DE102006038054A1

DE102006038054A1 - Pfosten-Riegel-Verbinder

Info

Publication number: DE102006038054A1
Application number: DE200610038054
Authority: DE
Inventors: Friedrich Knapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei Bauteilen 1, 2, und insbesondere eine sogenannte Pfosten-Riegel-Verbindung, mit der vorzugsweise senkrecht verlaufende Pfosten mit waagrecht verlaufenden Riegeln zu verbinden sind, wobei die Pfosten-Riegel-Verbindung nachfolgende Merkmale aufweist: Ein erstes und ein zweites Verbindungselement 3, 4 mit Befestigungsabschnitten 5, 6, mit denen die Verbindungselemente 3, 4 an den Bauteilen 1, 2 befestigbar sind. Eine Mehrzahl von Stegen 9 und Löchern 10, die in einer geraden Linie außerhalb des Bereichs der Befestigungsabschnitte hintereinander angeordnet sind, wobei die Stege 9 aus dem Material des Verbindungselements 3, 4 ausgewölbt und die Löscher 10 ausgeschnitten sind. Im Verbindungszustand greift jeder Steg 9 des ersten Verbindungselements in ein dazu passendes Loch des zweiten Verbindungselements ein und umgekehrt, wodurch die Reihe wechselseitig aneinandergereihter Stege einen segmentierten Kanal ausbilden und wenigstens ein Arretierstift 11 vorgesehen ist, der in den Kanal einschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei Bauteilen und insbesondere einen sogenannten Pfosten-Riegel-Verbinder, mit dem vorzugsweise senkrecht verlaufende Pfosten mit waagerecht verlaufenden Riegeln verbindbar sind. Eine besondere Eigenschaft dieser Art der Verbinder besteht darin, daß nach dem Verbinden die Bauteile unter einer mechanischen Spannung zusammengepreßt sind, so daß eine spielfreie starre Verbindung entsteht. Diese Verbindungstechnik wird vielseitig, wie z. B. beim Fassadenbau, eingesetzt, weil dort die speziellen Eigenschaften der Pfosten-Riegel-Verbindung benötigt werden, um z. B. Fassadenelemente sicher zu befestigen, damit sich diese auch nicht bei Schwingungen, die z. B. durch Windbelastungen entstehen, lösen.
Pfosten-Riegel-Verbinder sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, wie z. B. aus der DE 101 10 799 A1 , bei der ein erstes Bauelement winklig an einem zweiten Bauelement anschließt, und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauelement in deren Verbindungsbereich je ein Verbindungsprofil mit einer Hinterschneidung angeordnet ist und mindestens ein Spannkeil vorgesehen ist, der die beiden Bauelemente miteinander verbindet. Diese Lösung einer Pfosten-Riegel-Verbindung ist für viele Anwendungsfälle geeignet. Die Konstruktion ist jedoch relativ aufwendig und voluminös. Mitunter steht jedoch wenig Raum für den Einbau zu Verfügung oder es wird ein geringes Gewicht gefordert, so daß ein Bedürfnis nach einer leichteren, einfacheren und kostengünstigeren Lösung besteht.
Diese Aufgabe wird mit einem Pfosten-Riegelverbinder zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil nach den unabhängigen Ansprüchen 1 oder 2 gelöst.
Nach Anspruch 1 ist zum Verbinden der Bauteile ein erstes und ein zweites Verbindungselement mit jeweils wenigstens einem Befestigungsabschnitt vorgesehen, mit dem das Verbindungselement an dem jeweiligen Bauteilen befestigbar ist. Dieser Befestigungsabschnitt kann z. B. Bohrungen aufweisen, so daß die Verbindungselemente an die zu verbindenden Bauteile z. B. an Holzbalken, genagelt oder geschraubt werden können.
Weiterhin hat jedes Verbindungselement eine Mehrzahl von Stegen und Löchern, die in wenigstens einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind. Die Stege sind ausgewölbt und weisen näherungsweise eine U-Form oder eine halbrunde Form auf. Zwischen jedem Steg ist ein Loch ausgeschnitten. Im Verbindungszustand steckt jeder Steg des ersten Verbindungselements in einem Loch des zweiten Verbindungselements und jeder Steg des zweiten Verbindungselements in einem Loch des ersten Verbindungselements. Somit ergibt sich eine Steganordnung, bei der immer ein Steg des ersten Verbindungselements neben einem Steg des zweiten Verbindungselements liegt. Dadurch entsteht ein segmentierter Kanal aus wechselseitig ausgewölbten Stegen. Zur Herstellung der Verbindung wird ein Arretierstift in diesen Kanal mit einer vorbestimmten Kraft eingeschoben oder eingeschlagen. Der Arretierstift hat an seinem Vorderende eine kegelförmige Spitze oder ist keilförmig abgeschrägt. Diese Spitze oder die keilförmige Abschrägung bewirken, daß beim Einschieben des Stifts der Innendurchmesser des Kanals aufgeweitet wird, in dem die Stege nacheinander auseinander gedrängt werden. Dadurch werden die Verbindungselemente zusammengezogen, so daß die gewünschte mechanische Vorspannung entsteht, mit der die Bauteile fest miteinander verbunden werden.
Dem Fachmann ist klar, wie der Durchmesser des Arretierstifts und der Durchmesser des Kanals maßlich aufeinander abgestimmt sein müssen, um den vorstehend beschriebenen Effekt des Aneinanderziehens des Bauteile zu erreichen, damit die gewünschte mechanische Vorspannung entsteht.
Nach Anspruch 2 sind im Gegensatz zu der Erfindung nach Anspruch 1 der Röhrenquerschnitt und der Querschnitt des Arretierstifts so bemessen, daß eine Exzenterklemmvorrichtung ausgebildet wird, die in einer ersten Winkelstellung das kraftfreie Einstecken des Arretierstifts ermöglicht. Nach einer Drehung des Arretierstifts um einen vorbestimmten Winkel in eine zweite Winkelstellung werden das erste und das zweite Verbindungselement zueinander gezogen und verbleiben in dieser Position. Die Selbsthemmung der Exzenterklemmvorrichtung verhindert, daß sich der Arretierstift von selbst zurückdreht. Diese Wirkung wird z. B. erzielt, wenn der Querschnitt des Arretierstifts näherungsweise rechteckig, so daß die Drehung über die Diagonale des Stiftquerschnitts erfolgt. Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß nach dem Lösen der Exzenterklemmvorrichtung durch Zurückschwenken des Arretierstifts, dieser leichter herausgezogen werden kann als der Arretierstift der Erfindung nach Anspruch 1.
Nach Anspruch 3 sind die ausgewölbten Stege an ihren Seitenkanten keilförmig ausgebildet, wodurch nach dem Einschieben oder Drehen des Arretierstifts die Seitenkanten aufeinander gepreßt sind. Dadurch wird eine zusätzliche und sichere Maßnahme gegen eine seitliche Verschiebung der Verbindungselemente geschaffen.
Nach Anspruch 4 weist der Arretierstift eine Öse auf, so daß er mit einem hakenförmigen Werkzeug herausgezogen werden kann. Diese Ausführungsform der Erfindung ist für Verbindungsstellen vorgesehen, die häufig gelöst werden, was z. B. bei zerlegbaren Verkaufsständen erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen und beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
1a-c zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
2a-c zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
3a-d zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine Einbausituation der Erfindung.
5a-d zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
6a-c zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
7a, 8b zeigen eine Abwandlung der Ausführungsform nach 2.
8a, b zeigen eine Anwendung der Erfindung.
9a-c zeigen eine sechste Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei 1a ein einzelnes Verbindungselement 3 zeigt. Zwei parallel zueinander angeordnete Platten bilden die Befestigungsabschnitte 5 und 6, zwischen die das zu verbindende Bauteil 1 (nicht gezeigt) gesteckt und durch die Löcher 7 z. B. mittels Nägel befestigt wird. Die Befestigungsabschnitte 5 und 6 sind durch eine Platte 8 einstückig verbunden, in der ebenfalls Löcher 7 zur Befestigung vorgesehen sind. Die Platte 8 weist eine Mehrzahl von Stegen 9 und Löchern 10 auf, die in einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind. Die Stege 9 sind U-förmig aus dem Material der Platte 8 nach oben ausgewölbt. Die Löcher 10 sind so ausgeschnitten, daß die Stege 9 eines zweiten Verbindungselements hineinpassen.
Die 1b zeigt eine Montagesituation zwei Verbindungselementen. Es ist mittels des Pfeils A gekennzeichnet, wie das Verbindungselement 4 auf das Verbindungselement 3 aufgesetzt wird. Danach wird ein Arretierstift 11a in Richtung des Pfeils B zwischen die wechselseitig aneinandergereihten Stege 9 der Verbindungselemente 3 und 4 eingeschoben. Somit werden die Verbindungselemente sukzessiv aneinandergezogen.
Die 1c zeigt den Verbundzustand des Pfosten-Riegel-Verbinders.
Die 2a bis c zeigen eine ähnliche Ausführungsform wie nach 1. Es sind jedoch zwei Stegreihen ausgebildet, die mit einem U-förmigen Arretierbügel 11b verbunden werden. Die Verbindung kann in dieser Ausführungsform schneller montiert werden als mit zwei einzelnen Arretierstiften. In einer weiteren Ausführungsform ist das Verbindungselement 11c aus einem Federmaterial hergestellt. Die Schenkel sind im unbelasteten Zustand leicht nach außen gespreizt, so daß nach dem Einstecken die Schenkel durch ihre mechanische Vorspannung gegen die Stege 9 drücken. Dadurch wird erreicht, daß sich der Arretierbügel 12 durch Vibrationen nicht lösen und herausfallen kann.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flanken der Stege 9 in einem Winkel α ausgerichtet sind. Dieser Winkel α beträgt 2 bis 10 Grad. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß nach dem paßgenauen Einbringen des runden Arretierstifts 11e die Stegflanken aufeinander gepreßt werden, so daß in seitlicher Richtung (s. Pfeil 3d) keine Verschiebung möglich ist.
Die 4 zeigt selbsterklärend eine Montagesituation, bei der ein Pfosten-Riegelverbinder nach 3 an zwei Bauteilen 1 und 2 befestigt ist, und wie die Bauteile zusammengefügt werden.
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verspannung der Verbindungselemente mittels einer Exzenterkonstruktion bewirkt wird. Das Prinzip der Exzenterkonstruktion ist aus den 5b und 5d entnehmbar. Die Stege 9 sind bei dieser Exzenterkonstruktion näherungsweise rechteckig ausgebildet, ebenso der Querschnitt des Arretierstifts 11f, der einen um 90 Grad abgewinkelten Endabschnitt 11f' aufweist. Die Innenabmaße der Stege 9 und der Querschnitt des Arretierstifts 11f sind so gewählt, daß sich der Arretierstift 11f in der in 5a gezeigten Position leicht einschieben läßt. Bei einer Drehung um 90 Grad wird der Arretierstift 11f zuerst über die Diagonale seines Querschnitts gedreht, wodurch die Verbindungselemente 3, 4 zueinander gezogen werden, und schnappt dann in die 90 Grad-Endstellung. Es ist dem Fachmann klar, daß eine selbsthemmende Exzenterwirkung auch durch andere Exzenterkonstruktionen erreichbar ist.
Die 6 zeigt einen Arretierstift 11g, der an einem Ende eine Öse 12 aufweist. Zum Lösen der Pfosten-Riegel-Verbindung kann der Arretierstift 11g mit einem hakenförmigen Werkzeug 13 einfach herausgezogen werden.
Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Befestigungsabschnitte 5, 6 Dornen 14 aufweisen. Damit das Verbindungselement an dem Bauteil befestigt werden kann, besteht es aus zwei Hälften, die paßgenau gegenüber angeordnet und befestigt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß diese Verbindungselemente durch Andrücken oder Anschlagen schnell an den zu verbindenden Bauteilen 1 und 2 befestigt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß diese Ausführungsform für Bauteile mit unterschiedlicher Dicke verwendet werden können, wobei jedoch beide Bauteile zueinander die gleiche Dicke aufweisen müssen.
Die 8a, b zeigt selbsterklärend eine Anwendung der Ausführungsform nach 2 bei einer Tragwerkskonstruktion, wodurch deutlich wird, daß die Erfindung auch für andere Einsatzfälle anwendbar ist.
Die 9a-c zeigt eine weitere, doppelreihige Ausführungsform der Erfindung, die für eine Anwendung nach 4 vorgesehen ist. Im Gegensatz zu 3 sind die Stegflanken jedoch nicht abgeschrägt. Zur Erhöhung der Verbindungssicherheit sind die beiden Arretierstifte 11e aus entgegengesetzten Richtungen eingeschoben.
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß es bei allen Ausführungsformen möglich ist, Fertigungs- und Montagetoleranzen durch die Verwendung von Arretierstiften 11 mit unterschiedlich großem Querschnitt in einem engen Bereich auszugleichen.

Claims

Pfosten-Riegel-Verbindung zum Verbinden eines ersten Bauteils (1) mit einem zweiten Bauteil (2), wobei die Pfosten-Riegel-Verbindung ein erstes und ein zweites Verbindungselement (3, 4) mit nachfolgenden Merkmalen aufweist: – Befestigungsabschnitte (5, 6), mit denen die Verbindungselemente (3, 4) an den Bauteilen (1, 2) starr befestigbar sind, – eine Mehrzahl von Stegen (9) und Löchern (10), die in wenigstens einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind, wobei – die Stege (9) U-förmig oder halbrund aus dem Material des Verbindungselements (5, 6) ausgewölbt sind und – im Verbindungszustand jeder Steg (9) des ersten Verbindungselements (3) in ein dazu passendes Loch (10) des zweiten Verbindungselements (4) eingreift und jeder Steg (9) des zweiten Verbindungselements (4) in ein dazu passendes Loch (10) des ersten Verbindungselements (3) eingreift, wodurch die wechselseitig aneinandergereihten Stege (9) einen segmentierten Kanal ausbilden und – wenigstens ein Arretierstift (11) zum Einschieben in den Kanal vorgesehen ist, wobei der Arretierstift (11) an seinem Vorderende eine kegelförmige Spitze hat oder keilförmig abgeschrägt ist.
Pfosten-Riegel-Verbindung zum Verbinden eines ersten Bauteils (1) mit einem zweiten Bauteil (2), wobei die Pfosten-Riegel-Verbindung ein erstes und ein zweites Verbindungselement (3, 4) mit nachfolgenden Merkmalen aufweist: – Befestigungsabschnitte (5, 6), mit denen die Verbindungselemente (3, 4) an den Bauteilen (1, 2) starr befestigbar sind, – eine Mehrzahl von Stegen (9) und Löchern (10), die in wenigstens einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind, wobei – die Stege (9) U-förmig oder halbrund aus dem Material des Verbindungselements (5, 6) ausgewölbt sind und – im Verbindungszustand jeder Steg (9) des ersten Verbindungselements (3) in ein dazu passendes Loch (10) des zweiten Verbindungselements (4) eingreift und jeder Steg (9) des zweiten Verbindungselements (4) in ein dazu passendes Loch (10) des ersten Verbindungselements (3) eingreift, wodurch die wechselseitig aneinandergereihten Stege (9) einen segmentierten Kanal ausbilden und – wenigstens ein Arretierstift (11) zum Einschieben in den Kanal vorgesehen ist, wobei der Kanalquerschnitt und der Querschnitt des Arretierstifts (11f) so bemessen sind, daß eine Exzenterklemmvorrichtung ausgebildet wird, die das Einstekken des Arretierstifts (11f) in einer ersten Winkelstellung ermöglicht und nach Drehung des Arretierstifts (11f) um einen vorbestimmten Winkel in eine zweite Winkelstellung das erste und das zweite Verbindungselement (3, 4) zueinander zieht und selbsthemmend in der zweiten Winkelstellung verbleibt.
Pfosten-Riegel-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9) an ihren Seitenkanten keilförmig ausgebildet sind, wobei – nach dem Einschieben des Arretierstifts (11) oder – nach dem Drehen des Arretierstifts (11) in die zweite Winkelstellung die Seitenkanten der Stege (9) spielfrei aufeinander gepreßt sind.
Pfosten-Riegel-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierstift (11) eine Öse (12) aufweist.