DE102015112019B3

DE102015112019B3 - Anordnung eines Scharniers an einem Hohlkammerprofil

Info

Publication number: DE102015112019B3
Application number: DE102015112019.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas BARTELS
Original assignee: Simonswerk GmbH
Current assignee: Simonswerk GmbH
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: CN106368542B; RU2723060C2; RU2016130288A; CN106368542A; EP3121356A1; EP3121356B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Scharniers (1) an einem Hohlkammerprofil (2), wobei zwischen dem Scharnier (1) und dem Hohlkammerprofil (2) ein Zwischenstück (3) angeordnet ist. Das Zwischenstück (3) ist mit einer Halteschraube (4) an dem Hohlkammerprofil (2) gehalten. Das Scharnier (1) weist Zapfen (6) auf, die zugeordnete Öffnungen (7) des Zwischenstücks (3) durchgreifen und in Ausnehmungen (8) des Hohlkammerprofils (2) eingreifen. Das Scharnier (1) ist durch Befestigungsschrauben (9), die zugeordnete angepasste Innengewinde (10) des Zwischenstücks (3) durchgreifen, an dem Hohlkammerprofil (2) befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Scharniers an einem Hohlkammerprofil.
Gegenwärtig werden im Gebäudebau häufig sogenannte Hohlkammerprofile, insbesondere aus Kunststoff oder Leichtmetall, als kostengünstige, relativ stabile und leicht zu isolierende Wandelemente eingesetzt. In diese können Türen eingelassen sein, wobei die Türzargen zweckmäßigerweise aus den Hohlkammerprofilen gebildet sind.
Hierbei hat ein beispielsweise aus DE 10 2007 028 218 B3 bekanntes, zum Einsatz an Fensterrahmen vorgesehenes Scharnier den Nachteil, dass sich die Hohlkammerprofile bei großer Lasteinwirkung verformen und verwinden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Tragfähigkeit eines an einem Hohlkammerprofil befestigten Scharniers zu erhöhen.
Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist die Anordnung gemäß Patentanspruch 1.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Scharnier und dem Hohlkammerprofil ein Zwischenstück angeordnet, das mit einer Halteschraube an dem Hohlkammerprofil gehalten ist. Weiterhin weist das Scharnier Zapfen auf, die zugeordnete Öffnungen des Zwischenstücks durchgreifen und in Ausnehmungen des Hohlkammerprofils eingreifen. Das Scharnier ist durch Befestigungsschrauben, die in zugeordnete angepasste Innengewinde des Zwischenstücks eingreifen, an dem Hohlkammerprofil befestigt. Durch das Zwischenstück wird die Krafteinleitung des Scharniers in das Hohlkammerprofil kontrolliert und verteilt. Die durch das Zwischenstück geführten Zapfen dienen dazu, Kräfte zusätzlich in das Zwischenstück und direkt in das Hohlkammerprofil einzuleiten, ohne dabei den Montageaufwand zu vergrößern. Weiterhin können sie als Einführ- und Positionierhilfen vor und während der Verschraubung des Scharniers mit dem Hohlkammerprofil dienen. Die Halteschraube stellt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Zwischenstück und dem Hohlkammerprofil her und dient sowohl der Fixierung während des Montageprozesses als auch der Kraftweiterleitung im montierten Zustand. Dadurch, dass die Befestigungsschrauben mit einem Innengewinde des Zwischenstücks wechselwirken, ist einerseits eine gezielte Krafteinleitung und damit eine Kraftweiterleitung in dem Zwischenstück möglich; andererseits dient das Zwischenstück als Anschlag für die Befestigungsschrauben. Hierdurch wird vermieden, dass das Hohlkammerprofil durch ein zu festes Anziehen der Befestigungsschrauben beschädigt wird. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird eine schädliche punktuelle Krafteinleitung in das Hohlkammerprofil vermieden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Halteschrauben und/oder die Befestigungsschrauben als selbstschneidende Schrauben ausgebildet. Selbstschneidende bzw. selbstformende Schrauben erzeugen beim Eindrehen in ein Material ein entsprechendes Innengewinde, an dem sie dann sicher gehalten werden. Dies kann dazu genutzt werden, an dem Hohlkammerprofil entsprechende Befestigungsöffnungen zu erzeugen bzw. bereits bestehende Öffnungen und/oder Nuten in dem Hohlkammerprofil entsprechend zu erweitern und umzuformen. Hierdurch wird eine hochgradige Flexibilität bei der Anordnung des Scharniers auf dem Hohlkammerprofil erreicht. Eine selbstschneidende Schraube kann an einem Hohlkammerprofil an nahezu beliebigen Stellen – gegebenenfalls mit einer Vorbohrung – befestigt werden. Zusätzlich wird dadurch, dass beim Eindrehen Material des Hohlkammerprofils verdrängt wird, auch die lokale Stabilität des Hohlkammerprofils und die Tragfähigkeit der Verbindung zwischen Hohlkammerprofil und der selbstschneidenden Schraube erhöht.
Vorzugsweise durchgreifen die Zapfen die Öffnungen des Zwischenstücks spielfrei und greifen auch besonders bevorzugt spielfrei in die Ausnehmungen des Hohlkammerprofils ein. Durch den spielfreien Formschluss zwischen Zapfen und Zwischenstück wird die Kraftübertragung hierzwischen maximiert und wirkt gleichzeitig in alle Richtungen unmittelbar, ohne dass vorher ein schädliches relatives Verkippen erfolgt. Ebenso erhöht auch ein spielfreier formschlüssiger Eingriff der Zapfen in das Hohlkammerprofil die Kraftübertragung. Dabei können die Zapfen insbesondere mit einem Übermaß in eine bereits vorhandene Öffnung oder Nut eingepresst werden. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute kraft- und formschlüssige Verbindung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zwischenstück formschlüssig in eine Nut oder Ausnehmung des Scharniers eingesetzt. Hierdurch können durch das Zwischenstück ohne zusätzliche Befestigungsmittel Querkräfte auf das Hohlkammerprofil übertragen werden.
Weiterhin ist das Zwischenstück vorteilhafterweise flächig mit dem Hohlkammerprofil und dem Scharnier an gegenüberliegenden parallelen Seiten in Anlage. Hierdurch wird eine optimale Kraftdurchleitung gewährleistet. Weiterhin lässt sich das Zwischenstück besonders stabil, einfach und kostengünstig aus einem quader- oder blechförmigen Grundkörper herstellen.
Bevorzugt ist die Anlagefläche zwischen dem Hohlkammerprofil und dem Zwischenstück größer als die Anlagefläche zwischen dem Zwischenstück und dem Scharnier. Üblicherweise sind das Scharnier und das Zwischenstück aus schwer verformbarem Metall gebildet. Demgegenüber sind Hohlkammerprofile aus Kunststoff oder einem Leichtmetall wesentlich weicher. Um die Verformung des weichen Hohlkammerprofils zu unterbinden, ist eine großflächigere Krafteinleitung notwendig. Dabei kann die Kraftverteilung über ein flaches, blechförmiges Zwischenstück – welches in eine Nut oder Ausnehmung des Scharniers eingelassen sein kann – nahezu unsichtbar und ohne Bedarf an zusätzlichen Bauraum erfolgen. Die Größe des Zwischenstücks kann variabel an Geometrie und Material des Hohlkammerprofils, den Typ des Scharniers und die zu erwartende Belastung angepasst werden.
Zweckmäßigerweise weist das Scharnier in einem die Halteschraube überdeckenden Bereich ein Loch auf, durch das die Halteschraube betätigbar ist. Die Bezeichnung „Loch“ ist dabei nicht auf geschlossenrandige Öffnungen beschränkt, sonders bezeichnet jegliche Ausnehmung, welche das Erreichen der Schraube mit einem Drehwerkzeug ermöglicht. Hierdurch lässt sich die Vorspannung der Halteschraube auch noch nach dem Anbringen des Scharniers am Hohlkammerprofil einstellen. Beispielsweise kann das Zwischenstück zunächst über die Halteschraube in der vorgesehenen Montageposition befestigt werden, ohne dass eine Vorspannung in Zugrichtung der Halteschraube anliegt. Nach der Montage des Scharniers durch das Zwischenstück hindurch lässt sich die Halteschraube durch das Loch moderat unter Vorspannung setzen, so dass die Tragkraft des Scharniers weiter erhöht werden kann. Durch die mit der Halteschraube nachträglich eingebrachte Vorspannung zwischen Hohlkammerprofil und Zwischenstück ergibt sich ebenfalls eine Verspannung zwischen den in das Hohlkammerprofil eingedrehten Abschnitten und den im Innengewinde des Zwischenstücks befindlichen Abschnitten der Befestigungsschrauben. Dies erzeugt zusätzliche Stabilität, verringert ein gegebenenfalls vorhandenes Spiel und hemmt weiterhin die Befestigungsschrauben gegen ein Herausdrehen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Hohlkammerprofil ein Kunststoffprofil mit innerer Wabenstruktur. Durch diese innere Struktur lassen sich auch bei Hohlkammerprofilen aus relativ weichen Kunststoffen tragfähige Strukturen herstellen. Die schräg verlaufenden Innenwände sind überdies besonders gut geeignet, um mit den Schrauben und Zapfen in Kontakt zu kommen und so zur Kraftübertragung beizutragen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in dem Hohlkammerprofil ein Verstärkungselement angeordnet ist, in das die Halteschraube, die Befestigungsschrauben oder die Zapfen eingreifen. Unter einem Verstärkungselement ist insbesondere ein Metallprofil zu verstehen, welches in das Hohlkammerprofil eingeschoben wird. Durch die direkte Verbindung des Scharniers mit dem Verstärkungselement können auch die Kräfte direkt in das Verstärkungselement eingeleitet werden, welches die mechanischen Hauptlasten aufnimmt. Weiterhin kann mittels der Schrauben, insbesondere durch die Halteschraube, das Zwischenstück gegen das Verstärkungselement verspannt werden, so dass der dazwischenliegende Abschnitt des Hohlkammerprofils unter Vorspannung gesetzt wird, was die Stabilität erhöht und nachträgliches Verwinden des Profils vermindert.
Die Erfindung wird anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigt schematisch
1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung mit schematisch angedeutetem Hohlkammerprofil,
2 eine Rückansicht zur 1 mit vollständigem Scharnierteil und
3 einen Horizontalschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung.
Die 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Scharniers 1, von dem lediglich ein Aufnahmekörper dargestellt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind das eigentliche Gelenk, das andere Bandteil sowie gegebenenfalls vorhandene Verstelleinrichtungen des Türbandes nicht dargestellt. Zwischen dem Scharnier 1 und dem als ebene Fläche angedeuteten Hohlkammerprofil 2 ist ein Zwischenstück 3 angeordnet, welches mit Hilfe einer Halteschraube 4 durch Eindrehen in eine Bohrung 5 in dem Hohlkammerprofil 2 befestigbar ist. Außenseitig sind an dem Scharnier 1 Zapfen 6 angeordnet, die durch zugeordnete Öffnungen 7 des Zwischenstücks 3 hindurchtreten und in Ausnehmungen 8 des Hohlkammerprofils 2 eingreifen können. Das Scharnier 1 ist durch Befestigungsschrauben 9, die zugeordnete angepasste Innengewinde 10 des Zwischenstücks 3 durchgreifen, an dem Hohlkammerprofil 2 befestigbar. Hierzu sind an dem Hohlkammerprofil 2 ebenfalls Vorbohrungen 5 vorgesehen. Sowohl die Halteschraube 4 als auch die Befestigungsschrauben 9 sind als selbstschneidende Schrauben ausgebildet, die gegenüber den Vorbohrungen 5 ein Übermaß aufweisen und in diese durch Eindrehen ein Innengewinde hineinschneiden. Die Zapfen 6 sind so ausgebildet, dass sie die zugeordneten Öffnungen 7 des Zwischenstücks 3 spielfrei durchgreifen und mit Übermaß in die Ausnehmungen 8 des Hohlkammerprofils 2 einpressbar sind. Im montierten Zustand befinden sich das Zwischenstück 3 mit dem Hohlkammerprofil 2 und dem Scharnier 1 jeweils an gegenüberliegenden parallelen Seiten 11, 11‘ jeweils flächig in Anlage. Zusätzlich ist der Aufnahmekörper des Scharniers 1 so ausgebildet, dass er an der nicht dargestellten Rückseite eine Ausnehmung aufweist, in die das Zwischenstück 3 formschlüssig entlang der Achse der Zapfen 6 einschiebbar ist. Damit umgreift das Scharnier 1 im montierten Zustand das Zwischenstück 3 zusätzlich zum flächigen Kontakt auch umlaufend, was eine verbesserte Kraftübertragung ermöglicht. Das Scharnier 1 weist in einem die Halteschraube 4 überdeckenden Bereich ein Loch 12 auf, durch das die Halteschraube 4 betätigbar ist.
In der 2 ist die Rückansicht des Scharniers 1 aus der 1 dargestellt. Hierbei sind die Befestigungsschrauben 9 vollständig in den Aufnahmekörper des Scharniers 1 eingedreht, so dass das Scharnier 1 vollständig zusammengesetzt werden kann. Zwischen den beiden endseitigen Bandrollen 13 des Aufnahmekörpers ist schwenkbeweglich das Türflügelteil 14 des Scharniers 1 angeordnet. An der hier sichtbaren Ausnehmung der Rückseite des Scharniers 1 sind Stützrippen 15 sichtbar, die die Anlagefläche für die dem Scharnier 1 zugewandte Seite 11 des Zwischenstücks 3 bilden. Die Stützrippen 15 bilden eine stabile und materialsparende Innenkonstruktion des Aufnahmekörpers des Scharniers 1. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden Kräfte von den Stützrippen 15 nicht direkt auf das Hohlkammerprofil 2 übertragen, sondern durch das Zwischenstück vermittelt und verteilt.
In der 3 ist die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt, wobei sowohl das zargenseitige Hohlkammerprofil 2 als auch das – ebenfalls als Hohlkammerprofil ausgebildete – Türflügelelement 16 horizontal aufgeschnitten dargestellt sind. Es ist erkennbar, dass in einer der Kammern des Hohlkammerprofils 2 ein metallisches Verstärkungselement 17 angeordnet ist, in das die Schrauben 4, 9 sowie die Zapfen 6 eingreifen. Das Verstärkungselement 17 ist als gekantetes Rechteckprofil in das Hohlkammerprofil 2 eingesetzt. Weiterhin zeigt das Hohlkammerprofil 2 in diesem Ausführungsbeispiel einzelne, Hohlkammern abtrennende Zwischenwände, die parallel zu den Achsen der Schrauben 4, 9 und Zapfen 6 verlaufen und so zwischen dem Verstärkungselement 17 und dem Zwischenstück 3 angeordnet sind, dass ihre Verlängerungen die jeweiligen Kontaktflächen des Hohlkammerprofils 2 mit dem Zwischenstück 3 bzw. dem Verstärkungselement 17 schneiden. Hierdurch ist das Hohlkammerprofil 2 intern besonders gut gegen eine Vorspannung zwischen Zwischenstück 3 und Verstärkungselement 17 ausgestattet. Insbesondere bilden dabei mehrere Zwischenwände einen durchgängigen geradlinigen Steg.

Claims

Anordnung eines Scharniers (1) an einem Hohlkammerprofil (2), wobei zwischen dem Scharnier (1) und dem Hohlkammerprofil (2) ein Zwischenstück (3) angeordnet ist, wobei das Zwischenstück (3) mit einer Halteschraube (4) an dem Hohlkammerprofil (2) gehalten ist, wobei das Scharnier (1) Zapfen (6) aufweist, die zugeordnete Öffnungen (7) des Zwischenstücks (3) durchgreifen und in Ausnehmungen (8) des Hohlkammerprofils (2) eingreifen, wobei das Scharnier (1) durch Befestigungsschrauben (9), die zugeordnete angepasste Innengewinde (10) des Zwischenstücks (3) durchgreifen, an dem Hohlkammerprofil (2) befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteschraube (4) und/oder die Befestigungsschrauben (9) als selbstschneidende Schrauben ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (6) die Öffnungen (7) spielfrei durchgreifen und spielfrei in die Ausnehmungen (8) eingreifen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (3) formschlüssig in eine Nut oder Ausnehmung des Scharniers (1) eingesetzt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (3) flächig mit dem Hohlkammerprofil (2) und dem Scharnier (1) an gegenüberliegenden parallelen Seiten (11, 11‘) in Anlage ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (11‘) zwischen dem Hohlkammerprofil (2) und dem Zwischenstück (3) größer ist als die Anlagefläche (11) zwischen dem Zwischenstück (3) und dem Scharnier (1).
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (1) in einem die Halteschraube (4) überdeckenden Bereich ein Loch (12) aufweist, durch das die Halteschraube (4) betätigbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (2) ein Kunststoffprofil mit Wabenstruktur ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlkammerprofil (2) ein Verstärkungselement (17) angeordnet ist, in das die Halteschraube (4), die Befestigungsschrauben (9) und/oder die Zapfen (6) eingreifen.