DE19757087A1

DE19757087A1 - Verbindungselement zum Verbinden von Profilstäben

Info

Publication number: DE19757087A1
Application number: DE1997157087
Authority: DE
Inventors: Albrecht Benz; Joerg Dr Walther; Johannes Koban; Olaf Klemd; Armin Breitenbuecher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-12-20
Filing date: 1997-12-20
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2017-12-21
Also published as: DE19757087C2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden von Profilstäben, die entlang ihren Seitenflächen hinterschnittene Nuten aufweisen. Derartige Verbindungselemente finden zum Beispiel beim Zusammenbau von Trennwänden um industrielle Fertigungsanlagen, wie zum Beispiel Roboter, Verwendung. Um derartige Trennwände zu montieren, werden in Abständen Stützprofilstäbe aufgestellt, zwischen denen Rahmen aus Rahmenprofilstäben eingesetzt werden. In den Rahmen sind zum Beispiel Gitter eingespannt. Für die Montage eines Stützprofilstabes mit einem Rahmenprofilstab gibt es Verbindungselemente in verschiedensten Ausführungen. Aus dem Katalog Mechanik- Grundelemente, Ausgabe 7.0 der Robert Bosch GmbH, Stuttgart ist beispielsweise ein Innenwinkel bekannt, der aus zwei Abschnitten in Form von Schenkeln besteht, die jeweils eine Querschnittsfläche aufweisen, die der eines sogenannten Nutensteines entspricht, welche ihrerseits wiederum der Querschnittsfläche der hinterschnittenen Nuten der Profilstäbe angepaßt ist. Der erste Schenkel weist am Übergang zum zweiten Schenkel eine Verjüngung auf, die durch den Nuthals der Nut greift, in der der zweite Schenkel befestigbar ist. In jedem Schenkel ist außerdem eine Gewindebohrung ausgebildet. Bei der Montage einer Trennwand wird der Innenwinkel mit dem ersten Schenkel in einen horizontal zu einem Hallenboden verlaufenden oberen Rahmenprofilstab eines Rahmens geschoben. Dann wird der Rahmen zwischen zwei senkrecht aufgestellten Stützprofilstäben befestigt. Hierzu müssen die bereits am Rahmen befestigten Innenwinkel von oben in hinterschnittene Nuten der Stützprofilstäbe eingeschoben werden. Diese Montage ist mühevoll, da der Abstand der zweiten Schenkel der beiden Innenwinkel des Rahmens dem Abstand der Stützprofilstäbe angepaßt werden muß. Danach werden die Innenwinkel mit einem Gewindestift arretiert. Obwohl sich solche Innenwinkel in der Praxis bewährt haben können aufgrund herstellungsbedingter Toleranzen der Profilstäbe mechanische Spannungen auftreten. Die mechanischen Spannungen haben zur Folge, daß die Profilstäbe nur schwer ausgerichtet werden können.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verbindungselement zum Verbinden von Profilstäben hat demgegenüber den Vorteil, daß es gegenüber bekannten Innenwinkeln preiswerter in der Herstellung ist, daß es einfacher zu montieren ist und daß für eine Verbindung von Profilstäben insgesamt weniger Teile erforderlich sind. Trotz des einfachen Aufbaus des Verbindungselementes ist eine sichere Verbindung der Profilstäbe gewährleistet, die auch den Ausgleich von Toleranzen erlaubt, wenn die Profilstäbe nicht exakt zueinander ausgerichtet sind.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verbindungselements zum Verbinden von Profilstäben ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Trennwand in Vorderansicht, Fig. 2 den Teilausschnitt Y aus Fig. 1 mit einem Verbindungselement in einem Stützprofilstab und einem quer dazu angeordneten Rahmenprofilstab in aufgebrochener Darstellung, Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 2 und Fig. 4 eine Seitenansicht des Verbindungselementes nach Pfeil IV in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt eine Trennwand 10, deren Stützprofilstäbe 12, 13 an einem Hallenboden mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln verankert sind. Die Stützprofilstäbe 12, 13 sind gleich lang und parallel zueinander in einem Abstand angeordnet. Zwischen den Stützprofilstäben 12, 13 ist ein Rahmen 15 angeordnet, in dem ein nicht dargestelltes Gitter eingespannt ist. Der Rahmen 15 besteht aus zwei horizontalen Rahmenprofilstäben 17, 19 sowie zwei vertikalen Rahmenprofilstäben 21, 23. Der Rahmenprofilstab 21 ist parallel zum Stützprofilstab 12, der Rahmenprofilstab 23 ist parallel zum Stützprofilstab 13 angeordnet. Die Rahmenprofilstäbe 21, 23 werden an ihren Stirnseiten von den Rahmenprofilstäben 17 bzw. 19 begrenzt. Die einzelnen Rahmenprofilstäbe 17, 19, 21, 23 sind untereinander mit allgemein bekannten nicht dargestellten Befestigungsmitteln verbunden. Der Rahmen 15 schließt an seiner vom Hallenboden abgewandten Seite bündig mit den Stützprofilstäben 12, 13 ab. Die dieser Seite gegenüberliegende Seite des Rahmens 15 verläuft parallel und in einem Abstand zum Hallenboden. Der Rahmen 15 wird von zwei Befestigungswinkeln 25 getragen, die sowohl am Rahmen 15 selbst, als auch an den Stützprofilstäben 12, 13 mit nicht dargestellten Schrauben befestigt sind. Alle Profilstäbe 12, 13, 17, 19, 21, 23 weisen eine ähnliche Querschnittsfläche auf, wobei die der Stützprofilstäbe 12, 13 beispielsweise etwas größer sein kann, und sind im Aluminium-Strangpreßverfahren hergestellt.

An den freien Längsseiten der Stützprofilstäbe 12, 13 können sich noch weitere Rahmen 15 anschließen.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, sind der Stützprofilstab 12 und der senkrecht dazu angeordnete obere Rahmenprofilstab 17 mittels eines Verbindungselements 30 verbunden.

Im folgenden wird zunächst die Geometrie der einzelnen Profilstäbe erläutert (Fig. 3). Bei den gezeichneten Profilquerschnitten handelt es sich um universell einsetzbare Vierkantprofile mit quadratischer Außenkontur. Die Seitenflächen 32 der Profilquerschnitte weisen jeweils eine zu deren Hauptachsen symmetrisch angeordnete hinterschnittene Nut 34 auf, die in Längsrichtung der Profilstäbe verläuft. Der den Nutgrund 36 begrenzende Profilkern 38 der Profilstäbe hat eine zentrische Ausnehmung 40, die durchgehend ist und die Form einer Innenkeilwelle hat. Der Profilkern 38 ist über vier Diagonalstege 42 mit Profileckteilen 44 verbunden. Die Profileckteile 44 begrenzen die Außenkontur der Profilstäbe und schließen jeweils einen Hohlraum 46 ein. Aufgrund der Diagonalstege 42 weisen der Nutgrund 36 und die beiden Seitenflächen 48 des Hinterschnitts 49 der Nut 34 abgeschrägte Kanten 50 auf. Der Abstand der Seitenflächen 52 des Nuthalses 53 und der Abstand der Seitenflächen 48 des Hinterschnittes 49 der Nut 34 weisen in etwa das Verhältnis 1 : 2 auf. An jeder Kante, die von einer Außenflanke 32 und einer Seitenfläche 52 des Nuthalses 53 gebildet werden würde, ist eine kleine rechteckige Einformung 54 ausgebildet.

Das Verbindungselement 30 besteht aus drei Abschnitten 60, 62, 64. Der erste Abschnitt 60 hat eine Querschnittsfläche, die, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, im wesentlichen der eines sogenannten Nutensteines entspricht bzw. der einer hinterschnittenen Nut 34 des Rahmenprofilstabes 17 angepaßt ist. Im ersten Abschnitt 60 ist eine Gewindebohrung 70 ausgebildet, in die ein nicht dargestellter Gewindestift eindrehbar ist. Der Bereich der Querschnittsfläche des zweiten Abschnittes 62, der im Hinterschnitt 49 der hinterschnittenen Nut 34 angeordnet ist, nimmt zum zweiten Abschnitt 64 hin ab bzw. er ist abgeschrägt. Der dritte Abschnitt 64 hat eine gleichbleibende Querschnittsfläche, deren Breite der des Nuthalses 53 angepaßt ist.

Bei der Montage des Verbindungselementes 30 mit den Profilstäben 12, 17 wird zuerst der erste Abschnitt 60 von der Stirnseite des Rahmenprofilstabes 17 her in die hinterschnittene Nut 34 des Rahmenprofilstabes 17 geschoben. An der anderen Stirnseite des Rahmenprofilstabes 17 wird in der gleichen Weise ein zweites Verbindungselement 30 eingeschoben. Nun kann der fertiggestellte Rahmen 15, von dem der Rahmenprofilstab 17 ein Bestandteil ist, auf die Befestigungswinkel 25, die an den verankerten Stützprofilstäben 12, 13 befestigt sind, gestellt werden. Dann wird der Rahmen 15 mit den Befestigungswinkeln 25 verschraubt. Anschließend werden die Verbindungselemente 30 mit den zweiten Abschnitten 64 voran in die Nuthälse 53 der hinterschnittenen Nuten 34 der Stützprofilstäbe 12, 13, die den Stirnseiten des Rahmenprofilstabes 17 zugewandt sind, geschoben. Wenn die Schrägen des zweiten Abschnittes 62 schließlich im Bereich der Einformungen 54 zur Anlage kommen, wird jeweils ein Gewindestift in die Gewindebohrungen 70 hineingedreht, bis sie sich am Nutgrund 36 abstützt. Die beiden Verbindungselemente 30 und somit die Verbindung der Profilstäbe 12, 17 bzw. 13, 17 sind damit zentriert und arretiert.

Da der zum Eingriff in eine hinterschnittene Nut 34 bestimmte zweite Abschnitt 62 abgeschrägt ist, können durch die Keilform Toleranzen in der Breite des Nuthalses 53 ausgeglichen werden. Auch wenn die Profilstäbe 12, 17 bzw. 13, 17 nicht exakt ausgerichtet sind, können sie ohne größere Mühe verbunden werden. In diesem Ausführungsbeispiel wirkt der zweite abgeschrägte Abschnitt 62 mit dem Nuthals 53 der hinterschnittenen Nut 34 zusammen, insbesondere mit den Einformungen 54. Damit können fertigungsbedingte Toleranzen der beteiligten Bauteile ausgeglichen werden. Sind die Toleranzen jedoch klein, so kann der zweite Abschnitt 62 entfallen. Statt dessen kann ein solches Verbindungselement nur aus einem ersten Abschnitt 60 und einem dritten Abschnitt 64 bestehen, der dann mit dem Nuthals 53 der hinterschnittenen Nut 34 zusammenwirkt. Dies hat den Vorteil, daß eine größere Auflagefläche vorhanden ist und die Flächenpressung somit niedriger ist.

Das Verbindungselement 30 ist aufgrund seiner einfachen Form preiswert in der Herstellung. Die Montage ist dennoch sehr einfach, da der Abstand der beiden Verbindungselemente 30 im Rahmenprofilstab 17 vor der Montage nicht exakt dem Abstand der Stützprofilstäbe 12, 13 angepaßt werden muß. Dennoch erfüllt es alle mechanischen Anforderungen, die an dieser Stelle an die Verbindung der Profilstäbe 12, 13, 17 gestellt werden.

Zusätzlich wird erwähnt, daß das Verbindungselement 30 auch so ausgebildet sein kann, daß es in die hinterschnittene Nut 34 eingeschwenkt werden kann.

Claims

1. Verbindungselement (30) zum Verbinden von Profilstäben (12, 13, 17), die hinterschnittene Nuten (34) aufweisen, die in Längsrichtung der Profilstäbe (12, 13, 17) verlaufen, wobei ein erster Profilstab (17) senkrecht zu einem zweiten Profilstab (12, 13) angeordnet ist, bestehend aus einem ersten Abschnitt (60), dessen Querschnittsfläche einer hinterschnittenen Nut (34) des ersten Profilstabes (17) angepaßt ist und der in dieser hinterschnittenen Nut (34) befestigbar ist, und einem zweiten Abschnitt (62, 64) zum Eingriff in eine hinterschnittene Nut (34) des zweiten Profilstabes (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine zweite Abschnitt (62, 64) mit dem Nuthals (53) der hinterschnittenen Nut (34) des zweiten Profilstabes (12, 13) zusammenwirkt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts (62) in Längsrichtung ändert.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den zweiten Abschnitt (62) ein dritter Abschnitt (64) mit einer konstanten Querschnittfläche anschließt.

4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Abschnitt (60) des Verbindungselementes (30) wenigstens eine Gewindebohrung (70) ausgebildet ist.

5. Trennwand, bestehend aus parallel zueinander angeordneten Profilstäben (12, 13), die auf wenigstens einer Fläche befestigt sind, und mit wenigstens einem zwischen den Profilstäben (12, 13) mittels Verbindungselementen (25, 30) angeordneten Rahmen (15).