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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindereinrichtung zum Anschließen eines
ersten Profils mit zumindest einer durchgehenden hinterschnittenen
Nut an einer Stirnseite eines zweiten Profils mit zumindest einer
durchgehenden hinterschnittenen zweiten Nut und mit einer in Längsrichtung
durchgehenden Zentralausnehmung über
eine Verbindereinheit, die in die erste Nut des ersten Profils und
die Zentralausnehmung des zweiten Profils einbringbar und dort mittels
einer Fixiereinrichtung mit einer ersten und zweiten Fixiereinheit über eine
von außen
zugängliche
Bohrung fixierbar ist.
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Derartige
Verbindereinrichtungen werden bevorzugt zur Verbindung von Aluminiumstrangpressprofilen
eingesetzt, die außenseitig
in Längsrichtung durchgehende
hintergreifbare Nuten aufweisen.
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STAND DER
TECHNIK
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Aus
der EP-0 311834 B1 ist eine Verbindereinrichtung der eingangs genannten
Art bekannt. Die Verklemmung der Profile erfolgt über einen
Verbinderbolzen mit einer kegeligen Senkung, in die ein kegelförmiger Gewindestift
eingreift, der in eine im zweiten Profil eingesetzte Spannhülse eingeschraubt wird.
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Bei
einer weiteren bekannten Verbindereinrichtung wird zur Verbesserung
der Handhabung bei der Montage zwischen der Hülse und dem Verbinderkopf eine
Feder eingesetzt, welche den Verbinderbolzen nach außen drückt, so
dass ein erforderliches Fügespiel
zum Einfädeln
des Verbinderbolzens in das erste Profil entsteht. Der Nachteil
dieser Lösung liegt
in der Schwächung
des Verbinderbolzens, der für
die Aufnahme der Feder abgesetzt werden muss, was zu einer Reduzierung
der Spannfläche
zwischen Kegelsenkung und Gewindestift führt. Darüber hinaus bringt eine derartige
Verbindereinrichtung einen relativ hohen Aufwand bei der Montage
beziehungswesie dem Einbringen der Feder mit dem Bolzen in die Spannhülse mit
sich.
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Bei
der in der
DE 3819
609 A1 offenbarten Verbindereinrichtung wird die Feder
zwischen einen in die Profilbohrung einzubringenden Stopfen und den
Verbinderbolzen gesetzt. Auch hier ist ein relativ hoher Aufwand
für das
Einbringen des Stopfens mittels eines Montagehilfswerkzeuges erforderlich. Auch
die Feder muss separat in die Bohrung eingefädelt werden und erst danach
kann der Bolzen in die Hülse
geführt
und mittels Gewindestift festgehalten werden.
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In
der US-A-4 641983 ist eine ähnliche
Verbindereinrichtung beschrieben.
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Aus
der WO 02/48555 ist eine Verbindereinrichtung als nächstkommender
Stand der Technik gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1 bekannt. Zum Herstellen der Verbindung
muss zunächst
eine von außen
zugängliche
Querbohrung durch das zweite Profil hergestellt werden. Danach wird
eine Gewindehülse
in die Querbohrung eingeführt.
Der Schaft der Verbindereinheit wird dann in die Querbohrung der
Gewindehülse
eingeführt.
Daran anschließend
wird von außen
ein Gewindestift in das Innengewinde der Gewindehülse eingeschraubt.
Bei der Herstellung der durchgehenden Bohrung des zweiten Profils
sind auch die Außenbereiche
der durchgehenden Nut mit anzuschneiden, um eine sichere Fixierung
der eingebrachten Gewindehülse
zu gewährleisten.
Dabei kommt es bei den Bohrvorgängen
häufig
zum Verhaken des Bohrers, da die Wandungen der Nut nur teilweise
angebohrt werden, da die Hülse
einen entsprechend großen
Durchmesser aufweisen muss, damit die Querausnehmung der Gewindeausnehmung
einen genügend
großen Durchmesser
zum Durchführen
des Schaftbereichs der Verbindereinheit aufweisen kann. Auch das
Einfädeln
der Verbindereinheit in die Querausnehmung der Gewindehülse ist
relativ aufwendig, da die Gewindehülse exakt in der entsprechenden
Position innerhalb der Bohrung angeordnet sein muss.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine
Verbindereinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der
unter Einsatz der im Stand der Technik bekannten Verbindereinheiten
die Handhabung zur Fixierung der Verbindereinheiten weiter verbessert
wird uns insbesondere der Bohraufwand zum Herstellen der von außen zugänglichen
Bohrung vermindert wird. Darüber
hinaus soll die Montage weiter vereinfacht werden und aufwendige
Einfädelvorgänge vermieden
werden.
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Die
erfindungsgemäße Verbindereinrichtung ist
durch die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder
indirekt abhängigen
Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Verbindereinrichtung zeichnet
sich demgemäß dadurch
aus, dass die erste Fixiereinheit eine nutsteinförmige Umfangskontur besitzt,
die so ausgebildet ist, dass sie in die zweite Nut des zweiten Profils
hintergreifend einschiebbar ist und eine quer zur Längsrichtung
des zweiten Profils angeordnete durchgehende Aufnahmeausnehmung besitzt,
die in montiertem Zustand mit der Bohrung korrespondiert und die
zweite Fixiereinheit in die Aufnahmeausnehmung einbringbar ist,
derart, dass sie im eingebrachten Zustand die Verbindereinheit kraft- und/oder
formschlüssig
fixiert.
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Dadurch,
dass die erste Fixiereinheit eine nutsteinförmige Umfangskontur aufweist
lässt sie sich
problemlos in die zweite Nut des zweiten Profils einschieben. Gleichzeitig
steht genügend
Material zur Verfügung,
um in die erste Fixiereinheit eine durchgehende Ausnehmung einzuformen,
in die die zweite Fixiereinheit zum Herstellen der Klemmverbindung
in einfacher Art und Weise eingebracht werden kann.
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Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass
die zweite Fixiereinheit lösbar
fixierbar in die erste Fixiereinheit einbringbar ist.
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Um
eine zusätzliche
Verdrehsicherung beim drehenden Einbringen der zweiten Fixiereinheit
in die Aufnahmeausnehmung der ersten Fixiereinheit zu bilden, zeichnet
sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dadurch aus, dass
die erste Fixiereinheit als längliches
Profilelement ausgebildet ist.
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Eine
besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass
an die erste Fixiereinheit eine in Längsrichtung sich erstreckendes
Kragelement angeschlossen/angeformt ist, das bei montierter Fixiereinrichtung
in die erste Nut des ersten Profils hineinragt, wobei eine besonders
vorteilhafte Ausgestaltung sich dabei auszeichnet, dass die Breite
des Kragelements im Wesentlichen der außenseitigen Breite der ersten
Nut entspricht. Dadurch bildet das Kragelement ein zusätzliches
Führungselement beim
Einführen
einer Endkontur der Verbindereinheit in die erste Nut des ersten
Profils.
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Damit
ein und dieselbe Verbindereinheit bei unterschiedlicher Nutbreite
der ersten Nut verbindet werden kann zeichnet sich eine alternative
Ausgestaltung dadurch aus, dass das Kragelement eine in Breitenrichtung
verlaufende durchgehende Querschnittsschwächung aufweist. Besitzt die
erste Nut des ersten Profils eine geringere Breite als das Kragelement
wird dieses an der Stelle der Querschnittsschwächung abgebrochen, so dass
zwar die Führungseigenschaft
beim Einführen
des ersten Profils verloren geht, jedoch dieselbe Verbindereinrichtung eingesetzt
werden kann.
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Eine
konstruktiv besonders einfach aufgebaute, wirtschaftlich herstellbar
und leicht handhabbare vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich
dadurch aus, dass die Aufnahmeausnehmung als Bohrung mit Innengewinde
und die zweite Fixiereinheit als Schraubeneinheit ausgebildet sind.
Besonders vorteilhaft ist es die zweite Fixiereinheit als Gewindestift
auszubilden.
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Um
eine gute Klemmwirkung zur Herstellung der Verbindung vom ersten
zum zweiten Profil zu erzielen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,
dass die zweite Fixiereinheit in ihrem Endbereich eine kegelförmige Querschnittskontur
aufweist, die in montiertem Zustand in eine entsprechend an dem
Schaftbereich der Verbindereinheit eingeformte Senkung eingreift.
Durch entsprechende konische Ausbildung der Flanken wird dadurch
die Verbindereinheit in Richtung der Zentralausnehmung des zweiten
Profils gezogen, wodurch sich der in die erste Nut des ersten Profils
hintergreifend eingreifende Konturbereich der Verbindereinheit entsprechend
verspannt.
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Die
erfindungsgemäße Verbindereinrichtung wird
bevorzugt zum Verbinden von Strangpressprofilen eingesetzt.
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Weitere
Ausführungsformen
und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner
aufgeführten
Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele.
Die Merkmale der Ansprüche
können
in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie
sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Beispiele näher
beschrieben und erläutert. Die
der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln
für sich
oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt
werden. Es zeigen:
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1 schematische
Detailperspektive einer Verbindereinrichtung im Anschlussbereich
zweier Profile teilweise in aufgeschnittenem Zustand, wobei die
Verbindereinrichtung eine in der Zentralausnehmung des zweiten Profilstabs
angeordnete Verbindereinheit aufweist, die über eine Fixiereinrichtung mit
einer ersten Fixiereinheit und einer zweiten Fixiereinheit fixiert
wird,
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2 schematische
Explosionsperspektive der Verbindereinrichtung gemäß 1,
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3 schematischer
Schnitt durch den Verbindungsbereich gemäß 1 in Richtung
der Längsachse
des zweiten Profils und
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4 schematischer
Schnitt durch den ersten Profilstab senkrecht zu seiner Längsachse
mit Draufsicht auf die Verbindereinrichtung.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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In
den 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel
einer Verbindereinrichtung zum Verbinden eines ersten Profils 12 mit
einem zweiten Profil 14 dargestellt. Beide Profile 12, 14 sind
als im Querschnitt quadratförmige
Strangpressprofile ausgebildet, wobei das erste Profil 12 auf
jeder Außenseite eine
durchgehende erste Nut 16 und das zweite Profil 14 auf
jeder Außenseite
eine durchgehende Nut 22 aufweist. Das zweite Profil 14 ist
mit seiner Stirnseite auf der dem Betrachter von 1 zugewandten
Außenseite
des ersten Profils 12 angeschlossen, das heißt, beide
Profile 12, 14 sind rechtwinklig miteinander verbunden.
Das zweite Profil 14 – ebenso
wie das erste Profil 12 – weist eine durchgehende Zentralausnehmung 16 auf.
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Zum
Verbinden der beiden Profile 12, 14 wird eine
Verbindereinrichtung 10 verwendet, die im Folgenden näher beschrieben
wird.
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Die
Verbindereinrichtung 10 besitzt eine Verbindereinheit 20,
deren prinzipieller Aufbau bereits in der WO 02/48555 beschrieben
ist.
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Die
Verbindereinheit 20 weist in ihrem einen Endbereich einen
Endkonturkopf 24 auf, der geometrisch so ausgebildet ist,
dass er geeignet ist, die erste Nut 16 des ersten Profils 12 zu
hintergreifen beziehungsweise in diese eingeführt werden kann. An den Endkonturkopf 24 fließt ein zylindrischer
Schaftbereich 26 an. An den Schaftbereich 26 ist
ein Verlängerungselement 42 mit
einem geringeren Durchmesser als der Schaftbereich 26 angeformt.
Auf dem Verlängerungselement 42 ist
längsverschieblich
eine Buchse 44 gelagert, an die in Längsrichtung eine Klemmeinheit 46 angeformt
ist. Im Inneren der Buchse 44 ist ein elastisches Element 48 angeordnet.
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Am
Schaftbereich 26 der Verbindereinheit 20 ist eine
in den Figuren nach oben offene Senkung 50 vorhanden, deren
Innenkontur kegelförmig
ausgebildet ist, das heißt,
dass die Kontur geneigte Flanken aufweist. Über diese Innenkontur wird
die Verbindereinheit 20 unter Einwirkung einer weiter unten
beschriebenen Fixiereinrichtung 30 mit dem ersten Profil 26 verpresst,
so dass eine klemmende Verbindung zwischen erstem Profil 12 und
zweitem Profil 14 entsteht.
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Die
Verbindereinrichtung 10 weist weiterhin die oben angesprochene
Fixiereinrichtung 30 auf, die aus einer ersten Fixiereinheit 32 und
einer zweiten Fixiereinheit 34 besteht. Die erste Fixiereinheit 34 ist als
längliches
Profilelement mit einer nutsteinförmigen Umfangskontur ausgebildet,
die im Wesentlichen der Innenkontur der zweiten Nut 22 des
zweiten Profils 18 entspricht. In seinem zu dem ersten
ersten Profil 12 hinweisenden Endbereich ist an die erste
Fixiereinheit 12 ein Kragelement 38 angeformt,
dessen Oberseite bündig
mit der Oberseite der ersten Fixiereinheit 32 abschließt und das
einen flachen Rechteckquerschnitt mit der Breite B besitzt, wobei
die Breite B im Wesentlichen der Einführbreite B der ersten Nut 16 entspricht.
Im eingesetzten Zustand bildet das Kragelement 38 einen über die
Stirnseite des zweiten Profils 14 ragenden Überstand,
der in die erste Nut 16 des ersten Profils 12 ragt.
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In
dem dem Kragelement 38 gegenüberliegenden Endbereich der
ersten Fixiereinheit 32 ist eine senkrecht zur Längsachse
des zweiten Profils 14 verlaufende, durchgehende Aufnahmeausnehmung 36 vorhanden,
die ein Innengewinde besitzt. Die zweite Fixiereinheit 34 ist
als Gewindestift ausgebildet, der ein Außengewinde aufweist, das in
das Innengewinde der Aufnahmeausnehmung 36 eingeschraubt
werden kann. Weiterhin besitzt die zweite Fixiereinheit 34 oberseitig
eine Innensechskantkontur 52 zum Ansatz eines entsprechenden
Werkzeuges zum Drehen der zweiten Fixiereinheit 34. Unterseitig
weist die zweite Fixiereinheit 34 eine kegelförmige Kontur 54 auf,
das heißt
in dem unterseitigen Endbereich besitzt die zweite Fixiereinheit 34 geneigte
Flanken, die entsprechend der Neigung der Flanken der Senkung 50 der
Verbindereinheit 20 ausgebildet sind.
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Das
Herstellen beziehungsweise die Montage der Verbindung des ersten
Profils 12 und dem zweiten Profil 14 läuft nun
wie folgt ab.
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Zuerst
wird durch die zweite Nut 22 in deren Nutgrund eine Bohrung 28 (siehe 3)
eingebracht, die eine Verbindung zur Zentralausnehmung 16 herstellt.
Die Bohrung 28 wird dabei mit einem vorgegebenen Abstand
A von der Stirnseite des zweiten Profils 14 her angeordnet.
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Dann
wird die erste Fixiereinheit 32 in Pfeilrichtung S in die
zweite Nut 22 des zweiten Profils 14 von der Stirnseite
her eingeschoben; bis die Aufnahmeausnehmung 36 in dem
Abstand A angeordnet ist. Danach wird die zweite Fixiereinheit 34 teilweise
in die Aufnahmeausnehmung 36 eingeschraubt, – der eingeschraubte
Zustand kann auch ein vorkonfektionierter Zustand sein – so dass
bei der Montage die Fixiereinheit 30 quasi ein einstückiges Bauteil
bildet. Daran anschließend
wird die Verbindereinheit 20 in die Zentralausnehmung 16 des
zweiten Profils 14 von der Stirnseite her eingedrückt. Dabei
entfaltet die Klemmeinheit 46 ihre klemmende Wirkung, so
dass das elastische Element 48 zunächst beim Eindrückvorgang
zusammengedrückt
wird bis die Buchse 44 mit ihrer vorderen Stirnseite an
einen im Übergangsbereich
zwischen Schaftbereich 26 und Verlängerungselement 42 vorhandenen
Anschlag 56 anschlägt.
Durch weiteres Eindrücken
der Verbindereinheit 20 entgegen der Klemmwirkung der Klemmeinheit 46 wird
diese soweit eingedrückt,
bis der Endkonturkopf 24 an der Stirnaußenseite des zweiten Profils 14 anliegt.
Wird nunmehr die Verbindereinheit 20 losgelassen, so entspannt
sich das elastische Element 48 und verschiebt das Verlängerungselement 42,
den Schaftbereich 26 und den Endkonturkopf 24 wieder
nach außen,
wobei in diesem Zustand die Klemmeinheit 46 praktisch als
Widerlager für
das elastische Element 48 dient. Im ausgefahrenem Zustand
der Verbindereinheit 20 ist die Senkung 50 in
einem geringfügig
kleinerem Abstand zum Stirnrand des zweiten Profils 14 als
der Abstand A angeordnet. Der Endkonturkopf 24 wird dabei
soweit ausgefahren, dass er problemlos in die erste Nut 16 des
ersten Profils 12 von einer Stirnseite her eingefädelt werden
kann. Bei diesem Einfädelvorgang
bildet das Kragelement 38 der ersten Fixiereinheit 32 ein zusätzliches
Führungsglied,
was den Einfädelvorgang
insgesamt erleichtert.
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Ist
die Montageposition des zweiten Profils 14 erreicht, wird
die zweite Fixiereinheit 34 weiter eingeschraubt, wobei
die Fixiereinrichtung 30 insgesamt so positioniert ist,
dass die Aufnahmeausnehmung 36 mit der Bohrung 28 korrespondiert.
Durch weiteres Eindrehen der zweiten Fixiereinheit 34 gelangt diese
durch Bohrung 40 hindurch mit ihrer kegelförmigen Kontur 54 mit
der Kontur der Senkung 50 zur Anlage. Durch weiteres Eindrehen
der zweiten Fixiereinheit 34 wird die Verbindereinheit 20 in
das Innere der Zentralausnehmung 16, das heißt in den
Figuren nach rechts, gezogen, so dass sich der Endkonturkopf 24 mit
den Hintergreifungsflächen
der ersten Nut 16 des ersten Profils 12 verspannt.
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Beim
Anziehen der zweiten Fixiereinheit 34 befindet sich die
Aufnahmeausnehmung 36 der ersten Fixiereinheit 32 in
demselben Abstand A von der Stirnseite des zweiten Profils 14 wie
die Bohrung 28.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Geometrie der nutsteinförmigen
Umfangskontur der ersten Fixiereinheit 32 so ausgebildet,
dass bei in die zweite Nut 22 eingeführter erster Fixiereinheit 32 diese
nicht über
die Außenseite
des zweiten Profils 14 übersteht.
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Im
Bereich des Kragelements 38 der ersten Fixiereinheit 32 ist
unterseitig eine in Breitenrichtung durchgehende Querschnittsschwächung 40 vorhanden.
Der Abstand der Querschnittsschwächung 40 vom
vorderen Stirnrand des Kragelements 38 ist dabei so bemessen,
dass die Querschnittsschwächung 40 in
Montageposition der Fixiereinrichtung 30 im Wesentlichen
in der Ebene der Stirnfläche
des zweiten Profils 14 vorhanden ist. In den Fällen in
den ein Überstehen
des Kragelements 38, das heißt ein Hineinragen des Kragelements 38 in die
erste Nut 16 des ersten Profils 12 nicht gewünscht wird,
kann dieses an die Stelle der Querschnittsschwächung 40 abgebrochen
werden.
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Dadurch
kann die Fixiereinrichtung 30 auch bei Verbindungen eingesetzt
werden, bei denen das erste Profil 12 eine geringere Nutbreite
als die Breite des Kragelements 38 aufweist.