DE19745685C1

DE19745685C1 - Schraubverbindungen von Rahmenprofilen wie Stoß- und Dauerverbindungen

Info

Publication number: DE19745685C1
Application number: DE1997145685
Authority: DE
Inventors: Felix Leeb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2017-10-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache Schraubverbindung von Rahmenprofilen.

Seit längerer Zeit sind verschieden geformte Rahmenprofile auf dem Markt. Dabei werden dann z. B. bei der Fertigung eines Rahmens oder dergleichen die erforderlichen Einzelteile durch bereits bekannte Schraubtechniken zusammengefügt. Bei einfachen Verbindungen kommen sogenannte Grundverbinder in Einsatz. Bei Verbindungen, bei welchen eine große Steifigkeit erreicht werden soll, kommen Stoßverbinder gleich Querverbinder oder Bolzenverbinder zum Einsatz. Beide Verbindungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß für die Einbringung der erforderlichen Verbindungsteile in den Rahmenprofilen eine Durchgangsbohrung mit erheblich großem Durchmesser erforderlich ist, um die in diese Ausnehmung einzufügenden Spannteile mit entsprechenden Eigenfestigkeiten einbringen zu können. Dadurch werden die Rahmenprofile einmal in ihrer Steifigkeit erheblich geschwächt. Außerdem ist für die Erstellung der Bohrungsausnehmungen eine große Antriebsmaschine erforderlich, wobei auch die Einbringung dieser großen Bohrungen ein zeitraubender Vorgang ist, da ja die Bohrung teilweise durch die volle Profilbreite eingebracht werden muß. Die Querbolzen müssen auch aus Stahl gefertigt sein, um die auftretenden Verspannkräfte aufnehmen zu können. Desweiteren sind Grundverbinder bekannt, mit welchen kraftschlüssige Verbindungen hergestellt werden können. Auch eine Verbindung mit Grundverbinder ist mit Nachteilen behaftet. Auch hier ist eine relativ große Bohrung erforderlich, zum andern können mit diesem Spannsystem selbst keine zu großen Anpreßkräfte erzeugt werden, wofür sich dann dieses System nur für einfache Verbindungen eignet. Ein weiterer wesentlicher Nachteil liegt darin, daß mit diesem Spannsystem nach erfolgtem Zusammenbau keine nachträgliche Montage von Teilen mehr möglich ist. Diese bekannten Systemverbindungen sind aus dem Katalog der Firma Bosch (Robert Bosch GmbH, Wernerstr. 51, 70469 Stuttgart/Feuerbach) mit dem Titel "Mechanik-Grundelemente" sowie aus dem Katalog MSI (MSI, Försterweg 12, 90537 Feucht) entnommen.

Aus der DE 93 04 054 U1 ist eine Verbindungseinrichtung für Profilteile bekannt, mit welcher unter Zuhilfenahme von Nutensteinen und einer Schraube sowie einer Zentrierhülse Profile in Querverbindung über ihre hinterschnittenen Längsnuten verbunden werden können. Dabei dient der eine Nutenstein, welcher sich in der Längsnut des sich in Verspannrichtung erstreckenden Profilstabs befindet, als eine Art plättchenähnliches Spannteil, wobei eine Seite in Keilform ausgebildet ist und die gegenüberliegende Seite eine gerade Anlagenfläche aufweist. Desweiteren ist eine durchgehende Bohrung vorhanden, in welche eine Schraube eingebracht ist, die beim Spannvorgang mit ihrem Gewinde in das Innengewinde des Nutensteins eingreift, der in der Längsnut des sich quer zur Schraube erstreckenden Profilstabs angeordnet ist. Dieses Spannteil wird beim Spannvorgang in der Verankerungsnut automatisch geringfügig verkantet. Durch diese punktartige geringfügige Verkantung können nur sehr geringe Kräfte aufgenommen werden.

Somit kann diese hier gezeigte Verbindung keinerlei Hinweis auf eine Abstützung eines Nutensteines in einer Profillängsnut durch einen leicht vorstehenden Bolzen, welcher nur im Kernbereich des Rahmenprofilstabes in dessen paßgenauer Ausnehmung rutschsicher verankert ist und somit als sicheres Widerlager dient, erbringen.

Aus der EP 0539 687 A1 ist eine Querverbindung für Profilstäbe für hinterschnittene Längsnuten bekannt. Dabei wird auch hier ein Nutenstein mit Innengewinde in der hinterschnittenen Längsnut des einen Profilstabs gehalten.

Bei dem in Stoßrichtung zu verspannenden Profilstab erfolgt die Spannkraftübertragung gleichfalls durch einen Schraubvorgang, wobei das in der hinterschnittenen Längsnut eingebrachte Zugglied mit einem Gewinde für die Aufnahme einer Schraube durchsetzt ist, die sich beim Spannvorgang in einer Winkelstellung von 30-60° auf ein in der Längsnut eingebrachtes zusätzliches Ankerteil abstützt. Dabei ist dieses Ankerteil mit einem quer vorstehenden Zapfen versehen, welcher in einer kreisrunden Ausnehmung im Kern des Profilstabs gehalten wird.

Auch dieses Verbindungssystem ist mit Nachteilen behaftet. Denn einerseits ist ein zusätzliches Ankerteil erforderlich und zum andern kann kein geradliniger Kraftfluß erzeugt werden, wodurch dann wiederum nur geringe Kräfte übertragen werden können.

Aus der DE AS 24 19 092 ist eine Vorrichtung zum lösbaren Festspannen eines Profilstabs an einem anderen Bauteil bekannt. Dabei kann durch Betätigung einer schräg angeordneten Spannschraube der Profilstab mittels eines Bolzens, der in einer hinterschnittenen Längsnut des Profilstabs gelagert ist und mit einem Hammerkopf an seinem einen Ende eine hinterschnittene Nut in den anderen Bauteil hintergreift, gegen das andere Bauteil verspannt werden.

Auch mit dieser Spannvorrichtung können nur geringe Kräfte übertragen werden, da aufgrund der schrägen Anordnung der Spannschraube kein geradliniger Kraftfluß auftritt.

Somit können aus allen drei Druckschriften keinerlei Hinweise auf eine einfache, geradlinige und auszugssichere Schraubverbindung für zwei Rahmenprofilstäbe abgeleitet werden, bei der nur in den Kernbereich eines Rahmenprofilstabs, quer zu dessen Längserstreckung eine paßgenaue Ausnehmung eingebracht ist, in der ein über die Ausnehmung leicht vorstehender Bolzen eingebracht ist, dessen in die Nut des Rahmenprofilstabs vorstehender Bereich einen beim Spannen der Verbindungsschraube als Widerlager dienenden Anschlag gegen das Verschieben eines Nutensteins in Richtung der Stoßstelle zwischen den beiden Rahmenprofilstäben bildet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache preisgünstigere Verbindung zu schaffen, mit welcher mit nur einem Spannsystem alle Teile ausreichend verbunden werden können und wobei v. a. nur eine verhältnismäßig kleine Bohrungsausnehmung in die Rahmenprofile eingebracht werden muß, wobei auch das Längenmaß der Bohrung auf ca. ein Drittel (entsprechend der Stärke des Profilkerns) reduziert ist und eine eventuell zusätzliche, nachträgliche Montage bei bereits zusammengebauten Teilen möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch Schraubverbindungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 2.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 und 4.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Zeichnungen dargestellt und beschrieben:

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Stoßverbindung von zwei Rahmenprofilen im Schnitt

Fig. 2 eine Querverbindung zweiseitig verspannt im Schnitt

Fig. 3 eine Querverbindung einseitig verspannt im Schnitt

Fig. 4 ein Rahmenprofil in der Draufsicht

Fig. 5 eine Seitenansicht im Schnitt

Bei der in Fig. 1 gezeigten Stoßverbindung werden in Verbindung der Nutensteine (1 + 2) sowie der Schraube (9) beide Teile verbunden. Der Nutenstein (1) weist eine durchgehende Bohrung (10) und der Nutenstein (2) ein durchgehendes Gewinde (11) auf. Dabei werden die beiden Nutensteine in den hinterschnittenen Nuten (3) der Rahmenprofile (4) durch eine in dessen Kernbereich (7) in deren paßgenaue Ausnehmung (6) durch einen in diese Ausnehmung eingebrachten Bolzen (5), der leicht vorsteht, (8a) auszugssicher gehalten. Dabei weisen die Nutensteine (1 + 2) im Bereich ihrer Anlage am Bolzen (5) eine Ausnehmung (13) in Form des Bolzenradius auf. Desweiteren ist der Bolzen (5) durch einen angebrachten Absatz bzw. einer Kerbe (12) welche als Anlagefläche dient, in der Bohrungsausnehmung (6) betreff Randabstand (8a) fixiert.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Querverbindung (gleich 90°-Verbindung) sind auch hier die Nutensteine (1) in der Längsnut (3) des hinterschnittenen Rahmenprofils (4) durch einen Bolzen (5) auszugssicher gehalten. Die Nutensteine (14) sind in der hinterschnittenen Quernut (3a) des Rahmenprofils (4) wie bekannt auszugssicher gehalten.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Querverbindung ist nur eine einseitige Verbindung gleich nach Fig. 2 angebracht, mit dem Zweck, daß die hinterschnittene Nut (3) für ein eventuelle Aufnahme einer Scheibe oder dergleichen frei bleibt, wobei dann diese einseitige Verbindung für diesen Zweck völlig ausreichend ist, da die Verspannkräfte immer noch höher als bei den derzeit bekannten Spannsystemen (Grundverbinder) liegen. Der Bolzen (5) ist mit dem Rahmenprofil (7) bündig gehalten.

Claims

1. Schraubverbindung für zwei quer zueinander ausgerichtete Rahmenprofilstäbe (4) mit jeweils mindestens einer durchgehenden hinterschnittenen Längsnut (3), von denen sich der erste Rahmenprofilstab (4) mit seiner Stirnseite an der Längsseite des zweiten Rahmenprofilstabs (4) abstützt, wobei in der Längsnut (3) des zweiten Rahmenprofilstabs ein die Längsöffnung der Nut (3) hintergreifender zweiter Nutenstein (14) mit Innengewinde und in der Längsnut des ersten Rahmenprofilstabs ein die Längsöffnung der Nut (3) übergreifender erster Nutenstein (1) mit in Längsrichtung des ersten Rahmenprofilstabs ausgerichteter Durchgangsbohrung (10) angeordnet ist, die von einer Schraube (9) durchsetzt ist, mit der die beiden Rahmenprofilstäbe gegeneinander verspannt sind, wobei die Schraube (9) sich mit der Unterseite ihres Kopfes an der von dem zweiten Rahmenprofilstab abgewandten Stirnseite des ersten Nutensteins (1) abgestützt und mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde des zweiten Nutensteins (14) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich zwischen dem ersten Nutenstein (1) und dem zweiten Rahmenprofilstab nur in den Kernbereich (7) des ersten Rahmenprofilstabs, quer zu dessen Längserstreckung eine paßgenaue Ausnehmung (6) eingebracht ist, in der ein über die Ausnehmung (6) leicht vorstehender Bolzen (5) angeordnet ist, dessen in die Nut (3) des ersten Rahmenprofilstabs vorstehender Bereich einen beim Spannen der Schraube (9) als Widerlager dienenden Anschlag gegen Verschieben des ersten Nutensteins (1) in Richtung des zweiten Rahmenprofilstabs bildet.

2. Schraubverbindung für zwei fluchtend zueinander ausgerichtete Rahmenprofilstäbe (4) mit jeweils mindestens einer durchgehenden, hinterschnittenen Längsnut (3), die mit ihren Stirnseiten aneinander anliegen, wobei in der Längsnut (3) des zweiten Rahmenprofilstabs ein die Längsöffnung der Nut (3) übergreifender zweiter Nutenstein (2) mit in Längsrichtung der Rahmenprofilstäbe ausgerichtetem Innengewinde und in der Längsnut des ersten Rahmenprofilstabs ein die Längsöffnung der Nut (3) übergreifender erster Nutenstein (1) mit in Längsrichtung der Rahmenprofilstäbe ausgerichteter Durchgangsbohrung (10) angeordnet ist, die von einer Schraube (9) durchsetzt ist, mit der die beiden Rahmenprofilstäbe gegeneinander verspannt sind, wobei die Schraube (9) sich mit der Unterseite ihres Kopfes an der von dem zweiten Rahmenprofilstab abgewandten Stirnseite des ersten Nutensteins (1) abstützt und mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde des zweiten Nutensteins (2) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem der beiden Rahmenprofilstäbe (4) in dem Bereich zwischen dem Nutenstein (1, 2) und der Stelle, an der die Rahmenprofilstäbe stirnseitig aneinander stoßen, quer zur Längserstreckung der Rahmenprofilstäbe (4) und nur im Kernbereich (7) eines jeden Rahmenprofilstabes (4) eine paßgenaue Ausnehmung (6) eingebracht ist, in der jeweils ein über die Ausnehmung (6) leicht vorstehender Bolzen angeordnet ist, dessen in die Nut (3) des jeweiligen Rahmenprofilstabs (4) vorstehender Bereich einen beim Spannen der Schraube (9) als Widerlager dienenden Anschlag gegen das Verschieben des jeweiligen Nutensteins (1, 2) in Richtung der Stoßstelle zwischen den beiden Rahmenprofilstäben (4) bildet.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine verstärkte Verbindung zwischen den beiden Rahmenprofilstäben (4) über zwei parallel zueinander angeordnete Schrauben (9) erfolgt, wobei mindestens einer der zu verbindenden Rahmenprofilstäbe (4) zwei in entgegengesetzten Seitenflächen angeordnete hinterschnittene Längsnuten (3) aufweist, zwischen denen sich die querverlaufende, nur im Kernbereich (7) angeordnete, paßgenaue Ausnehmung (6) erstreckt, in der jeweils ein mit beiden Enden leicht vorstehender Bolzen angeordnet ist, der mit diesen vorstehenden Bereichen in beiden Längsnuten jeweils einen Anschlag für Nutensteine (1, 2) bildet, durch deren Durchgangsbohrung (10) sich die beiden zueinander parallelen Schrauben (9) erstrecken oder in deren Innengewinde die beiden zueinander parallelen Schrauben (9) mit ihren Außengewinden eingreifen.

4. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Nutensteine (1, 2) im Bereich ihrer Anlage am Bolzen (5) jeweils zumindest eine der Form des Bolzens (5) entsprechende halbkreisähnliche Ausnehmung (13) aufweisen.