fixierbar ist, wobei sich ein Kopf des Befestigungsglieds in eine Längsnut eines zweiten, quer anzuschließenden Profilstabs erstreckt und eine dem Schaftabschnitt und der Stirnseite des ersten Profilstabs zugekehrte Befestigungsfläche des Befestigungsglieds einen Abstand zu Innenflächen der die Längsnut umschließenden Stegansätze aufweist, und wobei das keilförmiges Spannelement einerseits mit einer Spannfläche gegen die Befestigungsfläche und andererseits mit einer Auflagefläche gegen die Innenflächen der Stegansätze anliegend in Eingriff bringbar ist und in Längsrichtung der Längsnut verlagerbar ist, so daß die Profilstäbe fest miteinander verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsglied benachbart zu dem Kopf einen gewindefreien Bundabschnitt aufweist, der als Einschraubbegrenzung dient und mit seiner axialen Länge den Abstand zwischen der Befestigungsfläche und den Innenflächen der Stegansätze festlegt, wobei die axiale Länge des Bundabschnitts des Befestigungsglieds einerseits und die Abmessungen des Keilabschnitts des Spannelements andererseits so aufeinander abgestimmt sind, daß das Spannelement nach dessen verspannender Verlagerung nicht über die Profilkontur des ersten Profilstabs vorsteht.

Zweckmäßigerweise ist das Befestigungsglied eine Kopfschraube, deren mit Gewinde versehener Schaftabschnitt in den Kern des ersten Profilstabs einschraubbar ist.

Zweckmäßigerweise bildet eine dem Schaftabschnitt zugekehrte Unterseite des Kopfes die Befestigungsfläche.

Das Spannelement kann eine zentrale längliche Ausnehmung zur Aufnahme des Schaft- oder Bundabschnitts des Befestigungsglieds aufweisen. Hierbei entspricht zweckmäßigerweise die Breite der Ausnehmung dem Durchmesser oder der Dicke des Bundabschnitts. Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Bundabschnitt zylindrisch ist. Er kann zwei gegenüberliegende Abflachungen aufweisen, deren gegenseitiger Abstand der Breite der Ausnehmung entspricht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Spannelement einen geraden Abschnitt konstanter Dicke aufweist, an den sich ein eine Keilfläche aufweisender Keilabschnitt anschließt.

Die Keilfläche kann eben sein und unter einem festen Winkel zu der Auflagefläche verlaufen. Alternativ dazu kann die Keilfläche konkav oder konvex gekrümmt sein.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform weist das Spannelement einen formschlüssig in durch die Stegansätze begrenzte Öffnungsschlitze der in einer Ebene liegenden Längsnuten des ersten und zweiten Profilstabs greifenden Ansatz zur Verdrehsicherung der Profilstäbe auf. Das Spannelement kann zwei derartige Ansätze aufweisen.

Zweckmäßigerweise ist der Ansatz zum Zusammenwirken mit einem Montagewerkzeug ausgebildet.

Es kann vorgesehen sein, daß die Breite der Ausnehmung des Spannelements, der Durchmesser des Bundabschnitts oder der Abstand der beiderseitigen Abflachungen und die Breite des Öffnungsschlitzes der Längsnuten miteinander übereinstimmen, um eine gute Verdrehsicherungswirkung zu erhalten

Alternativ kann vorgesehen sein, daß eine Zentrierungshülse auf den Bundabschnitt aufgesetzt ist, deren Außendurchmesser der Breite der Ausnehmung des Spannelements und der Breite des Öffnungsschlitzes der Längsnuten entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
1 eine perspektivische schematische Darstellung einer Querverbindung zweier Profilstäbe unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsglieds zeigt;
3 eine Draufsicht auf das Befestigungsglied zeigt;
4 eine Seitenansicht des Befestigungsglieds zeigt;
5 eine perspektivische Ansicht eines Spannelements zeigt;
6 eine Draufsicht auf das Spannelement zeigt; und
7 eine Seitenansicht des Spannelements zeigt.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Querverbindung von zwei Profilstäben, die aus Leichtmetall bestehen, wobei ein erster Profilstab 1 stirnseitig an einem quer dazu verlaufenden Profilstab 2 befestigt ist.
Beide Profilstäbe 1, 2 sind diesem Beispiel miteinander identisch und weisen einen Kern 3 und davon radial abstehende Stege 4 auf, von denen abgewinkelte Stegansätze 5 abgehen. Der Kern 3 bildet jeweils den Grund von Längsnuten 6, wobei diese von den Stegen und Stegan sätzen hinterschneidungsartig umschlossen sind. Jeweils paarweise einander gegenüberstehende Stegansätze 5 begrenzen Öffnungsschlitze 7 und weisen Innenflächen 5a auf.
Wie 1 weiter zeigt, ist ein Befestigungsglied 10, im vorliegenden Fall eine Kopfschraube (2 bis 4), mit ihrem mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt 11 in eine zentrale Durchgangsöffnung 3a des Kerns 3 des ersten Profilstabs 1 eingeschraubt.
Hierbei weist die Kopfschraube 10, wie 2 bis 4 zeigen, zwischen ihrem annähernd halbrunden Kopf 12 und dem Schaftabschnitt 11 einen Bundabschnitt 13 auf, der in dem hier betrachteten Beispiel zylindrisch ist und eine bestimmte axiale Länge sowie zwei einander gegenüberliegende seitliche Abflachungen 14 aufweist, wobei der gegenseitige Abstand der Abflachungen geringer ist als der Außendurchmesser des Gewinde- bzw. Schaftabschnitts 11 und der Durchmesser des übrigen zylindrischen Bereichs des Bundabschnitts 13 näherungsweise gleich dem Außendurchmesser des Schaftabschnitts 11 ist.
Der nicht mit Gewinde versehene Bundabschnitt 13 bildet somit eine Einschraubbegrenzung für die Kopfschraube 10. Die Unterseite 15 der Kopfschraube 10, die eine Befestigungsfläche bildet, weist somit im vollständig eingeschraubten Zustand der Kopfschraube 10 einen Abstand von der dem zweiten Profilstab 2 zugekehrten Stirnfläche des ersten Profilstabs 1 auf, die der axialen Länge des Bundabschnitts 13 entspricht. Da dieses Maß größer gewählt ist als die Stärke der Stegansätze 5 (des zweiten Profilstabs 2), besteht zwischen der Befestigungsfläche 15 und den Innenflächen 5a der Stegansätze 5 des zweiten Profilstabs 2 ein Abstand, so daß zwischen dem Kopf 12 und den dazu benachbarten Stegansätzen 5 des zweiten Profilstabs ein im wesentlichen keilförmiges Spannelement 18 aufnehmbar ist.
5 zeigt eine vollständige perspektivische Ansicht des Spannelements 18, aus gleicher Blickrichtung wie 1, wobei somit 1 entnehmbar ist, daß die Kopfschraube 10 mit ihrem Bundabschnitt 13 eine zentrale, längliche Ausnehmung 20 des Spannelements 18 durchdringt und dieses mit dem Kopf 12 bzw. der Befestigungsfläche 15 hintergreift.
Wie 5 bis 7 weiter zeigen, weist das Spannelement 18 eine ebene Auflagefläche 21 auf, mit der bzw. deren seitlichen Rändern das Spannelement gegen die Innenflächen 5a der Stegansätze 5 anliegt, sowie eine Spannfläche 22, die zunächst an einem geraden Abschnitt 23 konstanter Dicke des Spannelements parallel zu der Auflagefläche 21 verläuft und dann in einem Keilabschnitt 24 in eine unter einem Winkel zu der Auflagefläche 21 verlaufende Keilfläche 25 übergeht.
Ferner weist das Spannelement 18 an einem dem Keilabschnitt 24 gegenüberliegenden Endabschnitt (oder an beiden Endabschnitten, wie in 7 angedeutet ist) einen blockförmigen Ansatz 26 auf, dessen Breite der Breite bzw. lichten Weite der Öffnungsschlitze 7 der Profilstäbe entspricht, so daß der Ansatz, wie 1 zeigt, im Eckbereich der Verbindung in zwei sich in einer Ebene erstreckende Öffnungsschlitze 7 formschlüssig eingreift und somit eine Verdrehsicherung der Profilstabverbindung bildet. Eine Verbesserung der Verdrehsicherungswirkung ergibt sich, wenn das Spannelement 18 zwei derartige Ansätze 26 trägt (in 7 gestrichelt angedeutet).
Eine zusätzliche Zentrierungswirkung und Verdrehsicherung kann durch eine auf den Bundabschnitt 13 aufgesetzte Hülse erzielt werden, deren Außendurchmesser der Breite der Ausnehmung 20 und der des Öffnungsschlitzes 7 entspricht.
Der in 1 sichtbare Ansatz 26 kann gleichzeitig als Angriffspunkt für ein Montagewerkzeug dienen.
Eine stirnseitige Verbindung zweier Profilstäbe gemäß 1 wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt hergestellt. Zunächst wird das Befestigungsglied bzw. die Kopfschraube 10 durch die Ausnehmung 20 des Spannelements 18 gesteckt und anschließend beide Teile durch Einschrauben der Kopfschraube 10 in den Kern 3 an dem ersten Profilstab 1 befestigt. Je nach Anwendungsfall kann die Kopfschraube 10 ein selbstschneidendes Gewinde aufweisen.
Die Kopfschraube 10 wird soweit eingeschraubt, daß sich das lose gehaltene Spannelement 18 in einer Stellung, in der sich der gerade Abschnitt 23 im Bereich des Kopfs 12 befindet, leicht in die Längsnut 6 einschieben läßt, wobei der Profilstab 1 auf der gegenüberliegenden (Außten-)Seite der Längsnut 6 auf der entsprechenden Seitenfläche des ersten Profilstabs 1 entlanggleitet.
Zur Erleichterung dieses Einschraubvorgangs ist, wie vorstehend bereits beschrieben, der Bundabschnitt 13 vorgesehen, der einen Anschlag bzw. eine Einschraubbegrenzung darstellt.
Nachdem der erste Profilstab 1 in dieser Weise an eine gewünschte Position auf dem zweiten Profilstab gebracht worden ist, wird eine feste Verbindung hergestellt, indem das Spannelement 18 durch Verlagerung in Längsrichtung der Längsnut 6 mit dem Keilabschnitt 24 in den Bereich des Kopfs 12 gebracht wird, so daß sich die Befestigungsfläche 15 des Kopfs 12 zunehmend auf der Keilfläche 25 bzw. deren seitlichen Rändern abstützt. Dies erfolgt bspw. durch Ansetzen eines hebelartigen Werkzeugs an den Ansatz 26.

1: erster Profilstab
2: zweiter Profilstab
3: Kern
3a: Durchgangsöffnung
4: Steg
5: Stegansatz
5a: Innenfläche
6: Längsnut
7: Öffnungsschlitz
10: Befestigungsglied (Kopfschraube)
11: Schaftabschnitt
12: Kopf
13: Bundabschnitt
14: Abflachung
15: Befestigungsfläche
18: Spannelement
20: Ausnehmung
21: Auflagefläche
22: Spannfläche
23: gerader Abschnitt
24: Keilabschnitt
25: Keilfläche
26: Ansatz

Claims

Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von mit hinterschnittenen, durchlaufenden Längsnuten (6) versehenen Profilstäben (1, 2), die einen zentralen, den Grund der Längsnuten (6) bildenden Kern (3) und davon abstehende, die Längsnuten (6) umschließende Stege (4) mit abgewinkelten Stegansätzen (5) aufweisen, mit einem einzigen keilförmigen Spannelement (18) und einem Befestigungsglied (10), das mit einem Schaftabschnitt (11) stirnseitig im Kern (3) eines ersten Profilstabs (1) fixierbar ist, wobei sich ein Kopf (12) des Befestigungsglieds (10) in eine Längsnut (6) eines zweiten, quer anzuschließenden Profilstabs (2) erstreckt und eine dem Schaftabschnitt (11) und der Stirnseite des ersten Profilstabs (1) zugekehrte Befestigungsfläche (15) des Befestigungsglieds (10) einen Ab stand zu Innenflächen (5a) der die Längsnut (6) umschließenden Stegansätze (5) aufweist, und wobei das keilförmige Spannelement (18) einerseits mit einer Spannfläche (22) gegen die Befestigungsfläche (15) und andererseits mit einer Auflagefläche (21) gegen die Innenflächen (5a) der Stegansätze (5) anliegend in Eingriff bringbar ist und in Längsrichtung der Längsnut (6) verlagerbar ist, so daß die Profilstäbe (1, 2) fest miteinander verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsglied (10) benachbart zu dem Kopf (12) einen gewindefreien Bundabschnitt (13) aufweist, der als Einschraubbegrenzung dient und mit seiner axialen Länge den Abstand zwischen der Befestigungsfläche (15) und den Innenflächen (5) der Stegansätze (5) festlegt, wobei die axiale Länge des Bundabschnitts (13) des Befestigungsglieds (10) einerseits und die Abmessungen des Keilabschnitts (24) des Spannelements (18) andererseits so aufeinander abgestimmt sind, daß das Spannelement nach dessen verspannender Verlagerung nicht über die Profilkontur des ersten Profilstabs (1) vorsteht (1).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsglied eine Kopfschraube (10) ist, deren mit Gewinde versehener Schaftabschnitt (11) in den Kern (3) des ersten Profilstabs (1) einschraubbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Schaftabschnitt (11) zugekehrte Unterseite des Kopfes (12) die Befestigungsfläche (15) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (18) eine zentrale längliche Ausnehmung (20) zur Aufnahme des Schaft- oder Bundabschnitts (11, 13) des Befestigungsglieds (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmung (20) dem Durchmesser oder der Dicke des Bundabschnitts (13) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundabschnitt zylindrisch ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bundabschnitt (13) zwei gegenüberliegende Abflachungen (14) aufweist, deren gegenseitiger Abstand der Breite der Ausnehmung (20) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (18) einen geraden Abschnitt (23) konstanter Dicke aufweist, an den sich ein eine Keilfläche (25) aufweisender Keilabschnitt (24) anschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (25) eben ist und unter einem festen Winkel zu der Auflagefläche (21) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (25) konkav oder konvex gekrümmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (18) einen formschlüssig in durch die Stegansätze (5a) begrenzte Öffnungsschlitze (7) der in einer Ebene liegenden Längsnuten (6) des ersten und zweiten Profilstabs (1, 2) greifenden Ansatz (26) zur Verdrehsicherung der Profilstäbe (1, 2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (18) zwei Ansätze (26) aufweist (7).
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (26) zum Zusammenwirken mit einem Montagewerkzeug ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausnehmung (20) des Spannelements (18), der Durchmesser des Bundabschnitts (13) oder der Abstand der beiderseitigen Abflachungen (14) und die Breite des Öffnungsschlitzes (7) der Längsnuten (6) miteinander übereinstimmen, um eine gute Verdrehsicherungswirkung zu erhalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrierungshülse auf den Bundabschnitt (13) aufgesetzt ist, deren Außendurchmesser der Breite der Ausnehmung (20) des Spannelements (18) und der Breite des Öffnungsschlitzes (7) der Längsnuten (6) entspricht.