DE2057826A1

DE2057826A1 - Hohlprofilkonstruktion

Info

Publication number: DE2057826A1
Application number: DE19702057826
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vogt
Original assignee: VOGT PATENTVERWERTUNGEN AG F
Current assignee: VOGT PATENTVERWERTUNGEN AG F
Priority date: 1969-12-05
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1971-06-16
Also published as: RO59136A2; FR2070747B1; OA03535A; NL7017846A; FI49205B; DE2057826C3; IL35750A0; SE359882B; FR2070747A1; YU295470A; GB1323737A; DE2057826B2; ZA708015B; SU431682A3; CH520881A; BE759864A; US3701553A; FI49205C; TR16831A; IL35750A

Description

Z if, νVHiW-^r AfßO

MÖNCHEN
Uopolostk.

Aktiengesellschaft fur Vogt-Patentverwertungen, Ihun (Schweiz)

Hohlprofilkonstruktion

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hohlprofilkonstruktion mit Höh lpr of ilen, deren Hohlraum mehreckigen Querschnitt aufweist, und mit mindestens einem in einem Profilende verspreizten Kopplungsaggregat.

Hohlprofile aus Metall oder Kunststoff mit rechteckigem Hohlraum v/erden als Bauelemente für verschiedenste Konstruktionen, z.B. Rahmen für Fenster und Türen, Gestelle und dergleichen verwendet. Bisher wurden solche Konstruktionen praktisch durchwegs als Schrauboder Schweiss kons truktionen ausgeführt. Do es sich meistens auch um kleine Serien oder gar um Einzelanfertigungen handelt, war die Hers te llung ar- : ■ ■

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be its intensiv und somit teuer.

Vorschläge zur Verbindung der Profile mittels in ihnen verspreizten Kopplungsaggregaten konnten aus verschiedenen Gründen nicht befriedigen. Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass in der Praxis die Masstoleranzen der Hohlprofilquerschnitte oft derart stark: streuen, dass eine genügende Spreizbarkeit normierter Kupplungsaggregate bei zugleich genügender Genauigkeit der Verbindung nicht erreichbar war.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, eine Hohlprofilkonstruktion mit spreizbaren Kupplungsaggregaten zu schaffen, die den praktischen Anforderungen genügt und Schweisskonstruktionen preislich erheblich zu unterbieten vermag. Die erfindungsgemässe Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsaggregat lose miteinander vereinigte, in mindestens zwei Richtungen je paarweise gegen Innenseiten der Hohlprofile verspreizte Flachprofile aufweist. Die lose Vereinigung der spreizbaren Flachprofile hat nicht nur den Vorteil, dass in allen Fällen, das heisst, auch bei stark unterschiedlichen Innenabmessungen der Ilohlprof ile, eine genügende Spreizung möglich ist, sondern dass auch die Herstellung der Aggregate aus sehr einfachen, billigen Stanz- und Drehteilen ermöglicht werden kann.

Es hat sich gezeigt, dass gewisse auf dem Markt befindliche Hohlprofi. Ie, die normalerweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitt des Hohlraums aufweisen, aus fabrikat ions technischen Gründen in den ticken, beziehungsweise in der oun;ae der üia_;;onalabstande zwischen Ecken sehr gering©, Abweichungen von den SoIl-

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massen aufweisen, während die Abmessungen an den ebenen innenflächen erhebliche Unters eil Ie de aufweisen können. Um daher in allen Fällen eine genaue Lage der Kupplungsaggregate in den Hohlprofilen und damit eine genau fluchtende Ausrichtung aneinanderstossender Profilenden zu erzielen, kann vorzugsweise für alle Fälle dafür gesorgt werden, dass die Kupplungsaggregate durch Abstützung in den Ecken .der Hohlprofile orientiert sind. In einer bevorzugten Ausführungsfora sind daher alle Fiachprofile durch in den Ecken des lichten Querschnitts der Hohlprofile anliegende Elemente in bestimmter Lage in äsn. Hohlprofilen orientiert.

Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in der Zeichnung dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Verbindungsstelle einer Konstruktion mit einseitig entferntem Hohlprofil in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Verbindungsstelle, Fig. 3 zeigt ein Detail des Kupplungsaggregates,

Fig. 4 zeigt die Teile eines Kupplungsaggregates in perspektivischer Einzeldarstellung,

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsfor-m im Schnitt, Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-tV in Fig. 5,

Fig. 7 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 6,

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Fig. 8 zeigt eine weitere Verbindungsstelle in räumlicher Darstellung,

Fig. 9 und 10 zeigen weitere Ausführungsvarianten im Schnitt und

Fig. 11 zeigt die Ausführung nach Fig. 10 in einem anderen Schnitt, teilweise in Ansicht.

Die Zeichnung stellt in Fig. 1-4 eine Eckverbindung einer Hohlkonstruktion dar. Die verwendeten hohlen Metallprofile 1, von welchen in Fig. 1 das eine dargestellt ist, weisen den aus Fig. ersichtlichen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Es steht eine grosse Auswahl solcher Hohlprofile mit verschiedener äusserer Form und mit normierten Innenabmessungen zur Verfugung. Das Hohlprofil 1 ist auf Gehrung geschnitten und soll mit einem entsprechenden auf Gehrung geschnittenen, in Fig. 1 nicht dargestellten Hohlprofil gleichen Querschnitts stumpf verbunden werden.

Zu diesem Zwecke dient ein in Fig. 1 in Teilansicht dargestelltes Kupplungsaggregat von L-Form. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, ist dieses Aggregat aufgebaut aus vier L-förmigen Flachprofilen, nämlich einem inneren Flacheisenwinkel 2, einem entsprechenden äusseren Flacheisenwinkel 3, einem unteren Flacheisenwinkel 4 und einem oberen Flacheisenwinkel 5. Die Winkel 4 und bestehen aus je zwei als einfache Stanzteile ausgebildeten und miteinander derart verschweissten, leicht gekröpften Schenkeln, dass die Aussenf lachen derselben in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Schenkel der Winkel 4 und 5 sind an ihren freien Enden mit je einem nach innen gebogenen Flansch 6 mit je zwei Löchern

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7 versehen. In diese Löcher 7 sind die umgebogenen Enden von Drähten 8 eingesteckt. Bei gemäss Fig. 1 vereinigten Teilen des Aggregats liegt jeder Draht an den beiden Kantenflächen aneinanderstossender Flacheisen der Winkel 2 bis 5. Mit den Innenseiten der beiden seitlichen Winkel 2 und 3 sind Blechhalter 9 verbunden, deren vorstehende Schenkel mit eingeprägten Nuten 10 versehen sind. In diese Nute 1 0 greifen Rippen 11 an den Stirnflächen von zentralen Spreizkörpern 12, so dass diese Spreizkörper an den Schenkeln der Winkel 2 und 3 gesichert und verschiebbar geführt sind. Wie Fig. 2 zeigt, ist der eine Spreizkörper 12 mit einer Gewindebohrung zur Aufnahme einer Spreizschraube 13 versehen, deren Spitze in eine Pfanne des anderen Spreizkörpers 12 greift. Zwischen den halbzylindrischen Aussenf lachen der Spreizkörper 12 und dem zwischen je zwei aneinanders tos senden Flacheisen 2-5 gebildeten Winkel ist je ein Spreizzylinder 14 lose eingesetzt. Wie in Fig. 1 angedeutet, sind die beiden Schenkel des zusammengebauten Kupplungsaggregats mittels eines Selbstklebebandes 15 zusammengehalten.

Die Erstellung einer Eckverbindung gemäss Fig. 1 erfolgt in der Weise, dass die zu verbindenden Hohlprofilenden auf Gehrung geschnitten werden, worauf mittels einer Lehre an der einen Seite jedes Hohlprofils 1 ein Loch 16 zur Aufnahme, der Spreizschraube 13 gebohrt wird. Der Winkel 2 ist mit entsprechenden Löchern 16' verseben. Das gemäss Fig. 1 beziehungsweise Fig. 2 zusammengebaute Aggregat wird jetzt in das eine Profilende eingeschoben, wir Fig. 1 zeigt. Dann wird dort die Schraube 13 eingeführt und ♦festgezogen. Dabei werden die beiden zentralen Spreizkörper 12 auseinandergetrieben, und die Spreizzylinder 14 nach aussen in

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die Ecken gepresst. Damit wird der eine Schenkel des Aggregates im einen Hohlprofil allseitig verspreizt. Die genaue Lage aller Flacheisen 2-5 wird dabei bestimmt durch praktisch spielfreie Anlage der Drähte 8 gegen die genaue Abmessungen aufweisenden Innenflächen des Hohlprofils in der Umgebung der Profilecken. Die Flacheisen 2-5 und Drähte 8 sind so bemessen, dass diese Teile in eingebautem Zustand gerade ohne Spiel in die Hohlprofile greifen, womit die Flacheisen bezüglich .der genau masshaltigen Profilecken genau orientiert sind. Zugleich ist eine erhebliche Spreizbewegung jedes Flacheisens möglich. Unebenheiten an den ebenen Innenflächen der Hohlprofile wirken sich daher auf die genaue Orientierung des Kupplungsaggregates in den Hohlprofilen nicht aus. Nach dem Festspreizen des einen Schenkels des Kupplungs· aggregates im einen Hohlprofil 1 kann das andere Hohlprofil aufgeschoben und in der beschriebenen Weise auf dem Kupplungsprofil verankert werden. Es ist natürlich auch möglich, vorerst beide Hohlprofile auf das Kupplungsaggregat aufzuschieben und dann erst die beiden Spreizschrauben einzuführen und festzuziehen.

Ausser der dargestellten L-Form sind andere zweckraässige Formen für das Kupplungsaggregat möglich, insbesondere T-Form, Kreuzform oder gestreckte Form. Die letztgenannte Form dient z.B. dem Einsetzen von mit besonderen Beschlägen, z.B. Schlössern, Bändern und dergleichen versehenen Hohlprofilstücken in die Konstruktion.

Die Ausführung der Teile 4 und 5 gemäss Fig. 1-4 hat den Vorteil, dass alle Winkel aus Flacheisen hergestellt werden können. Bei sehr grosser* Serien kann es jedoch vorteilhaft, sein, die Teile 4 und 5 einteilig zu stanzen, um die Verschweissung derselben zu

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vermeiden.

In den Fig. 5 bis 7 sind entsprechende Teile gleich bezeichnet wie in Fig. 1 - 4. Das Kupplungsaggregat verbindet bei dieser Ausführung nicht mehr zwei "aneinaders tos sende Profilenden, sondernist auf dem einen Profil befestigt und dient der Verbindung mit einem quer dazu liegenden Profil. Zwei gegenüberliegende Flacheisen und 3' sind durch ein Joch 20 zu einem U-förmigen Bügel vereinigt, der mittels Blechschrauben 21 mit dem durchlaufenden Profil 22 verschraubt ist. Die Übrigen Teile entsprechen den in den Fig. 1-4 gleich bezeichneten Elementen, wobei lediglich der weitere Uaterschied besteht, dass anstelle der halbzylindrischen Spreizkörper 12 Flacheisen 12' mit geschrägten Keilkanten vorgesehen sind. Zwischen die Spreizzylinder 14 und die Flacheisen 2' und sind dünne Haltebleche 23 eingelegt. Sie dienen, wie besonders Fig. 7 zeigt, der genauen Lagebestimmung der Teile 8 und 14, wenn dieselben mit je einem der losen Flacheisen 4 beziehungsweise 5 mittels Klebband 15 an einer oder zwei Stellen zu einer Einheit verbunden werden. Die Funktionsweise und Verwendung entspricht derjenigen nach Fig. -1 - A und bedarf keiner näheren Beschreibung. Zur Montage wird zuerst der Bügel 2' 20, 3¹ aufgeschraubt, dann werden zwei Vorbereitete Einheiten gemäss Fig. 7 seitlich eingeschoben, dann das Profil 1 aufgesteckt und schliesslich die Schraube 13 eingeführt.

Fig. 8 zeigt eine Anwenaüngsmöglichkeit von Kupplungsaggregaten gemäss Fig. 5 - 7, wobei sechs solcher Aggregate auf die Flächen eines Würfels geschraubt sind und der Verbindung, von 6 Profilen dienen.

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Fig. 9 zeigt eine Ausführungsvariante für besonders schmale Profile. Anstelle der sonst üblichen zwei Spreizkörper ist nur ein Spreizkörper 12' vohanden, der auf zwei Spreizzylinder 14 wirkt. Diese spreizen die Flacheisen 4 und 5 und drücken zugleich gegen das Flacheisen 3, während die Schraube 13 das Flacheisen 2 gegen die Profilwand presst.

Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsvariante, ebenfalls mit besonders schmalen Profilen, und die sich in der Art der Spreizvorrichtung von den übrigen Ausführungen unterscheidet. Es handelt sich um eine Eckverbindung, wobei gemäss Fig. 1-4 vier Flacheisen 2, 3, 4¹ und 5' vorhanden sind, die je einen Winkel bilden, wie Fig. 11 andeutet. Zwischen die Flacheisen 4' und 5' ist ein Flacheisenwinkel 24 eingesetzt, der mit Pappen 25 in Schlitze 26 der Flacheisen 4· und 5' greift. Das Flacheisen 24 hängt nur an den Enden durch schwache Stege 27 zusammen und weist sonst auf der ganzen Länge einen Schlitz 28 auf. Die Spreizschrauben 13' weisen eine konische Schulter 29 und einen Fortsatz 30 auf. Die konische Schulter greift bei gespreiztem Kupplungsaggregat in eine runde Erweiterung 31 des Schlitzes 28 und spreizt Ober- und Unterteil des Flacheisens 24 und damit die Flacheisen 4' und 5'. Zugleich werden durch die Schraube 13' selbst die Flacheisen 2 und 3 gespreizt.

Es sind weitere Ausführungsvarianten möglich. Anstatt die Orientierungselemente als besondere, lose mit den Teile 4 und 5 vereinigte Drähte auszubilden, könnten sie gegebenenfalls mit den Teilen 2 bis 5 verbunden sein, oder mit denselben aus einem Stück bestehen. Es ist z.B. denkbar, Flacheisen 2 - 5 zu ver-

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li, deren aussehe Kanten wie die Drähte 8 beim Ausführungsbeispiel praktisch spielfrei in die Ecken der Hohlprofile 1 greifen. Das ist allerdings nur möglich, wenn die Kanten auf bestimmten Strecken weggestanzt sind, so dass nur noch einzelne Orientierungszähne stehen bleiben, wobei die Orientierungs zähne der seitlichen Winkel 2 und 3 in Lücken zwischen den Orien tierungszähnen der Winkel 4 und 5 greifen müssen.

Entsprechende Konstruktionen sind denkbar für Hohlprofile mit beliebigem mehreckigem, z.B. dreieckigem oder sechseckigem, Querschnitt.

Die Teile 8, 12 und 14 könnten audh in gemeinsamen Käfigen beweglich statt mittels Klebeband zusammengehalten sein, um die Montage zu erleichtern. Diese Teile können auch andere Querschnitte aufweisen, z.B. dreieckige Querschnitte. Es ist auch möglich, je zwei Spreizzylinder 14 durch eine elastische einwärts gewölbte Brücke zu vereinigen und die Spreizkräfte der Schraube 13 auf die Scheitel dieser Brücken wirken zu lassen. In diesem Falle können je zwei den Zylindern 14 entsprechende Teile und die sie verbindende Brücke einteilig als gezogenes Profil oder Stanzteil ausgebildet sein. ·

Die Hohlprofilkonstruktion kann auch so ausgebildet sein, dass auf einem tragenden Innenprofil z.B. aus Stahl ein volles Ver.-kleidungsprofil z.B. aus Aluminium oder Kunststoff aufgezogen ist. Das Innenprofil könnte dabei z.B. den Querschnitt nach Fig. 6 aufweisen und mit einem beliebigen Vollprofil umkleidet

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sein. Dabei wird das Innenprofil vorzugsweise in den Ecken im Bereiche der Spreizzylinder 14 geschlitzt und damit leicht dehnbar gemacht, so dass es sich beim Spannen des Kupplungsaggregates gegen das Verkleidungs profil anlegt und dasselbe zentriert. Das Verkleidungs prof il ist auch mit Oeffnungen versehen, durch welche die Schrauben 13 eingeführt und festgezogen werden können. Diese Ausführung erlaubt eine sehr einfache, rationelle Herstellung, indem Vollprofile ineinandergeschoben und mittels Kupplungsaggregaten verbunden werden können.

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Claims

PATEBTANSPRÜECHE:

1) jEohlprofilkonstruktion mit Hohlprofilen, deren Hohlraum mehreckigen Querschnitt aufweist, und mit mindestens einem in einem Profilende verspreizten Kupplungsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsaggregat lose miteinander vereinigte, in mindestens zwei Richtungen je paarweise gegen Innenseiten der Hohlprofile (1) verspreizte Flachprofile (2 - 4) aufweist.

2) Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Flachprofile (2-4) durch in den Ecken des lichten Querschnitts der Hohlprofile (1) anliegende Elemente (8) in bestimmter Lage' in den Hohlprofilen orientiert sind.

3) Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente mit den Flachprofilen (2 - 4) verbunden sind oder mit denselben aus einem Stück bestehen, oder dass lose Elemente (8) vorgesehen sind.

4) Konstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachprofile (2 - 4) rechteckigen Querschnitt aufweisen, und dass je ein Element (8) mit kreisrundem Querschnitt zwischen benachbarten Kantenflächen zweier Flachprofile (2 - 4) lose angeordnet sind.

5) Konstruktion nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass Flachprofile (2, 3) an den Enden des Aggregats Flansche (6) mit Löchern aufweisen, in welche Löcher umgebo-

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gene Enden der Elemente (8) eingreifen.

6) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachprofile (2 - 4) als Stanzteile aus Flacheisen ausgebildet sind oder aus solchen bestehen.

7) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachprofile (2 - 4) der Form einer Verbindungsstelle der Konstruktion entsprechende Form aufweisen, zum Beispiel L-, T-, oder Kreuzform.

8) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in die zwischen benachbarten Flachprofilen (2 - 4) gebildeten Winkel zylindrische Spreizkörper (14) eingesetzt sind, die auf zentrale, mittels Schraube betätigbare Spreizkörper (12, 12') aufliegen.

9) Konstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zentralen Spreizkörper (12) in an gegenüberliegenden Flachprofilen (2, 3) angebrachten Haltern (9) geführt sind.

10) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Flachprofile (2¹, 3') durch ein Joch (20) zu einem U-förmigen Bügel verbunden sind, der an der .Aussenseite eines durchlaufenden Profils befestigt

■ ist.

11) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1-9, wobei je eine Einheit aus einem Flachprofil (4 bzw. 5) zwei zylindrischen

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Spreizkörpern (14), einem zentralen Spreizkörper (12¹) und zwei Orientierungselementen (8) gegenseitig beweglich zusammengehalten, z.B. mittels Klebeband (15) zusammengebunden und zwischen die beiden anderen Flachprofile (2¹, 3¹) eingeschoben sind.

12) Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von zylindrischen Spreizkörperη (14) und ein auf sie wirkender zentraler Spreizkörper (12¹) vorgesehen ist.

13) Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei gegenüberliegende Flachprofile (4·, 5¹) ein geschlitzter spreizbarer Steg (24) eingesetzt ist, der im Bereiche einer konischen Spreizschulter (29) mindestens einer Spreizschraube (13') liegt, welche die beiden anderen Flachprofile (2, 3) direkt spreizt.

14) Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinandergeschobene Hohlprofile vorgesehen sind, von welchen-die inneren mittels Kupplungsaggregaten verbunden sind und im Bereiche der Kupplungsaggregate durch Längsschlitzung spreizbar gemacht und unter dem Druck der Kupplungsaggregate gegen die äusseren Hohlprofile angelegt sind.

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