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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Eckverbinder für Tür- oder Fenster-Hohlprofile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Verbindung von auf Gehrung geschnittenen Hohlprofilen für Tür- und Fensterrahmen, insbesondere Hohlprofilen aus schweißbarem Kunststoff, werden in die beiden zusammenstoßenden Hohlprofile sogenannte Eckverbinder eingeschoben, die einen in die Hohlprofile eintretenden Schaft und eine der Gehrungsebene der beiden Hohlprofile entsprechende schräge Schweißfläche aufweisen. Durch Verschweißen der beiden Eckverbinder erlangt die Verbindung der Hohlprofile die gewünschte Steifigkeit und Stabilität.
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Zur Festlegung der Eckverbinder in den Hohlprofilen werden die Eckverbinder gespreizt und damit verspannt. Zusätzliche Befestigungsmittel, wie etwa Schrauben, müssen daher zur Festlegung nicht verwendet werden. Für das Verspannen sind unterschiedliche Lösungen bekannt. Bei der Lösung, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht und aus
EP 1 054 130 B1 bekannt ist, liegt zwischen dem Schaft und einem Abdeckteil des Eckverbinders ein Spannkeil ein, der eine Schrägfläche aufweist, auf welcher eine korrespondierende Schrägfläche des Abdeckteils aufliegt. Wird der Spannkeil aus dem Schaft herausgezogen, bewirkt dies ein Anheben des Abdeckteils und somit das gewünschte Verspannen durch ein Aufspreizen des Querschnitts des Eckverbinders in einer Richtung quer zum Schaft. Am Spannkeil ist ein Zugglied befestigt, an welchem ein Werkzeug angreifen kann, um die erforderliche Spannkraft aufzuwenden. Überschreitet die aufgebrachte Zugspannung ein vorgegebenes Maß, wird die Verbindung zwischen Zugglied und Spannkeil durch Verformung oder Bruch zerstört. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Verspannen mit einer ausreichenden Zugkraft erfolgt, die jedoch auf ein Maß begrenzt wird, das eine Beschädigung der Teile des Eckverbinders verhindert.
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Hierbei wird die Zugkraft über die gesamte Breite des Keils flächig auf das Abdeckteil übertragen. Ein gleichmäßiges Verspannen im Hohlprofil setzt in diesem Fall jedoch einen völlig gleichmäßigen Querschnitt desselben voraus. Ist der freie Querschnitt jedoch etwas unregelmäßig und z.B. an einer Seite geringfügig niedriger als auf der gegenüber liegenden Seite, findet ein gleichmäßiges Verspannen nicht mehr statt. Vielmehr ist die aufgebrachte Spannkraft an einer Seite höher als an der anderen. Erwünscht ist jedoch ein möglichst gleichförmiges Verspannen, bei welchem die Zugkraft möglichst gleichmäßig vom Spannkeil über das Abdeckteil auf das Hohlprofil übertragen wird.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Eckverbinder der oben beschriebenen Art derart weiterzubilden, dass die über das Zugglied auf den Spannkeil übertragene Spannkraft möglichst gleichmäßig übertragen wird, so dass ein möglichst gleichförmiges Verspannen des Eckverbinders im Hohlprofil gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Eckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Spannkeil des erfindungsgemäßen Eckverbinders ist entlang seiner Längsrichtung in zwei Teile geteilt, die im folgenden als Kufen bezeichnet werden sollen. Jede dieser Kufen weist in der Längsrichtung einen keilförmigen Querschnitt auf, wobei die Querschnitte der Kufen einander entsprechen. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Spannkeil, wie er beispielsweise aus der
EP 1 054 130 B1 bekannt ist, sind diese Kufen relativ schmal ausgebildet und liegen parallel in einem Abstand nebeneinander. Sie sind durch Verbindungsstege über den Abstand miteinander verbunden, und zwar mit etwas Spiel, so dass die Kufen parallel gegeneinander in Längsrichtung, d. h. in Zugrichtung des Spannkeils verschiebbar sind. Das heißt, dass die Verbindungsstege zwar den Zusammenhalt der Kufen gewährleisten, jedoch die Verschiebbarkeit der Kufen gegeneinander zulassen müssen.
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Das Zugglied ist mit jeder der Kufen jeweils durch Verbindungen formschlüssig verbunden, die Sollbruchstellen aufweisen. Wie auch im Stand der Technik soll bei Überschreiten einer vorgegebenen Zugspannung die Verbindung gelöst werden. Aufgrund der Verschiebbarkeit der Kufen gegeneinander kann jedoch zunächst eine gegebenenfalls auftretende Differenz zwischen den Zugspannungen an den beiden Kufen ausgeglichen werden. Ist nämlich die Spannung an einer der Kufen höher, so dass diese nicht mehr weitergezogen werden kann, kann die andere Kufe, auf welcher eine niedrigere Spannkraft wirkt, noch etwas weiter gezogen werden, bis schließlich ein Kräfteausgleich stattfindet. Wird die Zugkraft weiter erhöht, so verteilt sie sich gleichmäßig auf beide Kufen, bis das vorstehend beschriebene Abreißen des Zugglieds an der Sollbruchstelle stattfindet. Beide Kufen sind dann mit einer vorgegebenen Spannkraft verspannt, die an den gegenüberliegenden Seiten des Abdeckteils wirkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungsstege rautenförmig ausgebildet und mit gegenüberliegenden Ecken der Raute an die inneren Seitenwände der Kufen angeformt, derart, dass die Verbindungen der Rautenecken mit der jeweiligen Kufe eine Schwenkbewegung zulassen. Die Verbindungsstellen an den Rautenecken wirken somit als Scharnier, welches das oben beschriebene Spiel in Längsrichtung der Kufen zulässt. Werden die Kufen gegeneinander verschoben, so führt die Raute eine leichte Drehung durch.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Zugglied mit den Kufen durch ein ebenfalls rautenförmiges Verbindungselement verbunden, das mit zwei gegenüberliegenden Ecken und jeweils einer der Kufen und mit einer weiteren Ecke mit dem Zugglied verbunden ist. Die Eckverbindungen dieser Raute sind ebenfalls so flexibel, dass bei einer Verschiebung der Kufen gegeneinander eine leichte Drehung der Raute stattfinden kann.
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Weiter vorzugsweise weist das rautenförmige Verbindungselement eine zentrale Öffnung auf. Hierdurch hat das Verbindungselement die Form eines rautenförmigen Rahmens, dessen Rahmenstege Sollbruchstellen an den Verbindungen zu den Kufen darstellen.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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1 und 2 sind verschiedene perspektivische Ansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eckverbinders;
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3 ist ein Längsschnitt durch dem Eckverbinder aus den 1 und 2;
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4 und 5 sind jeweils eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht des Spannkeils und des daran angebrachten Zugglieds des Eckverbinders aus den 1 bis 3; und
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6 und 7 sind jeweils eine Draufsicht und perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Spannkeils mit einem daran angebrachten Zugglied, der ebenfalls in dem Eckverbinder aus den 1 bis 3 verwendet werden kann.
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1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Eckverbinder 10 mit einem Schaft 12 und einer schrägen Schweißfläche 14. Der Schaft 12 hat im wesentlichen die Form eines Kastenprofils zum Einschub in ein nicht mehr dargestelltes Hohlprofil einer Tür oder eines Fensters. Auf seiner Oberseite ist der Schaft 12 offen und weist eine kastenförmige Ausnehmung auf, deren Boden eine horizontale Gleitfläche bildet, auf der ein Spannkeil 16 aufliegt, wie im folgenden noch näher dargestellt werden soll. Auf dem Spannkeil 16 liegt ein Abdeckteil 18 auf, dessen Oberseite den Schaft 12 nach oben hin abschließt.
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Wie in 3 näher erkennbar ist, ist der Spannkeil 16 derart auf dem Boden der Ausnehmung des Schafts 12 angeordnet, dass er in Richtung der Schweißfläche 14 spitz zuläuft, d. h. der Keilrücken 20 befindet sich an der Seite, die der Schweißfläche 14 abgewandt ist. Der Spannkeil 16 verbreitert sich somit in der Einschubrichtung des Eckverbinders 10 in das Hohlprofil, und seine obere Keilfäche 22 ist in Richtung der Schweißfläche 14 vom Keilrücken 20 aus leicht abwärts geneigt. Der Neigung dieser oberen Keilfläche 22 entspricht eine Neigung der Unterseite 24 des Abdeckteils 18, während die Oberseite 26 des Abdeckteils 18 horizontal und parallel zu der Unterseite 28 des Schafts 12 liegt. Verschiebt sich der Spannkeil 16 entlang der Längsrichtung des Schafts 12, d. h. entlang der Schaftachse, gleitet die obere Keilfläche 22 des Spannkeils 16 unter dem Abdeckteil 18 hinweg, welches durch einen vorderen Anschlag 30 in der Nähe der Schweißfläche 14 an einer Gleitbewegung in Richtung derselben gehindert wird. Das Abdeckteil 18 wird somit während dieser Verschiebung des Spannkeils 16 angehoben, und der Abstand zwischen der Oberseite 26 des Abdeckteils 18 und der Unterseite 28 des Schafts 12 vergrößert sich. Hierdurch wird der Eckverbinder 10 innerhalb des Hohlprofils verspannt.
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Die obere Keilfläche 22 des Spannkeils 16 und die Unterseite 24 des Abdeckteils 18 weisen eine Ratschenprofilierung auf, die die Verschiebung in der oben beschriebenen Richtung ermöglicht, jedoch ein Zurückrutschen des Spannkeils 16 bzw. ein Lösen der Verspannung des Abdeckteils 18 im Hohlprofil verhindert. Eine einmal erreichte Spannposition lässt sich somit nicht wieder ohne weiteres lösen.
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An das Ende des Spannkeils 16, das dem Keilrücken 20 gegenüberliegt, ist ein Zugglied 32 angeformt, das durch eine Öffnung 34 in der Schweißfläche 14 zugänglich ist und dort freiliegt. Das Zugglied 32 ist mit einer Öse versehen, an welcher ein Werkzeug (nicht näher dargestellt) zur Übertragung einer Zugkraft auf den Spannkeil 16 angreifen kann, auch wenn der Eckverbinder 10 bereits vollständig, d. h. bis zur Schweißfläche 14 in das Hohlprofil eingeschoben ist.
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Die oben beschriebene Funktionsweise des Eckverbinders
10 ist im wesentlichen bereits aus
EP 1 054 120 B1 bekannt. Der Spannkeil
16 ist jedoch anders ausgebildet, als es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dies wird insbesondere in der isolierten Darstellung des Spannkeils
16 mit dem daran angeformten Zugglied
32 in den
4 und
5 erkennbar.
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Der Spannkeil 16 ist nämlich entlang seiner Längsrichtung, die der Zugrichtung des Spannkeils 16 in der im Schaft 12 einliegenden Montageposition entspricht, in zwei jeweils keilförmig ausgebildete Teile geteilt, die im folgenden als Kufen 36, 38 bezeichnet werden sollen. Diese Kufen 36, 38 liegen parallel zueinander mit einem dazwischen liegenden Abstand 40. Die Kufen 36, 38 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel exakt die gleiche Keilform auf, d. h., sie haben den gleichen Keilwinkel. Diesbezüglich liegen beide Kufen 36, 38 in der Position in 3 unter dem Abdeckteil 18 derart, dass ihre beiden Oberseiten im spannungsfreien Zustand gleichförmig an der Unterseite 24 des Abdeckteils 10 anliegen.
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Die Kufen 36, 38 sind durch zwei Verbindungsstege 42, 44 miteinander verbunden, die den Abstand 40 zwischen den Kufen 36, 38 überbrücken. Ein erster Verbindungssteg 42 befindet sich an dem Ende des Spannkeils 16, das dem Zugglied 32 abgewandt ist, und ein zweiter Verbindungssteg 44 befindet sich zwischen dem ersten Verbindungssteg 42 und dem Zugglied 32 etwa in der Längsmitte des Spannkeils 16. Beide Zugglieder 42, 44 sind bei der vorliegenden Ausführungsform identisch ausgebildet und haben die Form einer Raute mit einer zentralen Öffnung, d. h. im wesentlichen die Form eines etwa rautenförmigen Rahmens. Diese Rauten der Verbindungsstege 42, 44 sind mit ihren gegenüberliegenden Ecken an die jeweiligen Innenwände 46, 48 der Kufen 36, 38 angeformt. Die Verbindungsstellen an den Ecken der Rauten bilden gewissermaßen Scharniere, die eine leichte Schwenkbewegung des Verbindungsstegs 42, 44 in Bezug auf die daran angeformte Kufe 36, 38 zulassen. Auf diese Weise ist es möglich, dass die miteinander verbundenen Kufen 36, 38 in Längsrichtung gegeneinander verschoben werden. Während dieser Verschiebung führen die Rauten der Verbindungsstege 42, 44 eine leichte Drehung durch. Diese Flexibilität der Verbindungsstege 42, 44, die eine Verschiebung der Kufen 36, 38 mit Spiel gegeneinander zulässt, kann durch ein geeignet gewähltes Material gewährleistet werden, aus welchem die Kufen 36, 38 um die Verbindungsstege 42, 44 einstückig gefertigt sind, also typischerweise ein entsprechend flexibles Kunststoffmaterial.
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Das Zugglied 32 mit der Öse 50 ist mit den beiden Kufen 36, 38 über ein weiteres rautenförmiges Verbindungselement 52 verbunden, das in seiner Form etwa den Verbindungsstegen 42, 44 entspricht. Zwei gegenüberliegende Ecken des rautenförmigen Verbindungselements 52 sind mit jeweils einer der Kufen 36, 38 verbunden, wobei eine weitere, dem Spannkeil 16 abgewandte Ecke mit dem Zugglied 32 verbunden und an dieses angeformt ist. Die jeweiligen Verbindungen des Verbindungselements 52 mit den Kufen 36, 38 sowie dem Zugglied 32 sind ebenso flexibel ausgebildet wie diejenigen der Verbindungsstege 42, 44 mit den Kufen 36, 38, so dass das Verbindungselement 52 die oben beschriebene Verschiebung der Kufen 36, 38 parallel gegeneinander zulässt und während dieser Verschiebung eine leichte Schwenkbewegung durchführen kann. Das Verbindungselement 52 weist eine zentrale Öffnung auf, so dass es etwa die Form eines rautenförmigen Rahmens hat.
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Die Funktionsweise dieses geteilten Spannkeils 16 ist die folgende. Wird in der einliegenden Position des Spannkeils 16 unterhalb des Abdeckteils 18, wie in 3 dargestellt, eine Zugkraft über die Öse 50 auf das Zugglied 32 in Richtung der Schweißfläche 14 ausgeübt (Richtung A in 3 und 4), gleitet zunächst der Spannkeil 16 mit beiden Kufen 36, 38 unter dem Abdeckteil 18 weg und hebt dieses gleichzeitig an, wie oben bereits beschrieben. Stößt das Abdeckteil 18 mit seiner Oberseite 26 gegen die obere Wand des nicht dargestellten Hohlprofils, wird der Spannkeil 16 bei weiterer Ausübung der Zugkraft auf das Zugglied 32 unter Spannung gesetzt. Weist das Hohlprofil nicht an beiden gegenüberliegenden Seiten den gleichen Querschnitt auf, also insbesondere eine unterschiedliche Höhe, so wirkt diese Spannkraft nicht gleichzeitig auf beide Kufen 36, 38, sondern zunächst erfährt eine der Kufen einen größeren Widerstand als die andere. Ist dies beispielsweise die linke Kufe 36 in 4, bewirkt die weiter ausgeübte Zugkraft eine weitere Verschiebung der anderen rechten Kufe 38 in Richtung der Schweißfläche 14, bis ein Ausgleich der Differenz der Zugspannung auf beide Kufen 36, 38 stattgefunden hat. Das heißt, dass dieser Ausgleich der Zugspannung durch das Spiel der Kufen 36, 38 gegeneinander stattfinden kann. Dies ist ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Spannkeilen, die über ihre gesamte Breite starr ausgebildet sind und somit keinen Zugspannungsausgleich zulassen.
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Wird die Zugkraft weiter erhöht, findet schließlich ein Abreißen der Verbindung zwischen Zugglied 32 und Spannkeil 16 am Verbindungselement 52 statt, und zwar an Sollbruchstellen, die durch die Rahmenstege des rautenförmigen Verbindungselements 52 zwischen der jeweiligen Kufe 36, 38 und dem Zugglied 32 gebildet sind. Reißen diese Stege, wird die Zugkraft auf beide Kufen 36, 38 begrenzt, und die Kufen 36, 38 verbleiben in ihrer gespannten Position.
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In den 6 und 7 wird eine alternative Ausführungsform des Spannkeils 116 dargestellt, in der das rautenförmige Verbindungselement 152 zur Verbindung des Zugglieds 32 mit den Kufen 36, 38 vergrößert ist. Die Breite des Verbindungselements 152 ist in diesem Fall größer als der Abstand 40 zwischen den Kufen 36, 38. Daher ist das Verbindungselement 152 in eine rautenförmige Aussparung 154 zwischen den Kufen 36, 38 eingepasst, wobei die gegenüberliegenden Ecken des Verbindungselements 152 an den Punkten der maximalen Breite der Aussparung 154 an die Kufen 36, 38 angeformt sind. Die Größe der Aussparung 154 ist derart bemessen, dass das darin einliegende Verbindungselement 152 eine leichte Drehung innerhalb der Aussparung 154 bei einer parallelen Verschiebung der Kufen 36, 38 gegeneinander ausführen kann. Zwischen den Außenseiten des rautenförmigen Verbindungselements 152 und den Wänden, die die Aussparung 154 begrenzen, verbleibt somit ein leichter Zwischenraum, der diese Schwenkbewegung zulässt.
