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Die
Erfindung betrifft einen Verbindungsbeschlag entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 oder 5.
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Solche
Verbindungsbeschläge kommen in unterschiedlichsten Ausführungen
zum Einsatz, wobei es im Wesentlichen darum geht zwei Bauteile miteinander
zu verbinden.
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Ein
Verbindungsbeschlag ist beispielsweise aus der
EP 1 122 372 A1 bekannt.
Der Stützkörper dieses Verbindungsbeschlages ist
in eine Sackbohrung eines Holzpfostens eingelassen und mittels Holzschrauben,
die sich unter einem Winkel von 45° zur Längsachse
des Pfostens erstrecken, festgelegt.
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Als
Anschlusselement ist ein in den Stützkörper eingedrehter
Bolzen vorgesehen, der beispielsweise in ein Betonfundament eingegossen
ist und mit dem der Holzpfosten starr am Untergrund befestigt ist.
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Der
Stützkörper weist zur Führung der Holzschrauben
Durchgangsbohrungen auf, durch die die Holzschrauben gesteckt sind.
Dabei liegen die Holzschrauben mit ihrem jeweiligen Schaft an der
Wandung der Durchgangsbohrungen an.
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Allerdings
ist mit dieser Konstruktion nur die Übertragung von Zugkräften
möglich, während auftretende Druckkräfte
durch die Befestigungsschrauben nicht aufgenommen werden. Der Abtrag
der auftretenden Druckkräfte erfolgt ausschließlich über
den Stützkörper, wobei die am Grund der Sackbohrung liegende,
quer zur Lastrichtung sich erstreckende Fläche die Stützfläche
bildet.
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Entsprechend
der Stützfläche im Zusammenwirken mit der Belastung
tritt eine Flächenpressung auf, die nach vorgegebenen Bestimmungen
ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf.
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Hierdurch
ergeben sich jedoch hinsichtlich der Dimensionierung sowohl des
Stützkörpers wie auch des Anschlusselementes Probleme,
da zur Einhaltung der vorbestimmten, für die Belastung
im Hirnholz einzuhaltenden Werte eine entsprechende Stützfläche
zur Verfügung gestellt werden muss, das heißt,
der Durchmesser des Stützkörpers bzw. sein Flächenabmaß bei
einer quadratischen oder rechteckigen Ausführungsform,
muss entsprechend groß gestaltet sein.
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Da
jedoch der zur Verfügung stehende Platz, um den Stützkörper
zu montieren, beschränkt ist, ergeben sich bei der Montage
der Befestigungsschrauben Probleme hinsichtlich der Schrägstellung.
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Darüber
hinaus kann das Anschlusselement, also der Gewindebolzen, wegen
der genannten beengten Platzverhältnisse nicht in dem Maße
wie gewünscht oder erforderlich dimensioniert sein.
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Der
bekannte Verbindungsbeschlag stellt somit eine nur unbefriedigende
Lösung hinsichtlich der Belastbarkeit insbesondere hinsichtlich
der Aufnahme von Druckkräften dar.
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Aber
auch die Einsatzfähigkeit dieses Verbindungsbeschlages
ist eingeschränkt, da aufgrund der nicht ausreichend ableitbaren
Druckbelastung in bestimmten Anwendungsfällen der Verbindungsbeschlag
nicht eingesetzt werden kann.
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Zur
Aufnahme von Druckkräften ist in der
DE 298 02 951 U1 ein Verbindungsbeschlag
vorgeschlagen, bei dem der Stützkörper aus einer
Metallplatte besteht, die zwei Holzbalken miteinander verbindet, wozu
Spezialschrauben mit Holz- und metrischen Gewindeabschnitten durch
die Platte geführt sind. Dabei ist das Holzgewinde in die
Holzbalken eingedreht, während der metrische Gewindeabschnitt
in ein entsprechendes Innengewinde einer Durchgangsbohrung der Metallplatte
eingreift.
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Diese
Konstruktion ist jedoch zum einen nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand
zu realisieren, da die Spezialschrauben ausschließlich
für diesen Einsatzzweck hergestellt werden müssen. Zum
anderen ergeben sich beim Eindrehen der Schrauben Probleme. Sobald
dabei die Schraube etwas aus der Achse geführt wird, was
im Holzbau im Grunde unvermeidlich ist, kann das metrische Gewinde
nicht in das Innengewinde greifen, zumindest aber nur mit einer
erheblichen Nacharbeit.
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Aus
der
DE 10 2004
014 853 A1 sind zur Aufnahme von Druckkräften
selbstschneidende Schrauben bekannt, deren Gewinde sich jeweils
in die Wandung der im lichten Durchmesser kleineren Durchgangsbohrung
des gleichfalls plattenförmigen Stützkörpers
eingraben.
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Voraussetzung
dafür ist allerdings, dass das Material des Stützkörpers
weicher ist als das der Schrauben, um so einerseits deren Abreißen
zu verhindern und sie andererseits mit akzeptierbarem Kraftaufwand
eindrehen zu können.
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Ein
solches Material, bspw. Aluminium, ist naturgemäß nur
bedingt belastungsfähig, so dass der Einsatz dieses Verbindungsbeschlages
stark eingeschränkt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbindungsbeschlag
der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln,
dass er einfach hestell- und montierbar ist und seine Belastbarkeit
verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Verbindungsbeschlag mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 oder des Anspruchs 5 gelöst, der die des Anspruchs 1
aufweist.
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In
diesem Sinne ausgebildete Verbindungsbeschläge stellen
gegenüber solchen nach dem Stand der Technik eine wesentliche
Verbesserung hinsichtlich der Belastbarkeit und Verwendungsfähigkeit
dar.
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Durch
das an das Holzgewinde der Holzschraube angepasste Innengewinde
der Durchgangsbohrung ergeben sich eine ganze Reihe von Vorteilen.
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So
ist das Herstellen des Innengewindes, wie sich gezeigt hat, mit
sehr geringem fertigungstechnischen Aufwand möglich. Da
solche Verbindungsbeschläge als Serienartikel in großen
Stückzahlen zum Einsatz kommen, kommt diesem Umstand eine
erhebliche wirtschaftliche Bedeutung zu.
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Vor
allem aber die Montage des Stützkörpers gestaltet
sich äußerst einfach. Hierzu kann die Holzsschraube,
die bevorzugt einen zylindrischen Schaft aufweist, ohne besondere
Genauigkeit eingedreht werden. Prinzipiell wie eine so genannte
Maschinenschraube mit metrischem Gewinde.
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Das
Ineinandergreifen der Gewinde führt zu einer optimalen
Drucklastabtragung, die noch dadurch optimiert wird, dass der Stützkörper
aus einem entsprechend festen Material bestehen kann. Hierzu zählen
neben Metall – auch Stahl –, hochfeste Kunststoffe.
Denkbar ist, dabei das Innengewinde gleich mit einzugießen,
was gleichfalls dann erfolgen kann, wenn der Stützkörper
aus einem gegossenen Metall besteht.
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Der
Einsatz des neuen Verbindungsbeschlags ist im Grunde universell.
Das heißt, er kann sowohl an ein Bauteil aus Holz wie auch
aus Stein oder Beton angebracht werden.
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Das
Innengewinde der Durchgangsbohrung, dessen Steigung in jedem Fall
dem Gewinde der Holzschraube entspricht, kann im übrigen
unterschiedlich dazu ausgebildet sein, bspw. als Trapez- oder Rundgewinde.
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Denkbar
ist auch, den Nenndurchmesser des Innengewindes geringfügig
kleiner auszulegen als den Nenndurchmesser der Holzschraube. Bei
deren Eindrehen gräbt sich dann das Gewinde der Holzschraube
in den Grund des jeweiligen Gewindeganges. Dadurch wird ein besonders
fester Halt erreicht. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die
Gewindeverbindung nicht passgenau, als spielfrei sein muss, um die
auftretenden Druckkräfte aufnehmen zu können.
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Als
Holzschrauben können sogenannte Spax-Schrauben Verwendung
finden, wobei wesentlich ist, dass der jeweilige Schaft der Holzschrauben ein über
die gesamte Länge oder nahezu gesamte Länge durchgehend
gleiches Gewinde aufweist.
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Selbstverständlich
ist die Länge der Durchgangsbohrungen und damit die Dicke
des Stützkörpers so zu wählen, dass eine
ausreichende Gewindelange in den Durchgangsbohrungen gegeben ist,
so dass die auftretenden Belastungen, vor allem die Druckbelastungen,
ohne Beeinträchtigung der Schraubverbindung übertragen
werden können.
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Je
nach Erfordernis können die Holzschrauben senkrecht zum
Bauteil, zueinander geneigt verlaufend oder voneinander fort ausgerichtet
angeordnet sein, gegebenenfalls auch in Kombination. Das heißt
beispielsweise, eine Innen liegende Reihe verlauft zur Langsachse
des Holzpfostens hin ansteigend und eine Außen liegende
Reihe entsprechend entgegengesetzt oder umgekehrt.
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Im
Einführungsbereich der Holzschrauben sind die Durchgangsbohrungen
zweckmäßigerweise mit einer Senkung versehen,
die so tief ausgebildet ist, dass der jeweilige Schraubenkopf im
Stützkörper liegt, so dass die Einführseite
des Stützkörpers im weitesten Sinne glattflächig
ist.
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Der
Stützkörper ist vorzugsweise als Ring ausgebildet,
dessen Mittenöffnung mit einem Gewinde versehen ist, in
das ein Anschlusselement, das als Gewindebolzen gestaltet ist, einschraubbar
ist.
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Dieses
Anschlusselement kann mit zusätzlichen Befestigungsteilen,
wie beispielsweise einer Stützplatte versehen sein, die
auf einen Betonsockel oder dergleichen aufschraubbar ist. Denkbar
ist aber auch, das Anschlusselement im Sinne eines Ankers auszubilden,
der in einen Betonsockel eingegossen wird.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, das Anschlusselement
als Gewindebolzen auszubilden, dessen Endbereiche mit gegenläufigem
Gewinde versehen sind, während ein dazwischen liegender
Bereich im Sinne einer Werkzeugaufnahme ausgebildet ist, beispielsweise
als Mehrkant, zum Angriff eines Schraubwerkzeuges wie eines Maulschlüssels.
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In
diesem Fall können zwei Stützkörper zum Einsatz
kommen, von denen jeder an oder in einem mit ihren Seiten zueinander
parallel zueinander verlaufenden Bauteil befestigt ist. Durch die
gegenläufigen Gewindeabschnitte werden die in den Bauteilen befestigten
Stützkörper gegeneinander gezogen, so dass eine
feste Verspannung der beiden Bauteile erfolgt.
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Gemäß Anspruch
5 ist eine Druckplatte vorgesehen, die auf das als Gewindebolzen
ausgebildete Anschlusselement aufgeschraubt sein kann und sich an
der Unterseite, unter Eingriff in den Bereich der Schraubenköpfe
abstützt.
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Dabei
werden die Schraubenköpfe gegen die Kopfaufnahmen, das
heißt die Senkungen des Stützkörpers
gepresst, so dass eine beidseitige Relativbewegung zwischen dem
Stützkörper und den Holzschrauben in axialer Richtung
ausgeschlossen ist.
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In
diesem Fall ist kein Innengewinde der Durchgangsbohrungen erforderlich,
da die Druckkräfte von der Druckplatte aufgenommen werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen
montierten Verbindungsbeschlag gemäß Anspruch
1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
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2 eine
vergrößerte Schnittdarstellung des Verbindungsbeschlages
nach 1
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3 den
Verbindungsbeschlag in einer schematischen Seitenansicht
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsbeschlages,
ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht
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5 einen
Teil des Verbindungsbeschlages in einer geschnittenen Seitendarstellung
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6 eine
Draufsicht auf den Verbindungsbeschlag nach 5
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7 ein
Ausführungsbeispiel des Verbindungsbeschlages nach Anspruch
5 in einer geschnittenen Seitenansicht
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In
der 1 ist ein an der Stirnseite eines Holzpfostens 3 befestigter
Verbindungsbeschlag dargestellt, mit einem Stützkörper 1,
der mit einer Holzschraube 4 am Holzpfosten 3 befestigt
ist.
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Dieser
Stützkörper 1 weist eine Durchgangsbohrung 6 auf,
die, wie in 2 sehr deutlich zu erkennen
ist mit einem Innengewinde 12 versehen ist, das dem Außengewinde
der Holzschraube 4 angepasst und vorab, also vor dem Eindrehen
der Holzschraube 4, hergestellt ist, quasi in Konfektion.
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In
der 2 sind unterschiedliche Formen des Innengewindes 12 beispielhaft
gezeigt und zwar als Spitzgewinde 14, als Rundgewinde 13 und
als Trapezgewinde 15. Wesentlich ist, dass die Steigung des
Innengewindes 12 und des Außengewindes 11 der
Holzschraube 4 gleich und deren korrespondierende Durchmesser
ebenfalls gleich oder nahezu gleich sind.
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In
der 3 ist der Stützkörper 1 in
Form eines Ringes mit einem konzentrischen Innengewinde (7)
gestaltet in das ein Anschlusselement 2 in Form einer Gewindestange 2 eingeschraubt
ist.
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Wie
besonders deutlich in der 5 zu erkennen
ist, ist dieser Stützkörper 1 ist mit
Durchgangsbohrungen 6 versehen, die unter einem spitzen Winkel
zur Längsachse des Holzpfostens 3 verlaufen.
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In
den Durchgangsbohrungen 6 sind in den Pfosten 3 eingedrehte
Holzschrauben 4 geführt, wobei die Holzschrauben 4 in
beiden axialen Richtungen gesichert in den Durchgangsbohrungen 6,
das heißt im Stützkörper 1 gehalten
sind.
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Dabei
sind die Holzschrauben 4 so im Stützkörper 1 angeordnet,
dass sich ein Teil unter einem spitzen Winkel nach außen,
also in die der Längsachse des Pfostens 3 abgewandte
Richtung und ein anderer Teil in die der Längsachse zugewandte
Richtung erstreckt.
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Der
jeweilige Schaft der Holzschrauben 4 ist über
die gesamte Länge mit einem gleichen Außengewinde 11 versehen,
das sich nach dem Eindrehen in den Stützkörper 1 in
den Pfosten 3 einschraubt, so dass zwischen dem Stützkörper 1 und
dem Pfosten 3 eine feste Schraubverbindung besteht, durch
die sowohl Zug- wie auch Druckkräfte, die auf den Pfosten 3 einwirken,
aufgenommen werden können.
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Das
Anschlusselement 2, das, wie erwähnt, in den Beispielen
nach den 1 und 7 als Gewindestange
ausgebildet ist, die in eine Gewindebohrung 5 (5)
des Stützkörpers 1 eingedreht ist, kann
beispielsweise als Bodenanker dienen oder mit einem anschließbaren,
bauseitig befestigbaren Stützenfuß verbunden werden.
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Zur
Begrenzung der Einschraubtiefe weist jede Durchgangsbohrung eine
Senkung 8 auf, in der ein Kopf der Holzschraube 4 angeschlagen
einliegt.
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Bei
dem in der 4 gezeigten Beispiel sind zwei
Holzpfosten 3, die mit ihren Stirnseiten zueinander angeordnet
sind, durch zwei, jeweils in diese Stirnseiten eingelassene Stützelemente 1 miteinander
verbunden.
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Dabei
greift ein Anschlusselement 2 in beide Stützelemente 1 ein,
die ebenso mit einem gegenläufigen Gewinde versehen sind,
wie das als Gewindebolzen ausgebildete Anschlusselement 2,
das im übrigen außenseitig als Sechskant gestaltet
ist, zum Angriff eines Werkzeuges, beispielsweise eines Maulschlüssels,
mit dem die beiden Stützelemente 1 und damit die
beiden Pfosten 3 gegeneinander verspannbar sind.
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Eine
Ausführungsvariante gemäß Anspruch 5
ist in der 7 dargestellt. Hierbei ist ein
auf das Anschlusselement 2 aufgeschraubter Druckring 9 vorgesehen,
der auf der dem Pfosten 3 abgewandten Stirnseite des Stützelementes 1 an
diesem anliegt und dabei die Köpfe 7 der Holzschrauben 4 in
die jeweils zugeordnete Senkung 8 einpresst bzw. darin halt.
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Dazu
weist der Druckring 9 eine umlaufende, an den Verlaufswinkel
der Durchgangsbohrungen 6 angepasste Ringfläche 10 auf,
die in einer entsprechenden Ringnut des Stützelementes 1 einliegt
und so gegen die Holzschrauben 4 verspannt, dass eine Relatiwerschiebung
zwischen dem Stützelement 1 und den Holzschrauben 4 ausgeschlossen
ist.
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Um
den Druckring 9 in der in der 4 gezeigten
Art und Weise verwenden zu können, ist der Druckring 9 quer
zur Mittelachse spiegelsymmetrisch ausgebildet, wobei dann das Innengewinde,
ebenso wie das Anschlusselement 2 mit gegenläufigen
Gewinden versehen sind.
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Bei
dem in der 7 gezeigten Beispiel sind die
Durchgangsbohrungen 6 glattwandig ausgebildet, jedoch in
ihrem Durchmesser so gehalten, dass eine exakte Führung
der Holzschrauben 4 beim Eindrehen in den Pfosten 3 bzw.
beim Einstecken in die Durchgangsbohrungen 6 gewährleistet
ist.
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- 1
- Stützkörper
- 2
- Anschlusselement
- 3
- Bauteil
- 4
- Holzschraube
- 5
- Gewindebohrung
- 6
- Durchgangsbohrung
- 7
- Kopf
- 8
- Senkung
- 9
- Druckring
- 10
- Ringfläche
- 11
- Aussengewinde
- 12
- Innengewinde
- 13
- Rundgewinde
- 14
- Spitzgewinde
- 15
- Trapezgewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1122372
A1 [0003]
- - DE 29802951 U1 [0013]
- - DE 102004014853 A1 [0015]