EP4314428A1 - Verbindungsanordnung zum verbinden von zwei bauteilen im bauwesen - Google Patents

Verbindungsanordnung zum verbinden von zwei bauteilen im bauwesen

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EP4314428A1
EP4314428A1 EP22716050.4A EP22716050A EP4314428A1 EP 4314428 A1 EP4314428 A1 EP 4314428A1 EP 22716050 A EP22716050 A EP 22716050A EP 4314428 A1 EP4314428 A1 EP 4314428A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
clamping part
anchor element
connection arrangement
housing part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22716050.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Zumbrunn-Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
N'h Holding Ag Lungern
Original Assignee
N'h Holding Ag Lungern
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by N'h Holding Ag Lungern filed Critical N'h Holding Ag Lungern
Publication of EP4314428A1 publication Critical patent/EP4314428A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/266—Socket type connectors

Definitions

  • the present invention relates to a connection arrangement for connecting two components in construction, in particular in structural timber construction.
  • connections between two or more components In structural timber construction, but also in construction in general, there are a large number of connections between two or more components. For example, connections of straight and curved beams, but also corner connections of frame structures and cross connections of beams and supports, for example in floor frames, are known.
  • connections are known in the prior art, for example in the form of overlaps, with rod dowels and construction screws, for example, being used as connecting means. Due to the unfavorable flow of forces and in particular due to deflection from the supporting plane and the flexibility of the dowels, comparatively soft and less efficient connections result here. Connections by means of slotted metal sheets are also known.
  • the supporting structure elements to be connected can be in the same supporting plane, which improves the flow of forces.
  • connecting components Another characteristic of connecting components is the visibility of the connecting elements. In the case of aesthetically more ambitious construction projects, it is usually desirable to hide connecting elements, such as screws and sheet metal, from the viewer's view as far as possible.
  • Document CN 209975728 U discloses a connection arrangement in which a screw is screwed through a sleeve which is arranged in a first component and into a threaded bush which is anchored in a second component.
  • a dowel is inserted into each of the components to be connected.
  • a pin and a sleeve are inserted into the dowel and pushed into one another to connect the components.
  • the strength of the connection is based on deformation and tension of the sleeve, dowel and pin.
  • connection arrangements that are designed for cyclic loads.
  • a connection arrangement is proposed in which a round rod protrudes into a housing which has a conical inner surface.
  • a conical clamping part is slidably mounted on the rod and is pressed by a spring against the conical inner surface of the housing.
  • the clamping force of the clamping part increases as a result.
  • two such connection arrangements are arranged with the round rod already arranged in the clamping part on both sides of a component and fastened to it by means of several screws and nuts. This makes assembly cumbersome.
  • the housing and rods are clearly visible to the viewer from the outside.
  • the document KR 10-2197345 B1 shows a connection arrangement in which an elongate connection element, which is attached to a first component, is inserted into a flange sleeve with a conical inner surface and clamped therein by means of a conical clamping part in order to secure a plate-shaped second component between the to clamp the first component and the flange sleeve.
  • the attachment of the flange sleeve and the clamping part each by hand makes assembly cumbersome.
  • the connection arrangement is limited to the clamping of the second component between two elements and the flange sleeve remains visible from the outside.
  • connection arrangement as specified in claim 1 is proposed. Furthermore, claim 12 specifies a connection unit for such a connection arrangement and claim 13 specifies a method for connecting two components of such a connection arrangement.
  • the present invention provides a connection arrangement for connecting two (or more) components in construction, in particular for connecting two wooden components in structural timber construction, which has a first component, a second component, at least one anchor element fixed in or on the first component with a connecting section, at least one housing part fastened in or on the second component with a conical or wedge-shaped inner surface, and a clamping part arranged in the housing part with a conical or wedge-shaped outer surface, the clamping part clamping the connecting section of the anchor element in such a way that it is connected to the anchor element, that the clamping part is pulled with its outer surface against the inner surface of the housing part when a tensile force acts on the connection section, so that the clamping force acting on the connection section increases, and wherein the clamping part is not v connected state has a certain freedom of movement relative to the inner surface of the housing part.
  • the range of motion of the clamping part is spatially limited in the non-connected state, but in all directions.
  • the corresponding component with the attached housing part and clamping part can be freely transported and moved on the construction site and is always ready for assembly, i.e. for connection to the other component.
  • the first and/or the second component is preferably a wooden component.
  • the connection arrangement can be designed in particular for the construction of wooden supporting structures and/or for wooden skeleton construction.
  • the first and/or the second component can also be made, for example, of concrete, of a plastic or of a metal, such as in particular steel.
  • the first component is made of wood and the second component is made of concrete.
  • the two components can be made of any materials, and any combinations are possible.
  • the first component and/or the second component can in particular be a support, a carrier, a bar, a strut or any other desired component. Any combination of component types is possible.
  • the anchor element is preferably fixed in the first component.
  • the housing part is preferably fastened in the second component.
  • the anchor element and the housing part are advantageously arranged at least in part, preferably for the most part, in the interior of the first or second component.
  • the connection arrangement can be provided in such a way that only the first and the second component, but not the further connection elements of the connection arrangement, are visible to the observer from the outside.
  • the conical surfaces of the clamping part and the housing part advantageously bring about a force deflection such that a tensile force acting on the anchor element, i.e. a force directed away from the second component, is deflected into a clamping force, so that the connecting section is clamped even more firmly by the clamping part.
  • the clamping part is preferably arranged in an interior space which, with the exception of an insertion opening for the connection section, is completely closed off from the outside.
  • the freedom of movement is advantageously given along a longitudinal central axis which is defined by the conical surfaces of the housing part and the clamping part. Due to the freedom of movement, the connecting section can advantageously be inserted very easily into the clamping part, with the clamping part preferably being moved slightly away from the conical inner surface of the housing part in such a way that it widens.
  • connection arrangement can have a single connection unit or also a plurality of such connection units.
  • the performance of the connection between the first and the second component can be increased even further by means of a plurality of connection units, which are preferably arranged in parallel next to one another. In this way, the connection arrangement can be scaled with regard to loads of any size.
  • the connection arrangement preferably also has a spring element which applies a spring force to the clamping part in order to press the clamping part with its outer surface against the inner surface of the housing part.
  • the spring element can in particular be a spiral spring. Because of the spring element, the freedom of movement of the clamping part is still guaranteed if a certain force counteracting the spring element is exerted on the clamping part.
  • the spring force of the spring element causes the clamping part to bear against the conical or wedge-shaped inner surface of the housing part with its conical or wedge-shaped outer surface when it is not connected to the anchor element. With regard to the assembly of the first component on the second component, the clamping part is thus already pre-positioned.
  • the spring element also causes advantageous that the clamping part after Insertion of the connecting section into the housing part immediately resumes its clamped position or even maintains it permanently, ie rests against the inner surface of the housing part. This effectively makes it impossible for the connecting section to be pulled out of the clamping part, even by only a small distance.
  • the presence of the spring element is not absolutely necessary.
  • the gravitational force could also be used so that the clamping part remains in contact with the inner surface of the housing part with its outer surface.
  • withdrawal of the connecting section from the housing part could also be tolerable within certain limits.
  • a spring element is present, this does not necessarily have to be a spiral spring. It could also be a rubber-elastic ring, for example.
  • the connecting section of the anchor element is preferably rod-shaped, ie cylindrical, and has a free end which can be inserted into the housing part and the clamping part to connect the two components.
  • the connecting section then preferably extends along the longitudinal central axis defined by the conical surfaces of the housing part and the clamping part and is surrounded by the clamping part all the way around and is clamped in it.
  • the connecting section preferably has a free end that tapers to a point. As a result, the connecting section can be inserted into the clamping part in a particularly simple manner.
  • the connecting section of the anchor element has an increased surface roughness on its outer surface and/or the clamping part on an inner surface or a profile, such as a groove or a thread.
  • This increases the frictional force that occurs when the connecting section and the clamping part are clamped.
  • the surface roughness of the connecting section and/or the clamping part can be increased, for example, by means of a surface coating. Mechanical roughening of the surface(s) is preferred because of the simple production.
  • the clamping part has an internal thread or a groove, and the connecting section has a mechanically roughened outer surface.
  • the clamping part preferably has an overall conical shape with a through hole extending along the longitudinal central axis.
  • the clamping part is preferably designed to enclose and clamp the connecting section substantially all the way around.
  • the clamping part preferably has a plurality of, advantageously three, clamping elements.
  • the clamping elements are advantageously all identical.
  • the elastic element can be, for example, a spring ring or a rubber band.
  • the clamping part has a preferably circumferential outer groove, which serves to accommodate the elastic element.
  • the anchor element is preferably a profiled rod which is fixed, in particular glued, in the first component.
  • the bar can in particular have an outer structure provided with elevations and/or depressions.
  • it can have an external thread or a groove.
  • the anchor element is advantageously bonded in the first component by means of an adhesive, such as in particular an epoxy resin. Particularly when the first component is a wooden component, a particularly strong and shear-resistant fixing of the anchor element can be achieved.
  • a second profiled rod is provided, which is fixed, in particular glued, in the second component and is used to fasten the housing part in or on the second component.
  • the second bar can also have an external structure provided with elevations and/or depressions, such as an external thread or a groove.
  • the second rod is advantageously bonded in the second component by means of an adhesive, such as in particular an epoxy resin.
  • the housing part can, for example, be welded to the second rod or screwed onto it. However, it is preferably attached to the second rod via screw connections via a further component.
  • the connection arrangement has a hollow-cylindrical housing which is fastened in or on the second component.
  • the housing part can preferably be screwed into the hollow-cylindrical housing.
  • the housing part has an external thread and the hollow-cylindrical housing has an internal thread complementary thereto.
  • the housing part and the hollow-cylindrical housing thereby preferably together form an interior space for accommodating the clamping part and any spring element.
  • the so formed The interior is preferably accessible from the outside via an insertion opening for the connecting section, but is otherwise completely closed off from the outside.
  • the housing part can be screwed into the hollow-cylindrical housing via a threaded connection, this has the advantage that the connection between the first and the second component can be released again by unscrewing the housing part. In addition, this simplifies the production of the connection arrangement.
  • the hollow-cylindrical housing is advantageously arranged at least partially or even completely inside the second component and can, for example, be glued directly to or in the second component or screwed into it.
  • the hollow-cylindrical housing can be screwed onto a profiled second rod for attachment in or on the second component, which rod is fixed, in particular glued, in the second component.
  • the hollow-cylindrical housing is particularly firmly connected to the second component.
  • the profiled rod has an external thread at least in its end region and the hollow-cylindrical housing has an internal thread complementary thereto.
  • connection arrangement preferably also has a pressure plate or a flange nut which is attached to the anchor element and serves to absorb pressure forces.
  • the pressure plate or flange nut is then preferably in contact with the housing part and/or, if present, with the hollow-cylindrical housing. As a result, compressive forces can be transmitted from the first to the second component or in the opposite direction.
  • the anchor element, the housing part and the clamping part are preferably each made of a metal, such as steel in particular.
  • the hollow-cylindrical housing, the compression spring and the pressure plate or flange nut are each made of a metal, such as steel in particular.
  • the anchor element, the housing part and the clamping part and, if present, the hollow-cylindrical housing, the compression spring and the pressure plate or flange nut are each formed in one piece as a whole. In this way, the connection arrangement is not only particularly easy to produce, but a particularly strong connection between the two components can also be achieved.
  • connection unit for a connection arrangement, which is designed according to the above statements and is preferably designed for use in structural timber construction.
  • the connection unit has: an anchor element for fixing in or on a first component, with a connection section, a housing part for fixing in or on a second component, with a conical or wedge-shaped inner surface, and a clamping part arranged in the housing part with a conical or wedge-shaped outer surface , wherein the clamping part clamps the connection section of the anchor element in a state connected to the anchor element in such a way that the clamping part is pulled with its outer surface against the inner surface of the housing part when a tensile force acts on the connection section, so that the clamping force acting on the connection section increases, and wherein the clamping part, in a state not connected to the anchor element, has a certain freedom of movement relative to the inner surface of the housing part, but which is spatially limited in all directions.
  • the present invention relates to a method for connecting a first component and a second component of a connection arrangement which is designed in accordance with the above statements.
  • the connection arrangement has at least one anchor element fixed in or on the first component with a connection section and at least one housing part fixed in or on the second component with a conical or wedge-shaped inner surface and also has a clamping part arranged in the housing part with a conical or wedge-shaped outer surface, wherein the In a state connected to the anchor element, the clamping part clamps the connection section of the anchor element in such a way that when a tensile force acts on the connection section, the clamping part is pulled with its outer surface against the inner surface of the housing part, so that the clamping force acting on the connection section increases, and wherein Clamping part in a state not connected to the anchor element has a certain freedom of movement relative to the inner surface of the housing part, which is spatially limited in all directions.
  • the method has at least the step of inserting the connecting portion of the anchor element into the clamping part
  • the method is preferably used in constructive timber construction, whereby it is the first and/or second component is then a wooden component.
  • the method can also be used in combination with components that are made of other materials, such as in particular concrete, plastic or a metal.
  • the clamping part When inserting the connecting section, the clamping part is preferably expanded somewhat.
  • An elastic element is advantageously provided, which presses the clamping part against the connecting section, so that the clamping part rests against the outer surface of the connecting section after it has been inserted.
  • Fig. 1 is a perspective view of a connection of a vertical support and a horizontal beam
  • FIG. 2 shows a perspective view of an intersection with a continuous bar and two supports arranged opposite one another thereon;
  • FIG. 3 shows a perspective view of an intersection with a continuous support and two beams arranged opposite one another thereon;
  • Fig. 4 is a perspective view of a connection of a vertical support and an inclined beam
  • Fig. 5 is a perspective view of a connection of another vertical support and an inclined beam
  • FIG. 6 shows a perspective view of a connection of a respective carrier and a support to a further support
  • Figure 7 is a perspective view of another connection of a beam to a post
  • Fig. 8 is a perspective view of a connection of two supports
  • FIG. 10 shows a perspective view of a connection of two struts
  • FIG. 11a shows a sectional view through a connection arrangement according to a first embodiment of the invention, in the non-connected state
  • FIG. 11b shows a sectional view through the connection arrangement of FIG. 11a, in the connected state
  • FIG. 12a shows a detailed view of the area surrounded by dashed lines in FIG. 11a;
  • FIG. 12b shows a detailed view of the area surrounded by dashed lines in FIG. 11b;
  • FIG. 13a shows a perspective exploded view of a connection arrangement according to a second embodiment of the invention, without a first and second component;
  • FIG. 13b shows a perspective view of the connection arrangement of FIG. 13a, in the unconnected state and without the first and second component;
  • FIG. 13c shows a perspective view of the connection arrangement of FIG. 13a, in the connected state and without the first and second component;
  • FIG. 14a shows a perspective exploded view of a connection arrangement according to a third embodiment of the invention, without a first and second component;
  • FIG. 14b shows a perspective view of the connection arrangement of FIG. 14a, in the unconnected state and without the first and second component;
  • FIG. 14c shows a perspective view of the connection arrangement of FIG. 14a, in the connected state and without the first and second component;
  • Figure 15 is a perspective view of the pressure plate of the connector assembly of Figure 13a;
  • Figure 16 is a perspective view of the compression spring of the connector assembly of Figure 13a;
  • FIG. 17 is a perspective view of the cone housing of the connector assembly of FIG. 13a;
  • FIG. 18 shows a perspective view of the hollow-cylindrical housing of the connection arrangement of FIG. 13a;
  • Figure 19 is a perspective view of the clamping portion of the connector assembly of Figure 13a; such as
  • Figure 20 is a perspective view of the flanged nut of the connector assembly of Figure 14a.
  • Figures 1 to 10 show various possible crossing or connection points of components in construction.
  • the connection arrangement according to the invention is suitable for connecting the components in all of the crossing or connection points shown in Figures 1 to 10.
  • the components shown are preferably wooden components. Accordingly, the connection arrangement is preferably suitable for use in structural timber construction, in particular in skeleton construction.
  • the wooden components can be made of deciduous wood or hardwood or of softwood. In principle, however, it is also possible to use the connection arrangement according to the invention in other areas of construction, for example in concrete construction. Accordingly, the components shown in FIGS. 1-10 can, for example, also be made of concrete, plastic or a metal, such as in particular steel.
  • FIG. 1 shows a connection point at which a vertical support a bears with its end face against a side surface of a horizontal beam c. As a result, the carrier c rests on the support a.
  • FIG. 2 shows a situation in which a vertical support a or b rests against a side surface of a horizontally running bar from above or from below, thereby forming a crossing point.
  • FIG. 4 shows an inclined beam c which rests on an end face of a vertical support a and thereby forms a connection point.
  • FIG. 5 shows another carrier c, which also rests on an end face of a vertical support a, which is designed to be somewhat wider here, and is connected to it at the connection point that arises as a result.
  • FIG. 6 shows a crossing point between two supports a and b and a carrier c.
  • the two supports a and b are connected to one another and, on the other hand, the carrier c is connected laterally to support a and upwards to support b.
  • a beam rests with its face on a side surface of a vertical support a and thereby forms a connection point.
  • FIG. 8 shows a first support a, on the end face of which points away upwards a second support b is arranged in such a way that the second support b forms a continuation of the lower first support a towards the top.
  • FIG. 9 shows a continuous horizontal beam c, on which two further horizontal beams e and d rest from opposite sides.
  • the carrier e forms on the opposite side of the carrier c the continuation of the carrier d in its longitudinal direction.
  • connection arrangement according to the invention can be used in any of the situations shown in FIGS. 1 to 10 in order to achieve a firm connection of the respective components a-h at the connection and crossing points shown.
  • connection arrangements according to the invention and parts thereof are shown in FIGS. 11a to 14c. Elements with the same or similar functions or effects are each provided with the same reference symbols. In the figures 15 to 20 individual elements of these connection arrangements are shown individually.
  • FIGS. 11a and 11b a connection arrangement according to a first embodiment according to the invention is shown as an example for the case of the situation in FIG. While the two components a and b are spaced apart from one another in the view in FIG. 11a and are therefore not connected, in the view in FIG. 11b they are firmly connected to one another, i.e. fixed to one another, by means of the elements of the connection arrangement according to the invention.
  • FIG. 11a in combination with the detailed view of FIG. a hollow cylindrical housing 3, a compression spring 6 and a second profiled steel bar 2 .
  • the profiled steel rods 1 and 2 each form the anchor elements of the connection units in components b and a. All of these anchor elements are each preferably pre-assembled at the factory in components a and b.
  • the profiled steel rods 1 and 2 are each threaded rods, ie the steel rods 1 and 2 each have an external thread on their outer sides. In the case of the profiled steel bars 2, this external thread preferably extends over the entire length of the respective bar. In the case of the profiled steel rods 1, the external thread extends over a predominant large part of the rod length.
  • the components a and b are wooden components, they are profiled steel rods
  • the adhesive can in particular be an epoxy resin.
  • the two profiled steel rods 1 anchored in the second component b each have a connecting section 11 which protrudes a little downwards, i.e. towards the first component a.
  • the connecting sections 11 each have no threads on their outer side, but preferably have a mechanically roughened outer surface. At their respective free ends, the connecting sections 11 taper to a point.
  • the connecting sections 11 of the two connecting units visible in FIG. 11a extend parallel to one another from component b downwards.
  • the profiled steel rods 1 are screwed with their external thread into an internal thread 71 which is provided within a bore of a pressure plate 7 .
  • the pressure plate 7 thereby connects the two profiled steel rods 1 to one another.
  • the pressure plate 7 is preferably arranged in a depression in the component b in such a way that the underside of the pressure plate 7 comes to rest flush with the surrounding underside of the component b.
  • the pressure plate 7 serves in particular to absorb and transmit compressive forces acting from the first component b to the second component a or in the opposite direction.
  • the pressure plate 7 ensures a constant distance between the two connecting sections 11 with regard to any material expansions of the component b.
  • the profiled steel rods 2 fixed in the second component b each protrude a little into a cylindrical depression which is formed in the region of the upper side of component b.
  • the hollow-cylindrical housing 3 is screwed onto the profiled steel rods 2 in each case.
  • the hollow-cylindrical housing 3 has a corresponding first internal thread 31 .
  • the hollow-cylindrical housing 3 forms a cylindrical interior space that is open toward the top and is surrounded by a second internal thread 32 in an upper section.
  • the second internal thread 32 which has a significantly larger diameter than the first internal thread 31, is used to screw the conical housing 4 into the hollow cylindrical housing 3.
  • In the longitudinal direction between the first internal thread 31 and the second internal thread 32 there is preferably a section of the hollow cylindrical housing 3 , which has a thread-free inner surface. This can prevent the conical housing 4 from being screwed too far into the hollow-cylindrical housing 3 .
  • the outer surface of the hollow-cylindrical housing 3 is preferably smooth (see also FIG. 18).
  • the conical housing 4 forms a housing part which preferably has a hollow-cylindrical shape with a conical inner surface 42 as a whole.
  • the outer surface of the conical housing 4 preferably has, in the longitudinal direction from top to bottom, an upper unthreaded section and a longer lower section with an external thread 41 .
  • the external thread 41 is used to screw the cone housing 4 into the second internal thread 32 of the hollow cylindrical housing 3.
  • the thread-free upper section can be used to prevent the cone housing 4 from being screwed too far into the hollow cylindrical housing 3.
  • the smooth inner surface 42 of the conical housing 4 widens conically in the longitudinal direction from top to bottom, i.e. in the direction of the hollow-cylindrical housing 3 .
  • the hollow-cylindrical housing 3, the conical housing 4 and the profiled steel rod 2 jointly delimit an interior space in which the clamping part 5 and the compression spring 6 are arranged.
  • the clamping part 5 which is shown alone in Figure 19, has in the present Embodiment three identically designed clamping elements 52 which are arranged directly adjacent to each other around a central cylindrical passage opening of the clamping part 5 around.
  • a spring ring 54 which is arranged in a circumferential groove 53, holds the three clamping elements 52 together elastically. Together, the three clamping elements 52 form a smooth conical outer surface 51 of the clamping part 5.
  • the clamping part 5 is arranged in the cone housing 4 in such a way that the conical outer surface 51 widens downwards in the longitudinal direction and rests against the conical inner surface 42 of the cone housing 4 .
  • the cylindrical inner surface of the clamping part 5 preferably has a structure with local elevations and/or depressions, such as in particular an internal thread or a groove. Alternatively, the inner surface can also be mechanically roughened.
  • the compression spring 6 (see FIGS. 12a and 16), which forms a spring element in the form of a spiral spring, is arranged in the interior of the hollow-cylindrical housing 3 between the profiled steel rod 2 and the clamping part 5.
  • FIG. The hollow-cylindrical housing 3 forms a lower stop surface for the compression spring 6.
  • the compression spring 6 rests against the underside of the clamping part 5 in such a way that it applies a spring force directed upwards, i.e. towards the conical housing 4.
  • the compression spring 6 is centered by the upper free end of the profiled steel rod 2 , which protrudes slightly into the interior of the hollow cylindrical housing 3 and into the compression spring 6 .
  • the spring force of the compression spring 6 can be moved downwards into the hollow-cylindrical housing 3 .
  • the compression spring 6 always ensures that the clamping part 5 rests with its outer surface 51 against the inner surface 42 of the conical housing 4 in the unconnected state.
  • the range of motion of the clamping part 5 is limited in all spatial directions by the conical housing 4 and the hollow-cylindrical housing 3 .
  • the clamping part 5 is already centered at the intended point during storage and transport of the component a, in order to enter into the connection with the connecting section 11 fixed in the other component B during assembly.
  • To connect the two components a and b as shown in FIG the cone housing 4 comes.
  • the clamping part 5 By pushing in the connecting section 11 , the clamping part 5 is pushed a little way down into the hollow-cylindrical housing 3 against the spring force exerted by the compression spring 6 . As a result, the conical outer surface 51 of the clamping part 5 moves away from the inner surface 42 of the conical housing 4, so that the clamping elements 52 can be pressed radially outwards.
  • the connecting section 11 can thus be advanced into the interior of the clamping part 5 without any problems, the free end of the connecting section 11 tapering to a point facilitating the insertion of the connecting section 11 and the pushing apart of the clamping elements 52 .
  • the compression spring 6 ensures that the conical outer surface 51 of the clamping part 5 bears directly against the conical inner surface 42 of the conical housing 4 when the connecting section 11 is pushed completely into the clamping part 5 .
  • the connecting section 11 is thus clamped by the clamping part 5 wedged between the cone housing 4 and the connecting section 11 .
  • connection arrangement can be equipped in such a way that, in the connected state, all the elements of the connection unit are not visible to an observer from the outside.
  • connection arrangement is to be separable again in certain embodiments, it can be designed such that the upper unthreaded section of the cone housing 4 remains accessible from the outside when the arrangement is connected and can be rotated using a special tool, for example.
  • the conical housing 4 can then simply be unscrewed from the hollow-cylindrical housing 3 in order to disconnect the connection arrangement.
  • FIGS. 13a to 13c A further embodiment of a connection unit for a connection arrangement according to the invention is shown in FIGS. 13a to 13c, which differs from that of FIGS.
  • the pressure plate 7 is also shown in FIG.
  • a flange nut 8 is provided instead of a pressure plate 7, in contrast to that of FIGS. 13a to 13c.
  • the flange nut 8 which is shown alone in FIG. 20, is fastened to the lower end of the profiled steel rod 1 by means of a threaded connection, just like the pressure plate 7.
  • the flange serves to absorb compressive forces from the lower component b and to transfer them to the upper component a or vice versa.
  • the present invention is of course not limited to the above-described embodiments, and a large number of modifications are possible.
  • the hollow-cylindrical housing 3 is not absolutely necessary.
  • Embodiments are certainly conceivable in which the cone housing 4 is screwed directly onto the profiled steel rod 2, or in which even the profiled steel dust 2 is omitted and the cone housing 4 itself is screwed directly into the component b, for example with the aid of an external thread and/or or is glued into it with the aid of an adhesive.
  • the component b is made of a metal, it would also be conceivable for the connection section 11, which forms the anchor element, to be connected to it in one piece or welded to it.
  • the anchor elements 1, 2 could also be anchored in the respective component by means of a dowel, particularly in the case of components made of concrete.
  • the compression spring 6 can also be omitted if a certain amount of play is tolerated when the connecting section 11 is pulled back from the clamping part 5, or if, for example, the gravitational force is used so that the clamping part 5 is in contact with the cone housing
  • clamping part 5 and the housing part 4 do not necessarily have to have conical surfaces.
  • the clamping part 5 and the housing part 4 could also be replaced, for example, by wedge elements lying against one another, each with planar inclined surfaces.

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Abstract

Eine Verbindungsanordnung ist angegeben zum Verbinden von zwei Bauteilen (a-h) im Bauwesen, welche ein erstes Bauteil (a-h) aufweist mit zumindest einem darin oder daran fixierten Ankerelement (1) mit Verbindungsabschnitt (11) sowie ein zweites Bauteil (a-h) hat mit zumindest einem darin oder daran befestigten Gehäuseteil (4) mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche (42). Im Gehäuseteil (4) ist ein Klemmteil (5) mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche (51) angeordnet, das in einem mit dem Ankerelement (1) verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) derart festklemmt, dass das Klemmteil (5) bei einer auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche (51) gegen die Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkende Klemmkraft verstärkt. In einem mit dem Ankerelement (1) nicht verbundenen Zustand hat das Klemmteil (5) einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche (42) des Gehäuseteils, der räumlich jedoch in alle Richtungen begrenzt ist.

Description

TITEL
VERBINDUNGSANORDNUNG ZUM VERBINDEN VON ZWEI BAUTEILEN IM
BAUWESEN
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum Verbinden von zwei Bauteilen im Bauwesen, insbesondere im konstruktiven Holzbau.
STAND DER TECHNIK
Im konstruktiven Holzbau, aber auch im Bauwesen im Allgemeinen, gibt es eine Vielzahl von Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Bauteilen. Beispielsweise sind Verbindungen von geraden und gebogenen Trägern, aber auch Eckverbindungen von Rahmentragwerken sowie Kreuzverbindungen von Trägern und Stützen, beispielsweise bei Stockwerkrahmen, bekannt.
Im Stand der Technik sind solche Verbindungen beispielsweise in Form von Überlappungen bekannt, wobei als Verbindungsmittel beispielsweise Stabdübel und Bauschrauben verwendet werden. Bedingt durch den ungünstigen Kraftfluss und insbesondere durch Umlenkung aus der Tragebene und der Nachgiebigkeit der Stabdübel ergeben sich hier vergleichsweise weiche und wenig leistungsfähige Verbindungen. Bekannt sind auch Verbindungen mittels eingeschlitzter Bleche. Hierbei können die zu verbindenden Tragwerkelemente in der gleichen Tragebene liegen, wodurch der Kraftfluss verbessert wird.
Neben der Leistungsfähigkeit der Verbindung stellt die Einfachheit der Montage beim Verbinden der Bauteile ein wichtiges Kriterium dar. Gerade bei schweren und sehr grossen Bauteilen ist es von Vorteil, wenn die Verbindung der Bauteile schnell und einfach erfolgen kann. Personal und Maschinen werden dann weniger beansprucht, was auch zu Kosteneinsparungen führt.
Ein weiteres Charakteristikum bei Verbindungen von Bauteilen ist die Sichtbarkeit der Verbindungselemente. So ist es bei ästhetisch ambitionierteren Bauvorhaben üblicherweise erwünscht, Verbindungselemente, wie Schrauben und Bleche, soweit wie möglich vor dem Blick des Betrachters zu verbergen.
Die Dokumente EP 1 736606 B1 und EP 3 211 146 B1, welche beide auf dieselbe Inhaberin lauten wie das vorliegende Schutzrecht, beziehen sich jeweils auf gattungsgemässe Verbindungsanordnungen des Standes der Technik.
Im Dokument CN 209975728 U ist eine Verbindungsanordnung offenbart, bei der eine Schraube durch eine Hülse hindurch, welche in einem ersten Bauteil angeordnet ist, in eine Gewindebuchse eingeschraubt wird, die in einem zweiten Bauteil verankert ist.
Bei dem im Dokument EP 1 926 864 B1 offenbarten System wird jeweils ein Dübel in jedes der zu verbindenden Bauelemente eingesetzt. In die Dübel werden ein Stift sowie eine Hülse eingeführt und zum Verbinden der Bauteile ineinandergeschoben. Die Festigkeit der Verbindung basiert auf Deformationen und Verspannungen von Hülse, Dübel und Stift.
Das Dokument WO 2018/100499 A1 bezieht sich auf Verbindungsanordnungen, die für zyklisch auftretende Lasten ausgelegt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Verbindungsanordnung vorgeschlagen, bei welcher ein Rundstab in ein Gehäuse hineinragt, das eine konische Innenfläche aufweist. Am Rundstab ist ein konisches Klemmteil verschiebbar angebracht, das von einer Feder gegen die konische Innenfläche des Gehäuses gedrückt wird. Bei einer auf den Rundstab wirkenden Zugkraft erhöht sich dadurch die Klemmkraft des Klemmteils. Zur Montage werden zwei derartige Verbindungsanordnungen mit dem jeweils bereits im Klemmteil angeordneten Rundstab beidseits eines Bauteils angeordnet und mittels mehreren Schrauben und Muttern daran befestigt. Die Montage gestaltet sich dadurch umständlich. Ausserdem sind die Gehäuse und Rundstäbe von aussen für den Betrachter gut sichtbar.
Das Dokument KR 10-2197345 B1 zeigt eine Verbindungsanordnung, bei der ein längliches Verbindungselement, welches an einem ersten Bauteil angebracht ist, in eine Flanschhülse mit konischer Innenfläche eingeschoben und mittels eines konischen Klemmteils darin festgeklemmt wird, um ein plattenförmiges zweites Bauteil zwischen dem ersten Bauteil und der Flanschhülse einzuspannen. Das Anbringen der Flanschhülse und des Klemmteils jeweils von Hand macht die Montage umständlich. Ausserdem ist die Verbindungsanordnung auf das Einspannen des zweiten Bauteils zwischen zwei Elementen eingeschränkt und die Flanschhülse bleibt von aussen her sichtbar.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leistungsfähige Verbindungsanordnung zum Verbinden von zwei Bauteilen im Bauwesen anzugeben, die eine besonders einfache Montage der Bauteile ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Verbindungsanordnung vorgeschlagen, wie sie in Anspruch 1 angegeben ist. Des Weiteren sind im Anspruch 12 eine Verbindungseinheit für eine derartige Verbindungsanordnung und im Anspruch 13 ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile einer solchen Verbindungsanordnung angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbindungsanordnung zum Verbinden von zwei (oder mehr) Bauteilen im Bauwesen, insbesondere zum Verbinden von zwei Holzbauteilen im konstruktiven Holzbau, zur Verfügung, welche aufweist ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil, zumindest ein im oder am ersten Bauteil fixiertes Ankerelement mit einem Verbindungsabschnitt, zumindest ein im oder am zweiten Bauteil befestigtes Gehäuseteil mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche, sowie ein im Gehäuseteil angeordnetes Klemmteil mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche, wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt des Ankerelements derart festklemmt, dass das Klemmteil bei einer auf den Verbindungsabschnitt wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche gegen die Innenfläche des Gehäuseteils gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche des Gehäuseteils hat. Der Bewegungsspielraum des Klemmteils ist im nicht verbundenen Zustand räumlich aber in alle Richtungen begrenzt.
Indem der Bewegungsspielraum des Klemmteils im nicht verbundenen Zustand in alle Richtungen eingeschränkt ist, kann das entsprechende Bauteil mit dem daran angebrachten Gehäuseteil und Klemmteil frei transportiert und auf der Baustelle bewegt werden und ist jederzeit bereit zur Montage, d.h. zur Verbindung mit dem anderen Bauteil. Es ist insbesondere möglich, das Gehäuseteil und das Klemmteil bereits in einer Fertigungsstätte am zweiten Bauteil bestimmungsgemäss zu montieren und auch das Ankerelement bereits in der Fertigungsstätte am oder im ersten Bauteil zu fixieren, so dass zur Endmontage auf der Baustelle bevorzugt nur noch das Ankerelement mit seinem Verbindungsabschnitt in das Klemmteil eingeführt werden muss, um die beiden Bauteile vorzugsweise dauerhaft miteinanderzu verbinden. Die Handhabung wird dadurch erheblich einfacher und es besteht nicht die Gefahr, dass gewisse Elemente der Verbindungsanordnung bei der Montage nicht griffbereit sind oder gar verlorengehen.
Bevorzugt handelt es sich beim ersten und/oder beim zweiten Bauteil um ein Holzbauteil. Die Verbindungsanordnung kann insbesondere für den Bau von Holztragwerken und/oder für den Holzskelettbau ausgelegt sein. Das erste und/oder das zweite Bauteil kann aber zum Beispiel auch aus Beton, aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, wie insbesondere Stahl, hergestellt sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass zum Beispiel das erste Bauteil aus Holz und das zweite Bauteil aus Beton hergestellt ist. Die beiden Bauteile können grundsätzlich aus beliebigen Materialien hergestellt sein, und beliebige Kombinationen sind möglich.
Es kann sich beim ersten Bauteil und/oder beim zweiten Bauteil insbesondere um eine Stütze, einen Träger, einen Riegel, eine Strebe oder ein beliebiges anderes Bauelement handeln. Eine beliebige Kombination von Bauelementtypen ist möglich.
Bevorzugt ist das Ankerelement im ersten Bauteil fixiert. Bevorzugt ist zudem das Gehäuseteil im zweiten Bauteil befestigt. Dabei sind vorteilhaft das Ankerelement sowie das Gehäuseteil zumindest zum Teil, bevorzugt zu einem überwiegenden Teil, im Inneren des ersten bzw. zweiten Bauteils angeordnet. Bei einer solchen Ausbildung kann die Verbindungsanordnung derart vorgesehen werden, dass für den Betrachter von aussen her lediglich das erste und das zweite Bauteil, nicht jedoch die weiteren Verbindungselemente der Verbindungsanordnung sichtbar sind. Die konischen Flächen des Klemmteils und des Gehäuseteils bewirken vorteilhaft eine Kraftumlenkung derart, dass eine auf das Ankerelement wirkende Zugkraft, also eine in Richtung vom zweiten Bauteil weg gerichtete Kraft, in eine Klemmkraft umgelenkt wird, so dass der Verbindungsabschnitt noch stärker vom Klemmteil festgeklemmt wird.
Um in einem mit dem Ankerelement nicht verbundenen Zustand einerseits einen gewissen Bewegungsspielraum zu haben, der andererseits aber räumlich in alle Richtungen begrenzt ist, ist das Klemmteil bevorzugt in einem Innenraum angeordnet, der mit Ausnahme einer Einführöffnung für den Verbindungsabschnitt nach aussen hin vollständig abgeschlossen ist. Der Bewegungsspielraum ist vorteilhaft entlang einer Längsmittelachse gegeben, welche durch die konischen Flächen des Gehäuseteils und des Klemmteils definiert ist. Aufgrund des Bewegungsspielraums kann der Verbindungsabschnitt vorteilhaft sehr einfach in das Klemmteil eingeführt werden, wobei dieses dabei bevorzugt derart geringfügig von der konischen Innenfläche des Gehäuseteils weg bewegt wird, dass es sich aufweitet.
Das Ankerelement, das Gehäuseteil sowie das Klemmteil bilden gemeinsam eine Verbindungseinheit der Verbindungsanordnung. Die Verbindungsanordnung kann eine einzige oder auch mehrere derartige Verbindungseinheiten aufweisen. Mittels mehrerer Verbindungseinheiten, welche bevorzugt parallel nebeneinander angeordnet sind, kann die Leistung der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil noch weiter erhöht werden. Auf diese Weise ist die Verbindungsanordnung im Hinblick auf beliebig grosse Lasten skalierbar.
Bevorzugt weist die Verbindungsanordnung ausserdem ein Federeiement auf, welches das Klemmteil mit einer Federkraft beaufschlagt, um das Klemmteil mit seiner Aussenfläche gegen die Innenfläche des Gehäuseteils zu drücken. Beim Federelement kann es sich insbesondere um eine Spiralfeder handeln. Aufgrund des Federelements ist der Bewegungsspielraum des Klemmteils weiterhin gewährleistet, sofern eine gewisse, dem Federelement entgegenwirkende Kraft auf das Klemmteil ausgeübt wird. Vorteilhaft bewirkt die Federkraft des Federelements, dass das Klemmteil in dem mit dem Ankerelement nicht verbundenen Zustand mit seiner konischen oder keilförmigen Aussenfläche an der konischen oder keilförmigen Innenfläche des Gehäuseteils anliegt. Im Hinblick auf die Montage des ersten Bauteils am zweiten Bauteil ist das Klemmteil dadurch bereits vorpositioniert. Das Federelement bewirkt zudem vorteilhaft, dass das Klemmteil nach dem Einführen des Verbindungsabschnitts in das Gehäuseteil hinein sofort wieder seine Klemmposition einnimmt oder diese sogar permanent beibehält, das heisst an der Innenfläche des Gehäuseteils anliegt. Ein Herausziehen des Verbindungsabschnitts aus dem Klemmteil heraus, auch um lediglich ein kleines Stück weit, wird dadurch effizient verunmöglicht.
Auch wenn dies bevorzugt ist, ist das Vorhandensein des Federelements aber nicht zwingend notwendig. So könnte in gewissen Ausführungsformen beispielsweise auch die Gravitationskraft ausgenutzt werden, damit das Klemmteil mit seiner Aussenfläche in Anlage an der Innenfläche des Gehäuseteils bleibt. Alternativ könnte bei anderen Ausführungsformen ein Zurückziehen des Verbindungsabschnitts aus dem Gehäuseteil innerhalb bestimmter Grenzen auch tolerierbar sein. Falls ein Federelement vorhanden ist, muss dieses nicht zwingend eine Spiralfeder sein. Es könnte sich zum Beispiel auch um einen gummielastischen Ring handeln.
Der Verbindungsabschnitt des Ankerelements ist bevorzugt stabförmig, das heisst zylindrisch, ausgebildet und weist ein freies Ende auf, welches zur Verbindung der beiden Bauteile in das Gehäuseteil und das Klemmteil einführbar ist. Der Verbindungsabschnitt erstreckt sich dann bevorzugt entlang der durch die konischen Flächen des Gehäuseteils und des Klemmteils definierte Längsmittelachse und ist dabei umlaufend vom Klemmteil umfasst und in diesem festgeklemmt.
Bevorzugt weist der Verbindungsabschnitt ein spitz zulaufendes freies Ende auf. Der Verbindungsabschnitt ist dadurch besonders einfach in das Klemmteil einführbar.
Vorteilhaft weist der Verbindungsabschnitt des Ankerelements an seiner Aussenfläche und/oder das Klemmteil an einer Innenfläche eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit oder eine Profilierung, wie beispielsweise eine Rillung oder ein Gewinde, auf. Die bei der Festklemmung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Klemmteil entstehende Reibungskraft wird dadurch erhöht. Die Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit des Verbindungsabschnitts und/oder des Klemmteils kann zum Beispiel mittels einer Oberflächenbeschichtung realisiert sein. Bevorzugt ist aufgrund der einfachen Herstellung jedoch eine mechanische Aufrauhung der Oberfläche(n). In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform weist das Klemmteil ein Innengewinde odereine Rillung auf, und der Verbindungsabschnitt hat eine mechanisch aufgeraute Aussenfläche. Das Klemmteil hat bevorzugt eine insgesamt konische Form mit einer sich entlang der Längsmittelachse erstreckenden Durchgangsbohrung. Das Klemmteil ist bevorzugt dazu ausgebildet, den Verbindungsabschnitt im Wesentlichen umlaufend zu umfassen und festzuklemmen. Vorzugsweise weist das Klemmteil mehrere, vorteilhaft drei, Klemmelemente auf. Die Klemmelemente sind vorteilhaft alle identisch ausgebildet. Bevorzugt ist ein elastisches Element vorhanden, um die Klemmelemente zusammenzuhalten. Es kann sich beim elastischen Element zum Beispiel um einen Federring oder ein Gummiband handeln. Vorteilhaft weist das Klemmteil eine bevorzugt umlaufende Aussennut auf, welche zur Aufnahme des elastischen Elements dient.
Beim Ankerelement handelt es sich bevorzugt um einen profilierten Stab, der im ersten Bauteil fixiert, insbesondere verklebt, ist. Zur Profilierung kann der Stab insbesondere über eine mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehene Aussenstruktur verfügen. Beispielsweise kann er ein Aussengewinde oder eine Rillung aufweisen. Vorteilhaft ist das Ankerelement mittels eines Klebstoffes, wie insbesondere einem Epoxidharz, im ersten Bauteil verklebt. Insbesondere wenn es sich beim ersten Bauteil um ein Holzbauteil handelt, kann dadurch eine besonders feste und schubsteife Fixierung des Ankerelements erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter profilierter Stab vorgesehen, der im zweiten Bauteil fixiert, insbesondere verklebt, ist, und zur Befestigung des Gehäuseteils im oder am zweiten Bauteil dient. Zur Profilierung kann auch der zweite Stab insbesondere über eine mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehene Aussenstruktur, wie zum Beispiel ein Aussengewinde oder eine Rillung, verfügen. Der zweite Stab ist vorteilhaft mittels eines Klebstoffes, wie insbesondere einem Epoxidharz, im zweiten Bauteil verklebt. Das Gehäuseteil kann zum Beispiel am zweiten Stab angeschweisst oder auf diesen aufgeschraubt sein. Bevorzugt ist es jedoch über Schraubverbindungen via ein weiteres Bauteil am zweiten Stab befestigt.
Gemäss einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung ein hohlzylindrisches Gehäuse auf, welches im oder am zweiten Bauteil befestigt ist. Bevorzugt ist das Gehäuseteil in das hohlzylindrische Gehäuse einschraubbar. Das Gehäuseteil weist in diesem Fall ein Aussengewinde und das hohlzylindrische Gehäuse ein dazu komplementäres Innengewinde auf. Das Gehäuseteil und das hohlzylindrische Gehäuse bilden dadurch bevorzugt gemeinsam einen Innenraum zur Aufnahme des Klemmteils und eines allfälligen Federelements. Der so gebildete Innenraum ist bevorzugt via eine Einführöffnung für den Verbindungsabschnitt von aussen her zugänglich, ansonsten aber nach aussen hin vollständig abgeschlossen. Wenn das Gehäuseteil via eine Gewindeverbindung in das hohlzylindrische Gehäuse einschraubbar ist, bringt dies den Vorteil mit sich, dass die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil mittels Herausschrauben des Gehäuseteils wieder lösbar ist. Ausserdem vereinfacht sich dadurch die Herstellung der Verbindungsanordnung.
Das hohlzylindrische Gehäuse ist vorteilhaft zumindest zum Teil oder sogar vollständig im Inneren des zweiten Bauteils angeordnet und kann zum Beispiel direkt am bzw. im zweiten Bauteil festgeklebt oder in dieses eingeschraubt sein. Insbesondere bevorzugt ist das hohlzylindrische Gehäuse zur Befestigung im oder am zweiten Bauteil jedoch auf einen profilierten zweiten Stab aufschraubbar, der im zweiten Bauteil fixiert, insbesondere verklebt, ist. Auf diese Weise ist das hohlzylindrische Gehäuse besonders fest mit dem zweiten Bauteil verbunden. Der profilierte Stab weist in diesem Fall zumindest in seinem Endbereich ein Aussengewinde und das hohlzylindrische Gehäuse ein dazu komplementäres Innengewinde auf.
Bevorzugt weist die Verbindungsanordnung ausserdem eine Druckplatte oder eine Flanschmutter auf, welche am Ankerelement angebracht ist und zur Aufnahme von Druckkräften dient. Im verbundenen Zustand der beiden Bauteile liegt die Druckplatte bzw. Flanschmutter dann bevorzugt am Gehäuseteil und/oder, falls vorhanden, am hohlzylindrischen Gehäuse an. Dadurch können Druckkräfte vom ersten zum zweiten Bauteil bzw. in die umgekehrte Richtung übertragen werden.
Das Ankerelement, das Gehäuseteil und das Klemmteil sind bevorzugt jeweils aus einem Metall, wie insbesondere aus Stahl, hergestellt. Vorzugsweise sind auch, sofern vorhanden, das hohlzylindrische Gehäuse, die Druckfeder sowie die Druckplatte bzw. Flanschmutter jeweils aus einem Metall, wie insbesondere aus Stahl, hergestellt. Des Weiteren bevorzugt ist es, wenn das Ankerelement, das Gehäuseteil und das Klemmteil sowie, falls vorhanden, das hohlzylindrische Gehäuse, die Druckfeder und die Druckplatte bzw. Flanschmutter jeweils als Ganzes einstückig ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die Verbindungsanordnung nicht nur besonders einfach herstellbar, sondern es kann auch eine besonders feste Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausserdem auf eine Verbindungseinheit für eine Verbindungsanordnung, die gemäss den obigen Ausführungen ausgebildet ist und bevorzugt zur Verwendung im konstruktiven Holzbau ausgebildet ist. Die Verbindungseinheit weist auf: ein Ankerelement zur Fixierung in oder an einem ersten Bauteil, mit einem Verbindungsabschnitt, ein Gehäuseteil zur Befestigung in oder an einem zweiten Bauteil, mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche, sowie ein im Gehäuseteil angeordnetes Klemmteil mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche, wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt des Ankerelements derart festklemmt, dass das Klemmteil bei einer auf den Verbindungsabschnitt wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche gegen die Innenfläche des Gehäuseteils gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche des Gehäuseteils hat, welcher räumlich aber in alle Richtungen begrenzt ist.
Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils einer Verbindungsanordnung, die gemäss den obigen Ausführungen ausgebildet ist. Die Verbindungsanordnung weist zumindest ein im oder am ersten Bauteil fixiertes Ankerelement mit einem Verbindungsabschnitt und zumindest ein im oder am zweiten Bauteil befestigtes Gehäuseteil mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche auf und weist ausserdem ein im Gehäuseteil angeordnetes Klemmteil mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche auf, wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt des Ankerelements derart festklemmt, dass das Klemmteil bei einer auf den Verbindungsabschnitt wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche gegen die Innenfläche des Gehäuseteils gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil in einem mit dem Ankerelement nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche des Gehäuseteils hat, welcher räumlich in alle Richtungen begrenzt ist. Das Verfahren weist zumindest den Schritt auf, dass der Verbindungsabschnitt des Ankerelements in das Klemmteil eingeführt wird, um das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander zu verbinden.
Das Verfahren wird bevorzugt im konstruktiven Holzbau angewandt, wobei es sich beim ersten und/oder zweiten Bauteil dann um ein Holzbauteil handelt. Grundsätzlich kann das Verfahren aber auch in Kombination mit Bauteilen angewandt werden, die aus anderen Materialien, wie insbesondere Beton, Kunststoff oder einem Metall hergestellt sind.
Beim Einführen des Verbindungsabschnitts wird das Klemmteil bevorzugt etwas aufgeweitet. Vorteilhaft ist ein elastisches Element vorgesehen, welches das Klemmteil gegen den Verbindungsabschnitt drückt, so dass das Klemmteil nach dem Einführen des Verbindungsabschnitts an dessen Aussenfläche anliegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der
Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung einer vertikalen Stütze und eines horizontalen Trägers;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Kreuzung mit einem durchgehenden Riegel sowie zwei gegenüberliegend an diesem angeordneten Stützen;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Kreuzung mit einer durchgehenden Stütze sowie zwei gegenüberliegend an dieser angeordneten Trägern;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung einer vertikalen Stütze und eines schrägen Trägers;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung einer anderen vertikalen Stütze und eines schrägen Trägers;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung von jeweils eines Trägers und einer Stütze an einer weiteren Stütze;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einerweiteren Verbindung eines Trägers an einer Stütze;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung von zwei Stützen;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Kreuzung mit einem durchgehenden Träger sowie zwei gegenüberliegend an diesem angeordneten Trägern;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung von zwei Streben;
Fig. 11a eine Schnittansicht durch eine Verbindungsanordnung gemäss einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform, im nicht verbundenen Zustand; Fig. 11b eine Schnittansicht durch die Verbindungsanordnung der Fig. 11a, im verbundenen Zustand;
Fig. 12a eine Detailansicht des gestrichelt umrandeten Bereiches der Fig. 11a;
Fig. 12b eine Detailansicht des gestrichelt umrandeten Bereiches der Fig. 11b;
Fig. 13a eine perspektivische Explosionsansicht einer Verbindungsanordnung gemäss einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform, ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 13b eine perspektivische Ansicht der Verbindungsanordnung der Fig. 13a, im nicht verbundenen Zustand und ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 13c eine perspektivische Ansicht der Verbindungsanordnung der Fig. 13a, im verbundenen Zustand und ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 14a eine perspektivische Explosionsansicht einer Verbindungsanordnung gemäss einer dritten erfindungsgemässen Ausführungsform, ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 14b eine perspektivische Ansicht der Verbindungsanordnung der Fig. 14a, im nicht verbundenen Zustand und ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 14c eine perspektivische Ansicht der Verbindungsanordnung der Fig. 14a, im verbundenen Zustand und ohne erstes und zweites Bauteil;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der Druckplatte der Verbindungsanordnung der Fig. 13a;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der Druckfeder der Verbindungsanordnung der Fig. 13a;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht des Konusgehäuses der Verbindungsanordnung der Fig. 13a;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht des hohlzylindrischen Gehäuses der Verbindungsanordnung der Fig. 13a;
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des Klemmteils der Verbindungsanordnung der Fig. 13a; sowie
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht der Flanschmutter der Verbindungsanordnung der Fig. 14a.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFUHRUNGSFORMEN
Die Figuren 1 bis 10 zeigen verschiedene mögliche Kreuzungs- oder Verbindungspunkte von Bauteilen im Bauwesen. Die erfindungsgemässe Verbindungsanordnung eignet sich zur Verbindung der Bauteile in allen in den Figuren 1 bis 10 gezeigten Kreuzungs- oder Verbindungspunkten. Bei den gezeigten Bauteilen handelt es sich bevorzugt jeweils um Holzbauteile. Dementsprechend ist die Verbindungsanordnung bevorzugt zur Verwendung im konstruktiven Holzbau, insbesondere im Skelettbau, geeignet. Die Holzbauteile können aus Laubholz bzw. Hartholz oder aus Nadelholz hergestellt sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die erfindungsgemässe Verbindungsanordnung in anderen Bereichen des Bauwesens einzusetzen, wie zum Beispiel im Betonbau. Dementsprechend können die in den Figuren 1-10 gezeigten Bauteile zum Beispiel auch aus Beton, Kunststoff oder aus einem Metall, wie insbesondere Stahl, hergestellt sein.
In allen in den Figuren 1-10 dargestellten Fällen liegen jeweils zumindest zwei Bauteile mit ihren Stirn- und/oder Seitenflächen aneinander an, wodurch ein Kreuzungs- oder Verbindungspunkt gebildet wird.
In der Figur 1 ist ein Verbindungspunkt gezeigt, bei dem eine vertikale Stütze a mit ihrer Stirnseite an einer Seitenfläche eines horizontalen Trägers c anliegt. Die Träger c liegt dadurch auf der Stütze a auf.
Die Figur 2 zeigt eine Situation, bei welcher jeweils eine vertikale Stütze a bzw. b von oben bzw. von unten an einer Seitenfläche eines horizontal verlaufenden Riegels anliegt und dadurch einen Kreuzungspunkt bildet.
In der Figur 3 stossen zwei horizontale Träger c, d mit ihren jeweiligen Stirnflächen von gegenüberliegenden Seiten her an einer vertikalen Stütze a an.
Die Figur 4 zeigt einen schräg verlaufenden Träger c, der auf einer Stirnfläche einer vertikalen Stütze a aufliegt und dadurch einen Verbindungspunkt bildet.
Die Figur 5 zeigt einen anderen T räger c, der ebenfalls auf einer Stirnfläche einer hier etwas breiter ausgebildeten vertikalen Stütze a aufliegt und in dem dadurch entstehenden Verbindungpunkt mit dieser verbunden ist.
In der Figur 6 ist ein Kreuzungspunkt zwischen zwei Stützen a und b sowie einem Träger c gezeigt. Dabei sind einerseits die beiden Stützen a und b miteinander verbunden sowie andererseits die Träger c seitlich mit der Stütze a sowie nach oben hin mit der Stütze b. Bei der in der Figur des 7 gezeigten Situation liegt ein Trägere mit seiner Stirnseite an einer Seitenfläche einer vertikalen Stütze a an und bildet dadurch einen Verbindungspunkt.
Die Figur 8 zeigt eine erste Stütze a, auf deren nach oben abweisender Stirnfläche eine zweite Stütze b derart angeordnet ist, dass die zweite Stütze b eine Fortsetzung der unteren ersten Stütze a nach oben hin bildet.
In der Figur 9 ist ein durchgehender horizontaler Träger c gezeigt, an welchem von gegenüberliegenden Seiten her zwei weitere horizontale Träger e und d anliegen. Der Träger e bildet dabei auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers c die Fortsetzung des Trägers d in dessen Längsrichtung.
In der Figur 10 sind zwei Diagonalstreben g, h gezeigt, die stirnseitig aneinander anliegen und miteinander verbunden sind, sodass die Strebe h eine Fortsetzung der Strebe g bildet.
Die erfindungsgemässe Verbindungsanordnung kann in jeder der in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Situationen verwendet werden, um eine feste Verbindung der jeweiligen Bauteile a-h in den abgebildeten Verbindungs- und Kreuzungspunkten zu erreichen.
In den Figuren 11a bis 14c sind verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemässen Verbindungsanordnungen sowie von Teilen davon gezeigt. Elemente mit gleichen oder ähnlichen Funktionen bzw. Wirkungen sind jeweils mit demselben Bezugszeichen versehen. In den Figuren 15 bis 20 sind einzelne Elemente dieser Verbindungsanordnungen jeweils in Alleinstellung dargestellt.
In den Figuren 11a und 11b ist eine Verbindungsanordnung gemäss einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform beispielhaft für den Fall der Situation der Figur 8 gezeigt. Während die beiden Bauteile a und b in der Ansicht der Figur 11a beabstandet zueinander und somit unverbunden sind, sind sie in der Ansicht der Figur 11b mittels der Elemente der erfindungsgemässen Verbindungsanordnung fest miteinander verbunden, d.h. aneinander fixiert.
Wie zum Beispiel in der Figur 11a in Zusammenschau mit der Detailansicht der Figur 12a gut erkennbar ist, sind zur Verbindung der beiden Bauteile a, b zwei identisch ausgebildete Verbindungseinheiten vorgesehen, die jeweils einen ersten profilierten Stahlstab 1 , ein Konusgehäuse 4, ein Klemmteil 5, ein hohlzylindrisches Gehäuse 3, eine Druckfeder 6 sowie einen zweiten profilierten Stahlstab 2 aufweisen.
Die profilierten Stahlstäbe 1 und 2 bilden jeweils die Ankerelemente der Verbindungseinheiten in den Bauteilen b und a. Alle diese Ankerelemente werden jeweils bevorzugt bereits werkseitig in den Bauteilen a und b vormontiert. Bei den profilierten Stahlstäben 1 und 2 handelt es sich jeweils um Gewindestangen, das heisst die Stahlstäbe 1 und 2 weisen an ihren Aussenseiten jeweils ein Aussengewinde auf. Im Falle der profilierten Stahlstäbe 2 erstreckt sich dieses Aussengewinde bevorzugt über die gesamte Länge des jeweiligen Stabes. Bei den profilierten Stahlstäben 1 erstreckt sich das Aussengewinde über einen überwiegenden Grossteil der Stablänge. Insbesondere wenn es sich bei den Bauteilen a und b um Holzbauteile handelt, sind die profilierten Stahlstäbe
1 und 2 bevorzugt jeweils schubsteif in einer Bohrung der Bauteile a bzw. b. verklebt. Hierzu wird ein Klebstoff zwischen die Aussenfläche des jeweiligen profilierten Stahlstabs 1 bzw.
2 und der Innenfläche der Bohrung des Bauteils a bzw. b eingebracht. Beim Klebstoff kann es sich insbesondere um ein Epoxidharz handeln. Die aufgrund des Gewindes mit lokalen Erhebungen und Vertiefungen versehene Aussenstruktur des jeweiligen profilierten Stahlstabes 1 , 2 verbessert die Fixierung des Stahlstabes in den Bauteilen. Auf diese Weise kann eine äusserst feste und besonders gut auf Schub und Zug belastbare Fixierung der profilierten Stahlstäbe im Bauteil a bzw. b erreicht werden.
Die beiden im zweiten Bauteil b verankerten profilierten Stahlstäbe 1 weisen jeweils einen Verbindungsabschnitt 11 auf, der nach unten hin, d.h. zum ersten Bauteil a hin, jeweils ein Stück weit hervor steht. Die Verbindungsabschnitte 11 weisen auf ihrer Aussenseite jeweils keine Gewinde auf, haben aber bevorzugt eine mechanisch aufgeraute Aussenfläche. An ihrem jeweiligen freien Ende laufen die Verbindungsabschnitte 11 spitz zu. Die Verbindungsabschnitte 11 der beiden in der Figur 11a sichtbaren Verbindungseinheiten erstrecken sich parallel zueinander vom Bauteil b nach unten hin.
Unmittelbar oberhalb der Verbindungsabschnitte 11 sind die profilierten Stahlstäbe 1 mit ihrem Aussengewinde in ein Innengewinde 71 eingeschraubt, welches innerhalb einer Bohrung einer Druckplatte 7 vorgesehen ist. Die Druckplatte 7 verbindet dadurch die beiden profilierten Stahlstäbe 1 miteinander. Wie in der Figur 11a erkennbar ist, ist die Druckplatte 7 bevorzugt derart in einer Vertiefung des Bauteils b angeordnet, dass die Unterseite der Druckplatte 7 bündig mit der umgebenden Unterseite des Bauteils b zu liegen kommt. Die Druckplatte 7 dient insbesondere dazu, vom ersten Bauteil b auf das zweite Bauteil a bzw. in die umgekehrte Richtung wirkende Druckkräfte aufzunehmen und zu übertragen. Ausserdem stellt die Druckplatte 7 im Hinblick auf allfällige Materialausdehnungen des Bauteils b einen gleichbleibenden Abstand der beiden Verbindungsabschnitte 11 sicher.
Wie in den Figuren 12a und 12b erkennbar ist, ragen die im zweiten Bauteil b fixierten profilierten Stahlstäbe 2 jeweils ein Stück weit in eine zylindrische Vertiefung hinein, welche im Bereich der Oberseite des Bauteils b ausgebildet ist.
Auf die profilierten Stahlstäbe 2 ist jeweils das hohlzylindrische Gehäuse 3 aufgeschraubt. Das hohlzylindrische Gehäuse 3 weist hierzu ein entsprechendes erstes Innengewinde 31 auf. In Längsrichtung oberhalb dieses ersten Innengewindes 31 bildet das hohlzylindrische Gehäuse 3 einen zylindrischen, nach oben hin offenen Innenraum, der in einem oberen Abschnitt von einem zweiten Innengewinde 32 umgeben ist. Das zweite Innengewinde 32, welches einen erheblich grösseren Durchmesser aufweist als das erste Innengewinde 31 , dient zum Einschrauben des Konusgehäuses 4 in das hohlzylindrische Gehäuse 3. In Längsrichtung zwischen dem ersten Innengewinde 31 und im zweiten Innengewinde 32 gibt es bevorzugt einen Abschnitt des hohlzylindrisches Gehäuses 3, welcher eine gewindefreie Innenfläche aufweist. Dadurch kann verhindert werden, dass das Konusgehäuse 4 zu weit in das hohlzylindrische Gehäuse 3 eingeschraubt wird. Die Aussenfläche des hohlzylindrischen Gehäuses 3 ist bevorzugt glatt ausgebildet (siehe auch Figur 18).
Das Konusgehäuse 4 (siehe auch Figur 17) bildet ein Gehäuseteil, welches bevorzugt als Ganzes eine hohlzylindrische Form mit einer konischen Innenfläche 42 aufweist. Die Aussenfläche des Konusgehäuses 4 weist bevorzugt in Längsrichtung von oben nach unten einen oberen gewindefreien Abschnitt sowie einen länger ausgebildeten unteren Abschnitt mit einem Aussengewinde 41 auf. Das Aussengewinde 41 dient zum Einschrauben des Konusgehäuses 4 in das zweite Innengewinde 32 des hohlzylindrischen Gehäuses 3. Der gewindefreie obere Abschnitt kann dazu dienen, zu verhindern, dass das Konusgehäuse 4 zu weit in das hohlzylindrische Gehäuse 3 eingeschraubt wird. Die glatt ausgebildete Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 weitet sich in Längsrichtung von oben nach unten hin, d.h. in Richtung zum hohlzylindrischen Gehäuse 3 hin, konisch auf.
Wie in der Figur 12a erkennbar ist, begrenzen das hohlzylindrische Gehäuse 3, das Konusgehäuse 4 sowie der profilierte Stahlstab 2 gemeinsam einen Innenraum, in welchem das Klemmteil 5 sowie die Druckfeder 6 angeordnet sind.
Das Klemmteil 5, welches in Alleinstellung in der Figur 19 gezeigt ist, weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei identisch ausgebildete Klemmelemente 52 auf, die direkt angrenzend aneinander um eine zentrale zylindrische Durchgangsöffnung des Klemmteils 5 herum angeordnet sind. Ein Federring 54, der in einer umlaufenden Nut 53 angeordnet ist, hält die drei Klemmelemente 52 elastisch zusammen. Gemeinsam bilden die drei Klemmelemente 52 eine glatt ausgebildete konische Aussenfläche 51 des Klemmteils 5. Wie in der Figur 12a erkennbar ist, ist die konische Aussenfläche 51 des Klemmteil 5 komplementär zur konischen Innenfläche 42 ausgebildet. Das Klemmteil 5 ist derart im Konusgehäuse 4 angeordnet, dass sich die konische Aussenfläche 51 in Längsrichtung nach unten hin aufweitet und an der konischen Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 anliegt. Die zylindrische Innenfläche des Klemmteils 5 weist bevorzugt eine Struktur mit lokalen Erhebungen und/oder Vertiefungen, wie insbesondere ein Innengewinde oder eine Rillung, auf. Alternativ kann die Innenfläche auch mechanisch aufgeraut sein.
Die Druckfeder 6 (siehe die Figuren 12a und 16), welche ein Federelement in Form einer Spiralfeder bildet, ist im Innenraum des hohlzylindrischen Gehäuses 3 zwischen dem profilierten Stahlstab 2 und dem Klemmteil 5 angeordnet. Das hohlzylindrische Gehäuse 3 bildet dabei eine untere Anschlagfläche für die Druckfeder 6. Nach oben hin liegt die Druckfeder 6 derart an der Unterseite des Klemmteils 5 an, dass es dieses mit einer nach oben hin, d.h. zum Konusgehäuse 4 hin gerichteten Federkraft beaufschlagt. Zentriert wird die Druckfeder 6 durch das obere freie Ende des profilierten Stahlstabs 2, welches geringfügig in den Innenraum des hohlzylindrischen Gehäuses 3 sowie in die Druckfeder 6 hineinragt.
Wie aus der Figur 12a ersichtlich ist, weist das Klemmteil 5 im unverbundenen Zustand der Verbindungsanordnung, d.h. wenn das Klemmteil 5 nicht mit dem Ankerelement 1 verbunden ist, einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der konischen Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 auf: Das Klemmteil 5 kann bei Überwindung der Federkraft der Druckfeder 6 nach unten in das hohlzylindrische Gehäuse 3 hinein bewegt werden. Durch die Druckfeder 6 ist gleichzeitig aber stets sichergestellt, dass das Klemmteil 5 im unverbundenen Zustand mit seiner Aussenfläche 51 an der Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 anliegt. Der Bewegungsspielraum des Klemmteils 5 ist aber durch das Konusgehäuse 4 und das hohlzylindrische Gehäuse 3 in alle Raumrichtungen begrenzt. Dadurch befindet sich das Klemmteil 5 bereits bei der Lagerung und beim Transport des Bauteils a zentriert an der bestimmungsgemässen Stelle, um bei der Montage die Verbindung mit dem im anderen Bauteil B fixierten Verbindungsabschnitt 11 einzugehen. Zum Verbinden der beiden Bauteile a und b muss nun einfach, wie in der Figur 12b gezeigt, der vom Bauteil b hervorstehende Verbindungsabschnitt 11 durch die am Konusgehäuse 4 ausgebildete zentrale Durchgangsöffnung hindurch in das Innere des Klemmteils 5 hineingeschoben werden bis die Druckplatte 7 in Anlage mit dem Konusgehäuse 4 kommt. Durch das Hineinschieben des Verbindungsabschnitts 11 wird das Klemmteil 5 entgegen die von der Druckfeder 6 ausgeübte Federkraft ein Stück weit nach unten in das hohlzylindrische Gehäuse 3 hinein verschoben. Dadurch entfernt sich die konische Aussenfläche 51 des Klemmteils 5 von der Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4, so dass die Klemmelemente 52 radial nach aussen gedrückt werden können. Der Verbindungsabschnitt 11 lässt sich dadurch problemlos in das Innere des Klemmteils 5 vorschieben, wobei das spitz zulaufende freie Ende des Verbindungsabschnitts 11 das Einführen des Verbindungsabschnitts 11 und das Auseinanderdrücken der Klemmelemente 52 erleichtert. Die Druckfeder 6 stellt gleichzeitig aber sicher, dass das Klemmteil 5 mit seiner konischen Aussenfläche 51 direkt an der konischen Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 anliegt, wenn der Verbindungsabschnitt 11 vollständig in das Klemmteil 5 hinein vorgeschoben ist. Der Verbindungsabschnitt 11 wird dadurch von dem zwischen dem Konusgehäuse 4 und dem Verbindungsabschnitt 11 verkeilten Klemmteil 5 festgeklemmt. Ein Zurückziehen des einmal in das Klemmteil 5 vorgeschobenen Verbindungsabschnitts 11 wird verunmöglicht, da jede auf den Verbindungsabschnitt 11 wirkende Zugkraft dazu führt, dass das Klemmteil 5 mit seiner Aussenfläche 51 gegen die Innenfläche 42 des Konusgehäuses 4 gezogen wird und dadurch die Klemmelemente 52 noch stärker gegen den Verbindungsabschnitt 11 gepresst werden.
Zur Fixierung des Bauteils b am Bauteil a muss somit lediglich der Verbindungsabschnitt 11 in das Klemmteil 5 eingeführt werden. Es sind keine weiteren Handlungen, wie zum Beispiel das Festziehen von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln notwendig. Wie aus der Figur 11b hervorgeht, kann die Verbindungsanordnung so ausgestattet werden, dass im verbundenen Zustand sämtliche Elemente der Verbindungseinheit für einen Betrachter von aussen her nicht sichtbar sind.
Falls die Verbindungsanordnung bei gewissen Ausführungsformen wieder auftrennbar sein soll, kann diese zum Beispiel derart ausgestaltet werden, dass der obere gewindefreie Abschnitt des Konusgehäuses 4 im verbundenen Zustand der Anordnung von aussen her zugänglich bleibt und beispielsweise mithilfe eines Spezialwerkzeuges gedreht werden kann. Zum Auftrennen der Verbindungsanordnung kann dann das Konusgehäuse 4 einfach aus dem hohlzylindrischen Gehäuse 3 herausgeschraubt werden. In den Figuren 13a bis 13c ist eine weitere Ausführungsformen einer Verbindungseinheit für eine erfindungsgemässe Verbindungsanordnung gezeigt, welche sich von derjenigen der Figuren 11a bis 12b lediglich dadurch unterscheidet, dass die Druckplatte 7 hier nur eine einzelne Bohrung mit einem Innengewinde 71 aufweist. Die Druckplatte 7 ist auch in der Figur 15 gezeigt.
Bei der ausserdem in den Figuren 14a bis 14c gezeigten weiteren Ausführungsform einer Verbindungseinheit für eine erfindungsgemässe Verbindungsanordnung ist im Unterschied zu derjenigen der Figuren 13a bis 13c eine Flanschmutter 8 anstelle einer Druckplatte 7 vorgesehen. Die Flanschmutter 8, welche in der Figur 20 in Alleinstellung gezeigt ist, ist genauso wie die Druckplatte 7 mittels einer Gewindeverbindung am unteren Endes des profilierten Stahlstabes 1 befestigt. Der Flansch dient dazu, Druckkräfte vom unteren Bauteil b aufzunehmen und auf das obere Bauteil a bzw. in die umgekehrte Richtung zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und eine Vielzahl von Modifikationen ist möglich. Beispielsweise ist das hohlzylindrische Gehäuse 3 nicht zwingend notwendig. Es sind durchaus Ausführungsformen denkbar, bei denen das Konusgehäuse 4 direkt auf den profilierten Stahlstab 2 aufgeschraubt ist, oder bei denen sogar auch der profilierte Stahlstaub 2 weggelassen ist und das Konusgehäuse 4 zum Beispiel mit Hilfe eines Aussengewindes direkt selbst in das Bauteil b eingeschraubt und/oder mit Hilfe eines Klebstoffes in diesem verklebt ist. Wenn das Bauteil b aus einem Metall hergestellt ist, wäre es zudem auch denkbar, dass der Verbindungsabschnitt 11 , welcher das Ankerelement bildet, einstückig mit diesem verbunden oder an diesem angeschweisst ist. Die Ankerelemente 1 , 2 könnten insbesondere bei Bauteilen aus Beton auch jeweils mittels eines Dübels im jeweiligen Bauteil verankert sein. Auch die Druckfeder 6 kann grundsätzlich weggelassen werden, falls ein gewisses Spiel beim Zurückziehen des Verbindungsabschnitts 11 aus dem Klemmteil 5 toleriert wird, oder wenn zum Beispiel die Gravitationskraft ausgenutzt wird, damit das Klemmteil 5 in Anlage mit dem Konusgehäuse
4 bleibt. Das Klemmteil 5 und das Gehäuseteil 4 müssen zudem nicht zwingend konische Flächen aufweisen. In einer anderen Ausführungsform könnten das Klemmteil 5 und das Gehäuseteil 4 zum Beispiel auch durch aneinander anliegende Keilelemente mit jeweils eben ausgebildeten Schrägflächen ersetzt werden. Beispielsweise könnte das Keilelement
5 zwei gegenüberliegende keilförmige Aussenflächen und das Gehäuseteil 4 dementsprechend zwei gegenüberliegende keilförmige Innenflächen aufweisen. Die Schnittansicht wäre dann dieselbe wie in den Figuren 12a und 12b. Der Verbindungsabschnitt 11 könnte in diesem Fall auch plattenförmig ausgebildet sein. Eine Vielzahl weiterer Änderungen und Abwandlungen sind möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE a, b Stütze 4 Konusgehäuse c, d, e Träger 41 Aussengewinde f Riegel 42 Konische Innenfläche g, h Strebe
5 Klemmteil
1 Profilierter Stahlstab 51 Konische Aussenfläche
11 Verbindungsabschnitt 52 Klemmelement
12 Aussengewinde 53 Umlaufende Nut
54 Federring
2 Profilierter Stahlstab
21 Aussengewinde 6 Druckfeder
3 Hohlzylindrisches Gehäuse 7 Druckplatte
31 Erstes Innengewinde 71 Innengewinde
32 Zweites Innengewinde
8 Flanschmutter

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verbindungsanordnung zum Verbinden von zwei Bauteilen (a-h) im Bauwesen, aufweisend ein erstes Bauteil (a-h), ein zweites Bauteil (a-h), zumindest ein im oder am ersten Bauteil (a-h) fixiertes Ankerelement (1) mit einem Verbindungsabschnitt (11), zumindest ein im oder am zweiten Bauteil (a-h) befestigtes Gehäuseteil (4) mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche (42), sowie ein im Gehäuseteil (4) angeordnetes Klemmteil (5) mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche (51), wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) derart festklemmt, dass das Klemmteil (5) bei einer auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche (51) gegen die Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) hat, dadurch gekennzeichnet dass der Bewegungsspielraum des Klemmteils (5) im nicht verbundenen Zustand räumlich in alle Richtungen begrenzt ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, wobei es sich beim ersten Bauteil (a-h) und beim zweiten Bauteil (a-h) jeweils um ein Holzbauteil handelt.
3. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ausserdem ein Federelement (6) vorgesehen ist, welches das Klemmteil (5) mit einer Federkraft beaufschlagt, um das Klemmteil (5) mit seiner Aussenfläche (51) gegen die Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) zu drücken.
4. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) ein spitz zulaufendes freies Ende hat.
5. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) an seiner Aussenfläche und/oder das Klemmteil (5) an einer Innenfläche eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit odereine Profilierung, wie beispielsweise eine Rillung oder ein Gewinde, aufweist.
6. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Klemmteil (5) mehrere, vorzugsweise drei, Klemmelemente (52) sowie ein elastisches Element (54) zum Zusammenhalten der Klemmelemente (52) aufweist.
7. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich beim Ankerelement (1) um einen profilierten ersten Stab handelt, der im ersten Bauteil (a-h) fixiert, insbesondere verklebt, ist.
8. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein profilierter zweiter Stab (2) vorgesehen ist, der im zweiten Bauteil (a-h) fixiert, insbesondere verklebt, ist, und zur Befestigung des Gehäuseteils (4) im oder am zweiten Bauteil (a-h) dient.
9. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein hohlzylindrisches Gehäuse (3) im oder am zweiten Bauteil (a-h) befestigt ist, in welches das Gehäuseteil (4) einschraubbar ist.
10. Verbindungsanordnung nach Anspruch 9, wobei das hohlzylindrische Gehäuse (3) zur Befestigung im oder am zweiten Bauteil auf einen profilierten zweiten Stab (2) aufschraubbar ist, der im zweiten Bauteil (a-h) fixiert, insbesondere verklebt, ist.
11. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausserdem aufweisend Druckplatte (7) oder Flanschmutter (8), welche am Ankerelement (1) angebracht ist und zur Aufnahme von Druckkräften dient.
12. Verbindungseinheit für eine Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinheit aufweist: ein Ankerelement (1) zur Fixierung in oder an einem ersten Bauteil (a-h), mit einem Verbindungsabschnitt (11), ein Gehäuseteil (4) zur Befestigung in oder an einem zweiten Bauteil (a-h), mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche (42), sowie ein im Gehäuseteil (4) angeordnetes Klemmteil (5) mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche (51), wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) derart festklemmt, dass das Klemmteil (5) bei einer auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche (51) gegen die Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) hat, dadurch gekennzeichnet dass der Bewegungsspielraum des Klemmteils (5) im nicht verbundenen Zustand räumlich in alle Richtungen begrenzt ist.
13. Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils einer Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verbindungsanordnung zumindest ein im oder am ersten Bauteil (a-h) fixiertes Ankerelement (1) mit einem Verbindungsabschnitt (11) und zumindest ein im oder am zweiten Bauteil (a-h) befestigtes Gehäuseteil (4) mit einer konischen oder keilförmigen Innenfläche (42) aufweist, sowie ausserdem ein im Gehäuseteil (4) angeordnetes Klemmteil (5) mit einer konischen oder keilförmigen Aussenfläche (51) aufweist, wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) verbundenen Zustand den Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) derart festklemmt, dass das Klemmteil (5) bei einer auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkenden Zugkraft mit seiner Aussenfläche (51) gegen die Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) gezogen wird, so dass sich die auf den Verbindungsabschnitt (11) wirkende Klemmkraft verstärkt, und wobei das Klemmteil (5) in einem mit dem Ankerelement (1) nicht verbundenen Zustand einen gewissen Bewegungsspielraum gegenüber der Innenfläche (42) des Gehäuseteils (4) hat, welcher räumlich in alle Richtungen begrenzt ist, und wobei das Verfahren zumindest den Schritt aufweist, dass der Verbindungsabschnitt (11) des Ankerelements (1) in das Klemmteil (5) eingeführt wird, um das erste Bauteil (a-h) und das zweite Bauteil (a-h) miteinander zu verbinden.
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