DE102015002272B4

DE102015002272B4 - Hohlprofilverbindung zum Verlängern oder rechtwinkligen Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen

Info

Publication number: DE102015002272B4
Application number: DE102015002272.5A
Authority: DE
Inventors: Christoph Müller; Patrick Kluge; Klaus Nendel
Original assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Current assignee: Ligenium De GmbH
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2035-02-21
Also published as: DE102015002272A1

Abstract

Hohlprofilverbindung zum Verlängern oder rechtwinkligen Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen, wobei der Endenbereich eines ersten Hohlprofils (1a) in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist und der Endenbereich eines zweiten Hohlprofils (1b) in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist und die Durchbrüche der Hohlprofile (1) in einer Ebene parallel zum Ende und senkrecht zur Längsachse des Hohlprofils (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeweils einen Körper in Form einer Schale (3) als ein Teil eines Hohlzylinders die zwei Hohlprofile (1) so miteinander verbunden sind, dass sich die Endenbereiche der Körper in den Durchbrüchen befinden und die Körper in den Hohlprofilen (1) parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Körper über wenigstens eine Schrauben- oder Klemmverbindung miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft Hohlprofilverbindungen zum Verlängern oder rechtwinkligen Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen in alle Raumrichtungen.
Verbinder für winklig zueinander angeordnete Körper sind allgemein bekannt. So beinhaltet die Druckschrift DE 43 41 490 A1 ein Verbindungssystem. Dieses betrifft ein ebenes und räumliches Verbindungssystem zur Verbindung von Zug- oder Druckstäben im Holz- und Stahlbau. Das Verbindungssystem besteht im Wesentlichen aus zwei Kreisringscheiben als Seitenplatten und eingehänkten Ankermuttern. Die miteinander zu verbindenden Stäbe müssen Aufnahmen für Bereiche der Seitenplatten aufweisen. Gleichzeitig sind die Ankermuttern zugänglich zu halten.
Durch die Druckschrift DE 200 22 076 U1 ist ein Verbindungssystem für Tragwerkelemente im Holzbau bekannt. Dieses basiert im Wesentlichen auf einer Verbindungsplatte und einer U-förmig konfigurierten Aufnahme. Die Verbindungsplatte ist sowohl von mehreren Bolzen durchsetzt als auch in einer schlitzartigen Ausnehmung gehalten. Mit ihrem freien Ende steht diese aus der Ausnehmung hervor. Die Aufnahme ist in einer schlitzartigen Tasche des anderen Tragwerkelements fixiert, wobei das freie Ende der Verbindungsplatten zwischen zwei zueinander parallele Schenkelplatten der Aufnahme greift. Zur Verbindung sind weiterhin Verbindungselemente vorgesehen. Für die Tragwerkelemente sind Ausnehmungen für Bestandteile des Verbindungssystem vorzusehen.
Die Druckschrift DE 20 2008 010 570 U1 beinhaltet Eckverbinder zur Verbindung auf Gehrung geschnittener Hohlprofile. Der Eckverbinder weist einen Verteilkanal und eine mit diesem in Verbindung stehende Zuführeinrichtung für die Zuführung eines einspritzbaren Klebstoffes auf. Der Eckverbinder ist auf Gehrung geschnittene Hohlprofile beschränkt.
Durch die Druckschrift DE 11 2004 000 954 B4 ist eine Bauteilkopplungsvorrichtung und ein Tisch mit dieser Bauteilkopplungsvorrichtung bekannt. Dabei wirkt die ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil ziehende Zugkraft in eine Richtung entlang der Fläche der einander zugewandten Wände durch ein erstes Verbindungsbauteil und ein zweites Verbindungsbauteil. Die Richtung der Zugkraft ist dabei nicht senkrecht zu einer Verbindungsfläche zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, wobei durch eine Kraftkomponente der Zugkraft parallel zu der Verbindungsfläche eine Innenumfangsfläche des ersten Bauteils mit einer Außenumfangsfläche des zweiten Bauteils in Anlage gebracht wird. Das die Zugkraft ausübende Zugelement ist schräg angeordnet, so dass ein Zugang und damit eine Betätigung über eine Außenfläche gegeben ist. Die Vorrichtung ist insbesondere für eine Längsverbindung der Bauteile vorgesehen. Eine Verbindung winklig zueinander angeordneter Bauteile erfordert eine besondere Ausgestaltung oder ist nur mit speziellen Formteilen möglich.
Die Druckschrift AT 396 699 B beinhaltet einen Knotenkörper in Form eines hohlen Polyeders. Über Muttern im Knotenkörper in Verbindung jeweils mit einem Gewindestift ist eine Verbindung des Knotenkörpers mit einem Balken gegeben. Der Knotenkörper ist damit ein Verbindungsbauteil zwischen zwei zu verbindenden Balken. Eine direkte Verbindung ist nicht vorgesehen.
Die Druckschrift DE 68 04 605 U beinhaltet eine Vorrichtung zum Verbinden demontierbarer Wände, die durch Vierkantrohre begrenzt sind. Dazu sind im Innern der zu verbindenden Vierkantrohre Passstücke angeordnet. Mittels eines Riegels in den Passstücken und passenden Querriegeln wenigstens durch die Passstücke und den Riegel sind die Vierkantrohre miteinander verbunden.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, rechteckige Querschnitte aufweisende Hohlprofile einfach zu verlängern oder rechtwinklig zueinander zu verbinden.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Hohlprofilverbindungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass rechteckige Querschnitte aufweisende Hohlprofile einfach verlängerbar oder rechtwinklig zueinander verbindbar sind.
Dazu weisen der Endenbereich eines ersten Hohlprofils in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche und der Endenbereich eines zweiten Hohlprofils in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche auf. Die Durchbrüche der Hohlprofile sind in einer Ebene parallel zum Ende und senkrecht zur Längsachse des Hohlprofils angeordnet. Durch jeweils einen Körper in Form einer Schale als ein Teil eines Hohlzylinders sind die zwei Hohlprofile so miteinander verbunden, dass sich die Endenbereiche der Körper in den Durchbrüchen befinden und die Körper in den Hohlprofilen parallel zueinander angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Körper über wenigstens eine Schrauben- oder Klemmverbindung miteinander verbunden.
Die Hohlprofilverbindungen erlauben die Verbindung in mehrere Richtungen an einer Verbindungsstelle. Dabei wird eine beliebige Montagereihenfolge sowie ein nachträgliches Anbringen von Elementen an das so vorhandene System ermöglicht. Grundlage dazu bildet die Ausbildung der Verbindungsstelle mit den Durchbrüchen, die Körper und die Schrauben- und Klemmverbindung. Durch das Wiederholteilprinzip reduziert sich die Anzahl der verschieden zu fertigenden Teile auf die der gleichgestalteten Körper. Alle weiteren Teile hinsichtlich der Schrauben- oder Klemmverbindung sind Normteile.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Leistungsfähigkeit in Bezug auf Steifigkeit und Festigkeit der Verbindung, die beide mit der Wandungsdicke der Schalen steigen. Durch die so erreichbare relativ hohe Eigensteifigkeit der Körper ist eine Vorspannung der Klemm- oder Schraubenverbindung möglich, welche ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung bei dynamischen Lasten verhindern kann. Somit eignet sich die Hohlprofilverbindung besonders für den Einsatz in dynamisch beanspruchten Verbindungen. Besonders dabei ist, dass eine Dehnungsreserve in den Körpern als Verbindungsmittel erzeugt werden kann, welche im dynamischen Lastfall einem Lösen der Klemm- oder Schraubenverbindung, infolge des Abfalls der Reibkraft, vorbeugen kann.
Die Hohlprofilverbindung umfasst ein System aus den Körpern, die die Verbindung zwischen mehreren Hohlprofilen rechteckigen Querschnitts in allen Raumrichtungen ermöglicht und dabei besonders den Anforderungen dynamischer Lasten durch eine gezielt eingebrachte Dehnungsreserve Rechnung trägt.
Die miteinander zu verbindenden Hohlprofile können dabei aus den verschiedensten Materialien bestehen. Das können Metalle oder Kunststoffe oder Naturstoffe auch in Kombination sein.
Die Hohlprofilverbindung stellt eine Stoß- und/oder Eckverbindung dar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 angegeben.
Die in Richtung der Wände weisenden Endenbereiche der Schale sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 auskragend ausgebildet. Damit ist ein seitlich sicherer Halt gewährleistet. Gleichzeitig wirken diese als Montagehilfe.
In Fortführung weisen nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 die sich gegenüberliegenden Wände des Hohlprofils im Bereich der Durchbrüche die Auskragungen der Schale aufnehmende Vertiefungen auf. Damit sind im Bereich der Verbindungen ebene Oberflächen der Hohlprofile gewährleistet.
Die die Körper miteinander verbindende Schraubverbindung ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 in der Symmetrieachse wenigstens eines der Hohlprofile angeordnet. Die Handhabung und die Befestigung der Schraubenverbindung erfolgt über die Durchbrüche.
Günstigerweise besteht der Körper nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 aus einem Metall, einem Kunststoff, einem Kunststoffverbundwerkstoff, einem Holzwerkstoff oder einem Multimaterialsystem.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 Bestandteile einer Hohlprofilverbindung zum Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen zum Verlängern oder rechtwinklig in alle Raumrichtungen und
2 eine Hohlprofilverbindung zweier Hohlprofile über Eck.

Eine Hohlprofilverbindung zum Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen 1 zum Verlängern oder rechtwinklig in alle Raumrichtungen besteht im Wesentlichen zwei Körpern in Form von Schalen 3 und einer Schraubenverbindung mit einer Schraube 4, Scheiben 5 und einer Mutter 6.
Die 1 zeigt die Bestandteile einer Hohlprofilverbindung zum Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen 1 zum Verlängern oder rechtwinklig in alle Raumrichtungen in einer prinzipiellen Explosionsdarstellung.
Die Endenbereiche der Hohlprofile 1 als ein erstes Hohlprofil 1a und ein zweites Hohlprofil 1b weisen in den sich gegenüberliegenden Wänden korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche in Form von Bohrungen 2 auf. Die Bohrungen 2 sind Durchgangsbohrungen 2, die in einer Ebene parallel zum Ende des Hohlprofils 1 angeordnet sind.
Die 2 zeigt eine Hohlprofilverbindung zweier Hohlprofile 1 über Eck in einer prinzipiellen Darstellung.
Zwei sich gegenüberliegende Wände zweier Hohlprofile 1 sind jeweils mittels einer Schale 3 überbrückt. Die Schalen 3 sind dazu Teile eines Hohlzylinders. Die Endenbereiche der Schalen 3 befinden sich dabei in den Bohrungen 2. Weiterhin sind die Schalen 3 in den Hohlprofilen 1 parallel zueinander angeordnet. Die Schalen 3 und damit die Hohlprofile 1 sind mit der Schraubenverbindung bestehend aus der Schraube 4 und der Mutter 6 miteinander verbunden, wobei sich die Scheiben 5 zwischen Schraubenkopf und Mutter 6 befinden. Die die Schalen 3 miteinander verbindende Schraubenverbindung ist in der Symmetrieachse

- der Hohlprofile 1 für eine Verlängerung des ersten Hohlprofils 1a mit dem zweiten Hohlprofil 1b oder
- eines der Hohlprofile 1 für eine Eckverbindung des ersten Hohlprofils 1a und des zweiten Hohlprofils 1b

Die in Richtung der Wände weisenden Endenbereiche der Schalen 3 können auskragend ausgebildet sein.
Weiterhin können die Wände der Hohlprofile 1 im Bereich der Bohrungen 2 die Auskragungen der Schale aufnehmende Vertiefungen aufweisen.
Die Schalen 3 bestehen aus einem Metall, einem Kunststoff, einem Kunststoffverbundwerkstoff, einem Holzwerkstoff oder einem Multimaterialsystem.

Claims

Hohlprofilverbindung zum Verlängern oder rechtwinkligen Verbinden von rechteckige Querschnitte aufweisenden Hohlprofilen, wobei der Endenbereich eines ersten Hohlprofils (1a) in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist und der Endenbereich eines zweiten Hohlprofils (1b) in den sich gegenüberliegenden Wänden jeweils korrespondierend zueinander angeordnete Durchbrüche aufweist und die Durchbrüche der Hohlprofile (1) in einer Ebene parallel zum Ende und senkrecht zur Längsachse des Hohlprofils (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeweils einen Körper in Form einer Schale (3) als ein Teil eines Hohlzylinders die zwei Hohlprofile (1) so miteinander verbunden sind, dass sich die Endenbereiche der Körper in den Durchbrüchen befinden und die Körper in den Hohlprofilen (1) parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Körper über wenigstens eine Schrauben- oder Klemmverbindung miteinander verbunden sind.
Hohlprofilverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Wände weisenden Endenbereiche der Schale (3) auskragend ausgebildet sind.
Hohlprofilverbindung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Wände des Hohlprofils (1) im Bereich der Durchbrüche die Auskragungen der Schale (3) aufnehmende Vertiefungen aufweisen.
Hohlprofilverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Körper miteinander verbindende Schraubenverbindung in der Symmetrieachse wenigstens eines der Hohlprofile (1) angeordnet ist.
Hohlprofilverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus einem Metall, einem Kunststoff, einem Kunststoffverbundwerkstoff, einem Holzwerkstoff oder einem Multimaterialsystem besteht.