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Baukonstruktionsteil
Die Erfindung betrifft einen Baukonstruktionsteil mit vorgefertigten, vorzugsweise regelmässig in Reihen angeordneten Ausnehmungen.
Solche Baukonstruktionsteile sind bereits in vielerlei Ausführungsvarianten bekanntgeworden und weisen beispielsweise Rundlöcher verschiedenen Durchmessers, Längsschlitze mit gerader oder gebogener Formgebung oder winkelig verlaufende Schlitze auf. Die Form der Ausnehmungen soll im Verein mit deren Anordnung eine möglichst vielseitige Verbindbarkeit gleichartiger Profile gewährleisten.
Bei allen vorbekannten Ausführungsformen solcher Baukonstruktionsteile wird versucht, die Ausnehmungen so anzuordnen, dass beim Aufeinanderliegen der jeweils zu verbindenden Baukonstruktionsteile möglichst viele fluchtende Durchstecköffnungen für Verbindungsbolzen verbleiben ; für eine gut wirksame Schraubbolzen-Verbindung ist dabei das Vorhandensein von Lochleibungsflächen, an denen der Schraubbolzenschaft satt anzuliegen vermag, von massgeblicher Bedeutung.
In dieser Hinsicht bietet das Rundloch die beste und sicherste Möglichkeit einer Verbindung, wobei man aber bei der Verbindung einander überlappender oder kreuzender Baukonstruktionsteile auf sogenannte Einsatzstücke angewiesen ist, die in Rundlöcher der Baukonstruktionsteile einzusetzen sind, deren Durchmesser grösser als der des Bolzenschaftes ist. Solche Schraubverbindungen sind zwar hinsichtlich der übertragung der Lochleibungskräfte zufriedenstellend, nachteilig ist jedoch, dass zusätzliche Verbindungsmittel, nämlich die genannten Einsatzstück, erforderlich werden.
Bei schlitzförmigen Ausnehmungen ist wohl die Anzahl der jeweils vorhandenen Verbindungsmöglichkeiten grösser, doch ist die Tragfähigkeit der Schraubverbindungen nicht immer ausreichend, weil verhältnismässig kleine Lochleibungsflächen zur übertragung der auf den Bolzenschaft wirkenden Scherkräfte zur Verfügung stehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit Ausnehmungen versehenen Baukonstruktionsteil zu schaffen, bei welchem die oben geschilderten Nachteile vermieden sind und dennoch die Anzahl der vorhandenen Verbindungsmöglichkeiten gross ist.
Dem wesentlichsten Erfindungsmerkmal zufolge sind zumindest einzelne der Ausnehmungen des Baukonstruktionsteiles elliptisch oder annähernd elliptisch gestaltet.
Vorbekannt sind bereits Ausnehmungen, welche von einem zentralen Loch mit Kreisform ausgehend radial abzweigende kurze Schlitze umfassen. Der Durchmesser der zu benutzenden Verbindungsbolzen und damit auch die Tragfähigkeit dieser Bolzen ist aber hiebei durch die Breite der Schlitze verhältnismässig niedrig begrenzt, und ein Bolzenschaft-Querschnitt entspricht jeweils nur einem Bruchteil des Querschnittes der Ausnehmung. Demgegenüber finden in den erfindungsgemäss elliptisch geformten Ausnehmungen Bolzenschäfte Platz, welche diese Ausnehmungen jeweils zu einem verhältnismässig grossen Bereich ausfüllen, d. h. bei gleicher Querschnittsfläche der Ausnehmungen können wesentlich dickere Bolzen in den elliptischen Ausnehmungen untergebracht werden.
Es sind ferner reihenweise angeordnete Ausnehmungen bekanntgeworden, deren Umriss etwa einem gleichseitigen Dreieck mit stark abgerundeten Ecken entspricht. Bei überlappend aufeinanderliegenden Baukonstruktionsteilen kommt wohl eine fluchtende übereinstimmung solcher Ausnehmungen bereichsweise zustande, doch bleibt das Ausmass der örtlichen überdeckung der
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Ausnehmungen mehr oder weniger dem Zufall überlassen ; eine einwandfreie Regel für die Übereinstimmung dieser vorbekannten Ausnehmungen ist nicht gewährleistbar, und es ist deshalb auch nicht möglich, einheitlich Bolzen eines bestimmten Durchmessers zur Verbindung zu benutzen.
Bei verschiedenerlei Verbindungen müssen Bolzen verschiedenen Durchmessers benutzt und hiefür auf Lager gehalten werden, wobei es völlig offen bleibt, ob dann im konkreten Fall die jeweils einbringbaren Bolzen zur Übertragung der aufzunehmenden Verbindungskräfte überhaupt ausreichen.
Vorteilhafterweise sind die Radien der an den Breit- und Schmalseiten der erfindungsgemässen elliptischen Ausnehmungen vorgesehenen Ausrundungen einander gleich und entsprechen der Krümmung des Schaftes der Verbindungsbolzen, um in diesen Ausrundungen geeignete Lochleibungsflächen für die Übertragung der Scherkräfte zu bilden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wechseln in den Reihen der Ausnehmungen längs- und quergestellt angeordnete elliptische Ausnehmungen aufeinanderfolgend ab. Es können im Rahmen der Erfindung aber auch elliptisch gestaltete Ausnehmungen mit Ausnehmungen anderer Gestaltung, z. B. kreis-oder schlitzförmiger Gestaltung, wechselnd aufeinanderfolgen.
In den Figuren der Zeichnungen wird der Erfindungsgedanke näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen Lochausnehmungen bereits bekannter Art, in Fig. 3 ist eine Lochausnehmung erfindungsgemässer Art dargestellt, in Fig. 4 erkennt man die vier Lochleibungsflächen dieser Ausnehmung. Die Fig. 5 und 6 zeigen Lochbilder, in denen die erfindungsgemässen Ausnehmungen regelmässig verlaufend angeordnet sind. In den Fig. 7 und 8 wird die Schraubverbindung durch erfindungsgemässe Lochausnehmungen dargestellt. Die Fig. 9 bis 14 zeigen wieder verschiedene Lochschemen unter Anwendung erfindungsgemässer Ausnehmungen, die Fig. 15 bis 19 geben eine Übersicht diverser Profilausbildungen, die mit regelmässigen Lochungen, der Erfindung entsprechend, versehen sind.
Nach Fig. 1 der Zeichnungen werden Rundlöcher --2-- bereits bekannter Art, die in einem
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Teilungsmass erfolgen. Mit--5--ist der Schenkel des Winkelprofiles angegeben. In der Fig. 2 sind auf zwei Winkelprofilen--4, 4'-- Längsschlitze--3--angeordnet, wobei die Verschraubung--6--in Schlitzmitte erfolgt. Dadurch ist ein Rutschen im rückwärtigen Profil-4-gegeben. Der Bolzenschaft berührt den Schlitz im Profil--4--nur auf einer Linie e. Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe elliptische bzw. ellipsenähnliche Ausnehmung. Auf der Hauptachse x befinden sich die beiden Punkte al bzw. a2. Der Mittelpunkt der Strecke al-a2 und der Mittelpunkt der Strecke bl-b2 auf der Nebenachse y ist der Mittelpunkt M der Ellipse. Die Strecke a ist grösser als die Strecke b.
Der Radius r mit seinen Mittelpunkten al, a2, bl, b2 entspricht dem Durchmesser des Verbindungsbolzens. Fig. 4 stellt die Lochleibungsflächen l'bzw. l"dar. Die Lochleibungsfläche l" liegt symmetrisch zur x-Achse, während die Lochleibungsfläche l'symmetrisch zur y-Achse angeordnet ist. l' ist die entsprechende Lochleibungsfläche zu l". Mit -6'bzw. 6"-- sind die angedeuteten Schraubenbolzen bezeichnet, mit M wieder der Mittelpunkt der Ellipse. C ist eine Gerade zwischen a2 und bi. In Fig. 5 wird die Anordnung ellipsenförmiger Ausnehmungen-l-auf einem Profil gezeigt, wobei die Lochausnehmungen in einem Teilungsverhältnis t angeordnet sind.
Auf dem gleichen Profilschenkel sind bereits bekannte Lochausnehmungen, Rundlöcher-2-und Schlitze-3-zu sehen, die ebenfalls in einem Teilungsverhältnis verlaufen. Fig. 6 zeigt eine breite Profilfläche. Hier sind reihenweise im Teilungsverhältnis t, 2t ellipsenförmige Ausnehmungen, quergestellt in Reihe A, angeordnet. Die Reihe B zeigt auf demselben Profil eine der vielen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Ausnehmung in Kombination mit bereits bekannten Lochungen, u. zw. wird hier, in der Achse B, eine Ellipse längsgestellt abwechselnd mit einem Rundloch --2-- verwendet ; in der dritten Reihe in der Achse C sieht man zwei Ellipsen längsgestellt nebeneinander.
Fig. 7 erläutert ein Ausführungsbeispiel, in dem ein Schraubenbolzen--6--in einer ellipsenförmigen Ausnehmung - auf der Lochleibungsfläche --1'- aufliegt. Der Schraubenkopf --7-- ist angedeutet, wobei man erkennt, dass die Ausnehmung so dimensioniert ist, dass diese ganz abgedeckt wird. Fig. 8 zeigt eine längsgestellte Ellipse wobei der Schraubenbolzen --6-- auf der Lochleibungsfläche l"aufliegt. Auch hier deckt der Schraubenkopf --7-- die Öffnung noch ab.
Natürlich wird man bei derartigen Schraubverbindungen Unterlegscheiben verwenden.
Die Fig. 9 veranschaulicht noch einmal ein Lochschema mit erfindungsgemässen ellipsenförmigen Ausnehmungen --1--, die auf einem Profil--4--in regelmässigen Abständen längsverlaufend angeordnet sind, wobei hier die Lochausnehmungen selbst quergestellt liegen. Laut Fig. 10 wird dasselbe Lochschema mit elliptischen Ausnehmungen--l--auf einem Profil--4--gezeigt, doch in Längsstellung. Ein weiteres Lochbild verdeutlicht Fig. ll mit dem breiten Schenkel eines Profils
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- -4--. Hier sind zwei Reihen quergestellter elliptischer Ausnehmungen-l-nebeneinander dargestellt.
In Fig. 13 wechseln auf der ProfUbreitseite-4-ellipsenförmige Ausnehmungen--l-- mit Rundlöchern --2-- in den Reihen längs- und querverlaufend ab. Fig. 14 veranschaulicht ein bestimmtes Teilungsmass t, in dem kleinere Ellipsen-l-auf einem Profil angeordnet sind. Die Fig. 12 stellt ein Verschraubungsbeispiel von zwei Profilen-4, 4'-- dar, die eine gleichartige Anordnung von erfindungsgemässen, ellipsenförmigen Ausnehmungen-l-aufweisen, wobei der Schraubenbolzen-6-im Profil-4-in der Lochleibungsfläche l'liegt und das Profil--4'-- mit der Lochleibungsfläche l"auf dem Bolzen --6-- aufliegt. Auf Winkel bzw.
U-Profilen sind laut Fig. 15 bis 19 Teilungsmasse t, 2t, 3t, 4t angegeben, denen zufolge erfindungsgemä#e Lochausnehmungen in regelmässigen Abständen angeordnet sind.
Die angeführten Beispiele in den Zeichnungen geben natürlich nur einen Teil der Ausführungsmöglichkeiten bekannt, die mit Hilfe der erfindungsgemässen Ausnehmungen auf vorgefertigten Profilteilen hergestellt werden können, desgleichen sind Dimensionierung sowie Anordnung der Lochausnehmungen nur in den hauptsächlichsten Merkmalen dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Baukonstruktionsteil mit vorgefertigten, vorzugsweise regelmässig in Reihen angeordneten
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Building construction part
The invention relates to a structural part with prefabricated, preferably regularly arranged in rows recesses.
Such structural construction parts have already become known in many design variants and have, for example, round holes of different diameters, longitudinal slots with straight or curved shapes or slots running at an angle. The shape of the recesses, in conjunction with their arrangement, is intended to ensure that similar profiles can be connected as widely as possible.
In all previously known embodiments of such structural components, an attempt is made to arrange the recesses in such a way that when the structural components to be connected lie on top of one another, as many aligned push-through openings as possible for connecting bolts remain; For a well-effective screw bolt connection, the presence of bearing surfaces on which the screw bolt shank can lie snugly is of decisive importance.
In this regard, the round hole offers the best and safest way to make a connection, but when connecting building structure parts that overlap or cross one another, so-called inserts are required, which are to be inserted into round holes in the structure parts whose diameter is greater than that of the bolt shank. Such screw connections are indeed satisfactory with regard to the transmission of the bearing forces, but it is disadvantageous that additional connecting means, namely the mentioned insert pieces, are required.
In the case of slot-shaped recesses, the number of connection options available in each case is greater, but the load-bearing capacity of the screw connections is not always sufficient because relatively small embedding surfaces are available for transmitting the shear forces acting on the bolt shank.
The object of the invention is to create a structural part provided with recesses in which the disadvantages outlined above are avoided and yet the number of available connection options is large.
According to the most essential feature of the invention, at least some of the recesses in the structural part are designed to be elliptical or approximately elliptical.
Recesses are already known which comprise short slots which branch off radially from a central hole with a circular shape. The diameter of the connecting bolts to be used and thus also the load-bearing capacity of these bolts is limited by the width of the slots relatively low, and a bolt shank cross section corresponds to only a fraction of the cross section of the recess. In contrast, there is space in the elliptically shaped recesses according to the invention, which fill these recesses to a relatively large area, i.e. H. With the same cross-sectional area of the recesses, significantly thicker bolts can be accommodated in the elliptical recesses.
Furthermore, recesses arranged in rows have become known, the outline of which corresponds approximately to an equilateral triangle with strongly rounded corners. In the case of building construction parts that overlap one another, such recesses are aligned in some areas, but the extent of the local overlap remains
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Leave recesses more or less to chance; a perfect rule for the correspondence of these previously known recesses cannot be guaranteed, and it is therefore also not possible to use bolts of a certain diameter uniformly for the connection.
In the case of different connections, bolts of different diameters must be used and kept in stock for this purpose, whereby it remains completely open whether the bolts that can be inserted in each case are sufficient to transmit the connection forces to be absorbed.
Advantageously, the radii of the fillets provided on the broad and narrow sides of the elliptical recesses according to the invention are equal to one another and correspond to the curvature of the shank of the connecting bolts in order to form suitable embedding surfaces in these fillets for the transmission of the shear forces.
According to a preferred embodiment of the invention, elliptical recesses arranged longitudinally and transversely alternate in succession in the rows of recesses. In the context of the invention, however, elliptically shaped recesses with recesses of a different design, e.g. B. circular or slot-shaped design, alternating one after the other.
The idea of the invention is explained in more detail in the figures of the drawings. 1 and 2 show hole recesses of an already known type, in FIG. 3 a hole recess according to the invention is shown, in FIG. 4 one recognizes the four embedment surfaces of this recess. FIGS. 5 and 6 show hole patterns in which the recesses according to the invention are arranged to run regularly. In FIGS. 7 and 8, the screw connection is represented by hole recesses according to the invention. 9 to 14 again show different hole schemes using recesses according to the invention; FIGS. 15 to 19 give an overview of various profile designs which are provided with regular holes in accordance with the invention.
According to Fig. 1 of the drawings, round holes --2 - already known type, which are in a
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Division dimension. With - 5 - the leg of the angle profile is indicated. In Fig. 2 - 4, 4 '- longitudinal slots - 3 - are arranged on two angle profiles, the screwing - 6 - taking place in the middle of the slot. This results in sliding in the rear profile 4. The bolt shank only touches the slot in the profile - 4 - on one line e. 3 shows an elliptical or elliptical recess according to the invention. The two points a1 and a2 are located on the main axis x. The midpoint of the line al-a2 and the midpoint of the line bl-b2 on the minor axis y is the midpoint M of the ellipse. The distance a is greater than the distance b.
The radius r with its centers al, a2, bl, b2 corresponds to the diameter of the connecting bolt. Fig. 4 shows the embedment surfaces l 'or. l ". The embedment surface l" is symmetrical to the x-axis, while the embedment surface l 'is arranged symmetrically to the y-axis. l 'is the corresponding bearing surface area for l ". The indicated screw bolts are designated with -6' and 6", with M again the center point of the ellipse. C is a straight line between a2 and bi. In Fig. 5 the arrangement of elliptical recesses-l-is shown on a profile, the hole recesses are arranged in a division ratio t.
On the same profile leg, already known hole recesses, round holes-2-and slots-3-can be seen, which also run in a division ratio. Fig. 6 shows a wide profile area. Here, elliptical recesses are arranged in rows at the division ratio t, 2t, placed transversely in row A. Row B shows on the same profile one of the many possible applications of the recess according to the invention in combination with already known perforations, and the like. between here, in the B axis, an ellipse is used alternately with a round hole --2--; in the third row in axis C you can see two ellipses placed side by side.
Fig. 7 explains an embodiment in which a screw bolt - 6 - in an elliptical recess - rests on the bearing surface --1'-. The screw head --7-- is indicated, whereby it can be seen that the recess is dimensioned so that it is completely covered. Fig. 8 shows an elongated ellipse where the screw bolt --6-- rests on the bearing surface l ". Here, too, the screw head --7-- still covers the opening.
Of course, you will use washers in such screw connections.
FIG. 9 once again illustrates a hole pattern with elliptical recesses according to the invention - 1 - which are arranged along a profile - 4 - at regular intervals, the hole recesses themselves being positioned transversely here. According to FIG. 10, the same hole pattern is shown with elliptical recesses - 1 - on a profile - 4 - but in a longitudinal position. Another hole pattern is shown in FIG. 11 with the wide leg of a profile
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- -4--. Here two rows of transverse elliptical recesses-l-are shown side by side.
In Fig. 13, on the broad side of the profi, 4-elliptical recesses - 1 - alternate with round holes - 2 - in the rows running longitudinally and transversely. 14 illustrates a specific division dimension t in which smaller ellipses-l-are arranged on a profile. 12 shows an example of a screw connection of two profiles-4, 4 '- which have a similar arrangement of inventive, elliptical recesses-1-, the screw bolt-6-in the profile-4-in the bearing surface 1' and the profile - 4 '- with the bearing surface l "rests on the bolt --6--.
According to FIGS. 15 to 19, U-profiles are given graduation dimensions t, 2t, 3t, 4t, according to which hole recesses according to the invention are arranged at regular intervals.
The examples given in the drawings, of course, only give a part of the possible embodiments that can be produced on prefabricated profile parts with the aid of the recesses according to the invention, and the dimensions and arrangement of the hole recesses are only shown in the main features.
PATENT CLAIMS:
1. Building construction part with prefabricated, preferably regularly arranged in rows
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