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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Teile, insbesondere zur Verbindung von Wand- oder/und Deckenbauteilen beim Errichten von Bauten, mit einem Verbindungselement, das einen Verbindungskörper mit Einrichtungen zur Ankopplung eines der Teile an den Verbindungskörper und einen gegen den Verbindungskörper drehbaren Drehkörper mit Einrichtungen zur Ankopplung des anderen Teils an den Drehkörper exzentrisch zu dessen Drehachse aufweist, wobei der Drehkörper in einer Öffnung in dem Verbindungskörper unter Erzeugung durch das Verbindungselement auf die angekoppelten Teile ausgeübter Zugkräfte drehbar ist.
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Eine solche Vorrichtung zur Verbindung von Wand- oder/und Deckenbauelementen ist in der
DE 10 2007 015 830 A1 beschrieben. Das Verbindungselement dieser bekannten Vorrichtung ist an U-förmig gebogene, in den Beton der Wand- oder/und Deckenbauteile eingegossene Stahlstäbe koppelbar, wobei der Verbindungskörper als an den U-förmigen Stahlstab koppelbarer Haken ausgebildet ist. In einer kreisrunden Öffnung im Verbindungskörper ist der Drehkörper gelagert, von dessen beiden Seiten axial je ein exzentrisch angeordneter Achszapfen vorsteht. Jeder der Achszapfen wird von einem U-förmig gebogenen Stahlstab umgriffen. Durch Drehung wird das Verbindungselement zwischen den Stahlstäben, die in die miteinander zu verbindenden Wandteile eingegossen sind, verspannt, wobei die Gefahr besteht, dass sich die Verspannung wieder lockert, bevor die Verbindung durch Eingießen in Ortbeton fixiert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue, vor ungewollter Lockerung sichere Verbindungsvorrichtung zu schaffen.
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Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung eines sich entgegen der durch den Drehkörper auf das andere Teil ausgeübten Zugkraft erstreckende, sich in ihrer Breite unter den Durchmesser des Drehkörpers verengende Verlängerung aufweist.
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Vorteilhaft sorgt die durch den Drehkörper auf eines der zu verbindenden Teile ausgeübte Zugkraft dafür, dass der Drehkörper ab dem Moment, in welchem eine Kopplung zwischen dem Verbindungskörper und einem der Teile wirksam wird, beispielsweise wenn ein Hakenteil des Verbindungskörpers zu greifen beginnt, der Drehkörper in die Verengung eintritt und sich in der Verengung mit wachsender Zugspannung verkeilt. Bei ausreichender Zugspannung ist die Verkeilung derart fest, dass es unter keinen Umständen zu einer Lockerung des Drehkörpers kommen kann, auch dann nicht, wenn über die Ankopplung an den zu verbindenden Körper auf den Drehkörper durch die wirksame Zugkraft ein Drehmoment ausgeübt wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Verengung einen in einem Abschnitt der Verlängerung konstanten Keilwinkel auf. Die Klemmkraft nimmt mit zunehmender Eintrittstiefe in die Verengung damit stetig zu.
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Vorzugweise liegt die Länge des Abschnitts bei 3 % bis 15 % des Durchmessers des Drehkörpers.
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Der Keilwinkel bewegt sich vorzugsweise zwischen 5° bis 15°. Insbesondere beträgt der konstante Keilwinkel 9°.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Öffnung unterschiedliche Radien mit zueinander mit Abstand angeordneten Radiusmittelpunkten auf. Der Abschnitt, in dem der Keilwinkel der Verengung konstant bleibt, liegt zwischen den jeweiligen Berührungspunkten der Tangenten an beide den Radien entsprechenden Kreise.
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Zweckmäßig ist der Drehkörper ausschließlich durch eine kreisrunde Platte gebildet, wobei die Drehachse des Drehkörpers senkrecht auf den Plattenebenen steht und sich durch den Kreismittelpunkt erstreckt.
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In der Platte kann ein zu einer der Plattenebenen öffnender Sitz für die Aufnahme eines Drehwerkzeugs gebildet sein.
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Die Einrichtungen zur Ankopplung des anderen Teils umfassen zweckmäßig eine versetzt zur Drehachse angeordnete Öffnung, insbesondere eine Durchgangsöffnung, in die ein abgebogener oder U-förmiger Stahlstab, der z.B. in den Beton miteinander zu verbindender Wandbauteile eingebettet ist, eingreifen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Drehkörper in der Öffnung bis zu einem Grenzdrehmoment durch eine Arretierung relativ zum Verbindungskörper gegen Verdrehung gesichert.
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Die Arretierung kann z.B. durch einen sich in eine Ausnehmung in dem Drehkörper und dem Verbindungskörper hinein erstreckenden Scherkörper, z.B. durch einen abscherbaren Stift, gebildet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
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1 eine Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Technik,
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2 ein Verbindungselement einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung,
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3 eine Darstellung zur Erläuterung der Gestaltung einer Öffnung in dem Verbindungselement von 2, und
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4 eine die Funktion des Verbindungselements nach 2 erläuternde Darstellung.
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1 zeigt Abschnitte von Betonbauplatten 1 und 2, die zueinander senkrecht stehen und eine Raumwandecke in einem durch solche Betonbauplatten errichteten Gebäude (nicht gezeigt) bilden.
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Die bei 3 aneinanderstoßenden Betonbauplatten 1 und 2 weisen jeweils eine einseitig offene Ausnehmung 4 bzw. 5 auf. Durch die Ausnehmungen 4 und 5 entsteht beim Zusammenfügen der Platten ein geschlossener Raum 6.
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In dem Raum 6 ist ein Verbindungselement 7 angeordnet, dass an einem in die Betonbauplatte 1 eingegossenen Kopplungselement 8 gemäß Pfeil 9 verschwenkbar gehalten ist. Ein in die Betonbauplatte 2 eingegossenes Kopplungsgegenelement 10 ragt in den durch die Ausnehmung 5 gebildeten Abschnitt des Raumes 6 hinein. Das Kopplungselement 8 umfasst zwei U-förmig gebogene Stahlstränge, das Kopplungsgegenelement 10 nur einen solchen Stahlstrang.
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Das Verbindungselement 7 umfasst einen plattenförmigen Verbindungskörper 11 mit einem hinterschnittenen Hakenschenkel 12 an einem Ende. In einem dem Hakenschenkel 12 entgegengesetzten Endabschnitt des Verbindungskörpers 11 ist eine kreisrunde Öffnung 13 für die Lagerung eines kreisrunden Drehkörpers 14 gebildet. Von dem Drehkörper 14 steht exzentrisch zu seiner Drehachse auf jeder Seite ein Achszapfen 15 vor, welcher jeweils in einen der beiden U-Bogen des Kopplungselements 8 eingreift. Der Achszapfen 15 weist stirnseitig einen Sitz 16 für den Eingriff eines Sechskantdrehwerkzeugs auf, der zu einem (nicht gezeigten) Öffnungskanal in der Betonbauplatte 1 ausgerichtet ist.
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Um die Betonbauplatten 1, 2 miteinander zu verbinden, wird das Verbindungselement 7 mit Hilfe des genannten Sechskantwerkzeugs verschwenkt, wobei der Hakenschenkel 12 zwischen den U-Schenkeln des Kopplungsgegenelements 10 eingreift und der Verbindungskörper 7 schließlich zur Auflage auf dem Kopplungsgegenelement gelangt. Eine auf der Umfangsfläche des Drehkörpers 14 oder/und der Innenfläche der Öffnung 13 angebrachte Körnung verhindert, dass sich während dieser Phase der Verbindungskörper 11 relativ zu dem Drehkörper 14 bewegt. Vom Zeitpunkt des Anschlags des Verbindungskörpers 11 gegen das Kopplungsgegenelement 10 an wird durch weitere Drehung des Drehkörpers 14 mit Hilfe des Sechskantdrehwerkzeugs die durch die Körnung bewirkte Arretierung des Drehkörpers 14 überwunden und der Drehkörper 14 in die in 1b gezeigte Stellung verdreht, in welcher der Hakenschenkel 12 gemäß Pfeil 17 eine Zugkraft auf das Kopplungsgegenelement 10 ausübt.
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Durch eine weitere (nicht gezeigte) Öffnung, die oberhalb der zu dem Sitz 16 ausgerichteten Durchgangsöffnung angeordnet ist, wird der Hohlraum 6 anschließend mit Ortbeton 18 ausgegossen und das Verbindungselement 7 in der gezeigten Position fixiert. Nachteilig kann sich vor dieser Fixierung durch den abgebundenen Ortbeton 18 durch ungewollte Drehung des Drehkörpers 14 gegen den Verbindungskörper 11 die Verbindung lockern.
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Dieser Nachteil lässt sich durch ein in 2 gezeigtes Verbindungselement überwinden, dessen Öffnung 13 in dem Verbindungskörper 11 nicht kreisrund ist, sondern auf seiner dem Hakenschenkel 12 abgewandten Seite eine Verlängerung 19 aufweist. Die Breite der Verlängerung verengt sich unter den Durchmesser des Drehkörpers 14, wobei der Keilwinkel α der Verengung über einen Abschnitt der Verlängerung 19 konstant ist.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen der Öffnung 13 zwei kreisrunde Öffnungen zugrunde, deren Zentren in der genannten Richtung zueinander versetzt sind, und deren Radien sich geringfügig unterscheiden. In der Übergangszone ist die Innenwand der Öffnung 13 durch die Tangenten an beide Kreise begrenzt, wodurch sich der Verengungsbereich mit dem über eine gewisse Strecke konstanten Keilwinkel ergibt.
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Zur Verdeutlichung ist in 3 die Verlängerung 19 der Öffnung 13 weiter ausgedehnt dargestellt. Die Öffnung 13 weist einen ersten Radius r1 mit einem ersten Radiusmittelpunkt und im Bereich der Verlängerung einen zweiten Radius r2 mit einem zweiten Radiumsmittelpunkt auf, der im Abstand s von dem ersten Radiusmittelmittelpunkt entfernt ist. Zwischen Punkten, an denen Tangenten 24 und 25 die den Radien r1 und r2 entsprechenden Kreise berühren, ist die Öffnung 13 durch die genannten Tangenten 24 und 25 begrenzt. In diesem durch die Tangenten begrenzten Abschnitt 26 ist der zwischen den Tangenten 24, 25 eingeschlossene Keilwinkel α der Verengung konstant.
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Wie 2 weiter erkennen lässt, weist der kreisrunde Drehkörper 14 einen Sitz 20 für den Eingriff eines Sechskantwerkzeugs sowie eine zur Drehachse 23 des Drehkörpers 14 exzentrisch angeordnete, sich in axialer Richtung erstreckende Durchgangsöffnung 21 für die Ankopplung eines Kopplungselements auf. Sowohl der Sitz 20 als auch die Durchgangsöffnung sind direkt in dem Drehkörper gebildet, der wie der Verbindungskörper 11 plattenförmig ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 22 weist auf einen abscherbaren Stift hin, der bis zu einem Grenzdrehmoment eine Mitbewegung des Verbindungskörpers 11 mit dem Drehkörper 14 sichert.
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Zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Kopplungselement 8, das hakenartig in die Durchgangsöffnung 21 eingreift, und einem U-förmigen Kopplungsgegenelement 10 wird das Verbindungselement 7 aus der in 3a gezeigten Stellung, wie anhand von 1 beschrieben, mit Hilfe eines Sechskantwerkzeugs in die in 3b gezeigte Stellung verdreht. Der Stift 22 sichert, dass es hierbei nicht zu einer Verdrehung des Verbindungskörpers 11 gegen den Drehkörper 14 des Verbindungselements 7 kommen kann.
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In der in 3b gezeigten Stellung liegt das Verbindungselement 7 mit dem Verbindungskörper 11 auf dem Kopplungsgegenelement 10 auf, das somit eine weitere Drehung des Verbindungselements 7 in seiner Gesamtheit verhindert. Mit Hilfe des Sechskantdrehwerkzeugs lässt sich nun der Stift 22 abscheren und der Drehkörper 14 in der Öffnung 13 gegen den Verbindungskörper 11 verdrehen. Durch den exzentrischen Eingriff des Kopplungselements 8 in die Durchgangsöffnung 21 verschiebt sich dadurch der Verbindungskörper 11 unter anderem in Richtung des Pfeils 17 und der Kopplungsgegenhalter 10 kommt zur Anlage gegen den hinterschnittenen Hakenschenkel 12 des Verbindungskörpers 11. Bei weiterer Drehung des Drehkörpers 14 verschiebt sich der Drehkörper 14 nun in die Verengung der Verlängerung 19 der Öffnung 13 hinein und verkeilt sich in der Verengung.
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Der Drehkörper 14 ist nun in der Öffnung 13 derart drehfest arretiert, dass unabhängig von der Drehposition des Drehkörpers 14, d.h. unabhängig davon, ob das Kopplungselement 8 auf den Drehkörper 14 ein Drehmoment ausübt oder nicht, keinerlei Tendenz zur Lockerung der Verbindung besteht. Im Unterschied dazu müsste in der in 1 gezeigten Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Technik ein solches Drehmoment möglichst vermieden und der Drehkörper 14 in die in 1b gezeigte Schließposition gebracht werden, in welcher das Kopplungselement 8 die Drehachse 23 des Drehkörpers 14 kreuzt. Aufgrund von Fertigungstoleranzen lässt sich diese Bedingung zumeist nicht einhalten.
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Vorteilhaft meidet die Vorrichtung nach der Erfindung diesen Nachteil. Zur Herstellung einer solchen Zugverbindung steht für die Schließposition ein großer Drehbereich des Drehkörpers 14 zur Verfügung. Die Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt eine sichere Montage von Wandbauteilen, indem in der Phase, in welcher in den Hohlraum noch kein fixierender Ortbeton eingefüllt ist, keine Gefahr zur Lockerung der Verbindung besteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007015830 A1 [0002]
