DE202007010057U1

DE202007010057U1 - Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines ersten Werkstückes an ein zweites Werkstück

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Publication number: DE202007010057U1
Application number: DE202007010057U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Holscher & Flaig Patent GbR (vertretungsberech De
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2017-07-18

Abstract

Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines mit wenigstens einer hinterschnittenen Längsnut (20) ausgestatteten ersten Werkstückes (10) an ein zweites, seinerseits mit Längsnut/en (20) versehenes Werkstück (10), wobei die Verbindungseinrichtung (50) einen streifenförmigen, von einer Schraube (72) durchsetzten Profilkörper (52, 52a) zum Einsschieben in den Hinterschneidungsraum (22) der Längsnut (20) sowie zum zeitweiligen Festlegen an dem als Hohlprofil ausgebildeten Werkstück (10) durch Klemmkräfte enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (50) als Spannverbinder mit zwei streifenförmigen Profilkörpern (52, 52_a) ausgebildet ist, die jeweils in eines der Hohlprofile (10) eingeschoben sowie nahe eines ihrer einander zugeordneten Profilenden gemeinsam von einem stabartigen Gelenkelement (69) durchsetzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines – mit wenigstens einer hinterschnittenen Längsnut ausgestatteten – ersten Werkstückes an ein zweites, seinerseits mit Längsnut/en versehenes Werkstück nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 201 08 584 U1 des Anmelders ist ein Verbindungsorgan in einem Nutengrund der Nut eines Profils – insbesondere in einem stranggepressten Hohlprofil polygonalen Querschnitts mit Längsnuten in wenigstens zwei der Profilseitenflächen – bekannt. Dabei handelt es sich um einen streifenförmigen Profilkörper zum Einschieben in eine der Längsnuten. Dieser Profilkörper ist in Schubrichtung einends mit einem Hammerkopf versehen. Dieses Verbindungselement vermag zwei koaxiale Hohlprofile miteinander zu verbinden.
In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Befestigungsmöglichkeit für zwei – insbesondere stranggepresste – Hohlprofile mehreckigen, vor allem rechteckigen, Querschnitts zu schaffen, deren zueinander nicht koaxiale Profilachsen einen Winkel von weniger als 180° einschließen. Diese Verbindungseinrichtung soll schnell und in einfacher Weise anzubringen sowie in Einbaustellung weitestgehend verdrehsicher sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruchs; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Benennungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar sowie bezugnehmbar sein.
Erfindungsgemäß ist die Verbindungseinrichtung als Spannverbinder mit zwei streifenförmigen Profilkörpern ausgebildet, die jeweils in eines der Hohlprofile eingeschoben sowie nahe eines ihrer einander zugeordneten Profilenden gemeinsam von einem stabartigen Gelenkelement durchsetzt sind; im zusammengebauten Zustand der beiden Hohlprofile ist das Gelenkelement der Verbindungseinrichtung – insbesondere eine Niete – den aneinander liegenden Querflächen der Hohlprofile zugeordnet.
Dazu hat es sich als günstig erwiesen, dass die beiden Querflächen jeweils in einem Winkel zur radialen Mittellinie ihres Hohlprofils bzw. in einem Winkel zu dessen Längsachse geneigt sind, der weniger als 90° misst.
Zudem sollen bei der mit einem Profilkörper aus einem Werkstoffstreifen mit beidseits einer Kammleiste verlaufenden Schulterflächen eines Grundkörpers gestaltete Verbindungseinrichtung den Schulterflächen geneigte Randflächen beidseits einer Bodenfläche zugeordnet sein; von einer der Stirnflächen des Werkstoffstreifens ragt zudem axial ein Kragstab ab, der einen Durchbruch für jenes Gelenkelement enthält, also insbesondere für eine Niete.
Dank dieser Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung können – wie gesagt – die beiden Hohlprofile in einem Winkel zueinander angeordnet werden; die Mittelachse des Gelenkelements bestimmt den Mittelpunkt der Schwenkrichtung der beiden Profilkörper zueinander.
Um einen guten Sitz des Gelenkelements zu gewährleisten, soll der Durchbruch bzw. das Nietloch für das Gelenkelement mit einem Trichterrand ausgestaltet sein.
Als günstig hat es sich erwiesen, den einen der Kragstäbe als Verlängerung der Kammleiste des Profilkörpers und deren Oberfläche auszubilden; der andere Kragstab ragt in Abstand zur Oberfläche der Kammleiste des zweiten Profilkörpers zwischen dessen Schulterflächen vom Grundkörper axial ab, so dass beide Kragstäbe flächig aufeinander liegen sowie sich als Gelenkteile ergänzen können. Deshalb entspricht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Dicke des Profilkörpers etwa der Summe der Dicken beider Kragstäbe, und die Breite des Profilkörpers misst etwa die doppelte Breite des Kragstabes.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung verläuft in axialem Abstand zur freien Stirnfläche des Profilkörpers eine in einem Neigungswinkel zur Oberfläche der Kammleiste geneigte Mittelachse für eine Schraube bzw. für deren den Profilkörper durchsetzendes Schraubloch. Der Neigungswinkel zwischen Schraubenmittelachse und der heckwärtigen Oberfläche des Profilkörpers bzw. dessen Längsachse beträgt bevorzugt etwa 40°.
Die Schraubenmittelachsesoll erfindungsgemäß die Lage einer Kerbe im Nutengrund des Hinterschneidungsraumes bestimmen, der als Aufnahmeraum für das freie Ende der Schraube – insbesondere einer Inbus-Schraube – gestaltet ist.
Die beschriebenen Maßgaben führen zu einer hervorragenden Lösung der vom Erfinder gesehenen Aufgabe, einen fixierenden Anschluss zueinander geneigter Hohlprofile zu ermöglichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
1: die Stirnansicht eines Längsnuten aufweisenden stranggepressten Hohlprofils mit in zwei der Längsnuten eingeschobenen Verbindungsorganen nach dem Stande der Technik;
2: eine Schrägsicht auf das Hohlprofil der 1;
3: eine Schrägsicht auf ein Verbindungsorgan der 1;
4: einen Abschnitt des Hohlprofils mit einer zugeordneten Kerbeinrichtung;
5: eine Schrägsicht auf zwei durch ein erfindungsgemäßes Verbindungsorgan zusammengehaltene Hohlprofile;
6: eine Schrägsicht auf das zweiteilige Verbindungsorgan mit einem abgehobenen Abschnitt in Seitenansicht;
7: den Querschnitt durch 6 nach deren Linie VII-VII;
8: eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Hohlprofils der 5 nach deren Pfeil VIII mit einem Teil des Verbindungsorgans;
9: die Draufsicht auf das Verbindungsorgan nach Trennung seiner beiden Teile;
10: eine Seitenansicht zu 9;
11: eine Frontansicht des Verbindungsorgans.
Ein stranggepresstes Hohlprofil 10 quadratischen Querschnitts mit in 1 durch das von einem in der Profillängsachse A (4) verlaufenden Profilkanal 12 ebenfalls quadratischen Querschnittes bestimmten Zentrum seiner Stirnfläche 14 gelegten Querschnittsachsen B, B₁ als Symmetrieachsen weist jeweils in der Mitte seiner Profilseitenflächen 16 eine – beidseits von Formrippen 18 der Dicke a von hier 4 mm begrenzte – Längsnut 20 einer Breite b von beispielsweise 8 mm auf, die zur Profillängsachse A hin in einen querschnittlich hinterschnittenen Nutenraum 22 übergeht. Dieser ist eine von jenen Formrippen 18 übergriffene rinnenartige Ausnehmung etwa dreiecksförmigen Querschnitts einer Tiefe e von 10 mm sowie einer maximalen Breite f von 22 mm und bietet an der Innenseite der Formrippen 18 eine Einschubbahn 24 der Höhe t an.
In die Längsnut 20 bzw. den Hinterschneidungs- oder Nutenraum 22 des Hohlprofils 10 kann ein streifenförmiges Befestigungs- oder Verbindungsorgan 28 aus einem Profilkörper 30 mit Hammerkopf 36 in Schubrichtung x eingeschoben sowie mittels einer von der Organlängsachse Q aufragenden Schraube 40 festgelegt werden. Der Querschnitt des Profilkörpers 30 entspricht i. w. jenem der Längsnut 20 mit anschließender Einschubbahn 24, d. h. an einen Kammstreifen 32 der Höhe a und der Breite b₁ schließt ein beidseits auskragender Sockelstreifen 34 der Gesamtbreite f₁ an. Letzterer ist mit dem Hammerkopf 36 durch einen axialen Hals 38 verbunden.
Mit diesem als Verbindungssteg ausgebildeten Verbindungsorgan 28 können zwei Hohlprofile 10 zusammengefügt werden; eines nimmt den Hammerkopf 36 auf, das andere den Profilkörper 30; dessen Schraube 40 muss im zugeordneten Hohlprofil 10 bzw. an dessen Nutengrund 26 festgelegt werden. Dazu muss in letzteren mittels eines Hilfswerkzeuges eine Kerbe 27 eingeprägt werden. Nach dem Einprägen der Kerbe 27 wird das Verbindungsorgan 28 stirnseitig in die Längsnut 20 des zugeordneten zweiten Hohlprofils 10 gesteckt und mit der Stiftschraube 40 an der gewünschten Position leicht fixiert.
Der Verbindungssteg 28 kann sogar in eine bestehende Konstruktion nachträglich eingebaut werden. Ein Hohlprofil 10 wird auf genaue Länge gesägt, beidseitig eingekerbt und zwischen die beiden vorhandenen Hohlprofile 10 gebracht. Nun wird der Verbindungssteg 28 ohne Stiftschraube 40 in beide Hohlprofile 10 eingeschwenkt, die Stiftschraube 40 wird eingedreht und das Hohlprofil 10 kraftschlüssig verbunden. Wenn zwei Verbindungsstege 28 an einer Stirnseite festliegen, ist eine Verdrehsicherung gegeben.
Der Verbindungssteg 28 eignet sich für alle Profile, deren Flanken stark genug sind, eine Einprägung zuzulassen. Die Anzahl der Längsnuten 20 spielt hierbei keine Rolle.
Zum präzisen Einbringen der das spitze oder gerundete Ende jener Stiftschraube 40 aufnehmenden Kerbe 27 im Nutengrund 26 dient ein querschnittlich mehreckiger Schneideinsatz 42, der nach 4 in eine entsprechende Randausnehmung eines – eine geringere Dicke als jene Nutbreite aufweisenden – Führungssteges 46 eines Druckarmes 48 so eingesetzt ist, dass eine von einer der Ecken definierten Schneidkante 44 des Schneideinsatzes 42 die freie Kante 47 des Führungssteges 46 überragt. Nach dem Einsetzen des Führungssteges 46 in die ausgewählte Längsnut 20 erfolgt durch Druck in Richtung z der Kerbvorgang.
In 5 sind zwei der oben beschriebenen Hohlprofile 10 skizziert mit jeweils einer in einem Winkel w von hier etwa 15° zur radialen Mittellinie M bzw. in einem Winkel w₁ von etwa 75° zur Längsachse A des Hohlprofils 10 geneigten Querfläche 49. Die beiden Neigungswinkel w können von begrenzt unterschiedlicher Größe sein; wichtig ist, dass die beiden einander zuzuordnenden Oberflächen 49 zumindest in einer Querachse größengleich sind.
Um die beiden mit ihren geneigten Querflächen 49 aneinander liegenden Hohlprofile 10 in diesem Winkel w zu verbinden, wird in die Längsnut 20 ein Verbindungsorgan bzw. ein Spannverbinder 50 aus zwei Profilkörpern als Organabschnitte 52, 52_a der Dicke c von hier 6 mm sowie gleicher axialer Länge i (6, 9) von hier 45 mm achsparallel eingeschoben. Der Organabschnitt 52, 52_a weist einen profilierten Werkstoffstreifen 54 auf, der gemäß 7 einen Grundkörper 55 der Breite g von hier 16 mm enthält; dieser ist an beiden Längsseiten 56 mit jeweils einer Stufung als Schulterfläche 57 ausgestattet, von der eine zur Mittelachse E des Grundkörperquerschnittes geneigte Randfläche 58 ausgeht; zwischen den beiden Randflächen 58 erstreckt sich eine Bodenfläche 59, die beim Organabschnitt 52_a über eine der Stirnflächen 60 des Grundkörpers 55 hinausragt als Bodenfläche eines axial angeformten Kragstabes 62_a der Breite g₁ (11) von etwa 8 mm, der Dicke c₁ von 3 mm, axialer Länge i₁ von hier 12 mm sowie einer Höhe h von etwa 3 mm. Dieser Kragstab 62_a ist an die Stirnfläche 60 angeformt. Seine Oberfläche 64_a verläuft gemäß 10 in einem Abstand n von 3 mm zur Oberfläche 65a einer Kammleiste 66_a , die von jenen Stufungen oder Schulterflächen 57 begrenzt ist und die Oberfläche des Organabschnitts 52_a bestimmt.
Beim anderen – in 6 rechts liegenden – Organabschnitt 52 bildet eine Verlängerung der Oberfläche der Kammleiste 66 auch die Oberfläche des dort diese Kammleiste 66 axial verlängernden Kragstabes 62.
Beide Kragstäbe 62, 62_a bieten für ein bei 69 in 5 angedeutetes stiftartiges Gelenkelement, insbesondere eine Niete, jeweils einen Durchbruch oder ein Nietloch 68 des Durchmessers d von etwa 4 mm an (8); diese beiden, jeweils einen Trichterrand 67 der Höhe c₂ von etwa 1 mm anbietenden Nietlöcher 68 fluchten in zusammengebautem Zustand des Spannverbinders 50 miteinander. Die in ihnen lagernde Niete 69 verbindet die beiden Kragstäbe 62, 62_a , wie die in 6 seitlich hervorgehobene, etwas vergrößerte Seitenansicht des Mittelabschnitts des Spannverbinders 50 zu verdeutlichen versucht. Die Nietenmittelachse ist hier im Übrigen mit F bezeichnet. Ihr Abstand i₂ von der benachbarten Stirnfläche 60_a des Grundkörpers 55_a beträgt hier 8 mm.
Nahe der freien Stirnfläche 60 jedes Organabschnitts 52, 52_a ist eine Inbus-Schraube 72 angeordnet. Diese – und damit das zugehörige Schraubloch 74 des Durchmessers d₁ für eine Schraube M8 – bzw. ihre Mittelachsen N sind in einem Winkel w₂ von etwa 40° geneigt; der axiale Abstand n₁ des Berührungspunktes der Schraublochmittelachse N mit der Oberfläche 65 der Kammleiste 66 zur Stirnfläche 60 misst hier 12 mm. Wie vor allem 8 verdeutlicht, greift die zur Nietenmittelachse F der Niete 69 hier geneigte Inbus-Schraube 72 in eine entsprechend geneigte Kerbe 27 ein, welche im Nutengrund 26 vorgesehen ist.
Die beschriebene Verbindung ermöglicht in bestechender Weise den exakten Anschluss zweier Hohlprofile 10 mit geneigter Querfläche 50.

Claims

Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines mit wenigstens einer hinterschnittenen Längsnut (20) ausgestatteten ersten Werkstückes (10) an ein zweites, seinerseits mit Längsnut/en (20) versehenes Werkstück (10), wobei die Verbindungseinrichtung (50) einen streifenförmigen, von einer Schraube (72) durchsetzten Profilkörper (52, 52a) zum Einsschieben in den Hinterschneidungsraum (22) der Längsnut (20) sowie zum zeitweiligen Festlegen an dem als Hohlprofil ausgebildeten Werkstück (10) durch Klemmkräfte enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (50) als Spannverbinder mit zwei streifenförmigen Profilkörpern (52, 52_a ) ausgebildet ist, die jeweils in eines der Hohlprofile (10) eingeschoben sowie nahe eines ihrer einander zugeordneten Profilenden gemeinsam von einem stabartigen Gelenkelement (69) durchsetzt sind.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zusammengebauten Zustand der beiden Hohlprofile (10) das Gelenkelement (69) der Verbindungseinrichtung (50), insbesondere eine Niete, den aneinander liegenden Querflächen (49) der Hohlprofile zugeordnet ist.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Querflächen (49) jeweils in einem Winkel (w) zur radialen Mittellinie (M) ihres Hohlprofils (10) bzw. in einem Winkel (w₁) zu dessen Längsachse (A) von weniger als 90° geneigt sind.
Verbindungseinrichtung mit einem Profilkörper (52, 52_a ) aus einem Werkstoffstreifen (54) mit beidseits einer Kammleiste (66, 66) verlaufenden Schulterflächen (57) eines Grundkörpers (55), dadurch gekennzeichnet, dass den Schulterflächen (57) geneigte Randflächen (58) beidseits einer Bodenfläche (54) zugeordnet sind und von einer der Stirnflächen (60) des Werkstoffstreifens (54) axial ein Kragstab (62, 62_a ) abragt mit einem Durchbruch (68) für das Gelenkelement (69), insbesondere für eine Niete.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (F) des Gelenkelements (69) den Mittelpunkt der Schwenkrichtung (y) der beiden Profilkörper (52, 52_a ) zueinander bestimmt.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch bzw. das Nietloch (68) für das Gelenkelement (69) mit einem Trichterrand (67) versehen ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragstab (62) als Verlängerung der Kammleiste (66) des Profilkörpers (52) und deren Oberfläche (65) ausgebildet ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragstab (62_a ) in Abstand zur Oberfläche (65_a ) der Kammleiste (66_a ) des Profilkörpers (52_a ) zwischen dessen Schulterflächen (57) vom Grundkörper (55) axial abragt.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (c) des Profilkörpers (52, 52_a ) etwa der Summe der Dicken (c₁) beider Kragstäbe (62, 62_a ) entspricht.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (g) des Profilkörpers (52, 52_a ) etwa der doppelten Breite (g₁) des Kragstabes (62, 62_a ) entspricht.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in axialem Abstand (n₁) zur freien Stirnfläche (60) des Profilkörpers (52, 52_a ) eine in einem Neigungswinkel (w₂) zur Oberfläche (65, 65_a ) der Kammleiste (66, 66_a ) geneigte Mittelachse (N) für eine Schraube (72) bzw. deren den Profilkörper durchsetzendes Schraubloch (74) verläuft.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Neigungswinkel (w₂) zwischen Schraubenmittelachse (N) und der heckwärtigen Oberfläche (65, 65_a ) des Profilkörpers (52, 52_a ) bzw. dessen Längsachse (Q) von etwa 40°.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenmittelachse (N) die Lage einer Kerbe (27) im Nutengrund (26) des Hinterschneidungsraumes (22) bestimmt, der als Aufnahmeraum für das freie Ende der Schraube (72) gestaltet ist.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (72) als Inbus-Schraube gestaltet ist.
Verbindungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.