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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eckverbindungselement, insbesondere ein Eckverbindungselement für Eckverbindungen bzw. Gehrungseckverbindungen von Profilen bzw. Zargen. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Eckverbindung und auf ein Verbindungselement für Profilelemente und auf eine Profilverbindung bzw. eine Zargenverbindung mit einem derartigen Eckverbindungselement. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verbinden von Profilen bzw. zur Montage von Zargen.
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Bei der Herstellung von Zargen, z.B. für Türen, Fenster usw., oder bei einer Eckverbindung von Profilelementen müssen die einzelnen Zargenelemente bzw. Profilelemente, die z.B. als längliche Profilelemente oder Leisten, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, ausgebildet sind, an den Ecken bzw. über Eck verbunden werden. Eine Zarge kann dabei Seitenteile, ein Bodenteil, und ein Kopfteil umfassen. Mit anderen Worten müssen die Zargenelemente bzw. Profileelemente oder Leisten über Eck miteinander verbunden werden.
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Dabei werden die Zargenelemente bzw. Profileelemente mittels einer Gehrung an den Ecken aneinandergesetzt. Zur Verbindung dienen üblicherweise ein Eckwinkel bzw. ein Eckverbindungselement oder mehrere Eckwinkel bzw. Eckverbindungselemente. Der Eckwinkel bzw. das Eckverbindungselement wird jeweils in Verbindungsaussparungen bzw. Verbindungskanäle der über Eck zu verbindenden Zargenelemente bzw. Profilelemente eingeführt. Die Verbindungsaussparungen bzw. Verbindungskanäle sind üblicherweise von den Enden der Zargenelemente her zugänglich. Anschließend wird der Eckwinkel bzw. das Eckverbindungselement mittels mehrerer Schrauben oder anderer Befestigungselemente in jedem Zargenelement fixiert, sodass die Zargenelemente an der Gehrung exakt bündig sind und die Zargenelemente somit aneinander dauerhaft und stabil fixiert werden.
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Dabei sind bisher mindestens 4 Schrauben pro Befestigungselement nötig, um eine ausreichende Verbindungsstabilität zwischen Eckwinkel und Zargenelement zu gewährleisten, und um zu verhindern, dass sich die Zargenelemente bzw. Profilelemente aufgrund von Toleranzen der Verbindungskanäle bzw. der Eckwinkel wieder gegeneinander verschieben. Die Befestigung der Eckwinkel in den Zargenelementen erfolgt also an mindestens zwei Punkten vorzugsweise über Kraftschluss.
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DE 40 12 808 A1 zeigt ein Verbindungsformstück für Bauprofile, bei dem ein Flachwinkel eine großflächige Aussparung aufweist, in die ein speziell an die Kontur der Aussparung angepasstes federelatisches Element eingesetzt wird.
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DE 75 11 459 U1 zeigt eine Eckverbindung für Rahmenleisten eines Fenster- oder Türelements, bei dem ein Winkel Aussparungen und vorstehende Vorsprünge aufweist, die zum Verhaken in einem Profil vorgesehen sind.
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DE 200 02 903 U1 zeigt ein Fensterrahmen-Eckverbinder, bei dem von einer Seitenfläche eines Flachwinkels Federelemente hervorstehen.
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DE 298 17 926 U1 zeigt einen Eckwinkel, bei dem ein Federelement mit mehreren Vorsprüngen in einer Aussparungskontur eines Eckwinkels eingesetzt ist.
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FR 2 225 605 A1 zeigt einen Eckwinkel mit verschiedenen Aussparungen und Vorsprüngen.
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DE 88 16 799 U1 zeigt einen Steckverbinder für Hohlprofile, bei dem Rückhaltenasen von Seitenflächen eines Steckverbinders abstehen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Montageaufwand beim Herstellen einer Zarge bzw. beim Verbinden von Profilelementen zu verringern. Genauer gesagt, ist es eine Aufgabe, die Montage bzw. das Verbinden zu vereinfachen und den zeitlichen Aufwand bei der Montage bzw. beim Verbinden zu verringern.
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Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, die Stabilität der Eckverbindung einer Zarge bzw. die Eckverbindung von Profilelementen zu erhöhen.
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Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der erforderlichen Schrauben pro Befestigungselemente zum Verbinden der Zargenelemente bzw. der Profilelemente zu reduzieren.
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Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, bei der Montage eine selbsthaltende Eckverbindung an der Gehrung der Zarge bzw. der Profilelemente zu ermöglichen, um die Passgenauigkeit zu erhöhen und den Aufwand für die Verbindung zu reduzieren.
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Schließlich ist es eine Aufgabe der Erfindung, die gleichen oder universelle Eckverbindungselemente bzw. Eckwinkel für verschiedene Zargenelemente bzw. Profilelemente, insbesondere Zargenelemente bzw. Profilelemente mit unterschiedlich ausgebildeten Verbindungskanälen bzw. Verbindungsaussparungen zu verwenden.
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Die Aufgaben werden jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Eckverbindungselement für eine Eckverbindung von Profilelementen einen Winkel mit wenigstens zwei Schenkeln und wenigstens eine Kralle, wobei zumindest einer der Schenkel eine Kralle aufweist, die teilweise vom Schenkel hervorsteht.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Schraube bzw. ein Befestigungselement durch eine Kralle zu ersetzen, die an dem Schenkel des Winkels des Eckverbindungselements angebracht ist, und über den Schenkel, genauer gesagt über den Querschnitt oder die Breite des Schenkels, hinaus bzw. hervorsteht. Wenn ein derartiges Eckverbindungselement in einen Verbindungskanal bzw. eine Verbindungsaussparung eines Zargenelements bzw. Profilelements eingeführt wird, wird die hervorstehende Kralle gegen eine Innenseite der Verbindungsaussparung bzw. des Verbindungskanals gedrückt. Die Kralle ist bis zu einem gewissen Grad flexibel. Durch das Hineindrücken der Kralle in den Kanal bzw. die Aussparung des Profils entsteht eine Andruckkraft zwischen Eckverbindungselement und Zargenelement bzw. Profilelement.
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Diese Andruckkraft verklemmt das Eckverbindungselement in dem Verbindungskanal und es wird dadurch fixiert. Ein Auseinanderrutschen der Zargenelemente bzw. Profilelemente wird dadurch verhindert. Eine Schraube oder ein anderes Befestigungselement ist deshalb nicht mehr nötig. Mit anderen Worten ist der Winkel in den Zargenprofilen bzw. Profilelementen selbsthaltend und die Zargenelemente bzw. Profilelemente werden dadurch an der Gehrung fixiert. Die Kralle kann somit auch als Verklemmelement bezeichnet werden, weil die Eckwinkel selbsthaltend im Verbindungskanal verklemmen und die Gehrung der Profile nicht mehr von Hand zusammengepresst werden müssen, bis die Klemmschrauben angezogen sind. Die Kralle ist also harpunenartig oder als Widerhaken ausgebildet und verkrallt sich in der Verbindungsaussparung bzw. im Verbindungskanal der zu verbindenden Profilelemente bzw. Zargenelemente.
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Die Kralle kann auch ein Element sein, durch welches sich das Eckverbindungselement in den Zargenelementen bzw. Profilelementen verspreizt bzw. verstemmt. Dies geschieht dadurch, dass das hervorstehende Ende der Kralle in der Richtung, in die der eingesetzte Schenkel wieder aus dem Zargenelement bzw. Profilelement herausgezogen würde, in das Material des Zargenelements bzw. Profilelements teilweise eindringt. Dadurch erhöht sich die Reibung zwischen der Kralle bzw. dem Eckverbindungselement und dem Zargenelement bzw. Profilelement deutlich. Das Material des Zargenelements bzw. Profilelements wird somit plastisch verformt. Dafür ist es besonders vorteilhaft, wenn das Material der Kralle bzw. des Schenkels eine höhere Festigkeit als das Material des Zargenelements bzw. Profilelements aufweist. Die Kralle kann in diesem Fall auch als Verstemmelement bezeichnet werden.
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Durch das erfindungsgemäße Eckverbindungselement wird die Anzahl zusätzlicher Befestigungselemente um mindestens 50 Prozent (z.B. von 4 auf 2) pro Eckverbindungselement reduziert. Durch die Krallen entsteht zusätzlich zum Formschluss durch die Befestigungselemente ein Kraftschluss zwischen dem Eckverbindungselement und den Zargenelementen bzw. Profilelementen. Durch die widerhakenartigen oder harpunenartigen Krallen ist es möglich, durch Einschlagen der Schenkel des Eckverbindungselements in die Zargenelemente bzw. Profilelemente sofort eine Fixierung der Zarge bzw. der Eckverbindung der beiden Zargenprofile bzw. der Profilelemente zu erhalten und diese nahezu unlösbar zusammenzufügen (z.B. mittels eines Gummihammers). Bei üblichen Eckverbindungselementen, die lediglich Klemmschrauben aufweisen, muss die Gehrung händisch, d.h. manuell von Hand, zusammengepresst werden, bis die Klemmschrauben festgezogen sind. Somit kann durch das erfindungsgemäße Eckverbindungselement die Montagezeit um mindestens ca. 50 Prozent reduziert werden. Die zusätzliche kraftschlüssige Verschraubung dient einer weiteren Sicherung und dauerhaften Stabilisierung für eine höhere Belastbarkeit der Profilverbindungen.
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Der Winkel ist als Flachwinkel, vorzugsweise aus Stahl oder einem geschnittenen Strangpressprofil aus Aluminium, ausgebildet. Der Flachwinkel kann eine an das Profil bzw. den Verbindungskanal angepasste Dicke aufweisen. Die Kralle kann als Federband, aus Federstahl, bzw. federnd ausgebildet sein.
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Wenigstens ein Schenkel weist eine Aussparung auf, in die eine Kralle eingesetzt ist. Es ist jedoch auch möglich, dass nur ein Schenkel eine Aussparung aufweist, in die eine Kralle eingesetzt ist. Eine derartige Ausgestaltung kann angewendet werden, wenn beispielsweise das andere Zargenelemente bzw. Profilelement andersartig befestigt ist. Die Krallen können auch in die Aussparung geklebt, verkeilt, verpresst und/oder angeformt sein.
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Die Aussparung ist bevorzugt ausgehend von der Innenseite und/oder der Außenseite der Schenkel ausgebildet. Die Aussparung kann zur Innenseite des Schenkels und/oder zur Außenseite offen sein.
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Die Kralle steht bevorzugt in Richtung der Innenecke des Winkels vom Schenkel harpunenartig hervor. D.h. die Kralle steht so von dem Schenkel hervor, dass sie in Einführrichtung in das Profilelement flexibel an den Schenkel bzw. die Aussparung gedrückt wird, um ein Einführen zu ermöglichen, jedoch in eine Richtung, bei der das Eckverbindungselement aus dem Profilelement herausgezogen wird, nicht flexibel ist und somit ein Herausziehen erschwert. Dadurch wird auf besonders vorteilhafte Weise erreicht, dass sich das Eckverbindungselement leicht in die dafür vorgesehenen Verbindungsaussparungen bzw. Verbindungskanäle der Zargenelemente bzw. Profilelemente einführen lässt, und dass gleichzeitig der Kraftaufwand beim Versuch, das Eckverbindungselement wieder herauszuziehen, erhöht wird. Mit anderen Worten verklemmt sich die Kralle beim Herausziehen des Schenkels des Eckverbindungselements aus der Verbindungsaussparung noch weiter in der Verbindungsaussparung. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise das Eckverbindungselement fest im Zargenelement bzw. Profilelement ohne weitere Befestigungselemente gehalten werden, ohne herauszufallen, wobei die Profilverbindung stabil zusammengefügt ist.
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Ein erstes Ende der Kralle ist aufgewickelt und in einen zylinderförmig ausgesparten Bereich im Schenkel eingesetzt bzw. eingespannt, sodass sie in der erforderlichen Position fixiert ist. Die Aussparung weist einen länglichen Bereich und den zylinderförmigen Bereich auf.
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Die Kralle kann in einer Richtung senkrecht zur Richtung, in die die Kralle vom Schenkel hervorsteht, vollständig in die Aussparung eingelassen sein. Mit anderen Worten kann die Breite der Kralle einer Dicke des Schenkels entsprechen oder eine leicht geringere Breite aufweisen, um somit nicht über die Flächen der Oberseite bzw. Unterseite des Winkels hervorzustehen. Anstatt des länglichen Bereichs kann die Kralle auch einen keilförmigen Bereich und einen zylinderförmigen Bereich aufweisen. Dadurch steht das Federband nicht über die Oberseite und/oder Unterseite des Schenkels hervor, wodurch eine kompakte Bauweise des Eckverbindungselements erreicht wird. Durch eine beidseitige Bündigkeit wird die Passgenauigkeit im Verbindungskanal erhöht und eine größtmögliche Angriffsfläche für die Kralle erreicht.
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Der Winkel kann rechtwinklig sein und die von der Innenseite der Schenkel hervorstehenden freiliegenden Enden der Krallen können zueinander gerichtet sein. Die von der Innenseite der Schenkel hervorstehenden freiliegen Enden der Krallen können auch zur Symmetrieachse des Winkels gerichtet sein. Für spezielle Eckverbindungen für Zargen kann der Winkel auch ein spitzer oder stumpfer Winkel sein.
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Somit wird auf besonders vorteilhafte Weise erreicht, dass die Reibungskraft zwischen den Enden der Krallen und dem Zargenelement bzw. Profilelement erhöht wird, wodurch ein besonders effizientes Verklemmen des Eckverbindungselements im Zargenelement erreicht wird.
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Die Kralle ist im zylinderförmigen Bereich der Aussparung befestigt, d.h. positio niert und verklemmt, bzw. vorzugsweise am Schenkel anliegend und liegt im länglichen Bereich der Aussparung im Wesentlichen frei.
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Dadurch wird die Kralle einerseits im zylinderförmigen Bereich der Aussparung stabil gehalten und kann durch das Freiliegen im länglichen Bereich leicht elastisch verbogen werden. Dadurch kann der Kraftaufwand beim Einführen in den Verbindungskanal des Profilelements bzw. Zargenelements verringert werden.
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Vorzugsweise sind die länglichen Bereiche der Aussparungen in den Schenkeln des Winkels zueinander gerichtet bzw. weisen diese den gleichen Winkel zum jeweiligen Schenkel auf.
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Zumindest ein Schenkel weist vorzugsweise ein Befestigungselement zum weiteren Verspannen des Eckverbindungselements in den Profilelementen bzw. Zargenelementen auf, um die Stabilität der Eckverbindung zu erhöhen und dauerhaft zu sichern.
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Jeder Schenkel kann vorzugsweise ein Durchgangsloch bzw. Durchgangsbohrung mit Innengewinde zum Einsetzen eines Befestigungselements, z.B. einer Schraube aufweisen.
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Mittels des zusätzlichen Befestigungselements, wie z.B. einer Schraube, kann der Schenkel an einem zweiten Punkt im Verbindungskanal des Profilelements bzw. Zargenelements befestigt werden. Zusätzlich können dadurch die Zargenelemente bzw. Profilelemente am Spiegel der Gehrung bzw. den Ansichtsflächen der Profile, bündig bzw. passgenau ausgerichtet werden. Somit kann die Stabilität und Passgenauigkeit der Eckverbindung weiter erhöht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist eine Zarge bzw. eine Eckverbindung zumindest ein Eckverbindungselement und zumindest zwei Zargenelemente bzw. Profilelemente mit jeweils einer kanalförmigen Verbindungsaussparung auf, wobei die Schenkel des Eckverbindungselements jeweils in die Verbindungsaussparungen der Zargenelemente bzw. Profilelemente eingesetzt sind und das Eckverbindungselement mittels der Enden der Krallen in den Verbindungsaussparungen verklemmt ist.
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Die Verbindungsaussparung kann eine längliche Form aufweisen und/oder ein Querschnitt der Verbindungsaussparung kann im Wesentlichen einem Querschnitt des Schenkels entsprechen.
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Bevorzugt kann zusätzlich ein Klebstoff in die Verbindungsaussparungen und/oder zwischen den Schnittkanten der Profilelemente bzw. der Zargenelemente eingebracht sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Profilelementen mit einer kanalförmigen Verbindungsaussparung unter Verwendung von zumindest einem Eckverbindungselement die folgenden Schritte auf: Einsetzen der Schenkel des Eckverbindungselements in die jeweiligen Verbindungsaussparungen der Profilelemente, sodass sich die Enden der Krallen in den Verbindungsaussparung verklemmen und die Profilelemente dadurch am Eckverbindungselement fixiert werden; Ausrichten der Profilelemente zueinander.
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Bevorzugt weist das Verfahren weiter den Schritt eines zusätzlichen Fixierens des Eckverbindungselementes in den Verbindungsaussparungen auf, wobei das zusätzliche Fixieren durch Einsetzen von Schrauben in die Durchgangslöcher bzw. Durchgangsbohrungen der Schenkel und anschließendem Verschrauben erfolgt.
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Bevorzugt weist das Verfahren weiter die folgenden Schritte: Aufbringen von Klebstoff, vorzugsweise eingefärbt passend zur dekorativen Oberfläche der Profile, auf die Schnittflächen bzw. Fügeflächen der Profile, sowie in die Bereiche der Verbindungskanäle der Eckverbindungselemente; Entfernen des überschüssigen Klebers und Reinigen der Sichtflächen der Profile.
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Nach Aushärtung des Klebers besitzt die Profilverbindung die höchste Festigkeit, als Kombination aus formschlüssiger sowie kraftschlüssiger Verbindung und Klebeverbindung.
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Mit der grundsätzlichen Idee der Erfindung ist auch eine geradlinige Verbindung von Profilelementen möglich. Dann ist das Eckverbindungselement nicht als Winkel sondern als Verbindungssteg ausgebildet, in dem wenigstens eine Kralle angeordnet ist. Dabei umfasst ein Verbindungselement für Profilelemente einen geradlinigen Verbindungssteg und wenigstens eine Kralle, wobei an zumindest einem Ende des Verbindungsstegs wenigstens eine Kralle angebracht ist, die teilweise vom Verbindungssteg hervorsteht. Die anderen in Bezug auf das Eckverbindungselement genannten Merkmale sind auch auf den geradlinigen Verbindungssteg anwendbar.
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Dadurch können Profilelemente bzw. Zargenelemente auch geradlinig schnell und einfach miteinander verbunden werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
- 1A ist eine Draufsicht eines Eckverbindungselements gemäß einer Ausführungsform.
- 1B ist eine Draufsicht, die einen Ausschnitt eines Schenkels eines Eckverbindungselements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
- 1C ist eine perspektivische Ansicht einer Kralle gemäß einer Ausführungsform.
- 1D ist eine perspektivische Ansicht eines Eckverbindungselements gemäß einer Ausführungsform.
- 1E ist eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Eckverbindungselements,
- 2 und 3 sind perspektivische Ansichten einer Eckverbindung von Profilelementen mit einem darin eingesetzten Eckverbindungselement gemäß Ausführungsformen der Erfindung. 2 zeigt die Profile von einer Oberseite. 3 zeigt Profile von einer Rückseite bzw. Unterseite
- 4 ist eine Schnittansicht eines Profilelements mit eingesetzten Eckverbindungselementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile und Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1A zeigt ein Eckverbindungselement 10 für eine Zarge bzw. für eine Eckverbindung von Profilelementen mit einem Winkel 100. Der Winkel 100 weist zwei längliche Schenkel 110, 120 auf. In einer Ausführungsform sind die Schenkel 110, 120 rechtwinklig zueinander angeordnet. D.h. der Winkel 100 weist 90° auf.
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Die Schenkel weisen jeweils eine Innenseite 111, 121, eine Außenseite 112, 122, eine Oberseite 113, 123 sowie eine Unterseite (nicht gezeigt) auf. Die Schenkel sind an einem Ende am Winkel 100 miteinander verbunden. Das andere Ende 114, 124 der Schenkel 110, 120 ist freiliegend. Die Schenkel 110, 120 können im Wesentlichen dieselbe Länge aufweisen. Gemäß anderer Ausführungsformen können die Schenkel 110, 120 auch verschieden lang ausgebildet sein. Die Schenkel 110, 120 sind gemäß einer Ausführungsform einstückig ausgebildet.
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Das Eckverbindungselement 10 weist ferner zwei Krallen 210, 220 auf, wobei an jedem Schenkel 110, 120 jeweils eine Kralle 210, 220 angebracht ist. Die Krallen 210, 220 stehen über die Innenseite 111, 121 der Schenkel 110, 120 hervor. Die Krallen 210, 220 können ganz oder teilweise über die Innenseite 111, 121 hervorstehen. Anders gesagt ist der Querschnitt des Eckverbindungselements 10 an dieser Stelle aufgrund der hervorstehenden Krallen 210, 220 vergrößert gegenüber Stellen, an denen die Krallen 210, 220 nicht vorhanden sind, bzw. nicht hervorstehen.
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Gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform weist lediglich ein Schenkel 110, 120 eine Kralle 210, 220 auf, die vom Schenkel 110, 120 hervorsteht, bzw. nicht alle Schenkel 110, 120 des Winkels 100 weisen eine Kralle 210, 220 auf.
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Wie in 1A gezeigt, weisen die Schenkel 110, 120 jeweils eine Aussparung 115, 125 auf, in die jeweils eine Kralle 210, 220 eingesetzt ist. Wie in 1A zu erkennen ist, sind die Aussparungen 115, 125 ausgehend von den Innenseiten 111, 121 ausgebildet und erstrecken sich schräg in Richtung zur Außenseite 112, 122 der Schenkel 110, 120. Mit anderen Worten ist die Aussparung 115, 125 lediglich zur Innenseite 111, 121 des Schenkels 110, 120 offen. Die Aussparung 115, 125 kann sich, wie in 1A gezeigt von der Oberseite 113, 123 des Schenkels 110, 120 bis hin zur Unterseite des Schenkels 110, 120 erstrecken. D.h., die Aussparung 115, 125 kann sich über die gesamte Dicke D (in 1D gezeigt) des Schenkels 110, 120 erstrecken. In anderen Ausführungsformen kann sich die Aussparung 115, 125 nur über einen Teil der Dicke D des Schenkels 110, 120 erstrecken und nicht bis zur Unterseite bzw. zur Oberseite 113, 123 des Schenkels 110, 120 reichen.
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Wie in 1A gezeigt, stehen die Krallen 210, 220 jeweils mit Bezug auf eine Längsrichtung der Schenkel 110, 210 teilweise in Richtung der Innenecke 130 des Winkels 100 hervor. Die Kralle 210, 220 steht also, ausgehend von der Aussparung 115, 125 vom Ende 114, 124 des Schenkels 110, 120 hervor.
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Wie in 1A gezeigt, sind die Krallen 210, 220 zueinander ausgerichtet bzw. stehen in eine Richtung zueinander von den Innenseiten 111, 121 hervor.
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Wie in 1A gezeigt, sind die Schenkel 110, 120 im Wesentlich gleich bzw. symmetrisch ausgebildet. Die Schenkel 110, 120 können jedoch auch verschieden ausgebildet sein. Die Schenkel können z.B. unterschiedlich lang sein, einen anderen Querschnitt und verschiedene Ausmaße aufweisen.
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Gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform weist zumindest ein Schenkel 110, 120 eine Aussparung 115, 125 auf, die ausgehend von der Außenseite 112, 122 des Schenkels 110, 120 ausgebildet ist, bzw. zumindest ein Schenkel 110, 120 weist eine Kralle 210, 220 auf, die von der Außenseite 112, 122 des Schenkels 110, 120 hervorsteht.
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1B zeigt einen Ausschnitt des Schenkels 120. Der Schenkel 120 und der Schenkel 110 können im Wesentlichen symmetrisch zum Winkel 100 ausgebildet sein. Eine Beschreibung des Schenkels 110 ist deshalb weggelassen.
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Wie in 1B gezeigt, weist die Aussparung 125 einen zylinderförmigen bzw. tonnenförmigen Bereich 1251 und einen davon ausgehenden länglichen Bereich 1252 auf. Der zylinderförmige Bereich 1251 ist im Schenkel 120 innenliegend. Der längliche Bereich 1252 ist an seinem ersten Ende mit dem zylinderförmigen Bereich 1251 verbunden und ist an seinem zweiten Ende zur Innenseite 121 des Schenkels 120 hin offen bzw. freiliegend.
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1C ist eine perspektivische Ansicht der Kralle 220. Die Kralle 210 ist im Wesentlichen entsprechend zur Kralle 220 ausgebildet und eine Beschreibung davon ist weggelassen. Wie in 1C gezeigt, ist die Kralle 220 bandförmig ausgebildet. Die Kralle 220 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material ausgebildet bzw. ist federnd, beispielsweise aus Federstahl. Die Kralle kann aufgrund ihres Materials, ihrer Lage und/oder Länge federnd sein. Besonders vorzugsweise ist die Kralle 220 aus Stahl bzw. Federstahl ausgebildet.
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In Längsrichtung weist die bandförmige Kralle 220 ein erstes, gewickeltes Ende 221 und ein zweites, freies Ende 222 auf. Das erste Ende 221 ist um eine Achse in der Richtung der Breite B des Bandes teilweise aufgewickelt. Die Kralle 220 weist ferner einen nicht aufgewickelten Bereich 223 auf. Der nicht aufgewickelte Bereich 223 ist im Wesentlichen leistenförmig bzw. riegelförmig und ist flach.
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Wie in 1B gezeigt, ist die Kralle 220 in die Aussparung 125 eingesetzt. Genauer gesagt, ist das aufgewickelte Ende 221 der Kralle 220 in den zylinderförmig ausgesparten Bereich 1251 eingesetzt. Der nicht aufgewickelte Bereich 223 der Kralle 220 ist in den länglichen Bereich 1252 der Aussparung 125 eingesetzt, wobei das freie bzw. freiliegende Ende 222 der Kralle 210, 220 von der Innenseite 121 des Schenkels 120 hervorsteht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Kralle 220 ohne herauszufallen oder herauszurutschen in der Aussparung 125 gehalten werden, indem das erste Ende 221 mit einem Radius gewickelt wird, der etwas größer als der Radius des zylinderförmigen Bereichs 1251 der Aussparung 125 ist. Beim Einführen der Kralle 220 von der Oberseite 123 oder von der Unterseite des Schenkels 120 aus in die Aussparung 125 kann die Wicklung im Bereich des ersten Endes 221 gleichzeitig zusammen gedrückt werden, sodass der Radius der Wicklung kleiner wird als der Radius des zylinderförmigen Bereichs 1251. So kann die Kralle 220 vollständig in die Aussparung 125 eingesetzt werden. Sobald die Kralle 220 vollständig eingeführt ist, entspannt sich die Wicklung im Bereich des ersten Endes 221 aufgrund der Rückstellkraft des Materials der Kralle 220 wieder und übt eine Druckkraft auf die Innenseite des Schenkels 120 bzw. der Aussparung 125 im Bereich des zylinderförmigen Bereichs 1251 aus. Aufgrund der dadurch entstehenden Reibungskraft zwischen Schenkel 120 und Kralle 220 bleibt die Kralle 220 eingesetzt bzw. eingespannt und dadurch dauerhaft befestigt. Mit anderen Worten liegt die Kralle 220 im zylinderförmigen Bereich 1251 am Schenkel 120 an.
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Zwischen der eingesetzten Kralle 220 und der Aussparung 125 kann sich im länglichen Bereich 1252 der Aussparung 125 zwischen dem Schenkel 120 und der Kralle 220 ein Spalt bzw. Raum 1253 ausbilden. Beim Einführen des Schenkels 120 in ein Profilelement bzw. Zargenelement wird die Kralle 220 in die in 1B eingezeichnete Pfeilrichtung elastisch verbogen, wodurch sich der Spalt bzw. Raum 1253 verringert bzw. ganz verschwindet. In 1B ist gezeigt, dass der Spalt bzw. Raum 1253 auf der zum Winkel 100 gerichteten Seite des nicht aufgewickelten Bereichs 223 der Kralle 220 ausgebildet ist. Dieser Spalt bzw. Raum 1253 bewirkt, dass sich beim Einführen des Schenkels 120 in ein Profilelement bzw. Zargenelement der nicht aufgewickelte Bereich 223 in der in 1B gezeigten Pfeilrichtung elastisch verformt, sodass der Schenkel 120 leicht in das Profilelement bzw. Zargenelement eingeführt werden kann. Beim Versuch, den Schenkel 120 wieder herauszuziehen, stößt der nicht aufgewickelte Bereich 223 jedoch gegen die Begrenzung der Aussparung im Schenkel 120, sodass ein Verbiegen des nicht aufgewickelten Bereichs 223 der Kralle 220 entgegen der Pfeilrichtung blockiert wird. Dadurch wird das Eckverbindungselement effektiv im Profilelement bzw. Zargenelement gehalten, wodurch die beiden Profile mit der Schnittkante zusammengepresst und fixiert werden.
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Ein Raum bzw. Spalt kann zusätzlich auch auf der zum freiliegenden Ende 124 gerichteten Seite des nicht aufgewickelten Bereichs 223 der Kralle 220 ausgebildet sein, sodass die Kralle im länglichen Bereich 1252 der Aussparung 125 freiliegt.
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1D ist eine perspektivische Ansicht eines Eckverbindungselements gemäß einer Ausführungsform.
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Wie in 1D gezeigt, ist der Winkel 100 vorzugsweise als Flachwinkel ausgebildet und ist weiter vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl oder Aluminium, ausgebildet. Der Winkel 100 kann z.B. aus einem geschnittenen Stangenpressprofil aus Aluminium ausgebildet sein, z.B. als Stanzteil oder als geschnittenes Strangpressprofil. Die Schenkel 110, 120 weisen jeweils ein teilweise oder ganz durchgehendes Loch bzw. eine Bohrung 310, 320 mit Innengewinde zum Einführen einer Schraube, z.B. einer Rundkopf- oder Madenschraube, auf. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. So können anstatt der Schrauben jegliche Art von Befestigungselementen verwendet werden, die dazu geeignet sind, das Eckverbindungselement 10 zusätzlich zu den Krallen 110, 120 in den Zargenelementen zu fixieren bzw. zu verspannen, bzw. das Eckverbindungselement 10 kraftschlüssig mit den Zargenelementen zu verbinden.
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Gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform weist der Winkel 100 lediglich ein weiteres Befestigungselement an einem der Schenkel 110, 120 auf. Ein Schenkel 110, 120 kann auch mehrere Krallen 210, 220 aufweisen, die einen Reibschluss mit dem Zargenelement in unterschiedliche Richtungen ermöglichen.
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Wie weiter in 1D gezeigt, entspricht die Breite B der Kralle 210, 220 bzw. des Federbands im Wesentlichen der Dicke D des Schenkels 110, 120. Ferner ist die Kralle 210, 220 in Richtungen senkrecht zur Richtung, in die die Kralle 210, 220 vom Schenkel 110, 120 hervorsteht, vollständig in die Aussparung 115, 125 eingelassen. Mit anderen Worten stehen die Krallen 210, 220 nicht über die Oberseite 123, 113 und nicht über die Unterseite der Schenkel 110, 120 hervor, sondem stehen lediglich an der Innenseite 111, 121 der Schenkel 210, 220 über.
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D.h., die Breite B der Krallen 210, 220 entspricht der Dicke D des Winkels 100 und die Krallen 210, 220 sind vollständig, vorzugsweise beidseitig flächenbündig, in die entsprechende Aussparung 115, 125 eingelassen.
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Wie ferner in 1D zu erkennen ist, sind die freiliegenden Enden 222, 212 der Schenkel hervorstehend und im Wesentlichen zueinander gerichtet. Ferner sind die länglichen Bereiche 1252, 1152 zueinander gerichtet und liegen an der schenkelendseitigen Innenseite der Aussparung 125 an.
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In 1E ist eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Eckverbindungselements 10 gezeigt, bei der anders als in 1A und ID, die länglichen Bereiche 1252, 1152 der Krallen 210, 220 auf der Innenseite der Aussparung 115, 125 liegen, die zum Winkel gerichtet ist. Weiter sind in dieser Ausgestaltung die Ecken des erfindungsgemäßen Eckverbindungselements 10 abgerundet. Dadurch wird das Handling der Eckverbindungselemente 10 insbesondere beim Einführen in die Profilelemente 41, 42 verbessert. Außerdem ist im Winkelzentrum, an der Position, an der die Schenkel 114, 124 aufeinandertreffen, eine Aussparung 225, vorzugsweise kreisrund, ausgebildet, die eine begrenzte Flexibilität der Schenkel zueinander ermöglicht.
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2 und 3 zeigen Ausschnitte einer Eckverbindung von Profilelementen in einer perspektivischen Ansicht.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, weist eine Eckverbindung 1 ein erstes Profilelement 41 und ein zweites Profilelement 42 auf, die an einer Ecke über eine Gehrung 12 miteinander verbunden sind. Die Profilelemente 41, 42 können aus Aluminium hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Profilelemente 41, 42 Strangpressprofile aus Aluminium.
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Die Profilelemente 41, 42 können Zargenelemente sein und Teil einer Zarge, insbesondere einer Türzarge oder Fensterzarge sein.
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Die Profilelemente 41, 42 sind mittels des Eckverbindungselements 10 miteinander verbunden. Die Profilelemente 41, 42 weisen jeweils Verbindungsaussparungen 411, 421 auf. Die Verbindungsaussparungen 411, 421 können, wie in 2 und 3 gezeigt, als Nut ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen können die Verbindungsaussparungen 411, 421 als Kanal oder Vertiefung am Profil der Profilelemente 41, 42 ausgebildet sein. Die Verbindungsaussparungen 411, 421 erstrecken sich jeweils von Ende der Profilelemente 41, 42 parallel zur Längsrichtung der Profilelemente 41, 42 von der Gehrung 12 weg.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, sind die Schenkel 110, 120 jeweils in die Verbindungsaussparungen 411, 421 eingeführt, sodass sich die Profilelemente 41, 42 an der Schnittfläche der Gehrung 12 treffen, d.h. sie sind an der Schnittfläche der Gehrung 12 zusammengefügt. Ferner sind die Krallen 210, 220 im gespannten bzw. verklemmten Zustand gezeigt, wobei die freiliegenden Enden 212, 222 der Krallen die Innenseite der Verbindungsaussparungen 411, 421 berühren und darauf eine Federkraft ausüben. Aufgrund der dadurch entstehenden Reibungskraft wird das Eckverbindungselement 10 in den Verbindungsaussparungen 411, 412 gehalten.
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Vorzugsweise ist ein Querschnitt der Verbindungsaussparungen 411, 421 größer als ein Querschnitt der Schenkel 110, 210 des Eckverbindungselements 10, jedoch kleiner als ein gesamter Querschnitt des Eckverbindungselements 10 an den Stellen, an denen die freiliegenden Enden 212, 222 der Krallen 210, 220 über die Innenseite 111, 121 der Schenkel 110, 120 hervorstehen. Dadurch wird erreicht, dass beim Einführen der Schenkel in die Verbindungsaussparungen 411, 421 die freiliegenden Enden 212, 222 zur Innenseite 111, 121 der Schenkel 110, 120 hin elastisch verbogen werden und somit eine Rücksprungkraft bzw. Federkraft auf die Profilelemente 41, 42 ausüben.
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Dadurch kann das Eckverbindungselement 10 für eine Vielzahl von verschiedenen Profilelemente 41, 42 verwendet werden, solange diese die obige Bedingung für den Querschnitt der Verbindungsaussparungen 411, 421 erfüllen. Durch die Federwirkung der Krallen können weiterhin Toleranzen innerhalb der Profile und deren Verbindungskanäle ausgeglichen werden, so dass dennoch eine passgenaue Verbindung erfolgen kann.
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Rundkopfschrauben oder Karosserieschrauben 311, 321, wie in 2 gezeigt, bzw. Madenschrauben 312, 322, wie in 3 gezeigt, fixieren die Schenkel 110, 120 des Eckverbindungselements 10 in den Verbindungsaussparungen 411, 421 der Profilelemente 41, 42 zusätzlich in einer zweiten Richtung durch Kraftschluss. Die zweite Richtung kann senkrecht zur ersten Richtung des durch die Krallen 210, 220 bewirkten Kraftschlusses sein und bewirkt eine Bündigkeit bzw. Ebenheit der Ansichtsflächen der Profile bzw. Spiegel der Zargenprofile.
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Die Lage und Positionierung der Krallen 210, 220 ist so gewählt, dass ein Einführen der Schenkel 110, 120 in die Verbindungsaussparung 411, 421 der Profilelemente 41, 42, die vorzugsweise als Verbindungskanäle ausgebildet sind, möglich ist.
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Die Lage und Positionierung der Krallen 210, 220 ist also so gewählt, dass ein Herausrutschen der Schenkel 110, 120 aus der jeweiligen Verbindungsaussparung 411,421 nicht möglich ist und eine harpunenförmige Verzahnung der Krallen 210, 220 im jeweiligen Verbindungskanal 411, 421 erfolgt.
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4 zeigt ein Profilelement 41 mit zwei eingesetzten Eckverbindungselementen 10a, 10b in einer Schnittansicht. Das Profilelement 41 ist Teil einer Zarge und mit einem weiteren Profilelement (nicht gezeigt) über die Eckverbindungselemente 10a, 10b über Eck verbunden. Die Eckverbindungselemente 10a, 10b sind in entsprechende Verbindungskanäle 421a, 421b eingesetzt bzw. eingespannt. Das Eckverbindungselement 10a weist einen Schenkel 120a mit einer Kralle 220a auf. Das Eckverbindungselement 10b weist einen Schenkel 120b mit einer Kralle 220b auf.
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Das Eckverbindungselement 10a wird zusätzlich mit einer Madenschraube 322a fixiert. Genauer gesagt drückt die Madenschraube 322a das Eckverbindungselement 10a im Verbindungskanal 421a gegen die beiden offenen Stege des Verbindungskanals 421a und sorgt dadurch für eine exakte Passung rechtwinklig zur Kralle 220a, die eine seitlichen Pressung erzeugt.
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Das Eckverbindungselement 10b kann zusätzlich mit einer Kopfschraube 321b fixiert werden. Genauer gesagt zieht die Kopfschraube 321b mit angepresster Scheibe (Bund) das Eckverbindungselement 10b gegen die beiden offenen Stege des Verbindungskanals 421b und sorgt dadurch ebenfalls für eine bündige Fixierung des Profilelements 41 an dem anderen, damit verbundenen Profilelement (nicht gezeigt) senkrecht zum Zargenspiegel bzw. der Schnittfläche der Zargenprofile und rechtwinklig zur seitlichen Fixierung und Positionierung durch die Kralle 220b.
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Die in 4 gezeigte Gehrungseckverbindung ermöglicht somit eine unsichtbare Pressverbindung (Formschluss) mit zusätzlicher unsichtbarer Verschraubung (Kraftschluss).
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Bei den in 2, 3 und 4 gezeigten Profilelementen 41, 42 kann zusätzlich ein eingefärbter Kleber, passend zur Oberfläche der Profilelemente in den Verbindungsaussparungen 411, 421 sowie zwischen den Schnittkanten der Profilelemente 41, 42, das heißt an der Gehrung 12 eingebracht werden, um dadurch die Stabilität der Gehrungseckverbindung zusätzlich zu erhöhen. Zusätzlich kann das Eckverbindungselement 10 in die Verbindungsaussparung 411, 421 verklebt werden.
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Die in den 2 und 3 gezeigten Eckverbindungen werden folgendermaßen montiert. Zunächst wird ein Eckverbindungselement 10 gemäß einer Ausführungsform bereitgestellt. Anschließend werden die Schenkel 110, 120 jeweils in die Verbindungsaussparungen 411, 421 der Profilelemente 41, 42 eingeführt. Das Einführen kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Schenkel 110, 120 in die Verbindungsaussparungen 411, 421 der Profilelemente 41, 42 mittels eines Hammers eingeschlagen werden. Beim Einschlagen verklemmen sich die Enden 222, 212 in den Verbindungsaussparungen 411, 421 und verhindern, dass das Eckverbindungselement 10 wieder aus den Profilelementen 41, 42 herausrutscht, bzw. dass die Zargenelemente 41, 42 auseinanderrutschen. Mit anderen Worten verstemmen die Krallen 210, 220 sich harpunenartig in den Verbindungsaussparungen 411, 421 der Profilelemente 41, 42. Das Eckverbindungselement 10 wird soweit eingeführt, bis die Profilelemente 41, 42 an der Gehrung 12 zusammenstoßen.
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Die Profilelemente 41, 42 sind durch das selbsthaltende Eckverbindungselement 10 bereits zu diesem Zeitpunkt fixiert und können so leichter weiterverarbeitet werden. Die Krallen 110, 120 ersetzen somit weitere Befestigungselemente, wie z.B. Schrauben. Dadurch kann das Eckverbindungselement 10 kostengünstiger hergestellt werden. Darüber hinaus sind die Krallen 110, 120 im zusammengebauten Zustand der Eckverbindung 1 weniger stark sichtbar, bzw. stehen weniger bzw. gar nicht aus den Verbindungsaussparungen 411, 421 hervor. Eine ästhetisch ansprechendere Gestaltung der Eckverbindung 1 kann somit erreicht werden.
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Anschließend werden die Profilelemente 41, 42 über jeweils mindestens ein weiteres Befestigungselement am Eckverbindungselement 10 fixiert bzw. befestigt. Die Profilelemente 41, 42 können mittels der Befestigungselemente gleichzeitig auch zueinander bzw. an der Gehrung 12 ausgerichtet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verbindungselement für Profilelemente einen Verbindungssteg und wenigstens eine Kralle 210, 220, wobei an zumindest einem Ende des Verbindungsstegs wenigstens eine Kralle 210, 220 angebracht ist, die teilweise vom Verbindungssteg hervorsteht.
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Mit anderen Worten können mit dem Verbindungselement gemäß der Ausführungsform zwei Profilelemente bzw. Zargenelemente auch geradlinig miteinander verbunden werden. Anders gesagt ist der Verbindungssteg ein Winkel gemäß einer Ausführungsform mit zwei Schenkeln 110, 120, die über einen Winkel von 180 Grad miteinander verbunden sind. D.h., die Enden des Verbindungsstegs entsprechen den Schenkeln 110, 120 des Winkels 100. Die weiteren Merkmale des Verbindungselements entsprechen den Merkmalen des Eckverbindungselements 10 und deren Beschreibung ist deshalb weggelassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Eckverbindungselement
- 12
- Gehrung
- 100
- Winkel
- 130
- Innenecke
- 110, 120
- Schenkel
- 111, 121
- Innenseiten
- 112, 122
- Außenseiten
- 113, 123
- Oberseiten
- 114, 124
- freiliegende Schenkelenden
- 115, 125
- Aussparungen
- 1152, 1252
- längliche Bereiche
- 1151, 1251
- zylinderförmige Bereiche
- 1253
- Spalt
- 210,220
- Krallen
- 221
- erstes, aufgewickeltes Ende
- 212, 222
- zweite, hervorstehende Enden
- 223
- nicht aufgewickelter Bereich
- 310, 320
- Durchgangslöcher, Durchgangsbohrungen
- 311,321,
- Kopfschrauben; Befestigungselemente
- 312, 322
- Madenschrauben; Befestigungselemente
- 41, 42
- Profilelemente
- 411,421
- Verbindungsaussparung
