DE4027935C2 - Klemmvorrichtung oder Klemmverbund - Google Patents

Klemmvorrichtung oder Klemmverbund

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Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung oder einen Klemmverbund.
Für eine feste Verbindung paralleler, genuteter bzw. hinterschnittener Wände mit zueinander gekehrten Auflageflächen und abseitigen Hinterflächen jenseits der Nut bzw. der Hinterschneidung ist es heute gefragt, eine montagefreundliche Verbindung so zu erhalten, dass man lohnintensive, spanabhebende Vorgänge im Bedarfsfall vermeidet und vorhandene Platten, insbesondere Profile, welche in gleicher Weise Wandflächen aufweisen, auf einfache Weise längs miteinander verbinden kann, vorzugsweise ohne jede Veränderung der äußeren Abmessung solcher Platten oder Profile.
Die DE-OS-195 363 beschreibt eine Plattenspanneinrichtung, die zur Befestigung von Platten in einer Nut dient. Die Länge der Nut einnehmende Spannbacken sind senkrecht zu den Seitenflächen verschiebbar, indem jede der beiden Spannbacken in einem Winkel zur Längsrichtung stehende Keilflächen besitzt, die auf den Keilflächen der anderen Spannbacke gleiten. Mittels eines Schraubenantriebs können die Spannbacken in Längsrichtung so gegeneinander verschoben werden, dass sie auseinander gespreizt werden und dadurch Platten zwischen der Spannvorrichtung und den Seitenwänden der Nut einklemmen.
Die DE-OS-38 03 292 beschreibt eine Klemmvorrichtung bestehend aus zwei Klemmelementen, die als U-artiges Profilschienenstück ausgebildet sind. Die beiden Klemmelemente sind in Kontakt zueinander entlang von winklig angeordneten Schrägflächen und werden durch das Anziehen einer durch beide Klemmelemente in Längsrichtung hindurch gleitenden Spreizschraube in Richtung senkrecht zur Längserstreckung der Klemmelemente auseinandergespreizt.
Für die einfache Kombinierbarkeit von sogenannten Profilstäben ist die vorliegende Erfindung von besonderer Bedeutung.
Die zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Mitteln des Anspruchs 1 für eine Klemmvorrichtung gelöst, die durch zwei im wesentlichen gleiche Klemmelemente gebildet ist. Ein nebengeordneter Anspruch betrifft einen Verbund paralleler Platten bzw. Profile mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung.
Die Erfindung gestattet, die eingangs erwähnten Wände bzw. Profile, insbesondere Profilstäbe, in einfacher Weise miteinander zu verbinden. Dazu wird die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung von einer Stirnseite her in Nuten oder Schlitze von Wänden oder Profilen geführt und von der gleichen Stirnseite her z. B. mit einem Schraubschlüssel so verspannt, dass senkrecht zur Längsrichtung die Klemmelemente die Wände bzw. Profilflächen zusammenpressen und so miteinander verbinden.
Weiterbildende Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beansprucht und im folgenden auch der Beschreibung zu entnehmen.
Fig. 1/2 stellt eine erste Ausgestaltung der Erfindung dar, wobei in Fig. 1 gestrichelt noch eine Ausführungsvariante an­ gedeutet ist, bei der die Wände Teile eines Profils sind.
Fig. 3, 4, 5 zeigen eine andere Ausgestaltung des Klemmelements mit axial kürzerer Baulänge der Klemmvorrichtung für den Klemm­ verbund eines Profilstabs mit einer Wandplatte.
Fig. 6, 7 zeigen die Anwendung der Erfindung für den Verbund, auch unter­ schiedlicher Profilstäbe.
Die Figuren im Einzelnen
In Fig. 1 ist ein Schnitt gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2 dargestellt und in Fig. 2 eine teilweise geschnittene Drauf­ sicht in Richtung des Pfeiles II und gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.
Die Wände 1, 2, die miteinander zu verbinden sind, haben Aufla­ geflächen 3, 4 bzw. Hinterflächen 5, 6 und in die Nuten oder Ab­ stände 7, 8 werden die länglichen Profilschienenstücke 10 oder 11 T-förmiger Querschnittsgestalt hintereinander eingeschoben.
Diese haben je ein Mittelteil 10' oder 11' und ein querliegendes Kopfstück 12 oder 13.
Vor dem Einschieben werden diese beiden Profilschienenstücke um 180 Grad räumlich zueinander um eine Längsachse 25 ver­ schwenkt, wodurch sie räumlich sozusagen zusammenpassen, in­ dem ihre Schrägflächen 14, 15 aufeinander zu liegen kommen. Diese beiden nahezu identischen Teile haben nach diesem Ver­ schwenken ihre Kopfstücke 12, 13 einander gegenüberliegend, wenn man in axialer Richtung draufblickt, wie das auch aus der Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Die Kopfstücke der beiden Profil­ schienenstücke liegen dann auf den Hinterflächen 5, 6 der Nut bzw. der Hinterschneidung 7, 8.
Beide Klemmelemente sind im Wesentlichen gleicher Außengestalt, aber die Bohrung im Mittelteil hat in einem Profilschienen­ stück 10 ein Gewinde 22' und ist im anderen Profilschienenstück 11 von größerem Durchmesser, sodaß der Schaft einer Längsschraube 18 mit Spielabstand d durchgeführt werden kann, damit dieser in das Gewinde 22' des ersten Profilschienenstücks 10 eingreift. Der Kopf 19 der Längsschraube 18 liegt auf der Stirnfläche 20 des Klemmelements 11 auf der Einschiebeseite 21. Er hat einen Innensechskant.
Diese einschiebeseitige Stirnfläche 20 kann dabei mit der ebenen Einschiebeseite 21 bündig abschließen oder auch noch tiefer gesetzt sein, so daß der Schraubenkopf 19 ganz in der Wand 1, 2, d. h. in die Nuten 7, 8 axial eintaucht. Die Schräg­ flächen 14, 15 liegen satt aufeinander; vorher werden die Elemente 10, 11 jedoch unter Spiel locker in die Nuten ein­ geführt und erst wenn die Schraube 18 ins Gewinde 22 greift und angezogen wird, (wobei der Schraubenkopf 19 gegen die Stirnfläche 20 aufliegt und auch dort angepreßt wird), kommen die Flächen 14, 15 in Berührung und verschieben sich dabei aufeinander gleitend in minimaler Weise so, daß die Kopf­ stücke 12 und 13 an die Außenflächen 5, 6 sich anlegen und nach Anlage wird mit einer bestimmten Kraft die Schraube 18 angezogen, so daß die Haftreibung ausreicht, um den Verbund zu erhalten.
Wenn man den Winkel ε (Epsilon) kleiner macht ist die benö­ tigte Anzugskraft der Schraube geringer. Doch werden dann die Kräfte unsymmetrischer und der Verbund evtl. unsicherer. Die T-förmigen Profileisenstücke 10, 11 werden in Längsrich­ tung eingeschoben, zuerst das von der Einschiebeseite absei­ tige Teil 10, welches das Gewinde 22' aufweist.
Nach Einführen des anderen Teils 11, dessen Bohrung eine we­ sentlich, um 2d größere lichte Weite hat als dem Schraubenaußendurch­ messer (Kerndurchmesser) entspricht, wird die Schraube 18 ein­ gesetzt und die Befestigung und Verbindung der Wände oder Pro­ file miteinander geschieht auf einfache Weise.
In Fig. 1 ist eine zweite Anwendungsvariante gezeigt, wo die miteinander zu verbindenden Wände zum Teil zu einem Vierkant­ profil gehören.
Das gestrichelt angedeutete Profil 30 weist kleinere Nuten auf, als sie den voll gezeichneten Kopfstücken 12, 13 entsprechen! Prinzipiell können sie aber ebenso zur Aufnahme entsprechender Kopfstücke erfindungsgemäß verwendet, vorgesehen werden.
Denn die Wände 1, 2 können auch Teile eines stranggepreßten Profils 30 sein, wie das die Fig. 5, 6 ja auch praktisch zeigen. Bei solchen Profilen, insbesondere Profilstäben, die im allgemeinen von rechteckiger oder quadratischer Querschnittsgrundform sind und aus Aluminium bestehen, im sogenannten Strangpreßverfahren hergestellt, sind oft in den Seitenmitten dieser Grundflächen Nuten oder Ausnehmungen vor­ gesehen, welche durch die Hohlgestalt dieser Profile (s. a. 31 bis 35 in Fig. 6/7) sogenann­ te hinterschnittene Räume im Innern des Profils aufweisen. Diese hinterschnittenen Räume 9 sind wie eine Nutverbreiterung hinter der Profilseitenwand im Inneren des Profils und in die­ se verbreiterten Nuträume oder Hinterschneidungsräume 9 greifen die Kopfstücke 12, 13 der erfindungsgemäßen Klemmelemente ein. Ein Klemmelementenpaar ist, z. B. mit der Längsschraube zuvor locker zu­ sammengekoppelt, so gestaltet, daß es mit je einem Kopf jeweils in die gegenüberliegenden Nuträume 7, 8, 9 greift, unter Formschluß, so daß die Unterflächen 16, 17 der Kopfstücke 12, 13 auf den Hinterflächen 5, 6 der Wände 1, 2, die dann ja Profilelement-Teile sind, auflie­ gen.
Die Fig. 3, 4, 5 zeigen eine andere, vorteilhafte Ausgestal­ tung der Klemmelemente bzw. einer Klemmvorrichtung 10 + 11, in­ dem die Ansichten der Fig. 3 und 5 den Pfeilen III und V der Fig. 4 entsprechen. Das Hauptmerkmal dieser Ausführungs­ variante ist die Z-förmige Absetzung der Schrägflächen 14, 15, so daß die Endflächen 14a, 14b auf 15a, 15b zu liegen kommen. Sie sind auch axial nahe zusammengerückt, unter sich parallele Ebenen zueinander, so daß der Schrägungswinkel ε (Epsilon) eingehalten wird. Die Mittelflächen 14c und 15c haben einen etwas größeren Abstand voneinander, weil es darum geht, das Gleiten auf den Flächen 14a, 15a; 14b, 15b zu gewährleisten. Im Bereich der Zwischenflächen 14c, 15c durchgreift die Schraube 18 mit ihrem Schaft die Bohrung die um den Spielabstand 2d größer als deren Schaftdurchmesser ist, im oberen Klemmelement 11, während die kleinere Bohrung 22 mit dem Gewinde 22'/in 10 die Schraube aufnimmt. Es wird nicht nur eine axial kürzere Bauweise erreicht, gegen­ über dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2, sondern dadurch, daß die Kopfstücke 12, 13 nicht nur axial näher zusammenge­ rückt sind, sondern sogar einander überlappen, d. h. gegenüber­ liegen und damit von beiden Seiten auf die zu verbinden­ den Teile an der gleichen Stelle Druck ausüben, wird die Kraft­ verteilung besser symmetriert.
Die Unterflächen 16, 17 der Kopfstücke 12, 13 sind vorteilhafterweise zusätzlich aufgerauht, z. B. durch eine Textur (mechanische Einprägung) in der Fläche. Diese axial kürzere Gestalt der Profilschienenstücke 10, 11 eignet sich noch bes­ ser zum Kaltschlagen als Massenteil, wobei die beiden Ele­ mente 10 und 11 aus dem gleichen Werkzeug kommen können, wobei die Innenbohrung mit dem Durchmesser gemäß 22 vorzu­ sehen sind und das obere Element 11 noch aufgebohrt werden muß auf den Durchmesser gemäß 22 plus 2d und im unteren ohnehin das Gewinde 22' nachzuschneiden ist. Diese aus Stahl kalt geschla­ genen Teile mit der Stahlschraube zusammen ergeben eine gute Klemmkombination über die Haftreibung auf Aluminiumflächen von Strangpreßprofilen, insbesondere noch wenn sie, wie eben erläutert, aufgerauht sind an den Kontaktflächen.
Während in der Fig. 1 der Kopfquerschnitt trapezförmig ist, zeigt Fig. 5 eine den Nuten angepaßte Form der Kopfstücke 12, 13. Selbstverständlich sind auch hier die beiden Elemente um die Achse 25, die hier im Wesentlichen mit der Achse der Schrau­ be 18 übereinstimmt, um 180 Grad verschwenkt, dargestellt, so wie sie einbaufertig vormontiert sind, als Klemmvorrichtung. Ersichtlich sind die Querschnittskombinationen der Fig. 6 oder 7 mit diesen Elementen z. B. nach den Fig. 1 und 2 oder nach den Fig. 3, 4, 5 zu einem Verbund ausreichender Festig­ keit kombinierbar. 10, 11 kann auch aus Leichtmetall geschlagen sein. Wie Fig. 3/4 zeigt, hat das Kopfstück 12 oder 13 die gleiche axiale Länge L wie die gegenüberliegende Stirn 10"/11" des Mit­ telteils 10' oder 11', welche jeweils nicht spitz ausläuft, sondern im Stirnbereich 39 abgerundet ist. Diese Gestaltung ist fertigungsfreundlicher, insbesondere für die Herstellung durch Kaltschlagen aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung. Der Winkel ε ist hier etwa 30°. Die Länge L beträgt etwa 2/3 der Gesamtlänge einer erfindungs­ gemäß verschraubten, durch zwei Klemmelemente gebildeten Klemm­ vorrichtung (10 + 11).
Die abgesetzte Mittelfläche 14c; 15c verläuft etwa senkrecht zu den Tragflächen 14a, 14b; 15a, 15b. Alle diese Flächen laufen mit voller Breite b des Mittelteils von der Außenfläche 12', 13' des Kopfteils bis zur Stirn 10", 11" durch. Die Mittelfläche 14c, 15c endet kurz vor den Unterflächen 16, 17 der Kopfstücke.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel eines Klemmverbunds der Fig. 3 bis 5 ist nur in Fig. 5 das volle Profil 30 gezeigt. Während man in Fig. 4 die Wand 1 dieses Profils noch als Teilschnitt sieht, ist in Fig. 3 nur die Klemmvorrichtung für den Verbund dargestellt: 10 + 11 mit 18.

Claims (17)

1. Klemmvorrichtung, umfassend zwei jeweils mindestens eine ebene Schrägfläche (14, 15) aufweisende Klemmelemente, die als T-artiges Profilschienenstück (10, 11) ausgebildet sind, das jeweils ein Kopfstück (12, 13) mit einer Anlagefläche (16, 17) sowie ein Mittelteil (10', 11') aufweist, wobei eine Stirnfläche (20) und die mindestens eine ebene Schrägfläche (14, 15) auf dem Mittelteil (10', 11') vorgesehen ist und die mindestens eine Schrägfläche (14, 15) unter einem spitzen Winkel zu der Anlagefläche (16, 17) der Kopfstücke verläuft, so dass bei einem aneinander pressen der Schrägflächen von zwei Klemmelementen diese so aneinander entlang gleiten, dass Anlageflächen (16, 17) der Kopfstücke (12, 13) der zwei Klemmelemente aufeinander zu bewegt werden, und wobei im Bereich des Mittelteils (10', 11') jedes Klemmelements eine Bohrung senkrecht zur Stirnfläche vorgesehen ist.
2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (22) eines Klemmelements (10) ein Gewinde (22') aufweist.
3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Klemmelemente mit ihren Kopfstücken (12, 13) und mit ihrem Mittelteil (10', 11') jeweils um 180° räumlich zueinander um eine Längsachse (25) verschwenkt und in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, so dass die Anlageflächen (16, 17) der Kopfstücke zueinander gewandt sind.
4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verspannung durch eine Längsschraube (18), deren Kopf (19) auf einer Stirnfläche (20) des Mittelteils des einen Klemmelements aufliegt, welches eine Bohrung (22") mit Spielabstand (d) zur Längsschraube aufweist und ein Gewinde (22') für die Längsschraube im Mittelteil (10') des anderen Klemmelements vorgesehen ist.
5. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (19) der Längsschraube (18) auf der Einschiebseite aufliegt.
6. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (16, 17) der Kopfstücke zusätzlich aufgerauht sind.
7. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche von einer Außenfläche (12', 13') des Kopfstückes ausgeht.
8. Klemmvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Winkel (ε) der Schrägfläche zwischen 20° und 80°, vorzugsweise bei 30° bis 45° liegt.
9. Klemmvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (14, 15) vorzugsweise durch Z-förmige Unterteilung in zwei vorzugsweise parallele, ebene Tragflächen (14a, 14b) bzw. (15a, 15b) aufgeteilt ist.
10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Tragflächen beiderseits der Bohrung und axial nahe beieinander liegen.
11. Klemmvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (14 oder 15) oder eine der beiden Tragflächen (14a oder 14b; bzw. 15a oder 15b) mit der Breite (b) des Mittelteils sich als Vertiefung zentral schräg in das Kopfstück erstreckt, vorzugsweise bis zu dessen Außenfläche (12', 13').
12. Klemmvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (19) der Längsschraube (18) auf der Einschiebeseite die Einschiebefläche (21) der Wände (1, 2) axial nicht überragt, indem das Klemmelement in die Nuten (7, 8) axial tiefer eingeschoben ist.
13. Klemmvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung außer einer Stahlschraube (18) zwei Klemmelemente (10, 11) aus Stahl oder einer Leichtmetall-Legierung aufweist.
14. Klemmverbund umfassend eine Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie Profile (30) oder Wände (1, 2) mit zueinander gekehrten Auflageflächen (3, 4) und abseitigen Hinterflächen (5, 6), wobei die beiden Klemmelemente (10, 11) mit ihren Kopfstücken (12, 13) und mit ihrem Mittelteil (10', 11') jeweils um 180 Grad räumlich zueinander verschwenkt sind und die Anlageflächen (16, 17) der Kopfstücke (12, 13) fest auf den Anlageflächen (3, 4) und den Hinterflächen (5, 6) aufliegen.
15. Klemmverbund nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (30) rechteckig oder quadratisch geformt ist und in Seitenflächen Nuten oder Ausnehmungen (7, 8) aufweist, welche hinterschnittene Räume (9) im Inneren des Profils aufweisen.
16. Klemmverbund nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (7, 8) in den Mitten der Seitenflächen vorgesehen sind.
17. Klemmverbund nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände oder Profile aus stranggepresstem Aluminium bestehen.
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