DE3208803C2

DE3208803C2 - Mechanische Verbindung von Bauteilen

Info

Publication number: DE3208803C2
Application number: DE19823208803
Authority: DE
Inventors: Fritz 8890 Aichach Lehrer
Original assignee: Riedinger Metallbau & Co Kg 8904 Friedberg De GmbH
Current assignee: Riedinger Metallbau & Co Kg 8904 Friedberg De GmbH
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DK510383D0; WO1983003277A1; DK510383A; DE3208803A1; EP0102383A1

Abstract

Die Erfindung stellt eine mechanische Verbindung von Bauteilen (1, 2) dar, die mit Langlöchern (3, 4) und diese durchdringenden Haltebolzen (15) versehen ist, um damit Maßabweichungen überbrücken zu können. Statt der bisher mit Reibungsschluß arbeitenden Verbindungen, stellt diese Erfindung eine formschlüssige Verbindung in der Weise her, daß die Langlöcher (3, 4) eine wesentlich größere Weite (a) aufweisen, so daß Blockierungselemente (7, 8) mit Rasterungen (11, 12) über den Haltebolzen (15) geschoben werden können, mit denen sie in entsprechende Gegenrasterungen (5, 6) in den Langlöchern (3, 4) formschlüssig eingreifen. Damit ist die Befestigung immun gegen thermische Einwirkungen, wie sie besonders bei metallenen Außenwandverkleidungen, z.B. Vorhangwänden für Fassaden, auftreten.

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Verbindung l| von Bauteilen, insbesondere solchen, die größeren

lg Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, wie z. B. die

!:;·: Befestigungen der Bauelemente von vorgehängten

V Gebäudefassaden, wobei mindestens eines der Bauteile

Vi zwecks Justierung mit einem Langloch versehen ist, das

}# von einem Bolzen durchdrungen ist, der die Bauteile

[^ zusammenhält, und wobei zur Lagesicherung ineinan-

'•■'λ dergreifende Rasterungen vorgesehen sind. Diese

fit Verbindungen werden allgemein dort verwendet, wo es

Κ darauf ankommt, unterschiedliche Maßtoleranzen drei-

,;J dimensional auszugleichen oder zu überbrücken. Diese so

[;! Fälle treten vor allem bei der Befestigung von

;§ Wandverkleidungselementen oder Vorhangwänden für

Φ Gebäudefassaden auf. Während die metallenen Verklei-

¹Jj dungselemente Toleranzen in der Größenordnung von

f wenigen Millimetern aufweisen, liegen sie bei den

;, Tragkonstruktionen aus Stahl oder Stahlbeton in der

; Größenordnung von einigen Zentimetern.

■ Die meisten bekannten Langlochverbindungen arbei-

; ten mit Reibungsverschluß, d. h. in den die Bauelemente

durchdringenden Bolzen muß eine so große Zugkraft ω , eingeleitet werden, daß die Ruhereibung in den

j" Auflageflächen die Bauelemente unverrückbar fixiert.

Der Haltebolzen muß festigkeitsgemäß durch Bemessung und Materialauswahl entsprechend ausgebildet sein. Trotzdem ergibt sich bei diesen Befestigungen, vor

: allem bei Fassadenelementen, eine große Unsicherheit

,■'; dadurch, daß diese in der warmen Jahreszeit starker

Sonneneinstrahlung und in der kalten Jahreszeit starker Unterkühlung ausgesetzt sein können. Bei starker Wärmeeinwirkung kann somit der Reibungsschluß infolge thermischer Dehnung verloren gehen. Bei starker Unterkühlung bestehi die Gefahr, daß die Haltebolzen und auch die von ihnen gehaltenen Baueismente durch Überbeanspruchung elastisch verformt werden. Beim späteren Obergang auf Norrnaitemperaturen kann auch hierbei der Reibungsschluß aufgehoben werden.

Verbindungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sind z. B. durch die US-Patentschrift 43 07 551 und die österreichische Patentschrift 3 39 565 bekanntgeworden.

Bei der Befestigung nach der US-Patentschrift 43 07 551 ist eine Vorhangwand mittels L-förmiger und T-förmiger Profilstücke an dem tragenden Gebäudeteil befestigt Zwecks Ausgleiches von Maßabweichungen sind der vertikale Steg des L-Profilstückes und der mitdere Steg des T-Profilstückes mit Langlöchern versehen. Die Sicherung der einjustierten Position soll nun dadurch bewirkt werden, daß auf der Außenseite des Steges des L-Profils und auf der Oberseite des Mittelsteges des T-Profils Kerbverzahnungen eingearbeitet sind, in die entsprechende Kerbverzahnungen an zwischen die Köpfe der Spannschrauben und den Stegen gelegte Beilagscheiben eingreifen. Dadurch wird aber in den eigentlichen Auflageflächen nach wie vor reiner Reibungsschluß erzeugt so daß die zuvor erläuterten durch Dilation und Konstruktion bewirkten Mängel auftreten können.

Aus der österreichischen Patentschrift 3 39 565 ist eine Befestigung von Wandverkleidungselementen bekannt mit ebenfalls mit Langlochern versehenen zweiteiligen Haltegliedern, die an den Anlageflächen der Stege mit Profilierungen versehen sind, durch die ein über die Klemmwirkung der Halteschrauben hinausgehendes, nur teilweise formschlüssiges Ineinandergreifen in der Spannlage gewährleistet werden soll. Diese Profilierungen haben hier offensichtlich nur eine reibungserhöhende Wirkung, so daß die" eingangs erläuterten Mangel des Reibungsschlusses hiermit nicht eliminiert werden können.

Beiden bekannten mechanischen Verbindungen haftet zudem der Mangel an, daß sie für jeden Befestigungsfall speziell hergestellt werden müssen und daher hohe Herstellungskosten verursachen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mechanische Verbindung für Bauelemente der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der ohne nennenswerten Mehraufwand die zuvor erörterten Mangel der Reibschlußverbindungen hinsichtlich thermischer Dilatation beseitigt sind und keine großen Spannkräfte in den Haltebolzen erforderlich sind, so daß diese auch aus Werkstoffen geringer Festigkeit bestehen können.

Erfindungsgemäß wird die oben umrissene Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß die Weite des Langloches wesentlich größer ist als der Durchmesser des Bolzens, daß mindestens eine Seitenfläche des Langloches mit einer Rasterung (z. B. Kerbverzahnung) versehen ist, in die eine Gegenrasterung am Umfang eines über den Bolzen geschobenen Blockierelementes einrastet. Mit Hilfe der kleinen Blockierelemente entsteht so eine formschlüssige, unverrückbare Verbindung, die keine großen Spannkräfte mehr erfordert und daher gegen Wärmeeinwirkungen völlig immun ist.

Nachstehend wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine Verbindung von zwei Bauelementen mit zwei Freiheitsgraden in Explosionsdarstellung,

F i g. 2 ein Blockierelement mit Rechteckverzahnung,

Fig.3 einen Teil eines Blockierelementes mit wellenförmiger Verzahnung, und

F i g. 4 ein Blockierelement mit elliptischer Grundform.

In F i g. 1 sind der einfachen Darstellung halber zwei Bauelemente 1 und 2 mit Rechteckquerschnitt gezeigt. Statt dessen können aber auch andere Profile, z. B. L- oder U-ProfiiC, verwendet werden. Beide Bauelemente 1,2 weisen Langlöcher bzw. Schlitze 3,4 von der Weite »a« auf, in denen mindestens an einer Seitenwand eine Rasterung in Form einer Kerbverzahnung 5 bzw. 6 angebracht ist 7 und 8 sind zwei Blockierelemente mit rechteckiger Grundform und je einem Loch 9 bzw. 10. An zwei Umfangsflächen haben sie ebenfalls Kerbverzahnungen 11,12, die mit den Verzahnungen 5,6 in den Langlöchern 3, 4 korrespondieren. Beim Bauelement 1 ist die Verzahnung 5 auf einer in das Langloch als besonderes Teil eingepaßten Leiste 5' angebracht. Beim Bauelement 2 hingegen ist die Kerbverzahnung direkt in die Langlochwand eingeformt. Zwei gelochte eckige oder auch runde Deckscheiben 13, 14 schließen die Verbindung ab, die von dem Schraubbolzen 15 mit dem Durchmesser »d« und der Mutter 16 zusammengehalten wird.

Nach dem Justieren der beiden Bauelemente 1, 2 werden die Blockierelemente 7, 8 in den Schlitzen 3, 4 entsprechend positioniert Die rechteckige Grundform der Blockierelemente mit zwei Kerbverzahnungen gestattet die Verwendung bei zwei verschiedenen Langlochweiten.

Fig.2 zeigt ein Blockierelement 17 mit ebenfalls

rechteckiger Grundform und an beiden Längsseiten mit

ίο rechteck- oder trapezförmigen Verzahnungen 18, 19, die etwa um die halbe Zahnlückenweite »t« zueinander versetzt sind. Das hat den Vorteil der genaueren Positionierung. Falls in einer justierten Stellung die eine Verzahnung nicht paßt, wird das Blockierelement um

ι ^ri 180° gedreht und in das Langloch geschoben.

Das in F i g. 3 teilweise gezeigte Blockierelement 20 hat eine wellenförmige Verzahnung 21, die den Vorteil geringer Kerbwirkung im Zahngrund ergibt

F ig. 4 zeigt ein Blockierelement 22 mit der Grundform einer Ellipse. Diese Blockierelemente sind für verschiedene Spaltweiten von Langlöchern verwendbar, wobei die Langlöcher vorzugsweise an beiden Seitenflächen Kerbverzahnungen aufweisen.

Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß die Erfindung nicht nur für Schraubverbindungen, sondern auch für Nietverbindungen verwendbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanische Veiijindung von Bauteilen, insbesondere solchen, die größeren Temperaturschwantaingen ausgesetzt sind, wie z. B. die Befestigungen der Bauelemente von vorgehängten Gebäudefassaden, wobei mindestens eines der Bauteile zwecks Justierung mit einem Langloch versehen ist, das von einem Bolzen durchdrungen ist, der die Bauteile zusammenhält, und wobei zur Lagesicherung inein-•andergreifende Rasterungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite (a) des Langloches (3,4) wesentlich größer ist als der Durchmesser (d) des Bolzens {15), daß mindestens eine Seitenfläche des Langloches (3, 4) mit einer Rasterung versehen ist, ία die eine Gegenrasterung am Umfang eines über den Bolzen (15) geschobenen Blockiereleiaentes (7, 8} einrastet

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Biocldereteinent (7, 8) eine rechteckige Grundform und an mindestens zwei UmfangsHächen Rasteningen aufweist

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement (22) eine elliptische Grundform aufweist (F ig. 4).

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterung als Kerbverzahnung (5, 11) ausgebildet ist

5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterung als Rechteck- oder Trapezverzahnung (18,19) ausgebildet ist

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterung als besonderes Teil (5') in das Langloch (3) eingepaßt ist.

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