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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Profilanordnung zum Befestigen
eines zweiten Bauteils an einem ersten Bauteil. Profilanordnungen
sind gängige
Befestigungsmittel, mit denen Bauteile miteinander befestigt werden
können.
Sie sind in vielen geometrischen Formen erhältlich und können beispielsweise
dann eingesetzt werden, wenn ein zweites Bauteil senkrecht an einem
ersten Bauteil, beispielsweise einem vorhandenen Träger oder
einer Wand angebracht werden soll. Typische geometrische Formen
sind U-, T- oder Doppel-T-Profile.
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Eine
spezielle Anwendung von Profilanordnungen sind Befestigungssysteme
für Wände oder Decken.
Insbesondere in Zweckbauten sind die tragenden Wände häufig aus Beton mit einer nicht
ansprechenden Optik gefertigt. Hier können mithilfe von Profilanordnungen
Wand- oder Dekorelemente und Paneele mit einer ansprechenden Optik
in einem wählbaren
Abstand vor die tragenden Wände
angeordnet werden. Die Wand- oder Dekorelemente können ohne
größeren Aufwand
ausgetauscht werden, beispielsweise dann, wenn sie aufgrund eines
hohen Verschleißes
abgenutzt sind, wie dies bei Bahnhöfen oder U-Bahnstationen an kritischen Stellen
der Fall sein kann. Auch können
die Wand- oder Dekorelemente
ausgetauscht werden, wenn die Optik nicht mehr dem Zeitgeist entspricht.
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Ähnlich verhält es sich
mit abgehängten
Decken, die beispielsweise dann eingesetzt werden, wenn die Raumhöhe in einem
ungünstigen
Verhältnis zur
Fläche
des Raums steht. Die Flexibilität
derartiger Befestigungssysteme spielt bei Bürobauten eine wichtige Rolle,
bei denen ein Raum in mehrere Büroräume unterteilt
werden soll oder mehrere Büroräume zu einem
Raum zusammengelegt werden.
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Ein
weiterer Vorteil dieser Befestigungssysteme ist, dass im Zwischenraum
zwischen der tragenden Wand und dem Wand- oder Dekorelement Infrastrukturelemente
wie Versorgungs-, Strom- oder Netzwerkleitungen verlegt werden können, ohne dass
sie sichtbar sind und ohne dass hierzu die tragende Wand aufgestemmt
werden muss. Diese Leitungen können
relativ einfach nachgerüstet,
erweitert oder modifiziert werden.
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In
speziellen Anwendungen sind die Wand- oder Dekorelemente der oben
beschriebenen Befestigungssysteme häufigen Stoß- und Druckbelastungen ausgesetzt,
beispielsweise in Sporthallen, wo sich bewegende Personen oder Bälle gegen
die Wandelemente prallen können.
Hierbei tritt die Situation auf, dass einerseits die Wandelemente
infolge der Stoß-
und Druckbelastung beschädigt
und andererseits die gegen die Wandelemente prallenden Personen
verletzt werden können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile
zumindest zu reduzieren, dabei aber die diskutierten Vorteile der Befestigungssysteme
beizubehalten.
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Gelöst wird
die Aufgabe mit einer Profilanordnung zum Befestigen eines zweiten
Bauteils an einem ersten Bauteil, mit einem ersten Profilelement, einem
zweiten, in das erste Profilelement einbringbaren Profilelement,
wobei das erste und das zweite Profilelemente so ausgestaltet sind,
dass sie miteinander verspannbar sind, und einem Verspannelement
zum Verspannen des ersten und des zweiten Profilelements miteinander
und zum Dämpfen
von auf die Profilanordnung wirkenden Druckkräften und Stößen, wozu das erste und/oder
das zweite Profilelement zumindest parallel zur Wirkrichtung der
vom Verspannelement erzeugten Kraft bewegbar sind. Das erste und
das zweite Profilelement sind so gestaltet, dass sie form- und/oder
reibschlüssig
ineinander eingreifen können.
Das Verspannelement erzeugt eine Kraft, mit welcher das erste und
das zweite Profilelement miteinander verspannt werden, so dass die
die Kräfte,
die zum Befestigen des zweiten Bauteils am ersten Bauteil auftreten,
sicher übertragen
werden können.
Gleichzeitig kann das Verspannelement Druckkräften und Stößen ähnlich eines Stoßdämpfers eines
Automobils in einem wählbaren Umfang
nachgeben. Prallt in einer Sporthalle eine sich bewegende Person
gegen das beispielsweise als Wandelement ausgestaltete zweite Bauteil, überträgt das Wandelement
die beim Aufprall wirkende Kraft über das erste oder zweite Profilelement
auf das Verspannelement, welches infolgedessen gestaucht wird. Die
Profilelemente verschieben sich mit einem Maß ineinander, welches der Stauchung
der Feder entspricht. Folglich verschiebt sich auch das Wandelement
um dasselbe Maß,
wodurch der Aufprall gedämpft
wird. Die beim Aufprall wirkende Belastung sowohl auf das Wandelement
als auch auf die Person wird mittels der erfindungsgemäßen Profilanordnung
gedämpft,
so dass einerseits die Verletzungsgefahr für die Person und andererseits
die Beschädigungswahrscheinlichkeit
des Wandelements reduziert werden.
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Eine
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Profilanordnung
zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Profilelement einen ersten
Vorsprung und das zweite Profilelement einen zweiten Vorsprung aufweisen,
die im verspannten Zustand aneinander anliegen. Mit den Vorsprüngen kann
ein Formschluss und gegebenenfalls auch ein Reibschluss zwischen den
Profilelementen erzeugt werden. Das Verspannelement verspannt die
beiden Profilelemente dadurch, dass sie die beiden Vorsprünge gegeneinander
drückt,
wodurch eine erste Endstellung der beiden Profilelemente zueinander
festgelegt wird. Eine zweite Endstellung wird durch die Auslegung
des Verspannelements und die Größe der Kraft,
die beim Aufprall wirkt, festgelegt. Dann liegen die Vorsprünge nicht
mehr aneinander an. Die Profilanordnung ist so ausgelegt, dass auch
während
des Aufpralls die Kräfte,
die zum Befestigen des Wandelements an der tragenden Wand benötigt werden,
sicher übertragen werden
können.
Dies kann unter anderem durch eine entsprechende Auslegung des Verspannelements oder
durch das Vorsehen von Befestigungsmitteln für die Verspannelemente gewährleistet
werden.
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Bevorzugt
werden der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung von der
jeweiligen Wandung des ersten und des zweiten Profilelements gebildet.
Weitere Bauteile sind nicht erforderlich, so dass die Profilelemente
nur entsprechend gebogen und abgekantet werden müssen. Die Anzahl von Bearbeitungsschritten
lässt sich
somit reduzieren, weiterhin wird die Montage erleichtert, da die
Profilelemente sofort einsetzbar sind. Da keine zusätzlichen Bauteile
erforderlich sind, können
diese bei der Montage auch nicht fehlen oder im Betrieb nicht verloren gehen
oder versagen.
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Bevorzugt
weist das erste Profilelement einen ersten konischen Wandungsabschnitt
und das zweite Profilelement einen zweiten konischen Wandungsabschnitt
auf, die gegenüber
der Wirkrichtung des Verspannelements geneigt sind und im verspannten
Zustand ineinander eingreifen. In dieser Ausführungsform sind keine Vorsprünge notwendig, wodurch
die Herstellung der Profilelemente vereinfacht wird, da ein Abkantschritt
eingespart werden kann.
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Vorzugsweise
ist das Verspannelement als eine Feder ausgebildet. Federn stellen
ein allgemein gebräuchliches
Verspannelement dar und sind in vielen Größen und Federkennlinien erhältlich.
Die Federkennlinien bestimmen im Wesentlichen das Dämpfungsverhalten
der Profilanordnung. Je nach Anwendungsfall kann eine härtere oder
weichere Dämpfung
vorgesehen sein, so dass das Wandelement bei einem Aufprall mehr
oder weniger weit zurückweicht.
Da Federn ein Massenprodukt darstellen, sind diese kostengünstig zu
beziehen. Weiterhin zeichnen sich Federn durch eine hohe Zuverlässigkeit
aus.
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Eine
bevorzugte Variante zeichnet sich dadurch aus, dass das erste oder
das zweite Profilelement eine Befestigungseinheit zum Befestigen
des Verspannelements aufweist. Hierdurch ergeben sich Vorteile bei
der Herstellung der Profilanordnung. Die Position des Verspannelements
kann an einem der Profilelemente festgelegt werden, bevor das andere Profilelement
eingebracht wird. Das Verspannelement kann sich dann nicht mehr
verschieben. Mehrere Verspannelemente können in regelmäßigen Abständen positioniert
werden, so dass das erste und das zweite Profilelement gleichmäßig miteinander verspannbar
sind.
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Bevorzugt
weisen das erste Profilelement und/oder das zweite Profilelement
eine Anschlusseinheit zum Anschließen des zweiten und/oder eines weiteren
Bauteils auf. Die Anschlusseinheit kann so ausgestaltet sein, dass
gängige
oder genormte Anschlussmaße
wie Bohrungs- und Gewindedurchmesser und -abstände berücksichtigt werden, so dass Wand-
oder Dekorelemente ohne weitere Anpassungsarbeiten anschließbar sind.
Weiterhin kann die Anschlusseinheit über die Profilelemente überstehen,
so dass eine großflächige Auflagefläche erzeugt wird,
so dass die Wand- oder Dekorelemente gleichmäßiger mit der Profilanordnung
verbunden werden können.
Weiterhin wird die Zugänglichkeit
verbessert, so dass das Anschließen erleichtert wird.
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Ein
weiterer Aspekt betrifft ein Befestigungssystem, umfassend eine
Profilanordnung nach einem der vorherigen Ausführungsbeispiele, und ein Befestigungsmittel
zum Befestigen der Profilanordnung an einem ersten Bauteil. Die
Vorteile, die für
die Ausführungsbeispiele
der Profilanordnung dargelegt worden sind, gelten gleichermaßen für das Befestigungssystem.
Darüber
hinaus ermöglicht
das Befestigungssystem die vereinfachte Montage eines zweiten Bauteils,
beispielsweise eines Wandelements, am ersten Bauteil, beispielsweise
an einem Träger
oder an einer Wand.
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Weiterhin
umfasst das Befestigungssystem ein an der Anschlusseinheit anschließbares zweites Bauteil,
insbesondere ein Wand- oder Dekorelement.
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Hiermit
können
tragende Wände
oder Decken rasch verkleidet werden, gleichzeitig entfaltet das
Befestigungssystem eine dämpfende
Wirkung, so dass die Wand- oder Dekorelemente oder Paneele bei einem
Aufprall besser geschützt
sind.
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Darüber hinaus
umfasst das Befestigungssystem ein Distanzstück zum Befestigen der Profilanordnung
mit einem Abstand am ersten Bauteil. Mit dem Distanzstück kann
der Abstand festgelegt werden, mit dem die Profilanordnung und damit
auch das zweite Bauteil wie etwa das Wand- oder Dekorelement vom
ersten Bauteil, beispielsweise dem Träger oder der Wand, beabstandet
ist. Der Abstand kann auf die Anforderungen angepasst werden. Sollen
im Zwischenraum zwischen der tragenden Wand und dem Wandelement
etwa Rohre mit einem größeren Durchmesser
angeordnet werden, kann dies bei der Wahl der Länge des Distanzstücks berücksichtigt werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden
Zeichnungen im Detail erläutert.
Es zeigen
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Profilanordnung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Vorderansicht auf das erste Ausführungsbeispiel
der Profilanordnung,
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3 eine
Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Profilanordnung anhand einer Vorderansicht,
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4 eine
Prinzipskizze eines dritten Ausführungsbeispiels
der Profilanordnung anhand einer Vorderansicht,
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5 ein
erfindungsgemäßes Befestigungssystem
mit einer Profilanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
und
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6 eine
vergrößerte Darstellung
des in 5 dargestellten Befestigungssystems.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Profilanordnung 101 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
bei dem ein erstes Profilelement 12 und ein zweites Profilelement 14 zu
sehen sind, wobei das zweite Profilelement 14 in das erste
Profilelement 12 eingebracht ist. Hierzu wird das zweite
Profilelement 14 in das erste Profilelement 12 entlang
ihrer Längsachse
L1 geschoben. Weiterhin ist ein Verspannelement 16 erkennbar,
mit dem das erste und das zweite Profilelement 12, 14 miteinander
verspannt sind, so dass sie sich im verspannten Zustand befinden.
Am zweiten Profilelement 14 ist eine Befestigungseinheit 18 vorgesehen, mit
dem das Verspannelement 16 in seiner Position am zweiten
Profilelement 14 gehalten wird. Eine umgekehrte Befestigungsweise
ist ebenfalls denkbar. Die Befestigungseinheit 18 weist
drei Unterelemente 181 bis 183 auf.
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In 2 ist
die in 1 dargestellte Profilanordnung 101 anhand
einer Vorderansicht dargestellt. Man erkennt, dass das Verspannelement 16 als Feder 20 ausgestaltet
ist. Das erste Profilelement 12 weist einen ersten Vorsprung 22 und
das zweite Profilelement 14 weist einen zweite Vorsprung 24 auf,
an denen das erste und das zweite Profilelement 12, 14 aneinander
anliegen. Die Feder 20 ist so ausgestaltet, dass sie eine
Kraft F aufbringt, welche die Vorsprünge 22, 24 gegeneinander
drückt,
so dass die Profilelemente 12, 14 formschlüssig verspannt
werden. Hierzu sind die Profilelemente 12, 14 zumindest parallel
zur Wirkrichtung der Kraft F bewegbar. Im ersten Ausführungsbeispiel
sind die Vorsprünge 22, 24 ein
Teil der Wandung 26 der Profilelemente 12, 14.
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Beim
in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Profilanordnung 102 weisen das erste Profilelement 12 einen ersten
konischen Wandungsabschnitt 28 und das zweite Profilelement 14 einen
zweiten konischen Wandungsabschnitt 30 auf, die gegenüber der
Wirkrichtung des Verspannelements 16 geneigt sind. Die vom
Verspannelement 16 aufgebrachte Kraft bewirkt, dass der
erste und der zweite konische Wandungsabschnitt 28, 30 miteinander
zur Anlage kommen, so dass das erste und das zweite Profilelement 12, 14 form-
und reibschlüssig
miteinander verspannt werden. Weiterhin ist am zweiten Profilelement
eine Anschlusseinheit 32 befestigt, etwa durch eine nicht dargestellte
Schweiß-
oder Nietverbindung. Die Anschlusseinheit 32 steht über das
zweite Profilelement 14 über und weist im überstehenden
Abschnitt Durchgangsbohrungen 34 auf, mittels derer weitere Bauteile 57 an
die Profilanordnung 102 angeschlossen
werden können
(vgl. 5 und 6).
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In 4 ist
ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Profilanordnung 103 dargestellt, die im Wesentlichen dem
zweiten Ausführungsbeispiel 102 entspricht. Hier weisen allerdings
das erste Profilelement 12 zwei erste konische Wandungsabschnitte 281 , 282 und
das zweite Profilelement 14 zwei zweite konische Wandungsabschnitte 301 , 302 auf.
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Zur
Montage wird zunächst
das Verspannelement 16 am zweiten Profilelement 14 mittels
der Befestigungseinheit 18 befestigt, so dass es in seiner Position
festgelegt ist. Anschließend
wird das zweite Profilelement 14 in das erste Profilelement 12 eingebracht,
beispielsweise durch Einschieben entlang ihrer Längsachse L1.
Die geometrischen Eigenschaften des ersten und des zweiten Vorsprungs 22, 24 bzw. des
ersten und zweiten konischen Wandungsabschnitts 28, 30 sind
so gewählt,
dass das Verspannelement 16 beim Einbringen des zweiten
Profilelements 14 in das erste Profilelement 12 vorgespannt und
gestaucht wird und eine nach außen
wirkende Kraft F erzeugt (vgl. 2 bis 4).
Folglich werden der erste und der zweite Vorsprung 22, 24 bzw. der
erste und der zweite konische Wandungsabschnitt 28, 30 gegeneinander
gepresst, die Profilelemente 12, 14 miteinander
verspannt und eine erste Endstellung der Profilelemente 12, 14 zueinander festgelegt.
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In 5 ist
ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem 44 im
montierten Zustand dargestellt. Die Profilanordnung 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
(vgl. 1 und 2) ist über ein Distanzstück 45 an
einem ersten Bauteil 48, hier eine Wand 50 oder
ein Träger 52,
im Abstand A mittels üblicher
Befestigungsmittel 46 befestigt. Am der Wand 50 abgewandten
Ende der Profilanordnung 101 sind zweite
Bauteile 54, hier Wand- und/oder Dekorelemente 56 befestigt.
Diese können
direkt oder, wie dargestellt, über
weitere Bauteile 57 an der Profilanordnung 101 befestigt sein. Das Befestigungssystem 44 reicht
bis zu einem Boden 58.
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In 6 ist
ein Ausschnitt des in 5 dargestellten Befestigungssystems 44 im
Bereich des Bodens 58 vergrößert dargestellt. Wie hier
erkennbar ist, weist das Befestigungssystem 44 ein Gleitelement 60 auf,
welches das Befestigungssystem 44 mit dem Boden 58 abschließt und den
Bewegungen der Profilanordnung 101 während eines
Aufpralls folgen kann.
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Wird
nun ein oder mehrere Wandelemente 56 auf Druck belastet,
beispielsweise durch einen Stoß infolge
eines Aufpralls einer Person oder eines Gegenstands, wird die wirkende
Kraft über
die Wandelemente 56 und die weiteren Bauteile 57 auf
das zweite Profilelement 14 übertragen. Das zweite Profilelement 14 leitet
die Kraft weiter an das Verspannelement 16, hier als Feder 20 ausgeführt, die
infolge der Krafteinwirkung gestaucht wird. Die Wandelemente 56,
die weiteren Bauteile 57 und das zweite Profilelement 14 bewegen
sich infolge der Stauchung in Richtung der Wand, bis dass die infolge
der Stauchung steigende Rückstellkraft
der Feder 20 gleich der infolge des Aufpralls wirkenden
Kraft ist. Dann ist eine zweite Endstellung der Profilelemente 12, 14 zueinander
erreicht.
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Die
Kraft infolge des Aufpralls wird zumindest teilweise in Verformungsenergie
der Feder 20 umgewandelt und der Aufprall somit abgedämpft. Die infolge
eines Aufpralls auf die Feder 20 wirkende Kraft wirkt meist
nur eine kurze Zeit. Lässt
die Kraft nach, sorgt die Rückstellkraft
der Feder 20 dafür, dass
das zweite Profilelement 14 und damit die Wandelemente 56 wieder
in die erste Endstellung zurückgestellt
werden. Die Richtung der Bewegungen, welche das zweite Profilelement 14 und
die mit ihm verbundenen Bauteile und insbesondere die Wandelemente 56 während des
Aufpralls ausüben,
ist mittels des Pfeils P angedeutet.
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- 101–104
- Profilanordnung
- 12
- erstes
Profilelement
- 14
- zweites
Profilelement
- 16
- Verspannelement
- 181–183
- Befestigungseinheit
- 20
- Feder
- 22
- erster
Vorsprung
- 24
- zweiter
Vorsprung
- 261, 262
- Wandung
- 28
- erster
konischer Wandungsabschnitt
- 30
- zweiter
konischer Wandungsabschnitt
- 32
- Anschlusseinheit
- 34
- Durchgangsbohrung
- 44
- Befestigungssystem
- 45
- Distanzstück
- 46
- Befestigungsmittel
- 48
- erstes
Bauteil
- 50
- zweites
Bauteil
- 52
- Träger
- 54
- zweites
Bauteil
- 56
- Wand-
oder Dekorelement
- 57
- weiteres
Bauteil
- 58
- Boden
- 60
- Gleitelement
- A
- Abstand
- F
- Kraft
- L1,
- Längsachse
- P
- Pfeil