AT516637A1 - Verbindungselement für Profilrahmen - Google Patents

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AT516637A1
AT516637A1 ATA3/2015A AT32015A AT516637A1 AT 516637 A1 AT516637 A1 AT 516637A1 AT 32015 A AT32015 A AT 32015A AT 516637 A1 AT516637 A1 AT 516637A1
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Erna Kronberger
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Erna Kronberger
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Abstract

Verbindungselement vorzugsweise Eckverbinder für Sonderformen zum Fixieren von Konstruktionsteilen in einer Profilkammer eines bzw. mehrerer Rahmenprofile 1 + 2 mit mindestens ein im Steckzapfen integriertem Klemmblocksegment 4, mit einer zum einschraubende hin konisch verengenden Gewindeaufnahme, die sich durch das axiale eindrehen einer Klemmschraube 5, über mindestens zwei gegenüberliegende Profilstege ausdehnend, abstützt und somit diese gegen Auszug gesichert wird, wobei im weiteren Einschraubvorgang die Klemmschraube 5 auf den Anschlag des Eckverbinder 3 trifft und diesen im Profilinneren zwangsgeführt, druckbeaufschlagt einzieht.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Eckverbindung für Hohlprofile zur Herstellung von Rahmen, insbesondere Fenster- und Türrahmen, in rechtwinkeliger jedoch vorzugsweise für Sonderformen in nicht rechtwinkeliger Anordnung.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich dahingehend dass Anbauteile mit Steckzapfen für eine formschlüssige Profilverbindung wie zum Beispiel Profilendkappen oder ähnliches mit der Erfindung, befestigt werden können.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Aus der Patentschrift DE 196 33 783 C1 ist eine Eckverbindung bekannt, wonach eine seitliche Zentrierung der Profile mittels Einpresskerbe durch seitliches verschieben für die anschließende Klebebeverbindung professorisch gesichert wird. Die Erfindungen dieser Art haben den Nachteil, dass diese zur Abstützung der Querspannung einen zusätzlichen Bauteil erfordert, der konstruktiv für schmale Profile nicht mehr einsetzbar ist oder gegebenenfalls nur mehr mit Unterstützung durch einbringen von Klebemasse stabil ausgeführt werden kann. Weiters ist diese Ausführung nur für in 90° geschnittene Gehrungen und gewährleistet nur durch zusätzliche Verklebung eine stabile Verbindung. Die Profilverbindungsart kann nur vom Professionisten mittels Presswerkzeug gefertigt werden die den Nachteil haben das an jeder Profileckverbindung mindestens zwei Profileinkerbung zur Fixierung erforderlich sind, die vor allem optisch störend wirken.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE20 2007 000 035 wird ein Eckverbinder für Rahmen- Sonderformen aus zwei Halteschenkel, welcher mittels Drehgelenk miteinander verbunden ist gezeigt, der mit Gewindestifte in dafür vorgesehenen Gewindebohrungen profilabstützend fixiert wird. Weiteres sind seitlich abstützende Druckstücke in Form von Gewindestiften beschrieben die zur allseitigen Fixierung im Profilkanal sorgen.
Nachteilig bei diesem System ist das hierbei das beide in Gehrung geschnittenen Profile mindestens ein mal an der außen und ein mal an der Innenseite gebohrt werden müssen.
Die axialen Bohrungspositionen Maß Z müssen zusätzlich erschwerend wie in Fig. 15 gezeigt, der Außen, und Innenseite der Profile den unterschiedlichen Winkelstellung der Gehrungsverbindung angepasst werden.
Weiterer Nachteil ergibt sich aus der seitlichen Bohrung am Profilrahmen, die für den Schraubeneinlass zur Fixierung der Druckstücke die in Form von Gewindestiften, Systembedingt erforderlich sind.
Druck, und Fixierelemente in Form von Schrauben die punktuell am Rahmenprofil auszugsicher abgestützt werden, verformen dieses meist so stark dass eine optisch professionelle Ausführung nicht gewährleistet ist.
Die in Gehrung geschnittenen Rahmenprofile werden beim Fixiervorgang systembedingt nicht zusammengepresst, wobei hierbei eine optisch nachteilige Rahenverbindung mit Spaltbildung die Verbindungsqualität mindert.
Aus der Patentschrift DE102006039868 ist ein Eckverbindungssystem mit zeiteilig angeordnetem keilförmigen Zapfensystem dargestellt, die revisibel im Profil angeordnet durch eindrehen einer Zylinderkopfschraube in eine Haltestellung übergeht. Würde man das System bei Verwendung mit Gehrungsschnittverbindung einsetzen hätte dies den Nachteil dass sich die Profilschnittkanten sich beim Fixiervorgang in seiner vorpositionierten Stellung arretieren.
Ein Luftspalt zwischen den Profilschnittkanten durch Abweichungen in der Zuschnittgenauigkeit oder Montagevorbereitung kann somit nicht ausgeglichen werden.
Ziel der Erfindung
Vorrangiges Ziel der Erfindung ist es ein Eckverbindungssystem so zu gestalten, dass mittels Schraubfixierung sich die vorzugsweise in Gehrung geschnittenen Profilschnittkanten beider Profilenden, sich durch eine integrierte Spannvorrichtung mit hohem Druck zusammenpressen um somit eine optisch professionelle, spaltfreie und vor allem stabile Rahmenverbindung zu gewährleisten, die speziell an den sichtbaren Rahmenprofilen keine sichtbare Beeinträchtigungen durch Schraubenköpfe, große Bohrlöcher oder Einpresskerben hinterlassen.
Weiteres Ziel der Erfindung besteht darin eine Eckverbindung zu schaffen die bei extrem hoher Haltekraft im montierten Zustand, eine zerstörungsfreie Demontage und gegebenenfalls einen Wiederaufbau, bei gleich bleibender Verbindungsqualität ermöglicht.
Weiteres wird vorgeschlagen die Erfindung so zu gestalten, dass die zur Fixierung der Eckverbinder benötigten Freistellungen so klein wie möglich gestaltet werden um somit speziell optische Vorteile zu schaffen.
Die Systematik sollte sowohl für 90° als auch für nicht rechtwinkelige Verbindungsformen bei gleicher Verbindungsqualität anwendbar sein.
Die Systematik sollte auch Anwendung von Konstruktionsteilen mit Steckzapfen zum Anbau an rund als auch rechtwinkeligen Profilenden wie zum Beispiel Endkappen oder ähnlichem Anwendung finden.
Die Systembedingt, druckbeaufschlagte Rahmenverbindung hat weiters den Vorteil dass die statische Lastaufnahme nicht nur vom Eckverbinder sondern zusätzlich durch die von den auf Druck beaufschlagten Rahmenverbindungen aufgenommen wird, was somit zu einer Erhöhung der Stabilität der Verbindung sorgt.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Beschrieben werden zwei Eckenverbindungssysteme die einerseits eine für standardisierte 90°, als auch für nicht rechtwinkelige, frei einstellbare Anwendung ausführbar ist. Für nicht rechtwinkelige Anwendungen wird vorgeschlagen die Steckzapfen aus zwei artgleichen Einzelteilen auszuführen die mit einer Steckachse verbunden einen Stellbereich von ca. 30 bis 160° ermöglichen.
Dieser wird in jeweils eines der in Gehrung geschnittenen Profilende eingesteckt, wobei nur eines der Profilenden an der Außenwandung eine Freistellung zum Einbringen eines Schraubendrehers aufweist.
Die unbearbeiteten nicht bebohrten Profile werden am Rahmensystem an den Sichtbaren optisch anspruchsvollen, meist seitlichen Positionen eingebaut, wobei die gebohrten Rahmenprofile meist so angeordnet sind das diese, speziell an der Rahmenunterseite für den Ablauf von Kondenswasser dienen.
Erfindungswesentlich dabei ist es, dass an je einem Steckzapfen des Eckverbinders mindestens ein Klemmelement integriert ist, das sich mittels eindrehen eines Gewindestiftes, und die hierbei entstehende Verdrängungskraft, an der Innenwand des Rahmenprofils abstützt, wobei der Eckverbinder im Profilinneren reibungslos gelagert angeordnet ist.
Durch nachfolgendes eindrehen des Gewindestiftes in die konische Freistellung der Klemmelemente wird der reibungslos im Profilinneren gelagerte Eckverbindersteckzapfen über dessen Anschlag in das Profilinnere gedrückt.
Die Abstützung der Klemmelemente erfolgt durch das Eindrehen einer Gewindeschraube, in einer dafür vorgesehenen konisch geformten Gewindeaufnahme, die sich zum Gewindegangende hin verengt.
Der Durchmesser am Ende des Gewindeganges ist kleiner ausgeführt als der Schraubendurchmesser, sodass die Ausdehnungskraft die Klemmmechanismen an die Innenwandungen des Rahmenprofils drückt.
Eine wahlweise Abstützung und somit Fixierung der Klemmelemente kann bei gleicher Systematik auch durch das eindrehen des Gewindestiftes zwischen dem Konus des Klemmelements und Profilinnenwandung erfolgen.
Weiteres wird vorgeschlagen formangepasste Rippen am Profilinneren anzubringen die bei Verwendung einer gewindefurchenden Schraube, bei möglichst geringem Eindrehwiderstand die größtmögliche einschnitttiefe ins Profil zu ermöglichen, um eine höchstmögliche Haltekraft der Verbindungselemente zu erzielen.
Die Anpressflächen der Klemmelemente sind so ausgeführt dass sich diese an den Profilinnenwahndungen, speziell an den Profilrippen ortsfest verhaken.
Um mögliche Toleranzabweichungen ausgleichen zu können wird hierzu vorgeschlagen den Gewindebereich des Klemmmechanismus aus einem elastischen Material auszustatten um Profilverformungen durch zu hohe Pressdrücke zu vermeiden.
Der Gewindestift trifft im Eindrehvorgang in weiterer Folge auf den Anschlag des Eckverbinders, wobei dieser in das Profilinnere eingeschoben wird.
Der Einschubvorgang wird mit dem abgewinkelten Anschlag des Einsteckzapfens des Eckverbinders begrenzt.
Dieser Vorgang wird in weiterer Folge auch am zweiten Ende des Eckverbinders wiederholt wobei diesmal der Schraubendreher durch die Profilfreistellung eingebracht wird und die Einzugskraft des Eckverbinders beide in Gehrung geschnittener Profilenden zusammenpresst.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen.
Figur 1: eine 3 dimensionale Ansicht einer in Gehrung geschnittene Rahmenverbindung aus zwei Profilen bestehend.
Figur 2: eine schnittweise Darstellung der einteiligen Rahmeneckverbindung für 90° Anwendungen, mit einseitig im Horizontalprofil montiertem Zustand und losem mit einseitig im Horizontalprofil fixierten Zustand und vertikal losem Rahmenprofil.
Figur 3: eine schnittweise Darstellung wie Fig. 2, jedoch aufgesteckten, vertikalen Rahmenprofil beim Schraubvorgang in den Klemmmechanismus.
Figur 4: eine schnittweise Darstellung wie Fig. 3, jedoch mit Einschub des Eckverbinderzapfens durch den weiteren Schraubvorgang in das Profil.
Figur 5: eine 3 dimensionale Darstellung des einteiligen Eckverbinder speziell für 90° Anwendungen.
Figur 6 eine 3 dimensionale Darstellung des einteiligen Eckverbinders mit integrierten Klemmelementen und Fixierschrauben.
Figur 7: eine 3 dimensionale Darstellung des Klemmmechanismus.
Figur 8: eine schnittweise Darstellung der Rahmeneckverbindung mit zweiteiligen, variablen Eckverbinder speziell für nicht rechtwinklige Gehrungsverbindungen mit beidseitig montierten Steckzapfen im Fixiervorgang.
Figur 9: eine 3 dimensionale Darstellung des zweiteiligen Eckverbinder mit integrierten Klemmelementen und Fixierschrauben.
Figur 10: eine 3 dimensionale Darstellung eines Steckzapfensegment des zweiteiligen Eckverbinders.
Figur 11: eine 3 dimensionale Darstellung eines Klemmmechanismus mit Steckzapfen zur Fixierung am Eckverbinder Segment.
Figur 12: eine Schnittansicht der Profilgeometrie eines Rahmenprofils.
Figur 13: eine 3 dimensionale Ansicht eines in Gehrung geschnittenen Rahmenprofils.
Figur 14: eine schnittweise Ansicht des Rahmenprofils in dem die Gewindeeinschnitte der Gewindefurchenden Schraube dargestellt sind.
Fig. 15: eine aus dem stand der Technik bekannte variable Eckverbindung mit Fixierschrauben.
In der Figur 1 gezeigte Darstellung wird eine Rahmenverbindung aus zwei in Gehrung (2c) geschnittenen Rahmenprofilen (1 und 2) gezeigt.
Der meist horizontal verwendete Profilabschnitt (2) ist mit einer Freistellung (2a) ausgestattet, um einen Zugang zum eindrehen der Klemmschraube (5) mittels Schraubendreher (8) zu ermöglichen.
In einer schnittweisen Darstellung in Figur 2 wird ein einteilig ausgeführter Eckverbinder (3) im horizontalen Profil (2) vormontierten Einbauzustand gezeigt, wobei am gegenüberliegenden, abgewinkelten Abschnitt des Eckverbinders das vertikale Rahmenprofil (1) sich im Aufsteckvorgang befindet.
Der Eckverbinder (3) ist hierbei mit vormontierten Klemmmechanismen (4) und Klemmschrauben (5) ausgestattet.
Nach dem aufstecken des vertikalen Rahmenprofils (1) auf den Eckverbinder (3) wird in Figur 3 gezeigt wie ein Schraubendreher (8) durch die Profilfreistellung (2a) durchgeführt wird um die Klemmschraube (5) in den dafür vorgesehnen konischen Gewindegang (4b) des Klemmmechanismus (4) eindrehen zu können.
Durch die konisch zum ende hin verengende Form des Gewindeganges (4b) werden durch das eindrehen der Klemmschraube (5) die Klemmmechanismen (4) bei der dadurch entstehenden Druckkraft (F) an die Innenwandungen (2c) der Rahmenprofile (1) gepresst und somit auszugsicher gehalten.
Der Eckverbinderabschnitt (3i) befindet sich in diesem Zustand in einer reibungslos gelagerten Zwangsführungsstellung zwischen Rahmenprofil (1) und fixiertem Klemmmechanismus (4) und ist somit in Achsrichtung verschieblich angeordnet.
Erreicht die Klemmschraube (5) durch den Einschraubvorgang das Ende des Schraubkanals (4b) so trifft diese auf den Anschlag (3b) des Eckverbinders (3) wobei im Zuge des weiteren Schraubvorgang der Eckverbinder (3), zwangsgeführt in das Profilinnere gedrückt wird.
Bei diesem Vorgang werden die Profilschnittflächen (2c) der Rahmenprofile (1+2) mit Druck (F) beaufschlagt und somit Spaltfrei verbunden.
Die druckbeaufschlagte Rahmenverbindung hat weiters den Vorteil dass die statische Lastaufnahme nicht nur vom Eckverbinder sondern zusätzlich durch die von den auf Druck beaufschlagten Rahmenverbindungen aufgenommen wird, was somit zu einer Erhöhung der Stabilität der Verbindung sorgt.
In der dreidimensionalen Darstellung in Figur 5 wird ein Eckverbinder (3) ohne Klemmmechanismen (4) und Klemmschrauben (5) gezeigt.
Der Eckverbinder weist einen Grundkörper (3) auf, der über Ausnehmungen (3d) zur Aufnahme der Klemmelemente (5) und Klemmschrauben (4) verfügt die mittels Verbindungsstege (3i) mit dem Anschlag (3b) eine geschlossene, stabile Konstruktion bildet.
Am Eckverbinder (3) sind Stege (3g) abgebildet, die eine kontaktbedingte Zwangsführung der Rahenprofile (1 + 2) im Steckvorgang erzeugen, um somit eine qualitativ hochwertige Profilverbindung, auch bei toleranzbedingten Abweichungen der Einzelkomponenten, ohne einen optisch nachteiligen Flächenversatz zu gewährleisten.
In einer dreidimensionalen Darstellung mit verdeckten Linien wird in Figur 6 gezeigt wie die Klemmmechanismen (4) und die Klemmschrauben (5) im fixierten Zustand angeordnet sind.
Um das eindrehen des Gewindeganges der Klemmschraube (5) zu erleichtern, wird wie in Figur 7 gezeigt vorgeschlagen den konisch geformten Schraubkanal (4b) mit einem der Klemmschraube (5) angepassten Gewindeausbildung zu versehen.
Weiters ist wird die Haltekraft der Pressverbindung mit dem Rahmenprofil (1 + 2) durch Rippen an der Druckfläche (4c) am Klemmelement (4) wesentlich erhöht.
In Figur 8 bis 11 wird ein artgleiches Eckverbindungssystem (3) gezeigt, welches sich darin unterscheidet das der Eckverbinder (3) zweigeteilt und mit einer Verbindungsachse (9) verbunden ausgestattet ist um variable Gehrungswinkelformen abbilden zu können. Ein weiterer Unterschied ergibt sich darin das aus dem erhöhten Platzbedarf des Drehgelenkes (3f) eine Einschraubposition durch die Eckverbindermittelachse konstruktiv nicht möglich ist, dahingehend die Klemmschraube (5) zwischen Klemmelement (4) und Rahmenprofilinnenwand (2c) bei gleicher Funktionalität, wie in Figur 2 bis 4 dargestellt, anzuordnen.
Im Eckverbinder Segment (3) wird eine Steckaufnahme (3d) in Figur 10 gezeigt die zur Aufnahme (4a) des Klemmelementes (4) im vormontierten Zustand dient.
In Figur 12 und 14 wird ein Rahmenprofil (1 + 2) gezeigt, das an der Profilinnenseite Stege (2c) aufweist die zur Erhöhung der Gewindeeinschnittfläche (2e) sorgt. 1 Rahmenprofil vertikal 2 Rahmenprofile horizontal 2a Rahmenbohrung 2b Profilsteg 2c Schnittfläche 2d Schraubposition 2e Gewindefurchen 3 Eckverbinder 3a Schraubkanal 3b Anschlag 3c Drehachse 3d Klemmblockaufnahme 3e Eckverbinder Segment 3f Drehgelenksaufnahme 3g Zentrier Rippen 3h Steckzapfennut 3i Steckzapfen 4 Klemmblocksegment 4a Steckzapfen 4b Gewindeaufnahme 4c Auflager 5 Klemmschraube 6 Einbauluft 7 Konus 8 Schraubendreher 9 Verbindungsachse A Auflager F Schubrichtung Druckkraft

Claims (12)

  1. Erfindungsanspruch :
    1. Verbindungselement vorzugsweise Eckverbinder (3) zum Fixieren von Konstruktionsteilen in einer Profilkammer (2b) eines bzw. mehrerer Rahmenprofile (1 + 2) dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine im Steckzapfen (3i) integrierter Klemmmechanismus (4), mit einer zum einschraubende hin konisch verengenden Schraubenaufnahme (b4), sich durch das axiale eindrehen einer Klemmschraube (5), über mindestens zwei Wandungen (2b) ausdehnend im Profilinneren (1 bzw. 2) abstützt und somit diese gegen Auszug sichert, wobei im weiteren Einschraubvorgang die Klemmschraube (5) auf den Anschlag (3b) des Eckverbinder (3) trifft und diesen im Profilinneren (2b) zwangsgeführt, druckbeaufschlagt einzieht.
  2. 2. Eckverbinder (3) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser formangepasste Freistellungen (3d) zur reibungslosen Führung der Klemmmechanismen (4) und Klemmschrauben (5) aufweist.
  3. 3. Eckverbinder (3) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass formangepasste Zentrierrippen (3g) die seitliche Einbauluft im profilinneren speziell im Bereich der Gehrungsverbindung (2c) begrenzen um einen möglichen Flächenversatz der Profile (1+2) zu vermeiden.
  4. 4. Eckverbinder (3) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dieser speziell für nicht rechtwinkelige Rahmenverbindungen (2d) in mehrteilig Ausführung mit Verbindungsachse (9) zur freien Einstellung der Winkelformen ausführbar ist.
  5. 5. Eckverbinder (3) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von nur einem Klemmmechanismus (4) sich die Klemmschraube (5) zwischen dem konischen Gewindeaufnahme (4b) des Klemmmechanismus (4) und der gegenüberliegenden Profilstege abstützt.
  6. 6. Eckverbinder (3) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Freistellung (3d) vorsieht die zur fixen Positionierung des Steckzapfen (4a) am Klemmmechanismus (4) in der Ausgangsstellung vorgibt.
  7. 7. Klemmmechanismus (4) dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Gewindeaufnahme (4b) konisch ausgebildet ist.
  8. 8. Klemmmechanismus (4) dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich der Gewindeaufnahme (4b) aus einem elastischen Material besteht um die Ausdehnung (F) der Klemmschraube, speziell bei Toleranzabweichungen der Konstruktionsbauteile, im montiertem Zustand absorbieren zu können.
  9. 9. Klemmmechanismus (4) dadurch gekennzeichnet, dass eine gerippte Form der Auflagefläche (4c) die Haltekraft an der Profilinnenwandung erhöht.
  10. 10. Klemmmechanismus (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeaufnahme (4b) mit einem Gewindegang versehen ist um das Eingreifen der Gewindegänge der Klemmschraube (5) im Schraubvorgang zu erleichtern.
  11. 11. Klemmschraube (5) dadurch gekennzeichnet, dass diese vorzugsweise als Gewindestift mit gewindefurchenden Eigenschaften ausgestattet ist.
  12. 12. Rahmenprofil (1+2) dadurch gekennzeichnet, dass an den Innenseiten Profilstege (2b) angeordnet sind die zur vorpositionierten Aufnahme (2d) der gewindefurchenden Klemmschraube dienen.
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