DE3925197C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Strangpreßprofil mit einem in Profillängsrichtung verlaufenden Schraubkanal und eine Verbindungsanordnung gemäß den im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 6 angegebenen Merkmalen. Solche Profile werden beispielsweise im Hochbau - etwa für das Rahmenwerk von Fenster-, Verglasungs-, Fassadenkonstruk­ tionen o. dgl. - verwendet und sind aus Gewichts-, Stabi­ litäts- und fertigungstechnischen Gründen aus Aluminium ge­ preßt. Es ist jedoch denkbar, daß die Erfindung auch bei anderen stranggepreßten Profilen, wie beispielsweise extru­ dierten Kunststoffprofilen, angewendet werden kann.

Aus der CH-PS 5 83 400 ist ein derartiges Strangpreßprofil und eine derartige Verbindungsanordnung bekannt.

Der Schraubkanal bildet mit Gewindenuten eine Art Gegengewinde für Schrauben zur Befestigung beliebiger Konstruktionselemente am Profil. Von Vorteil ist dabei, daß diese Schrauben jeweils an beliebigen Profillängspositionen mit ihrer Schraubachse rechtwinklig zur Profillängsrichtung in den Schraubkanal einschraubbar sind. Bei den erwähnten Konstruktionselementen handelt es sich beispielsweise um Deckleisten, die mit dem Profil verschraubt werden und da­ durch die im Bereich des Profils liegende Fuge zwischen beispielsweise zwei Glastafeln einer Verglasungskonstruk­ tion überdecken sowie gegen Regenwasser abdichten.

Nachteilig bei den bekannten Strangpreßprofilen mit Schraubkanal ist die Tatsache, daß die durch die Schrauben zu übertragenden Kräfte gering sind. Insbesondere bei geringen maximalen Einschraubtiefen der Schrauben reißt die Gewindeverbindung zwischen der Schraube und dem Schraub­ kanal bereits bei vergleichsweise niedrigen Anzugsmomenten aus. Die Schraube überdreht sich also und die Gewindever­ bindung ist praktisch wirkungslos. Ein Grund für diese Ten­ denz zum Überdrehen liegt darin, daß durch das angreifende Anzugsmoment beim Beaufschlagen eines zu befestigenden Kon­ struktionselementes eine Zugkraft auf die Schraube entgegen deren Ein­ schraubrichtung ausgeübt wird, die von den Gewindeflanken des Schraubenaußengewindes auf die Gewin­ denuten derart übertragen wird, daß die den Schraubkanal bildenden Längsstege auseinanderfedern und somit der Ein­ griff des Schraubenaußengewindes in die Gewindenuten des Schraubkanals nur noch unvollständig stattfindet.

Ein praktikabler, jedoch nachteiliger Ausweg wäre zum einen die Verstärkung der Stegflanken, um die Tendenz zum Aus­ einanderfedern zu verringern, zum anderen die Erhöhung der Einschraubtiefe. Die Verstärkung der Stegflanken führt zu einem erhöhten Materialaufwand zur Herstellung des Strang­ preßprofils und ist - wie auch die Erhöhung der Ein­ schraubtiefe - oft aus bautechnischen Gründen nicht prak­ tikabel, da der für den Schraubkanal zur Verfügung stehende Raum am Profil begrenzt sein kann.

Ausgehend von den vorstehend geschilderten Nachteilen der Strangpreßprofile zum Stande der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Strangpreßprofil so weiterzubilden, daß ohne eine Verstärkung seiner Längs­ stege der Schraubkanal stabilisiert wird, damit er einem höheren Anzugsmoment der Schrauben standhalten kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Beide Längsstege sind innerhalb des Schraubkanals über die gesamte Profillänge durch einen ein­ stückig angeformten, die Schraubkanalbreite in Profil­ querrichtung überbrückenden Verbindungssteg miteinander verbunden, der mittels der ein­ schraubbaren Schraube an deren Profillängsposition punktu­ ell durchtrennbar ist.

Durch diese Konstruktion sind die beiden Längsstege stoff­ schlüssig miteinander verbunden und praktisch gegeneinander fixiert. Damit ist ihr Auseinanderfedern beim Anziehen der Schraube stark eingeschränkt bzw. im unterhalb des Verbin­ dungssteges liegenden Bereich völlig unterbunden. Die Ten­ denz zum Überdrehen der Schraube ist folglich drastisch verringert. Bei unveränderter Schraubkanal- und Schrauben­ dimensionierung können also höhere Anzugsmomente gewählt werden, so daß durch dieselbe Schraubverbindung höhere Be­ festigungskräfte erzielt werden können. Dies bedeutet in der Praxis, daß beispielsweise bei in regelmäßigen Abstän­ den voneinander zu positionierenden Schrauben zur Fixierung einer auf das Profil aufgesetzten Deckleiste eine geringere Anzahl von Schrauben pro Längeneinheit mit entsprechend größeren gegenseitigen Abständen zur Erzielung desselben Befestigungseffektes genügt. Genausogut können bei unver­ ändertem Anzugsmoment der Schraubkanal und entsprechend die zugehörigen Schrauben geringer dimensioniert werden, was eine Material- und Kostenersparnis bei der Herstellung und Installation des Profils mit sich bringt.

Die Durchtrennung des Verbindungssteges durch jede einge­ schraubte Schraube an deren Profillängsposition stört den durch den Verbindungssteg erzielten Fixierungseffekt der beiden Längsstege gegeneinander praktisch nicht, da in un­ mittelbarer Nachbarschaft der Durchtrennung der Ver­ bindungssteg vollkommen intakt bleibt.

Die Erhöhung des möglichen Anzugsmomentes kann darüber hin­ aus auch darauf beruhen, daß im Durchtrittsbereich der Schraube durch den Verbindungssteg deren Außengewinde über einen zwar kurzen, aber doch vorhandenen Bereich der Ein­ schraubtiefe vollumfänglich Halt im Material des Verbin­ dungssteges findet, indem sich die Schraube hier ein kurzes Teilgewinde selbst schneidet.

Im Anspruch 2 ist die vorteilhafte Posi­ tionierung des Verbindungssteges bezüglich seiner Tiefe im Schraubkanal angegeben. Der beanspruchte Tiefenbereich ist ein günstiger Kompromiß zwischen zwei entgegengesetzten An­ forderungen an die Tiefenposition des Verbindungssteges. Zur Verhinderung des Auseinanderfederns der beiden Längs­ stege des Schraubkanals sollte der Verbindungssteg mög­ lichst weit außen im Schraubkanal sitzen. Andererseits muß die Schraube vor Erreichen des Verbindungssteges bereits eine bestimmte Einschraubtiefe erreicht haben, damit das zum Durchtrennen des Verbindungssteges notwendige Ein­ schraubmoment der Schraube auf das vom Schraubkanal gebil­ dete Gegengewinde übertragen werden kann, ohne daß ein Überdrehen der Schraube stattfindet.

In die gleiche Richtung zielt die Ausgestaltung des Strang­ preßprofils nach Anspruch 3. Hier ist ein günstiger Wert für die Materialdicke des Verbindungssteges angegeben. Dieser darf nämlich zum einen nicht zu dick ausgebildet sein, weil dadurch zu seiner Durchtrennung ein zu hohes Einschraubmoment notwendig wäre. Andererseits darf er nicht zu dünn sein, da er dann bei einer Beaufschlagung der Längsstege nach außen aufreißt und seine Verbindungs­ funktion zwischen den beiden Längsstegen nicht mehr erfüllt. Darüber hinaus sind der Materialdicke des Ver­ bindungssteges nach unten herstellungstechnische Grenzen gesetzt. Als günstige Materialdicke für den Verbindungs­ steg eines Aluminiumprofils hat sich ein Wert von 0,8 mm erwiesen.

Die in den Ansprüchen 4 und 5 angegebenen Merkmale dienen einer Fertigungsvereinfachung für das erfindungsgemäße Pro­ fil, insbesondere hinsichtlich der Umstellung der Preß­ werkzeuge von einem herkömmlichen auf das neuartige, mit dem Verbindungssteg versehene Profil. Die Preßwerkzeuge brauchen nämlich bezüglich der Profilierung der Gewinde­ nuten und der Breite des Schraubkanales nicht geändert zu werden. Darüber hinaus ist trotz der gleichen Profilierung oberhalb und unterhalb des Verbindungssteges das Ein­ schraubmoment der Schraube bis zum Erreichen des Ver­ bindungssteges deutlich niedriger, was durch den Einfluß des Auseinanderfederns der beiden den Schraubkanal bilden­ den Längsstege oberhalb des Verbindungssteges bedingt ist. In dem in Tiefenrichtung hinter dem Verbindungssteg lie­ genden Kanalbereich ist dieses Auseinanderfedern bedingt durch den Verbindungssteg nicht mehr möglich, wodurch eben das deutlich höhere Einschraubmoment und das entsprechend höhere Anzugsmoment erzielt wird.

Die Ansprüche 6 bis 8 betreffen die Verbindungsanordnung von in den Schraubkanal des Profils eingeschraubten Befestigungsschrauben und dabei die vor­ teilhafte Ausbildung des dem Kopf abgewandten, den Ver­ bindungssteg durchtrennenden Einschraubendes. Nach Anspruch 7 ist dieses stumpf. Insbesondere bei einer Ausbildung der Stirnfläche der Schraube an ihrem Schraubende als etwa der Kernquerschnittsfläche der Schraube entsprechende Plan­ fläche wird ein Stanzeffekt beim Durchtrennen des Verbin­ dungssteges erzielt (Anspruch 8). Dies wird beispielsweise mit Sechskant-Blechschrauben nach DIN 7976 in der Ausfüh­ rung BZ (d. h. "ohne Spitze") erreicht. Es erfolgt beim Ein­ drehen der Schraube ein regelrechtes Ausstanzen des im Ein­ schraubweg stehenden Verbindungsstegbereiches, wobei das kreisrunde Stanzteil vom eigentlichen Verbindungssteg ab­ fällt und den Einschraubvorgang nicht mehr stört. Damit wird verhindert - wie es beipielsweise bei Verwendung von zugespitzten Schrauben passieren könnte - daß sich beim Durchtrennvorgang nur abgebogene, unregelmäßig verformte Verbindungsstegbereiche in die unterhalb des Verbindungs­ steges liegenden Gewindenuten einschmieren, was ein dra­ stisch erhöhtes Einschraubmoment mit sich bringen kann. Dies wiederum kann zu einem Abscheren der Schraube selbst führen. Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer stump­ fen Schraube wird erreicht, daß bei jedem beliebigen Ein­ schraubvorgang unabhängig von der Längsposition eine hohe Wiederholgenauigkeit bezüglich des Einschraubmomentverlaufs und des maximal übertragbaren Anzugsmomentes erzielt wird.

Dies führt zu einer qualitativ hochwertigen Schraubverbin­ dung, deren vorteilhafte Eigenschaften über deren gesamte Lebensdauer zum Tragen kommen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Strang­ preßprofils,

Fig. 2 einen Querschnitt des Profils gemäß Fig. 1 in ver­ größertem Maßstab,

Fig. 3 einen nochmals vergrößerten Detailquerschnitt des Schraubkanals des Profiles gemäß Fig. 1 bzw. 2 und

Fig. 4 den schematischen Querschnitt des Profils mit eingeschraubter Schraube nach Durchtrennung des Verbindungsstegs.

Das erfindungsgemäße Strangpreßprofil - im folgenden kurz mit "Profil" 1 bezeichnet - ist in herkömmlicher Weise aus Aluminium gepreßt. Es weist als tragendes Teil den kasten­ artigen Rechteckträger 2 auf, an dessen einer Längsseite 3 weitere Längsstege 4, 4′, 5, 5′ angeformt sind. Es sind dies jeweils die äußeren, mit den angrenzenden Längsseiten 4, 4′ auf der Außenseite fluchtenden Längsstege 5, 5′, die an ihren Frei­ enden jeweils zwei nach innen abragende Stegvorsprünge 6, 6′, 7, 7′ aufweisen. Diese bilden zwischen sich eine Auf­ nahmenut zur Anbringung weiterer Konstruktionselemente, wie beispielsweise Dichtleisten.

Beiderseits der Mittellängsebene M des Profils 1 sind von der Längsseite 3 abstehend zwei weitere Längsstege 8, 8′ einstückig an den Rechteckträger 2 mit angepreßt, die zwi­ schen sich den Schraubkanal 9 des Profils 1 bilden. "Schraubkanal" bedeutet, daß an beliebigen Profillängs­ positionen jeweils eine Schraube 10 (siehe Fig. 4) mit ih­ rer Schraubachse S rechtwinklig zur Profillängsrichtung zwischen die Längsstege 8, 8′ einschraubbar ist. Als Gegen­ gewinde für jede solcher Schrauben 10 dienen die Gewindenu­ ten 11, die in den einander zugewandten Stegflanken 12, 12′ jeweils reihenartig nebeneinander angeordnet sind und in Profillängsrichtung verlaufen. Die Gewindenuten 11 der einen Stegflanke 12 stehen dabei auf Lücke mit den Gewin­ denuten 11′ der gegenüberliegenden Stegflanke 12′. Die Ge­ windenuten 11, 11′ sind im Profil 1 jeweils dreieckig aus­ gebildet, wobei die beiden Nutflanken 13 einen rechten Win­ kel W bilden (Fig. 3). Die einzelnen Gewindenuten 11, 11′, sind jeweils voneinander beabstandet, so daß die Profilie­ rung des Schraubkanals 9 im wesentlichen dem Negativ der Gewindekontur in Seitenansicht einer Blechschraube etwa nach DIN 7976 A2 entspricht (siehe Schraube 10 in Fig. 4).

Auf ihren einander abgewandten Außenflanken 14, 14′ sind an die beiden Längsstege 8, 8′ den Stegvorsprüngen 6, 6′, 7, 7′ entsprechende Stegvorsprünge 15, 15′, 16, 16′ einstückig ange­ formt. Die Längsstege 8, 8′ bilden zusammen mit den äußeren Längsstegen 7, 7′ jeweils seitlich neben dem Schraubkanal 9 liegende Ablaufrinnen 17, 17′ beispielsweise für Kondens- oder Sickerwasser.

Im Bereich ihres äußeren Randes 18, 18′ sind die Längsstege 8, 8′ darüber hinaus mit hakenartigen Vorsprüngen 19, 19′ versehen, mittels denen aufschnappbare Konstruktionsele­ mente am Profil 1 fixiert werden können.

Innerhalb der Einschraubtiefe E der Schraube 10 in den Schraubkanal 9 sind die beiden Längsstege 8, 8′ über die ge­ samte Profillänge durch einen einstückig angeformten, den Schraubkanal 9 in Profilquerrichtung überbrückenden Ver­ bindungssteg 20 miteinander verbunden. Der Verbindungssteg 20 liegt in einer Tiefe T im Schraubkanal 9, die etwa der Hälfte der maximalen Einschraubtiefe E jeder Schraube 10 entspricht. Er verbindet die beiden Längsstege 8, 8′ stoffschlüssig und verhindert damit ein Auseinanderfedern der beiden Längsstege 8, 8′. Er weist eine Materialdicke in Tiefenrichtung von etwa 0,8 mm auf, was fertigungstechnisch vorteilhaft ist, nachdem der Verbindungssteg 20 beim Strangpressen des Profils 1 mit angepreßt wird.

Die Gewindenuten 11, 11′ weisen oberhalb und unterhalb des Verbindungssteges 20 die gleiche Profilierung auf, wobei auch die Breite des Schraubkanals 9 in diesen Bereichen übereinstimmt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, werden mit dem erfindungs­ gemäßen Profil 1 optimalerweise Schrauben 10 nach DIN 7976 A2 in der Ausführung BZ verwendet. Es sind dies Sechskant-Blechschrauben ohne Spitze, deren dem Kopf 21 abgewandte, den Verbindungssteg 20 punktuell durchtrennende Schraubende 22 eine plane Stirnfläche 23 aufweist, die etwa der Kernquerschnittsfläche der Schraube 10 entspricht. Beim Durchtrennen des Verbindungssteges 20 stanzt die Schrau­ be 10 mit ihrer Stirnfläche 23 dadurch ein sauberes, kreis­ förmiges Loch in den Verbindungssteg 20. Das Abfallstück kann nach unten abfallen und behindert den weiteren Ein­ schraubvorgang der Schraube 10 nicht. Nach dem Durchtrennen des Verbindungssteges 20 kann die Schraube 10 mit einem hö­ heren Einschraubmoment eingedreht werden, das auf den Schraubkanal 9 ausübbare Anzugsmoment wird durch das Zusam­ menhalten der beiden Längsstege 8, 8′ mittels des Verbin­ dungssteges 20 drastisch erhöht. Damit werden die in der Beschreibungseinleitung ausführlich erörterten Vorteile er­ zielt.

Claims (8)

1. Strangpreßprofil - insbesondere Profil (1) zu Bauzwecken aus Aluminium - mit einem in Profillängsrichtung verlau­ fenden Schraubkanal (9),

• - in den an beliebigen Profillängspositionen jeweils eine Schraube (10) mit ihrer Schraubachse (S) recht­ winklig zur Profillängsrichtung einschraubbar ist und
• - der von zwei einstückig an das Profil (1) angeformten, zueinander parallelen Längsstegen (8, 8′) gebildet ist, deren einander zugewandte Stegflanken (12, 12′) jeweils mit reihenartig nebeneinander angeordneten, in Profillängsrichtung verlaufenden, mit den Gewindenuten (11′) der gegenüberliegenden Stegflanke (12′) auf Lücke stehenden Gewindenuten (11) zur Bildung eines Gegengewindes für jede Schraube (10) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Längsstege (8, 8′) innerhalb des Schraubkanals (9) über die gesamte Profillänge durch einen einstückig angeformten, die Schraubkanalbreite in Profilquerrichtung überbrückenden Verbindungssteg (20) miteinander verbunden sind, der mittels der einschraubbaren Schraube (10) an deren Profillängsposition punktuell durchtrennbar ist.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (20) in einer der Hälfte der maximalen Einschraubtiefe (E) der Schraube (10) entsprechenden Tiefe (T) im Schraubkanal (9) angeordnet ist, so daß durch den Eingriff der Schraube (10) in die oberhalb des Verbindungssteges (20) liegenden Gewindenuten (11) ein für die Durchtrennung des Verbindungssteges ausreichendes Einschraubmoment auf den Schraubkanal (9) übertragbar ist.

3. Profil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des Verbindungssteges (20) in Tiefenrichtung des Schraubkanals (9) maximal 1 mm, vor­ zugsweise etwa 0,8 mm, beträgt.

4. Profil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb und unterhalb des Verbindungssteges (20) liegenden Gewindenuten (11, 11′) die gleiche Profilierung aufweisen.

5. Profil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkanal (9) oberhalb und unterhalb des Verbindungssteges (20) die gleiche Breite aufweist.

6. Verbindungsanordnung einer Schraube (10) an einem Strangpreßprofil - insbesondere Profil (1) zu Bauzwecken aus Aluminium - mit einem in Profillängsrichtung verlaufenden Schraubkanal (9), in den an beliebigen Profillängspositionen jeweils eine Schraube (10) mit ihrer Schraubachse (S) rechtwinklig zur Profillängsrichtung einschraubbar ist und der von zwei einstückig an das Profil (1) angeformten, zueinander parallelen Längsstegen (8, 8′) gebildet ist, deren einander zugewandte Stegflanken (12, 12′) jeweils mit reihenartig nebeneinander angeordneten, in Profillängsrichtung verlaufenden, mit den Gewindenuten (11′) der gegenüberliegenden Stegflanke (12′) auf Lücke stehenden Gewindenuten (11) zur Bildung eines Gegengewindes für die Schraube (10) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (10) an beliebiger Profillängsposition einen die beiden Längsstege (8, 8′) innerhalb des Schraubkanals (9) über die gesamte Profillänge miteinander verbindenden, einstückig angeformten und die Schraubkanalbreite in Profilquerrichtung überbrückenden Verbindungssteg (20) punktuell durchtrennt.

7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kopf (21) abgewandte, den Verbindungssteg (20) durchtrennte Schraubende (22) der Schraube(n) (10) stumpf ist.

8. Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (23) der Schraube (10) an ihrem Schraubende (22) plan ausgebildet ist und etwa der Kernquerschnittsfläche der Schraube (10) ent­ spricht.