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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung von Montageelementen, beispielsweise aus Holz, Metall, Stein oder Kunststoff. Die Erfindung findet vorzugsweise im Baubereich und der Zimmerei Anwendung, wo als Montageelemente beispielsweise schwere Holzträger eingesetzt werden.
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Im Montagebereich sind unterschiedliche und je nach Verwendungszweck andersartig ausgestaltete Verbindungselemente, Winkel, Verbindungsstücke und Befestigungsmittel bekannt. Sie sollen eine sichere und zugleich schnelle Montage der einzelnen Montageelemente gewährleisten. Insbesondere bei der Verbindung schwerer Holzbalken, wie beispielsweise Hauptträger und Querträger, stellt sich die Montage regelmäßig als aufwendig heraus. Solche Bauwerke kommen beispielsweise bei Gerüstkonstruktionen, Dachkonstruktionen oder im Bereich der Carport-Montage zum Einsatz. Häufig werden hierfür übliche Zimmermannsverbindungen für die Montage gewählt. So wird zur Verbindung eines Haupt- und eines Nebenträgers bei einer Zimmermannsverbindung aus Holz am Hauptträger ein Zapfenloch ausgeformt. Am Nebenträger (Pfosten) wird ein dazu passender Zapfen zugeschnitten. Hierbei kommen häufig Fräsmaschinen zum Einsatz, deren Anschaffung und Bedienung jedoch nicht von jedem Handwerker zu bewerkstelligen sind. Handwerker, die nicht über solche Abbundmaschinen verfügen, müssen daher auf Handfräsmaschinen oder andere Handwerkzeuge zurückgreifen.
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Übliche Verbindungen erfordern zumeist die Hinzunahme von Hilfsmitteln, beispielsweise das Anschrauben von Brettern oder die Zuhilfenahme von mehreren Personen bei der Montage. Bei sichtbaren Konstruktionen ist die Verwendung von Brettern jedoch ungeeignet, weil sie die Konstruktion beeinträchtigen oder gar beschädigen.
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Handmaschinen, die für die Herstellung einer Zimmermannsverbindung oder auch für andere Arten von Verbindungen benötigt werden, sind in der Regel sehr teuer, im Umgang gefährlich und müssen zudem regelmäßig in Stand gehalten werden. Schließlich ist die handwerkliche Herstellung einer solchen Verbindung aufgrund des erforderlichen Zeitaufwandes in den meisten Fällen nicht wirtschaftlich.
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Zur Verbindung von Montageelementen, wie zum Beispiel schweren Bauteilen oder Bauträgern sind unterschiedliche Lösungen bekannt. Diese umfassen beispielsweise Winkelverbinder, Integralverbinder, Stützfüße, Lochplatten, Balkenschuhe und eine Vielzahl anderer Elemente, die jedoch zumeist den Nachteil haben, dass sie optisch an der Konstruktion sichtbar bleiben. Zur Vermeidung solcher optischen Nachteile sind Lösungen bekannt, bei denen beispielsweise ein Gewindestück in einem Holzträger eingebracht wird. Jedoch ist eine solche Montage aufwendig und erfordert zudem eine hohe Präzision, sodass sie in der Regel nur durch entsprechend geschultes Personal durchgeführt werden kann.
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Bekannte Verbindungseinrichtungen umfassen beispielsweise eine formschlüssige Anpassung der Verbindungsteile wie sie in der
DE 20 2005 017 294 U1 beschrieben ist. Eine weitere übliche Lösung für sich kreuzende Profile mit einer Stütze, einem Modulträger, einem Hauptträger und anderen Montageelementen beschreibt die
DE 10 2012 009 834 B4 . Auch hierfür werden die üblichen Winkelelemente, Schraubverbindungen und sonstige Verbindungsstücke für die Montage eingesetzt.
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Die
US 4 948 315 A beschreibt eine Vorrichtung, welche aneinander liegende Montageelemente miteinander über eine Verbindungsvorrichtung verbindet. Die Verbindungsvorrichtung sieht hierfür mindestens drei Verbindungselemente vor, nämlich einen sogenannten Verriegelungsschiebestift sowie zwei zugehörige Endkappen mit daran ausgebildeten Verriegelungsohren. Um eine formschlüssige Verbindung herzustellen, wird jeweils eine Endkappe an einem Ende des Verriegelungsschiebestifts in eine Montageposition aufgesetzt, anschließend wird der Stift um seine Rotationsachse gedreht, bis die Verschlussposition erreicht ist.
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In der
DE 20 2010 004 218 U1 kommen für die Verbindung Flansche und Doppel-T-Träger zum Einsatz, die jedoch umständlich in der Handhabung sind. Auch werden für den Aufbau mehrere Personen benötigt.
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Eine weitere Verbindungsvorrichtung beschreibt die
DE 199 27 626 C2 , bei der zur Verbindung benachbarter Seitenteile räumlicher Gebilde, beispielsweise Holzbohlen an Gerätehäusern, über eine in Einbaulage horizontale Bodenplatte und zwei vertikale Träger vorgesehen sind. Der vertikale Träger ist starr mit der Bodenplatte verbunden und weist im Fußbereich einen zapfenförmigen Vorsprung auf, der in eine in der Bodenplatte vorgesehene Durchbrechung einsetzbar ist.
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Die bekannten Lösungen halten zwar die Verbindung, sind jedoch optisch auffällig, kompliziert in der Handhabung oder aufwendig in der Montage, sodass ein Bedarf an einer einfachen, präzisen und zugleich sicheren Lösung zur Herstellung einer Verbindung (beispielsweise einer Zimmermannsverbindung) zwischen schweren Montageelementen besteht.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Verbindungsvorrichtung zur Verbindung von Montageelementen, insbesondere von Bauträgern und schweren Bauteilen bereitzustellen, die eine einfache, schnelle und sichere Montage ermöglicht.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verbindungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen wieder.
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Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung besteht aus zwei Montageelementen, einem Grundelement und einem Verriegelungselement, die miteinander wechselwirken und in der Arretierposition eine verdrehsichere Verbindung sicherstellen. Erfindungsgemäß ist an dem Grundelement eine Riegelaufnahme eingearbeitet, in der ein entsprechender Verriegelungsriegel geführt ist. Die Riegelaufnahme ist vorzugsweise in dem Grundelement eingefräst oder ausgeformt. Die Größe und Form der Riegelaufnahme richtet sich nach dem entsprechenden Riegel und dessen Geometrie. Der Riegel ist über eine seitliche Riegeleinführung des Grundelementes in die darin eingebrachte Riegelaufnahme einführbar und innerhalb eines Drehbereichs in eine Verschlussstellung verdrehbar. Vorzugsweise befindet sich der Riegel direkt am Verriegelungselement und ist mit diesem fest verbunden. Nach dem Einschieben des Riegels über die seitliche am Grundelement ausgebildete Riegeleinführung fährt der Riegel in die Riegelaufnahme des Grundelementes und kann dort durch entsprechendes Verdrehen des Verriegelungselements in eine Verschlussstellung verdreht werden. Die Drehrichtung hängt von der Geometrie der Riegelaufnahme ab. Die Verschlussposition erfolgt vorzugsweise durch ein Verdrehen des Riegels bzw. des Verriegelungselementes mit einem daran befestigten Riegel relativ zu dem Grundelement mit einem Winkel von vorzugsweise 90°. Für die Verschlussstellung ist ferner wenigstens eine Anschlagskante in der Riegelaufnahme vorgesehen. Vorzugsweise ist die Riegelaufnahme zumindest abschnittsweise bogenförmig ausgestaltet, damit der Riegel frei bewegbar ist.
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In einer bevorzugten Variante weist die Riegelaufnahme wenigstens eine zweite Anschlagskante auf, die vorzugsweise im rechten Winkel zur ersten Anschlagskante am gegenüberliegenden Ende der Riegelaufnahme angeordnet ist. Diese Anschlagskante stellt beim Einführen des Riegels über die Riegeleinführung sicher, dass das Verriegelungselement gegenüber dem Grundelement nicht drehverkehrt in die Verschlussstellung gedreht wird. Je nach Ausführungsform kann jedoch eine links- oder rechtsdrehende Verriegelungsrichtung vorgesehen sein.
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Vorzugsweise wird das Grundelement an einem Montageelement, beispielsweise einem Bauträger (Hauptträger oder Querträger; Holzbalken) befestigt, wofür übliche Befestigungsmittel zum Einsatz kommen. Bei einer bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass das Grundelement eine abnehmbare Deckplatte umfasst. Dadurch wird die Befestigung des Grundelementes an das jeweilige Montageelement erleichtert. In einer weiteren bevorzugten Variante kann das Grundelement auch direkt mit dem entsprechenden Oberteil unmittelbar mit dem Montageelement verbunden werden. Die abnehmbare Deckplatte des Grundelements besitzt eine Aussparung für den Riegel des Verschlusselementes. In den meisten Fällen wird eine Verriegelungsdrehrichtung in einem Winkelbereich zwischen > 0 und < 90° vorgesehen sein. Jedoch sind auch Verriegelungspositionen mit Winkel von 90° möglich, falls dies für den jeweiligen Anwendungsfall notwendig sein sollte. Bei einer Verriegelungsvorrichtung von 90 Grad ist die erste Anschlagskante in etwa rechtwinklig zur seitlichen Riegeleinführung ausgebildet.
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Die Riegelaufnahme umfasst vorzugsweise einen Bogenabschnitt, der zwischen den beiden Anschlagskanten ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Riegel über einen Zapfen mit dem Verriegelungselement fest verbunden. Die Verbindung des Riegels mit dem Zapfen kann beispielsweise durch Verschraubung erfolgen. Dadurch können je nach Einsatzweck unterschiedliche Riegel auf dem Zapfen montiert werden. Durch Drehung des Verriegelungselementes relativ zu dem Grundelement wird der Riegel innerhalb des Drehbereichs der Riegelaufnahme in die Verschlussstellung gedreht und anschließend fixiert. Vorzugsweise kann die Verschlussstellung mit einem weiteren Fixiermittel (beispielsweise einer Schraube) fixiert werden. Hierfür wird das Fixiermittel über ein Seitenteil des Grundelementes in das Verriegelungselement gedreht.
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Vorzugsweise ist der Riegel des Verriegelungselementes längsförmig oder leistenförmig ausgestaltet, jedoch ist die Wahl der entsprechenden Geometrie bzw. des Profils des Riegels je nach Anwendungszweck frei wählbar. Vorzugsweise umfasst ein Riegel wenigstens eine abgerundete Seitenkante, damit ein hindernisfreies Drehen innerhalb der Riegelaufnahme des Grundelementes möglich ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verriegelungselement und das Grundelement passgenau aufeinander zusammensetzbar sind, wodurch eine SandwichAnordnung des Verriegelungselementes und des Grundelements entsteht. In einer bevorzugten Variante kann der Riegel unabhängig von dem Verriegelungselement in der Riegelaufnahme verdreht werden. Beispielsweise ist ein externer Drehmechanismus für den Riegel mit einer Drehachse denkbar, was den Vorteil hat, dass das Verriegelungselement und das Grundelement relativ zueinander fixiert sein können. In einer bevorzugten Variante ist der Riegel zusammen mit dem Verriegelungselement in der Riegelaufnahme verdrehbar.
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Erfindungsgemäß können sämtliche Arten von Montageelementen miteinander verbunden werden, beispielsweise Bauteile aus Holz, Metall, Stein oder Kunststoff. So kann beispielsweise ein Gegenstand mit einem Untergrund verbunden werden, z.B. das Montagelement einer Wand- oder Deckenlampe mit dem entsprechenden Fuß der Lampe. Dafür wird beispielsweise das Grundelement zunächst an die Decke oder Wand geschraubt. Der Lampenfuß mit dem Verriegelungselement wird anschließend auf das vormontierte Grundelement geschoben und in die Verriegelungsstellung gedreht. Die Lampenmontage ist damit schnell erfolgt. Andere Anwendungsbeispiele umfassen beispielsweise den Möbelbereich, in dem die Verbindungsvorrichtung als Möbelverbinder einsetzbar ist. Daneben sind auch Einsatzbereiche in der Elektrotechnik, dem Maschinenbau und im Landschaftsbau denkbar. Die Verbindungsvorrichtung ermöglicht generell die Verbindung zweier Gegenstände oder die Verbindung eines Gegenstandes mit einem festen Untergrund. Vorzugsweise ersetzt oder ergänzt die Vorrichtung bestehende Zimmermannsverbindungen, wodurch beispielsweise die Verbindung von Haupt- und Nebenträger mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung kraftschlüssig und formschlüssig erfolgen kann.
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Die Geometrie des Grundelementes oder des Verriegelungselementes ist abhängig von dem jeweiligen Montageelement, wobei mehreckige, rundförmige oder längliche Geometrien möglich sind. Die Vorrichtung kann auch unterschiedliche Materialien miteinander verbinden, beispielsweise die Verbindung von Stahlstützen oder Stahlträgern aus Holz oder Metall. Daneben kann die Verbindungsvorrichtung auch zur Verbindung für Querriegel oder Staketen eingesetzt werden, beispielsweise bei Gaubenschildern, Gartenhäuschen oder Geländern.
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Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung Bestandteil eines Bausatzes für eine Carport-Montage, der aus Haupt- und Nebenträger, Montageelementen und Verbindungsteilen besteht. Die Verbindungsvorrichtung wird hierfür auf den Haupt- oder Nebenträger montiert und der zu montierende Montageträger wird über eine Drehbewegung fest mit diesem Träger verbunden. Der Monteur spart dadurch viel Zeit, Kraft und Personaleinsatz bei der Träger-Montage. Ein weiterer Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung eine zügige Demontage ermöglicht, da die Verbindung nach dem Entfernen der Fixierschraube durch eine einfache Drehbewegung wieder gelöst werden kann.
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Die Verbindungsvorrichtung kann in unterschiedlichen Positionen eingesetzt werden, beispielsweise auch in Kombination mit einem Stützenfuß.
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Die Erfindung wird in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 das Grundelement mit Abdeckelement in unterschiedlichen Darstellungen;
- 2 das Verriegelungselement mit dem Verriegelungsriegel;
- 3 eine isometrische Darstellung der Verriegelungsvorrichtung.
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In 1 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Zu sehen ist ein quadratisches bzw. rechteckförmiges Grundelement 1 aus Metall, in dem eine Riegelaufnahme 2 eingefräst ist. Die Riegelaufnahme 2 umfasst einen ersten Drehbereich 23 und einen zweiten Drehbereich 20 für den Riegel 11 des Verriegelungselementes 9 mit einem entsprechenden Bogenabschnitt 22. Die Drehbereiche 20, 23 befinden sich somit in einer Art Unterschnitt der Riegelaufnahme 2. Ferner ist an einer Seite eine Einführungsfläche 24 für den Riegel 11 vorgesehen. Die Riegelaufnahme 2 wird von einer ersten Anschlagskante 16 für den Riegel 11 begrenzt, welchen etwa rechtwinklig zu der seitlichen Riegeleinführung 4 ausgebildet ist und den Riegel 11 in Verschlussstellung hält.
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In 1A sind neben der ersten Anschlagskante 16 auch weitere Anschlagskanten 15, 21 zu erkennen, welche die Drehrichtung zur Verriegelung vorgeben. Die Riegelaufnahme 2 umfasst vorzugsweise einen bogenförmigen Bogenabschnitt 14 zur Drehung des Riegels 11. Die beiden Hälften des Riegels 11 drehen in den beiden Drehbereichen 20 und 23 der Riegelaufnahme 2. Zusätzliche Gewinde 3 dienen der Befestigung einer Deckplatte 7.
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In 1 B ist eine abnehmbare Deckplatte 7 gezeigt, die eine Aussparung 6 aufweist, die in etwa die Größe und Form des Riegels 11 besitzt. Die Aussparung 6 umfasst vorzugsweise eine Einführungsschräge, die einen breiten Einführungsbereich umfasst. Anschließend verläuft die Einführung konisch, d.h. sie verjüngt sich zunehmend. Über Befestigungsöffnungen 8 wird die Deckplatte 7 mit dem Grundelement 1 über die Gewinde 3 verbunden. In einer Variante kann auch vorgesehen sein, dass die Einführungsfläche 24 des Grundelementes 1 von der Deckplatte 7 abgedeckt ist.
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In 1C ist eine Seitendarstellung des Grundelementes 1 gezeigt, bei der in einem Seitenteil 5 die Riegeleinführung 4 mit der Einführungsfläche zu erkennen ist.
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In 1D ist eine weitere Seitendarstellung gezeigt, in der in einem Seitenteil 5 eine Befestigungsöffnung für ein Fixiermittel 17 vorgesehen ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fixiermittel 17 um eine Schraube, die beim Hereindrehen das Verriegelungselement 9 an das Grundelement 1 fixiert.
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In 2 sind verschiedene Ansichten des Verriegelungselementes 9 und des Riegels 11 gezeigt.
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In 2A erkennt man das Verriegelungselement 9 in Seitendarstellung, wobei der Riegel 11 über einen Zapfen 12 mit der Platte verbunden ist. Über Befestigungsöffnungen 10 wird das Verriegelungselement 9 mit einem Montageträger verbunden.
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In 2B ist die Draufsichtdarstellung gezeigt, wobei der Riegel 11 auf dem Zapfen 12 des Verriegelungselementes 9 aufliegt. Der Riegel 11 umfasst abgerundete Seitenkanten 18 um eine hindernisfreie Führung innerhalb der Riegelaufnahme 2 des Grundelements 1 sicherzustellen.
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In 2C und 2D sind Darstellungen des Riegels 11 von der Ober- und Unterseite zu sehen. Der Riegel 11 kann über Befestigungsöffnungen 19 mit dem Verriegelungselement 9 verbunden werden. Etwaige Befestigungsmittel können in einer Ausnehmung 25 versenkt werden.
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In 3 ist eine isometrische Darstellung des Grundelementes 1 und des Verriegelungselementes 9 gezeigt. Der Riegel 11 des Verriegelungselementes 9 wird über die Riegeleinführung 4 in das Grundelement 1 geschoben und zur Arretierung innerhalb der Riegelaufnahme 2 gedreht. Die Riegelaufnahme 2 ist gegenüber den Drehbereichen 20 und 23 in das Grundelement 1 eingefräst. Der Riegel 11 greift in den entsprechenden Unterschnitt und wird innerhalb der Drehbereiche 20 und 23 gedreht. Die Anschlagskanten 21 und 16 verhindern ein Überdrehen des Riegels 11. Zur Fixierung des Verriegelungselementes 9 an das Grundelement 1 wird ein Fixiermittel 17 in einem Seitenteil 5 des Grundelements 1 eingeführt, sodass ein unbeabsichtigtes Zurückdrehen des Verriegelungselementes 9 relativ zum Grundelement 1 verhindert wird. Je nach Ausgestaltung der Riegelaufnahme 2 wird der Riegel 11 entweder nach links oder rechts in die Arretierposition gedreht.
