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Die Erfindung betrifft einen Eckverbinder für Hohlprofilstäbe mit insbesondere einem kreisförmigen, einem rechteckigen, einem quadratischen, einem dreieckigen oder einem anderen prismatischen Innenquerschnitt.
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Derartige Eckverbinder sind bekannt und ersetzen technologische aufwendigere Verbindungen von zwei eine Ecke bildenden Hohlprofilstäben. Eine Ecke im hier gebrauchten Sinne kann einen 90°-Winkel aufweisen oder auch unter einem anderen Winkel hergestellt werden.
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Eckverbinder zum Verbinden von Hohlprofilen finden u. a. Anwendung in sicherheitsrelevanten Bereichen wie z. B. bei Rahmen von Zaunfeldern oder auch als Absperrung für Maschinen oder seitlichen Begrenzungen von Laufstegen. Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl möglicher anderer Anwendungen wie z. B. Fensterrahmen, Bilderrahmen etc.
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Ein Eckverbinder bevorzugt aus Plastik ist aus der
DE 20 2004 012 799 U1 bekannt. Hier werden Rundrohre unter einem Winkel von 90° miteinander verbunden, wobei die Rundrohre vor dem Zusammenfügen auf Gehrung geschnitten sind. Die Schenkel der Eckverbinder weisen im Querschnitt eine leicht ovale Form und am Ende eine Nase auf. Das Rundrohr passt sich beim Einführen des Eckverbinders diesem Querschnitt an, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung entstehen soll. Die Nase dient als Verdrehsicherung.
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Nachteilig bei diesem Eckverbinder ist die notwendige Rohrverformung, die keine Sicherheit in Bezug auf Wirkungsintensität der kraftschlüssigen Verbindung zulässt.
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In der
DE 20 2016 002 633 U1 wird ein Eckverbinder für auf Gehrung geschnittene rechteckige Rahmenhohlprofile beschrieben. Dieser Eckverbinder besteht aus einem abgelängten Aluminiumstrangpressprofil mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, wobei der Eckverbinder durch einen Schlitz in zwei, lediglich durch zwei schmale Stege miteinander verbundene Teile geteilt wird, wobei die beiden Schenkel im Bereich der äußeren und/oder inneren Ecke nutenförmige Aussparungen aufweisen in die durch entsprechende, im äußeren Rahmenprofil vorgesehene Bohrungen Befestigungsstifte eingeschlagen werden können. Durch den Schlitz in Verbindung mit den in der Profilgeometrie vorgesehenen Aussparungen dringen die Befestigungsstifte beim Einschlagen nicht nur in die Aussparungen ein, um die Rahmenprofile in Längsrichtung zu fixieren, sondern zusätzlich werden die beiden Eckverbinderhälften auseinander getrieben, so dass diese sich formschlüssig an die Seitenwände der Rahmenprofile anlegen und damit eine zusätzliche Ausrichtung der Rahmenprofile in Querrichtung bewirken.
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Auch bei dieser Lösung ist die Wirksamkeit der kraftschlüssigen Verbindung schwer kalkulierbar. Ferner ist die Verbindung infolge des Einschlagens der Befestigungsstifte nicht lösbar.
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Darüber hinaus gibt es noch technische Lösungen für Eckverbinder, die selbst die Ecke bilden und die Schenkel aufweisen, auf die dann weiterführende senkrecht abgeschnittene Hohlprofile aufgesteckt werden. Ein solcher Eckverbinder ist in der
DE 10 2006 009 779 A1 beschrieben. Die Schenkel weisen hier sich verformende Spannkörper auf, z. B. Kreisbogensegmente, die sich mit dem Innenprofil der Hohlprofile verspannen.
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Anstelle von sich verformenden Kreisbogensegmenten wird in der
DE 20 2008 011 834 U1 jeweils ein verschiebbarer Keil genutzt, der mittels einer Spannschraube in eine Spannposition zwischen einem Schenkel und einem Hohlprofilabschnitt bewegbar ist. Auf diese Weise werden jedoch nur zwei gegenüberliegende Seiten eines Rechteckhohlprofils miteinander verspannt. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Keil beim Verspannen auf der Innenseite des Hohlprofils gleitet.
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Neben den Eckverbindern, die die Enden von Hohlprofilen miteinander verbinden, gibt es auch noch solche, mittels derer ein Hohlprofil auf einen Stangenabschnitt aufsetzbar ist – ähnlich einer Sprosse auf einen Leiterholm (vgl.
DE 20 2012 013 475 U1 ).
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Eckverbinder vorzuschlagen, der zugeschnittene Ecken von Hohlprofilen miteinander sicher verbindet und der lösbar ist. Als zugeschnittene Ecken sollen sowohl auf Gehrung zugeschnittene 90°-Ecken von Hohlprofilen infrage kommen als auch unter anderen Winkeln zugeschnittene Ecken. Der Eckverbinder soll auch einsetzbar sein, wenn die Hohlprofile nicht aneinander stoßen, so dass der Eckverbinder die eigentliche Ecke bildet.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Eckverbinder für Hohlprofile aufweisend mindestens ein Eckteil und an dem Eckteil angeordnete Schenkel, die einen Winkel α einschließen, wobei jeweils ein Schenkel in jeweils eines der zu verbindenden Hohlprofile einsteckbar und unter Kraftschluss mit dem jeweiligen Hohlprofil verbindbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass
die Schenkel jeweils aus mindestens zwei Spreizelementen bestehen, wobei die Spreizelemente eine sich in Richtung Hohlprofil öffnende konusförmige Ausnehmung abschnittsweise ummanteln und in ihren Außenabmaßen so bemessen sind, dass die mindestens zwei Spreizelemente in das jeweilige Hohlprofil einsteckbar sind,
ein in die konusförmige Ausnehmung mittels eines sich im Eckteil abstützenden Bolzens in die konusförmige Ausnehmung einziehbarer konusförmiger Körper angeordnet ist,
und der konusförmige Körper die Spreizelemente beim Einziehen zur Herstellung des Kraftschlusses innenwandig gegen das jeweilige Hohlprofil presst.
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Es wird somit Kraftschluss zwischen den vorzugsweise elastisch aufspreizbaren Spreizelementen und dem Hohlprofil hergestellt, der infolge der konusförmigen Ausnehmung und dem konusförmigen Körper symmetrisch aufgebaut ist.
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Der Vorgang des Einziehens des konusförmigen Körpers ist auch umkehrbar, was zu einem Lösen der Spreizelemente vom Hohlprofil führt. Voraussetzung dafür ist, dass die Spreizelemente elastisch aufspreizbar sind.
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Beim Herstellen des Kraftschlusses findet auch keine Bewegung zwischen den Spreizelementen und dem Hohlprofil in Hohlprofillängsrichtung, wie aus dem Stand der Technik bei Keilen bekannt, statt, was das exakte Positionieren des Hohlprofils gegenüber dem Eckverbinder ermöglicht.
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Bevorzugt weisen die Schenkel der Eckverbinder bei der Verbindung von rohrförmigen und dreieckigen Hohlprofilen jeweils drei Spreizelemente, bei der Verbindung von quadratischen oder rechteckigen Hohlprofilen jeweils vier Spreizelemente und bei der Verbindung vom anderen prismatischen Hohlprofilen eine der Anzahl der Innenflächen entsprechende Anzahl von Spreizelementen auf.
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Beim Herstellen des Kraftschlusses kommt somit auf jede Innenfläche des Hohlprofils ein Spreizelement zu liegen. Das führt nicht nur zu einer gleichmäßigen Kraftverteilung, sondern auch zu einem exakten mittigen Ausrichten des Eckverbinders gegenüber dem Hohlprofil.
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Bevorzugt werden natürlich gleiche Hohlprofile miteinander durch den Eckverbinder verbunden. Durch Schenkel mit unterschiedlicher Anzahl/Form von Spreizelementen lassen sich aber auch unterschiedliche Querschnitte von Hohlprofilen sicher miteinander verbinden.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Eckverbinder sind die konusförmige Ausnehmung und/oder der konusförmige Körper im Kegel- oder Kegelstumpfform oder Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform ausgeführt. Das hat den Vorteil einer gleichmäßigen Kraftverteilung auf die Spreizelemente beim Einziehen des konusförmigen Körpers in die konusförmige Ausnehmung.
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Weiter trägt zur Sicherheit der Verbindung des Eckverbinders mit den Hohlprofilen bei, wenn die Spreizelemente auf der Kontaktfläche mit den innenwandigen Hohlprofil eine aufgeraute Oberfläche aufweisen oder diese Oberflächen mit Riffelungen oder anderen Erhebungen und Absenkungen versehen sind. Dadurch wird nicht nur der Reibschluss vergrößert, sondern diese Unebeneinheiten drücken sich auch etwas in die innere Mantelfläche des jeweiligen Hohlprofils ein, was zu einem zusätzlichen Formschluss führt. Ein Verdrehen des Hohlprofils gegenüber den Schenkeln wird so ausgeschlossen.
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Um die Elastizität der Spreizelemente weiter zu erhöhen und Brüchen vorzubeugen, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Spreizelemente im Verbindungsbereich mit dem Eckteil des Eckverbinders querschnittsreduziert ausgeführt sind.
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Diese Querschnittsreduzierung besteht bevorzugt aus ein- oder beidseitigen Nuten quer zur Längsausdehnung der Spreizelemente im Fußbereich der Spreizelemente.
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Um das Einstecken der Spreizelemente in die Hohlprofile zu erleichtern, ist vorgesehen, dass die Kanten der Spreizelemente auf der Hohlprofilseite angefast sind vorzugsweise stirnseitig und in Längsrichtung der Spreizelemente.
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Damit werden zugleich scharfe Kanten beseitigt, was Verletzungen bei der Montage vorbeugt und fertigungsbedingte Rundungen in den Ecken der Hohlprofile ausgeglichen.
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Mit dem vorgeschlagenen Eckverbinder können sowohl Hohlprofile verbunden werden, deren Enden auf Gehrung zugeschnitten sind und das Eckteil abdecken als auch solche, deren Enden am Eckteil anliegen. Im letzteren Fall ist das Eckteil dann sichtbar.
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Bei auf Gehrung zugeschnittenen Enden der Hohlprofile muss nur ein Bolzen zum Einziehen des konusförmigen Körpers von außerhalb eines Hohlprofils zugängig sein. Die Verbindung der Spreizelemente mit dem anderen Hohlprofil kann vor dem Einstecken des Schenkels vorgenommen werden.
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Der vorgeschlagene Eckverbinder kann bei der Verbindung von Hohlprofilen unter einem Winkel α = 90° eingesetzt werden oder auch bei einem anderen Winkel α, vorausgesetzt α ≠ 0.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
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1 einen Eckverbinder mit auf Gehrung geschnittenen Hohlprofilen,
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2 die Hohlprofile im Schnitt mit dem Eckverbinder und
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3 einen Eckverbinder für Hohlprofile mit einem quadratischen Innenquerschnitt.
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1 zeigt die Verbindung von zwei quadratischen Hohlprofilen 1, 2, die auf Gehrung 3 geschnitten sind, mittels eines in den Hohlprofilen 1, 2 angeordneten Eckverbinders unter einem Winkel α = 90°.
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2 zeigt die Anordnung der Teile des Eckverbinders in den Hohlprofilen 1, 2. Der Eckverbinder besteht aus dem Eckteil 4 mit den unter einem Winkel α = 90° angeordnete Schenkeln 5, 6. Jeder Schenkel 5, 6 besteht aus vier Spreizelementen 7, von denen jeweils nur zwei zu sehen sind.
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Die Spreizelemente 7 ummanteln jeweils eine sich in Richtung Hohlprofil 1, 2 öffnende konusförmige Ausnehmung 8 abschnittsweise und sind in ihren Außenabmaßen so bemessen, dass die Spreizelemente 7 in das jeweilige Hohlprofil 1, 2 einsteckbar sind.
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In die jeweilige konusförmige Ausnehmung 8 ist mittels eines sich jeweils im Eckteil 4 abstützenden Bolzens 10, 11 ein in die konusförmige Ausnehmung 8 einziehbarer konusförmiger Körper 9 angeordnet. Der konusförmige Körper 9 presst die Spreizelemente 7 beim Einziehen zur Herstellung des Kraftschlusses innenwandig gegen das jeweilige Hohlprofil 1, 2.
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Die hier dargestellten Spreizelemente 7 sind elastisch aufspreizbar, so dass sie beim Herausschieben des konusförmige Körper 9 in die ursprüngliche Position zurückgehen, wodurch sich der Eckverbinder vom jeweiligen Hohlprofil 1, 2 löst.
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Die konusförmige Ausnehmung 8 und der konusförmige Körper 9 weisen bevorzugt eine Kegel- oder Kegelstumpfform oder eine Pyramiden- oder Pyramidenstumpfform auf.
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Die Spreizelemente 7 weisen auf der Kontaktfläche mit den innenwandigen Flächen der Hohlprofile 1, 2 eine aufgeraute Oberfläche auf oder diese Oberflächen sind mit Riffelungen 12 oder anderen Erhebungen und Absenkungen versehen. Die Spreizelemente 7 sind im Verbindungsbereich mit dem jeweiligen Eckteil 4 querschnittsreduziert, vorzugsweise durch ein- oder beidseitige Nuten 13 quer zur Längsausdehnung der Spreizelemente 7, was in 3 gut erkennbar ist. Das erhöht die Elastizität der Spreizelemente 7. Ferner sind die Kanten der Spreizelemente 7 auf der Hohlprofilseite angefast, vorzugsweise stirnseitig und in Längsrichtung der Spreizelemente 7.
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Bei dem dargestellten Eckverbinder sind die Enden der Hohlprofile 1, 2 auf Gehrung 3 zugeschnitten und decken das Eckteil 4 ab.
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Bei der Montage wird zuerst der Schenkel 6 in das Hohlprofil 2 eingeschoben. Mittels des Bolzens 11, der sich im Eckteil 4 abstützt, wird der konusförmige Körper 9 in die konusförmige Ausnehmung 8 eingezogen und spreizt dabei die Spreizelemente 7 des Schenkels 6 auf, so dass mindestens eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Spreizelementen 7 und dem Hohlprofil 2 hergestellt wird. Der Bolzen 11 und seine Abstützung im Eckteil 4 sind dabei so ausgewählt und angeordnet, dass der Kopf des Bolzens 11 noch einen Durchlass für den mittig das Eckteil 4 durchdringenden Bolzen 10 des Schenkels 5 lässt.
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Nach der Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Schenkel 6 und dem Hohlprofil 2 wird der Schenkel 5 in das Hohlprofil 1 eingeschoben. Damit ist das Eckteil 4 vollständig abgedeckt und die Hohlprofile 1, 2 stoßen an der Gehrung 3 aneinander.
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Der für die Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zuständige Bolzen 10 ist über die Öffnung 14 im Hohlprofil 2 erreichbar. Durch Drehen des Bolzens 10 wird der konusförmige Körper 9 in die Ausnehmung 8 des Schenkels 5 gezogen und die Spreizelemente 7 des Schenkels 5 pressen sich gegen die Innenwände des Hohlprofils 1. Die Verbindung zwischen den Hohlprofilen 1, 2 ist hergestellt.
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3 zeigt in einer Detailansicht vom Eckverbinder das Eckteil 4 und die Schenkel 5, 6 mit jeweils vier Spreizelementen 7. Die Schenkel schließen den Winkel α ein, hier 90°.
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Als konusförmiger Körper 9 (nicht dargestellt) kommt hier bevorzugt ein Pyramidenstumpf zu Einsatz.
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Die Spreizelemente 7 weisen auf der Kontaktfläche mit den innenwandigen Flächen der Hohlprofile 1, 2 Riffelungen 12 auf.
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Ferner sind die Spreizelemente 7 im Verbindungsbereich mit dem jeweiligen Eckteil 4 querschnittsreduziert durch beidseitige Nuten 13 quer zur Längsausdehnung der Spreizelemente 7, was deren Elastizität erhöht.
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Die Kanten der Spreizelemente 7 sind auf der Hohlprofilseite angefast, hier stirnseitig und in Längsrichtung der Spreizelemente 7. Das erleichtert das Einschieben der Schenkel 5, 6 in die Hohlprofile 1, 2 und gleicht gleichzeitig mögliche Rundungen in den Ecken der Hohlprofile 1, 2 aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hohlprofil
- 2
- Hohlprofil
- 3
- Gehrung
- 4
- Eckteil des Eckverbinders
- 5
- Schenkel
- 6
- Schenkel
- 7
- Spreizelemente
- 8
- konusförmige Ausnehmung
- 9
- konusförmiger Körper
- 10
- Bolzen
- 11
- Bolzen
- 12
- Riffelungen
- 13
- Nute
- 14
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202004012799 U1 [0004]
- DE 202016002633 U1 [0006]
- DE 102006009779 A1 [0008]
- DE 202008011834 U1 [0009]
- DE 202012013475 U1 [0010]
