-
-
Beschreibung:
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Treppenstufe aus Naturstein oder
Kunststein mit mindestens einer vorderen und mindestens einer hinteren Bohrung für
den Eingriff von benachbarte Stufen verbindenden Bolzen.
-
Treppenstufen dieser Art werden für freitragende Treppen verwendet.
Um den frei herausragenden Enden der Treppenstufen einen Halt zu geben und um zu
erreichen, daß bei Belastung einer Stufe auch benachbarte Stufen zum Tragen der
Last herangezogen werden, werden die Stufen durch Abstandsbolzen miteinander verbunden.
Diese haben einmal die Aufgabe, benachbarte Stufen auch an ihren freien Enden im
richtigen Abstand voneinander zu halten und zum anderen die Aufgabe, durch Druckbeanspruchung
des zur nächstunteren Stufe reichenden Bolzens und durch Zugbeanspruchung des zur
nächstoberen Stufe reichenden Bolzens Kräfte auf diese benachbarten Stufen zu übertragen.
-
In Stufen aus Naturstein und in Stufen aus Kunst stein wurden bisher
Durchgangslöcher vorgesehen, durch die Treppenbolzen hindurchgesteckt werden. Diese
Konstruktion hat den Nachteil, daß in der Nähe der Vorderkante jeder Stufe ein über
die obere Trittfläche der Stufe herausragendes Teil vorhanden ist. Im allgemeinen
wurde an dem herausragenden Teil ein Pfosten des Treppengeländers be-
festigt.
Da der Bolzen aus Festigkeitsgründen einen gewissen Mindestabstand vom Ende der
Treppenstufe haben muß und die Treppenstufe nur bis zum Geländer hin nutzbar ist,
gehen bei der bekannten Konstruktion einige Zentimeter der Stufenlänge für die Nutzung
verloren. Auch wenn kein Geländerpfosten befestigt ist, bleibt eine Unebenheit,
die eine Nutzung der Enden der Stufen ebenfalls nicht zuläßt. Die Unebenheiten auf
den Stufen erschweren auch deren Reinigung.
-
Durch die Erfindung soll eine Treppenstufe aus Naturstein oder Kunststein
für freitragende Treppen geschaffen werden, bei der nach dem Einbau im vorderen
Stufenbereich keine über die Oberseite vorragenden Teile des Treppenbolzens vorhanden
sind.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens
die vordere Bohrung ein zur Unterseite der Stufe hin offenes Sackloch ist, in das
eine mit Innengewinde versehene Hülse eingeklebt ist.
-
Bei der Montage solcher Treppenstufen wird der zur nächstunteren Stufe
reichende Treppenbolzen in das Sackloch eingeschraubt und auf bekannte Art und Weise
mit der nächstunteren Treppenstufe verbunden. An der Oberseite der Stufen ist im
vorderen Bereich kein vorragendes Teil vorhanden, da ja der vordere Treppenbolzen
die Stufe nicht durchgreift. Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe einer in ein Sackloch
eingesetzten Hülse eine so große Festigkeit erzielbar ist, daß die Tragfähigkeit
der Stufen voll ausgenutzt werden kann.
-
Die Erfindung hat sich auch gut für Treppenstufen aus mindestens zwei
miteinander verklebten Platten bewährt.
-
Es ist von Vorteil, solche Treppenstufen gemäß den Ansprüchen 3 und
4 auszubilden, weil dadurch alle Schichten der Treppenstufe zum Tragen herangezogen
werden.
-
Die Hülse ist an ihrer Außenseite vorzugsweise mit Vertiefungen versehen
(Anspruch 5), die so ausgestaltet sein können, wie es in den Ansprüchen 6 bis 8
angegeben ist.
-
Die Verbindung der Vertiefungen untereinander gemäß Anspruch 7 hat
den Vorteil,,daß der Kleber, mit dem die Hülsen eingeklebt sind, alle Vertiefungen
vollständig ausfüllen kann und daß überschüssiger Kleber leicht nach außen fließen
kann, so daß sich die Hülse auch bei enger Einpassung in das Sackloch rasch einführen
läßt.
-
Vorzugsweise hat die Hülse gemäß Anspruch 9 einen Flansch.
-
Dies erleichtert das Herstellen der Stufen, da die genaue Einschubtiefe
durch den Flansch bestimmt wird. Man kann deshalb auch für die Tiefe des Sackloches
verhältnismäßig grobe Toleranzen zulassen. Für die Druckbeanspruchung wird der Vorteil
gewonnen, daß der Flansch eine zusätzliche Druckubertragungsfläche bildet.
-
Die Hülse besteht gemäß Anspruch 10 vorzugsweise aus einem Metall.
Es sind aber auch andere Materialien möglich, wenn sie genügende Festigkeit haben.
So kann z.B. auch ein fester Kunststoff verwendet werden, was eine besonders preiswerte
Herstellung der Hülsen zuläßt. Als Kleber hat sich-Acrylglaskleber gut bewährt.
-
Die hintere Bohrung ist vorzugsweise ein Durchgangsloch, so daß ein
Verschrauben mit dem Bolzen von unten her möglich ist. Es ist jedoch denkbar, daß
auch das hintere Loch ein Sackloch ist, das dann allerdings nach oben hin offen
sein muß. Die Kombination mit einem vorderen nach unten offenen Sackloch und einem
hinteren Durchgangsloch ist jedoch von besonderem Vorteil, da im Bereich der Hinterkante
der Stufe ein Durchgangsloch nicht störend ist und über die Unterseite der Treppenstufe
vorragende Teile des Bolzens nirgendwo hinderlich sind. Sie bringen sogar den Vorteil,
daß ein Treppengeländer aassn befestigt werden kann.
-
Um zu gewährleisten, daß auch für den Fall, daß sich die Hülse in
der Sackbohrung lockert, der Zusammenhalt der Treppe erhalten bleibt, ist gemäß
einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß an der Hülse mindestens ein beweglicher
Teil geführt ist, der in eine eingezogene Stellung bewegbar ist, in der er den Durchmesser
des Sackloches nicht überragt und der in der ausgefahrenen Stellung den genannten
Durchmesser wesentlich überragt und in eine Ringnut eingreift, die in die Wände
des Sackloches eingearbeitet ist (Anspruch 14).
-
Hierdurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Treppenstufe
hergestellt, die ein Herausziehen der Hülse selbst dann unmöglich macht, wenn der
Kleber zum Halt der Hülse nicht mehr beiträgt, da ja der bewegliche Teil in die
Ringnut des Sackloches so eingreift, daß ein Herausziehen nur durch Zerstörung entweder
der Hülse oder der Stufe möglich ist. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherheit
erzielt.
-
Der bewegliche Teil ist vorzugsweise ein Sprengring gemäß Anspruch
15. Ein solcher beweglicher Teil ist besonders einfach. Wenn man die Nut für den
Sprengring an der Hülse so legt wie im Anspruch 15 angegeben, kann die Nut sehr
tief ausgebildet werden, d.h. ihr Innendurchmesser kann auch kleiner sein als der
Durchmesser der Hülsenbohrung.
-
Eine tiefe Nut ist deshalb nötig, weil der Sprengring sehr weit zusammengedrückt
werden muß, um ihn durch das Sackloch in der Treppenstufe bis zu der Ringnut im
Sackloch vorschieben zu können. Ein Sprengring ist baulich auch einfach und kann
deshalb billig hergestellt werden. Er ist eventuell als Serienteil lieferbar und
besteht vorzugsweise aus Federstahl.
-
Mit einer Einführschräge gemäß Anspruch 16 wird das Einbringen der
Hülse erleichtert. Diese braucht lediglich
kräftig in das Sackloch
eingepreßt zu werden, wobei der Sprengring dank der Einführschräge auf den Durchmesser
zusammengedrückt wird, der zum Einführen in das Sackloch erforderlich ist. Die Ringnut
im Sackloch ist gemäß Anspruch 7 vorzugsweise verhältnismäßig breit. Hierdurch erreicht
man eine gute Einbettung des Sprengringes in die Klebemasse. Da die Klebemasse auch
hinter die Innenwand des Sprengringes fließt, ist ein Zusammendrücken des Sprengringes
nach Erhärten der Klebemasse nicht mehr möglich.
-
Die Anordnung der Ringnut im Sackloch gemäß Anspruch 18 ist insbesondere
günstig bei Zugbeanspruchung der Hülse.
-
Bei Druckbeanspruchung hingegen wirkt der weiter oben erwähnte Hülsenflansch
als Druckübertragungsmittel.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer freitragenden Treppe, Fig. 2 eine Ansicht
einer Gewindehülse, Fig. 3 eine Endansicht der Gewindehülse in Richtung des Pfeiles
III in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1 in einem gegenüber
Fig. 1 stark vergrößerten Maßstab, nämlich in natürlicher Größe.
-
In Fig. 1 sind insgesamt vier Treppenstufen 1 bis 4 einer freitragenden
Treppe dargestellt. Ein Ende dieser Treppenstufen ist in eine Wand eingespannt,
während die freien Enden durch Bolzen 5, 6 und 7 miteinander verbunden sind.
-
Die unterste Treppenstufe 1 ist mittels eines Bolzens 8 auf dem Boden
9 abgestützt. An jeder Stufe greifen also zwei Treppenbolzen an, nämlich ein vorderer
Bolzen, der zur nächstunteren Stufe führt und ein hinterer Bolzen, der
zur
nächstoberen Stufe führt. Durch den Schnitt III-III ist der Bolzen 5 geschnitten,
der bezüglich der unteren Treppenstufe 1 ein hinterer Bolzen und bezüglich der Stufe
2 ein vorderer Bolzen ist.
-
Erfindungsgemäß haben die Treppenstufen für die Befestigung des jeweils
vorderen Bolzens eine Gewindehülse 10, die in ein Sackloch 11 eingesetzt ist. Zunächst
soll die Beschaffenheit der Hülse 10 betrachtet werden.
-
Die Hülse 10 hat eine Sackbohrung 12 mit einem Innengewinde 13, das
zum unteren Ende der Bohrung 12 bis annähernd zum Grund der Bohrung reicht. Der
Hülsenkörper hat einen Flansch 14 und einen Schaft 15. Der Schaft 15 ist außen profiliert.
Diese Profilierung soll anhand der Fig. 2 betrachtet werden.
-
Über den Umfang des Schaftes 15 verlaufen drei breite Ringnuten 16,
17 und 18, die jedoch eine nur geringe Tiefe aufweisen. In Längsrichtung des Schaftes
15 verlaufen zwei axiale Nuten 19 und 20, die die gleiche Tiefe haben wie die Nuten
16 bis 18. Am Schaft 15 befinden sich außerdem zylindrische Bereiche 21 bis 25,
deren Durchmesser nur wenig kleiner ist als der lichte Durchmesser des Sackloches
11.
-
Am freien Ende des Hülsenschaftes 15 ist ein insgesamt mit 36 bezeichneter
Sprengring angeordnet. Dieser Sprengring liegt in einer Ringnut 37 der Hülse 10.
Die Ringnut 37 ist sehr tief, d.h. ihr Innendurchmesser ist noch etwas kleiner als
der Innendurchmesser der Hülsenbohrung. Der Sprengring 36 hat eine Kegelfläche 36a,
die sich zum Ende der Hülse hin verjüngt. Im entspannten Zustand sind die Enden
36b des Sprengringes verhältnismäßig weit voneinander entfernt¢ nämlich so weit,
daß der Sprengring auf einen Durchmesser zusammengedrückt werden kann, der kleiner
ist als der lichte Durchmesser des Sackloches 11
Das Sackloch 11
hat eine zylindrische Wand 11a und einen ebenen Boden leib. Die Tiefe des Sackloches
erstreckt sich über annähernd die gesamte Dicke der Stufe 2. Die Stufe 2 ist aus
zwei Platten 2a und 2b zusammengesetzt, die durch einen Kleber 2c miteinander verklebt
sind. Das Sackloch 11 durchgreift die Platte 2a und die Klebemittelschicht 2c vollständig
und die obere Platte 2b über mehr als die Hälfte ihrer Dicke.
-
In der Nähe des Endes des Sackloches 11 befindet sich eine Ringnut
38, deren Breite b wesentlich größer ist als die Breite des Sprengringes 36. Im
dargestellten Fall ist die Ringnut 38 annähernd doppelt so breit wie der Sprengring
36. Der Durchmesser D der Ringnut 38 ist etwa so groß wie der Durchmesser des Sprengringes
36, wenn dieser entspannt ist.
-
Beim Einsetzen der Gewindehülse 10 befindet sich die Treppenstufe
in einer solchen Lage, daß das Sackloch nach oben offen ist. In das Sackloch wird
Kleber 35 mit einem geringen Überschuß eingebracht und dann die Hülse eingedrückt,
die verhältnismäßig eng in das Sackloch 11 eingepaßt ist.
-
Der Kleber wird durch die Hülse, die gewissermaßen als Kolben wirkt,
verdrängt und steigt über die axiale Nut in die Ringnuten 16 bis 19. Überschüssiger
Kleber wird aus dem Sackloch 11 herausgedrückt. Die Hülse wird so weit eingedrückt,
bis sich der Flansch 14 an die Unterseite 2d der Stufe 2 angelegt hat. Beim Eindrücken
der Hülse in die Sackbohrung läuft die Kegelfläche 36a des Sprengringes 36 an der
Kante 11c des Sackloches 11 an und wird dadurch radial auf einen Durchmesser zusammengedrückt,
der gleich dem Innendurchmesser der Sackbohrung 11 ist. Der Sprengring gleitet beim
weiteren Einschieben der Hülse unter elastischem Andruck an die Bohrungswand lla
an dieser entlang, bis er schließlich in den Bereich der Ringnut 38 gelangt.
-
Dort weitet sich der Sprengrin auf grw£id seiner Federkraft in die
gezeichne Stellung St
Wenn dieser Zustand erreicht ist, ist der
freie Raum 11c des Sackloches mit Kleber gefüllt, ebenso sind alle Ringnuten 16
bis 18 und die axialen Nuten 19 und 20 vollständig mit Kleber ausgefüllt. Der Kleber
35 füllt auch den innerhalb der Ringnut 38 beiderseits des Sprengringes 36 befindlichen
Raum aus, sowie den Raum 39, der sich zwischen der Innenseite des Sprengringes und
dem Grund der Nut 37 befindet.
-
Der in den letztgenannten Raum eingeflossene Kleber verhindert nach
seiner Erhärtung ein nachträgliches radiales Zusammenpressen des Sprengringes. Nach
Erhärten des Klebers hat die Hülse einen sehr festen Sitz in der Treppenstufe.
-
Durch den Eingriff des Sprengringes 36 in die Ringnut 38 wird eine
formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse 10 und der Treppenstufe hergestellt.
Bei dem Versuch eines Herausziehens der Hülse würde ja die Unterseite des Sprengringes
an der unteren Wand der Ringnut 38 zur Anlage kommen, wonach ein weiteres Herausziehen
nicht mehr möglich ist, da sich ja der Sprengring auch nicht radial zusammendrücken
läßt, einmal deshalb, weil die Einführschräge 36a beim Herausziehen der Hülse nicht
zur Wirkung kommt und zum anderen auch deshalb, weil der im Raum 39 befindliche
Kleber ein radiales Zusammendrücken verhindert.
-
An der Vorderseite jeder Stufe befindet sich ein Durchgangsloch 26,
durch das eine Kopfschraube 27 von unten her hindurchgesteckt werden kann. Diese
Kopfschraube 27 ist bei einer montierten Treppe in ein Gewindeloch 28 eines Bolzens
29 eingeschraubt. Der Bolzen 29 seinerseits ist mit einem Gewindeende 29a in das
Gewinde 13 der Hülse 10 eingeschraubt. Der Abstand der Treppenstufen voneinander
läßt sich durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Bolzens 29 in die Gewindehülse
10 regulieren. An der montierten Treppe ist die untere Stufe 1 zwischen den Schraubenkopf
27a und das untere Ende des Bolzens 29 eingespannt.
-
Als Zwischenlagen sind große Scheiben 30 und 3 vorhanden.
-
Da die Oberseite 2e jeder Treppenstufe im vorderen Nutzbereich bis
zum Ende hin eben ist, können die Stufen bis zum Ende hin als Trittfläche benutzt
werden. Um dies zu ermöglichen, ist ein Geländer der in Fig. 3 eingezeichneten Art
vorgesehen. Die Pfosten 32 liegen außerhalb der Enden der Treppenstufen. Am Pfosten
32 sind Befestigungsteile 33 und 34 angeschweißt. Der Befestigungsteil 33 ist zwischen
den Schraubenkopf 27a und die Unterseite der Treppenstufe 1 eingeklemmt, während
der Befestigungsteil 34 mit einer Schelle am Bolzen 29 befestigt ist.