DE102010000214A1

DE102010000214A1 - Befestigungsanordnung mit Hohlkammerprofil

Info

Publication number: DE102010000214A1
Application number: DE102010000214A
Authority: DE
Inventors: Walter 72160 Saier; Jürgen 72290 Schäuffele; Longfei Dr. 67661 Li
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung (1) mit einem Hohlkammerprofil (2) und einem hieran mittels einer Schraube (3) befestigten Beschlagtn mindestens eine Wand (9) des Hohlkammerprofils (2) eingreift. Um eine derartige Befestigungsanordnung (1) bezüglich der Aufnahmefähigkeit für dynamische bzw. stoßartige Querkräfte (Q) zu erhöhen, schlägt die Erfindung vor, dass zwischen dem Beschlagteil (4) und dem Hohlkammerprofil (2) eine Schicht (18) angeordnet ist, durch die die Querkräfte (Q) zwischen dem Beschlagteil (4) und dem Hohlkammerprofil (2) übertragbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einem Hohlkammerprofil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus den Druckschriften EP 1 426 533 A2 und DE 20 2004 016 119 U1 sind Befestigungsanordnungen bekannt, bei denen Beschlagteile wie Türscharniere an Hohlkammerprofilen mittels einer Schraube befestigt werden. Die genannten Druckschriften schlagen jeweils Schrauben mit großem Kerndurchmesser und geringer Gewindeflankenhöhe vor, die in ein vorgebohrtes Loch in einem Hohlkammerprofil geschraubt werden und dabei selbst ihr Gewinde schneiden.
Die Druckschrift DE 20 2004 016 119 U1 schlägt vor, dass das Beschlagteil zunächst auf das Hohlkammerprofil aufgesetzt wird und dass dann die Schraube durch eine Aufnahmebohrung des Beschlagteils hindurch in das Hohlkammerprofil geschraubt wird. Quer zur Längserstreckung der Schraube wirkende Kräfte, im weiteren als Querkräfte bezeichnet, werden im Wesentlichen vom Beschlagteil über dessen Wandung in der Aufnahmebohrung auf den Schaft und/oder den Kopf der Schraube übertragen und von der Schraube schließlich auf das Profil. In Abhängigkeit vom Anzugsmoment dürfte außerdem durch Reibkräfte zwischen Beschlagteil und Hohlkammerprofil ein Teil der Querkräfte übertragen werden.
In Abwandlung hiervon schlägt die Druckschrift EP 1 426 533 A2 vor, zunächst die Schraube in das Hohlkammerprofil einzuschrauben und dann das Beschlagteil über den Schraubenkopf auf das Hohlkammerprofil aufzusetzen. Die Schraube weist an ihrem kopfseitigen Ende ein Innengewinde auf, in das eine deutlich kleinere Durchsteckschraube durch das Beschlagteil hindurch geschraubt wird. Mit dieser Durchsteckschraube werden vor allem Zugkräfte vom Beschlagteil auf die Schraube übertragen. Die Querkräfte werden dagegen direkt über eine passgenaue Ausnehmung des Beschlagteils auf die Schraube übertragen. Quer- und Zugkräfte werden wiederum von der Schraube in das Hohlprofil eingebracht.
Nachteilig an den bekannten Befestigungsanordnungen ist die mangelnde Querkraftaufnahmefähigkeit, insbesondere bei wechselnden oder stoßartigen Belastungen, wie sie typischerweise bei Scharnieren vorkommen. Die Bohrung in den Hohlkammerprofilen schlägt hierdurch aus und die Schraube verliert zunehmend ihren Halt, bis die Befestigung versagt.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine derartige Befestigungsanordnung zu schaffen, die stabiler in Bezug auf wechselnde oder stoßartige Querkräfte ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung schlägt eine Befestigungsanordnung mit einem Hohlkammerprofil und einem hieran mittels einer Schraube befestigten Beschlagteil vor. Als ein Beschlagteil wird typischerweise ein Scharnier, ein Griff oder dergleichen verstanden. Hier soll der Begriff jedoch allgemein für zu befestigende Objekte verstanden werden. Er kann also beispielsweise auch für ein weiteres Hohlkammerprofil stehen. Das Hohlkammerprofil ist typischerweise ein stranggepresster, gegebenenfalls mehrkomponentiger, langgestreckter Körper, aus dem beispielsweise ein Türrahmen gebildet wird. Es kann als Mehrkammerprofil ausgeführt sein. Das Gewinde der Schraube greift in mindestens eine Wand des Hohlkammerprofils ein, also insbesondere in die dem Beschlagteil zugewandte Wand. Allerdings ist dies nicht zwingend, wenn das Loch im Hohlkammerprofil in diesem Bereich größer ist oder die Schraube in diesem Bereich kein Gewinde aufweist. Die Schraube greift zumindest in die gegenüberliegende oder eine innen liegende Wand des Hohlkammerprofils ein, gegebenenfalls auch in mehrere Wände. Das Gewinde kann dabei vorgeformt sein, oder die Schraube formt bzw. schneidet sich das Gewinde selbst. Bei der Schraube kann es sich insbesondere um eine durch das Beschlagteil durchgesteckte Schraube entsprechend der Druckschrift DE 20 2004 016 119 U1 handeln, oder um eine vormontierbare Schraube entsprechend der Druckschrift EP 1 426 533 A2 mit einer zusätzlichen Durchsteckschraube.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Beschlagteil und dem Hohlkammerprofil eine Schicht angeordnet, durch die Querkräfte zwischen dem Beschlagteil und dem Hohlkammerprofil übertragbar sind. Beschlagteil und Hohlkammerprofil müssen erfindungsgemäß nicht vollständig voneinander getrennt sein, sie können also in Teilbereichen auch direkt in Kontakt stehen. Entscheidend ist, dass im Belastungsfall die Querkräfte zumindest zu einem Teil von dem Beschlagteil über die Schicht auf das Hohlkammerprofil übertragen werden. Die Übertragung der Kräfte kann durch Adhäsion, Formschluss oder Reibschluss erfolgen. Sie bewirkt, dass sich der Anteil der Querkraft, der über die Schraube in das Hohlkammerprofil eingeleitet wird, verringert. Im Extremfall entfällt er vollständig. Dadurch werden die Wände des Hohlkammerprofils im Bereich des Lochs weniger oder gar nicht mehr durch Querkräfte belastet und somit die Gefahr des Ausschlagens des Lochs verringert. Insgesamt wird die Querkrafttragfähigkeit deutlich erhöht, insbesondere in Bezug auf wechselnde oder stoßartige Belastungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schicht einen klebenden Film auf. Insbesondere die Ausführung als reiner Film ohne weiteres Trägermaterial ermöglicht eine besonders platzsparende und kostengünstige Ausführung. Ein klebender Film lässt sich beispielsweise am Beschlagteil vormontieren, also aufkleben, so dass er bei der Montage der Befestigungsanordnung nicht gesondert gehandhabt werden muss. Er kann aber auch flüssig im Rahmen der Montage aufgetragen werden. Hierzu können ein- oder mehrkomponentige Flüssigkleber zum Einsatz kommen. Klebende Verbindungen lassen bei geringen Kosten außerdem recht hohe Querkraftübertragungen zu. Insbesondere ein doppelseitig klebender Film, insbesondere ein doppelseitiges Klebeband, ist vorteilhaft, da er eine kostengünstige, einfach herzustellende Übertragung von Querkräften sowohl zwischen Beschlagteil und Schicht als auch zwischen Schicht und Hohlkammerprofil erlaubt. Es kann dabei auf stanzbare Standardfilme bzw. Klebebänder zurückgegriffen werden.
Alternativ zu solch einer adhäsiven Kraftübertragung kann durch die Verwendung eines Schleifleinens oder Schleifpapiers eine reibschlüssige Übertragung gewählt werden, wodurch eher noch höhere Querkräfte pro Fläche übertragen werden können. Durch das Eindrücken der Schleifkörner in das umgebende Material kann in diesem Zusammenhang auch von einer Mikroverzahnung, also einem Mikroformschluss gesprochen werden. Der Übergang von Reibschluss zu Formschluss ist also fließend. Auch hier ist eine einseitige oder doppelseitige Ausführung möglich, also Schleifkörner nur auf einer oder auf beiden Seiten des Schleifleinens bzw. Schleifpapiers.
Denkbar ist außerdem eine Kombination von klebendem Film und Schleifleinen bzw. Schleifpapier. So könnte das einseitige Schleifleinen oder Schleifpapier auf seiner Rückseite einen Klebefilm aufweisen. Möglich ist aber auch, dass die Schleifkörner in einen klebenden Film eingebettet sind, so dass diese Seite sowohl durch Adhäsion als auch durch Reibschluss Kräfte übertragen kann.
Vorzugsweise weist das Beschlagteil eine Tasche auf, also eine Aussparung, die die Schicht aufnimmt. Dies ermöglicht einerseits die einfache Platzierung der Schicht im Rahmen einer Vormontage und vermeidet, dass die Schicht bei erfolgter Montage der Befestigungsanordnung von außen sichtbar ist. Andererseits wird ein definierter Anschlag durch die direkte Anlage des Beschlagteils an dem Hohlkammerprofil außerhalb der Tasche erreicht. Dies gewährleistet definierte Anpresskräfte für die Schicht, die vorzugsweise bei der Montage etwas komprimiert wird. Außerdem kommt es zu einer maßgenauen Anlage des Beschlagteils unabhängig von den genauen Anzugskräften der Schraube. Dies ist insbesondere für Scharniere von besonderer Bedeutung.
Eine besonders gute Querkraftaufnahme der Befestigungsanordnung ergibt sich, wenn das Beschlagteil auch in radialer Richtung an der Schraube anliegt. Dabei bezieht sich die radiale Richtung auf die Schraube. Die Anlagefläche muss dabei nicht achsparallel zur Schraube angeordnet sein, sondern kann auch geneigt zu deren Längserstreckung sein. Entscheidend ist, dass durch die Anlage Teile der zwischen Beschlagteil und Hohlkammerprofil wirkenden Querkraft über die Schraube übertragbar sind. Die Querkraftübertragung verteilt sich hierdurch sowohl auf die Schicht als auch auf die Schraube, was insgesamt zu der günstigsten Querkraftaufnahme der Befestigungsanordnung führt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 mit einem Hohlkammerprofil 2, an dem mittels einer Schraube 3 ein Beschlagteil 4 befestigt ist. Das Hohlkammerprofil 2 besteht aus zwei Strangpressprofilen 5, 6 aus einer Aluminiumlegierung, welche als Hohlprofile ausgeführt und über zwei Kunststoffschienen 7 thermisch isoliert verbunden sind. Das Hohlkammerprofil 2 ist somit ein Mehrkammerprofil, wie es beispielsweise bei Türrahmen zum Einsatz kommt. Vom ersten Strangpressprofil 5 aus ist ein Loch 8 für die Schraube 3 eingebracht. Das Loch 8 erstreckt sich durch zwei gegenüberliegende Wände 9 des ersten Strangpressprofils 5 und darüber hinaus bis in eine weitere Wand 9 des zweiten Strangpressprofils 6. Die Wände 9 können auch als Stege der Strangpressprofile 5, 6 aufgefasst werden. Auf der Seite des ersten Strangpressprofils 5 ist das Beschlagteil 4 aufgesetzt, beispielsweise ein Türscharnier, welches als Frästeil ausgeführt ist. Das Beschlagteil 4 weist eine Aufnahmebohrung 10 mit zwei zylindrischen Abschnitten auf, wobei sich der Querschnitt vom Strangpressprofil 5 weg vom einen zum anderen zylindrischen Abschnitt konisch erweitert und hierdurch eine konische Kopfauflage 11 für einen Kopf 12 der Schraube 3 bildet.
Die Schraube 3 durchsetzt die Aufnahmebohrung 10 und das Loch 8 im Hohlkammerprofil 2. Sie weist einen Kern 13 mit relativ großem Durchmesser und ein Gewinde 14 mit geringer Flankenhöhe, ähnlich einer metrischen Schraube, auf. An ihrem dem Hohlkammerprofil 2 abgewandten Ende erweitert sich ihr Querschnitt konisch zum Kopf 12 hin. In diesem Bereich liegt sie auf der konischen Kopfauflage 11 auf. Das Beschlagteil 4 liegt damit zumindest teilweise radial an der Schraube 3 an. Zum Antrieb mit einem nicht dargestellten Werkzeug ist im Kopf 12 ein Innensechskant 15 eingeprägt.
An einer dem Hohlkammerprofil 2 zugewandten Auflageseite 16 des Beschlagteils 4 ist eine rechteckige Tasche 17 geringer Tiefe eingefräst, in der eine Schicht 18 aus einem doppelseitig klebenden Film angeordnet ist, hier in Form eines doppelseitigen Klebebandes. Die Schicht 18 ist zwischen dem Beschlagteil 4 und dem Hohlkammerprofil 2 geklemmt. Sie könnte auch ein Schleifleinen oder Schleifpapier sein und ist bereits vor dem Erstellen der Befestigungsanordnung 1 am Beschlagteil 4 angebracht, wird also mitsamt dem Beschlagteil 4 auf das Hohlkammerprofil 2 aufgesetzt. Die Schicht 18 wird beim Anziehen der Schraube 3 gegenüber ihrer ursprünglichen Dicke etwas komprimiert, bis das Beschlagteil 4 mit einem die Tasche 17 umgebenden Rand 19 auf dem Hohlkammerprofil 2 aufsitzt. Hierdurch wird eine definierte Anpresskraft der Schicht 18 und ein präziser geometrischer Sitz des Beschlagteils 4 unabhängig vom Anzugsmoment der Schraube 3 gewährleistet.
Wirken Querkräfte Q zwischen dem Beschlagteil 4 und dem Hohlkammerprofil 2, so werden diese einerseits von dem Beschlagteil 4 über die konische Kopfauflage 11 auf die Schraube 3 und von dieser auf die Wände 9 des Hohlkammerprofils 2 übertragen. Daneben werden sie aber auch durch Adhäsionskräfte vom Beschlagteil 4 über die Schicht 18 auf das Hohlkammerprofil 2 übertragen. Gerade durch diese doppelte Übertragung ergibt sich eine hohe Widerstandsfähigkeit der Befestigungsanordnung 1 gegen wechselnde oder stoßartige Querkräfte Q.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungsanordnung
2: Hohlkammerprofil
3: Schraube
4: Beschlagteil
5: erstes Strangpressprofil
6: zweites Strangpressprofil
7: Kunststoffschiene
8: Loch
9: Wand
10: Aufnahmebohrung
11: Kopfauflage
12: Kopf
13: Kern
14: Gewinde
15: Innensechskant
16: Auflageseite
17: Tasche
18: Schicht
19: Rand
Q: Querkraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1426533 A2 [0002, 0004, 0007]
DE 202004016119 U1 [0002, 0003, 0007]

Claims

Befestigungsanordnung (1) mit einem Hohlkammerprofil (2) und einem hieran mittels einer Schraube (3) befestigten Beschlagteil (4), wobei das Gewinde (14) der Schraube (3) in mindestens eine Wand (9) des Hohlkammerprofils (2) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Beschlagteil (4) und dem Hohlkammerprofil (2) eine Schicht (18) angeordnet ist, durch die Querkräfte (Q) zwischen dem Beschlagteil (4) und dem Hohlkammerprofil (2) übertragbar sind.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (18) einen klebenden Film aufweist, insbesondere ein doppelseitig klebender Film ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (18) ein Schleifleinen oder Schleifpapier ist, insbesondere ein doppelseitiges Schleifleinen oder Schleifpapier.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschlagteil (4) eine die Schicht (18) aufnehmende Tasche (17) aufweist.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschlagteil (4) in radialer Richtung an der Schraube (3) anliegt.