DE2315380C2 - Verbindung für Hohlprofilabschnitte und Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindung - Google Patents

Description

a) das Verriegelungselement (5) ist T-förmig ausgebildet und besteht aus zwei im Querschnitt etwa L-förmigen, mit ihren kurzen, den Kopfteil (3) bildenden Schenkeln (9) einander abgewandten Außenriegeln (6) sowie einem querschnittsmäßig annähernd rechteckigen Mittelriegel (7);

b) das Verriegelungselement (5) ist derart in eine Öffnung (18) des Längsholms (1) einführbar, daß sein Schaftteil (4) nach außen vorkragt;,

c) der Schaftteil (4) ist durch Eindrücken einer aus der umfangsseitigen Wand des Querholms (2) ausgesparten Zunge (19) in eine Vertiefung (15) des Schaftteil (4) im Querholm (2) festlegbar;

d) der Mittelriegel (7) ist in der Einbaulage durch seitliche nockenartige Vorsprünge (11) und entsprechende Ausnehmungen (13) mit den langen Schenkeln (8) der Außenriegel (6) verbunden.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Endabschnitt des Querholms (2) zwei Zungen (19) diametral gegenüberliegend aus der umfangsseitigen Wand ausgespart sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Zungen (19) zur Längsmitte des Querholms (2) gerichtet ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nockenartigen Vorsprünge (11) bzw. die entsprechenden Ausnehmungen (13) im Querschnitt etwa halbrund bemessen sind und sich im Endbereich des Schaftteils (4) über die gesamte Tiefe (x) des Mittelriegels (7) bzw. der Außenriegel (6) erstrecken.

5. Verbindung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelriegel (7) mindestens im Bereich des Kopfteils (3) an beiden Querkanten (16) keilförmig abgeschrägt ist.

6. Verbindung nach Anspruch 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens auf einer Stirnseite (14) des Mittelriegels (7) im Bereich zwischen den kurzen Schenkeln (9) und den nockenartigen Vorsprüngen (11) eine taschenartige Vertiefung (15) vorgesehen ist.

7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenartige Vertiefung (15) im vertikalen. Querschnitt etwa dreieckig ausgebildet ist.

8. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge (z)der kurzen Schenkel (9) annähernd der Wandstärke der Hohlprofile entspricht.

9. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der langen Schenkel (8) etwa der Stärke des Mittelriegels (7) entspricht.

10. Verbindung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Querkanten (17) der langen Schenkel (8) abgeschrägt sind.

11. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einführen der kurzen, Bestandteil des Kopfteils (3) bildenden Schenkel (9) der Außenriegel (6) durch die radiale Öffnung (18) in den Innenraum des Längsholms (11) der Mittelriegel (7) zwischen die langen Schenkel (8) der Außenriegel (6) bis zum Einrasten der seitlichen Nocken (11) in die ihnen zugeordneten Ausnehmungen (13) eingetrieben, darauf ein Endabschnitt des Querholms (2) bis zur Anlage seines Stirnflächenbereichs (21) am Umfang des Längsholms (1) über den Schaftteil (4) geschoben wird und anschließend die im Querholm (2) ausgesparten Zungen (19) in die Vertiefungen (15) des Mittelriegels (7) eingedrückt werden.

Die Erfindung geht aus von einer Verbindung für HohlproFiiabschnitte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und der durch die FR-PS 21 22 006 bekanntgewordenen Art.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Arbeitsverfahren zum Herstellen einer derartigen Verbindung.
Konstruktionselemente aus Hohlprofilen haben in der Praxis deshalb eine große Verbreitung gefunden, weil sie einen hohen Verformungswiderstand im Verhältnis zum laufenden Metergewicht besitzen. Ihre Verwendung ist aber dann mit Schwierigkeiten bzw. Unzulänglichkeiten verbunden, wenn Hohlprofilabschnitte zug- und druckfest miteinander verbunden werden sollen. Insbesondere dort, wo Profillängsholme und senkrecht dazu angeordnete Profilquerholme aneinander zu schließen sind, hat man bislang bevorzugt Schweiß-, Schraub- oder Nietverfahren angewendet. Da diese Verfahren in der Regel jedoch nur von Fachkräften ausgeführt werden können, sind sie zwangsläufig personal-, material- und zeitaufwendig, zumal während der Montage häufig auch noch zusätzliche mechanische Nachbearbeitungen notwendig werden.

Um diesen Mängeln zu begegnen, hat man auch schon Verbindungen für Hohlprofilabschnitte vorgeschlagen, bei denen keine Schweiß- oder Nietarbeiten erforderlich sind. Diese Vorschläge beruhen aber entweder auf das Zusammenwirken von Klemm- und Schraubelementen (FR-PS 2122 006, FR-PS 15 96 253, GB-PS 10 81 548) bzw. auf das Zusammenwirken von Kiemmund Keilelementen (DE-PS 5 96 613). Derartige Verbindungssysteme erfordern mithin zwangsläufig Öffnungen in den Wänden der miteinander zu verbindenden Hohlprofile zwecks Zugänglichkeit der Schraubelemente oder solche Relativzuordnungen der Hohlprofile, daß ihre Innenräume von den Stirnseiten her zum Einbringen der Verbindungseinzelteile zugänglich sind.

Auf diese Weise sind aber nur Eckverbindungen möglich. Geländerformationen können mit diesen Verbindungselementen nicht hergestellt werden.

Eine Verbindung, die auch ohne Schraubelemente auskommt, offenbart die US-PS 28 61 659. In diesem Fall ist aber ebenfalls nur eine Eckverbindung möglich, da ansonsten der winkelförmige Einsatzkörper nicht in die Hohlprofile eingesetzt und die aus den Wänden der Hohlprofile ausgesparten Zungen nicht in die entspre-

chenden Ausnehmungen des Einsatzkörpers hineingedrückt werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Bauart insoweit zu verbessern, daß unter Beibehaltung einer zug- und druckfesten, ohne Schweiß- und Nietarbeiten auskommenden Verbindung darüberhinaus noch erreicht wird, daß auch ohne die Notwendigkeit von Schraubarbeiten eine sehr einfache Konstruktion möglich ist

Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

In den Unteransprüchen 2 bis 10 sind für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht, während im Anspruch 11 ein Arbeitsverfahren zur Herstellung der Verbindung beansprucht ist, wobei die Aufgabenlösung und die Merkmale der Unteransprüche teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Die Entwicklung der Erfindung, ausgehend von dem zu verbessernden, im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die FR-PS 21 22 006 bekanntgewordenen Stand der Technik über die auf diesen Stand der Technik spezifizierte Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Lösungsmitteln, ist nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil zu dieser Aufgabenlösung beim Stand der Technik keine ausreichend technischen Hinweise zu erkennen sind. Zwar sind teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik nicht geeignet, die Erfindungshöhe für äich allein zu begründen (Überschneidungen mit dem Stand der Technik gemäß der US-PS 28 61 659), während andere Überschneidungen mit dem Stand der Technik (jene mit der GB-PS 10 81 548 bzw. mit der DE-PS 5 96 613) auch für sich allein die Erfindungshöhe begründen können. Jedoch ist vor allem die Erfindungshöhe durch das gesamte Gestaltungsprinzip gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 begründet

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle zur Verbindung zählenden Elemente im Vorhinein gefertigt bzw. vorbereitet sind, so daß die eigentliche Montage ohne besondere Hilfsmittel und Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden kann. Abgesehen von dem Eindrücken der Zunge aus der umfangsseitigen Wand eines Querholms in die Vertiefung des Schaftteile, das jedoch mit einfachsten Mitteln durchgeführt werden kann, liegt eine reine Steckverbindung vor. Ohne nieten, schrauben oder schweißen zu müssen, werden alle Elemente zusammengefügt und zug- und druckfest miteinander verbunden. Die geometrische Ausbildung des Verriegelungselements hängt dabei von der Art des Querschnitts des jeweils verwendeten Hohlprofils ab. Es können sowohl Vierkant- als auch Rundprofile verwendet werden. Aber auch andere Querschnittsprofile sind denkbar. Ferner ist der Winkel, in welchem der Querholm auf den Längsholm auftrifft, im Grunde nebensächlich. In der überwiegenden Merhzahl der Einsatzfälle wird aber eine Verbindung derart erfolgen, daß der Querholm annähernd im rechten Winkel auf den Längsholm auftrifft. Auch kann die Anzahl der Querholme beliebig sein, die an einem Längsholm befestigt werden sollen. Die radiale öffnung im Längsholm bzw. bei mehreren Querholmen die radialen öffnungen werden im Vorhinein ausgestanzt, desgleichen die Zungen in den Querholmen.

Das Verriegelungselement liegt ebenfalls als fertiger Bauteil vor und wird mit seinem Kopfteil hinsichtlich seiner drei Einzelteile nacheinander in den Innenraum des Längsholms eingeführt Durch die nut- und federartige Verzahnung der drei Einzelteile ist nach dem Einführen in den Längsholm eine Relativbewegung dieser Teile ausgeschlossen. Danach wird der Querholm über den Schaftteil des Verriegelungselements geschoben, bis sein Stirnflächenbereich am Umfang des Längsholms anliegt Im Anschluß daran erfolgt das

Eindrücken der umfangsseitigen Zungen des Querholms in die Vertiefungen des Schaftteils.

Für die erfindungsgemäße Verbindung werden keine Fachleute benötigt, wie sie z.B. für Schweißarbeiten unbedingt notwendig sind. Mithin gelangen auch die hies für bislang aufgewendete Zeit, das Können eines oder mehrerer Schweißfachleute und die Einrichtungen für Schweißarbeiten in Fortfall. Der Aufwand wird demzufolge erheblich gesenkt Es werden darüber hinaus keine Gefügeveränderungen in den hoch beanspruchten Verbindungspunkten zwischen den Holmen hervorgerufen. Dadurch erfolgt auch keine Schwächung dieser Stellen.

Ferner ist es von Vorteil, daß bei der Montage keine spanabhebende Bearbeitung erfolgt Lediglich bei der Herstellung sind Stanz- bzw. Preß- oder Schmiedearbeiten notwendig. Da diese aber im Vorhinein durchgeführt werden, können sie auch unabhängig vom Montageort im Zuge einer Mehrfachbearbeitung zu gleicher Zeit erfolgen. Somit ist eine erhebliche Einsparung an Zeit, Material und Personal erzielbar.

Die das Verriegelungselement bildenden Riegel können durch Pressen, Gießen oder Schmieden hergestellt und ohne besonderes Fachwissen nacheinander in die Einbaulage eingeführt werden. Eine Fehlanordnung ist praktisch ausgeschlosser., da ihre Gebrauchlage klar umrissen ist. Die geometrischen Außenabmessungen entsprechen dabei den Innenabmessungen der jeweils verwendeten Hohlprofile und zwar mit möglichst geringem Spiel, so daß eine stramme Sitzpassung erreichbar ist.

Nach dem Einführen des Verriegelungselements mit seinem Kopfteil in den Längsholm ist es über die nockenartigen Vorsprünge und die entsprechenden Ausnehmungen hinsichtlich seiner Einzelteile miteinander in Längsrichtung derart verriegelt, daß ein Selbstlösen ausgeschlossen ist. Aufgrunddessen ist es bei der Montage auch möglich, bei mit einem längeren Längsholm zu verbindenden mehreren Querholmen zunächst sämtliche Verriegelungselemente in die entsprechenden radialen Öffnungen des Längsholms einzuführen und dann erst die Querholme auf die Schaftteile der Verriegelungselemente aufzusetzen.

Dies dürfte insbesondere bei längeren Geländern oder ähnlichen Konstruktionen von besonderem Vorteil sein, weil hierdurch auch der Einsatz von Personal auf ein Minimum begrenzt wird.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 in Explosionsdarstellung eine Verbindung für Hohlprofilabschnitte;

F i g. 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung ein hinsichtlich seiner Einzelteile auseinandergezogenes Verriegelungselement und
Fig.3 einen bereichsweisen vertikalen Längsschnitt

durch einen Querholm und ein Verriegelungselement.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Längenabschnitt eines Profillängsholms aus einem quadratischen Vierkanthohlprofil bezeichnet. Der Längsholm kann beispielsweise Bestandteil eines Sicherheitsgeländers oder eines Palettenrahmens sein. Mit 2 ist der Endabschnitt eines Profilquerholms aus einem ebenfalls quadratischen Vierkanthohlprofil bezeichnet, der annähernd im rechten Winkel mit dem Profillängsholm 1 verbunden werden soll.

Zur Verbindung des Längsholms 1 mit dem Querholm 2 ist ein T-förmiges, einen Kopfteil 3 und einen Schaftteil 4 aufweisendes Verriegelungselement 5 vorgesehen. Dieses setzt sich aus zwei L-förmigen Außenriegeln 6 und einem stegartigen, etwa rechteckigen Mitteiriegel 7 zusammen.

Die F i g. 2 läßt in vergrößerter Darstellung näher die Ausbildung des Verriegelungselementes 5 erkennen. Die L-förmigen Außenriegel 6 besitzen einen langen Schenkel 8 und einen kurzen Schenkel 9. Die Tiefe χ beider Schenkel entspricht dabei im wesentlichen dem lichten Abstand der Innenwände der Profile. Die Breite y des kurzen Schenkels entspricht annähernd dem lichten Abstand der Innenwände des Längsholms 1, während die freie Länge ζ etwa gleich der Wandstärke der Profile bemessen ist Die Länge 1 des langen Schenkels 8 beträgt etwas mehr als die Breite y des kurzen Schenkels 9.

Die Außenriegel 6 sind mit ihren kurzen Schenkeln 9 einander abgewandt angeordnet Zwischen diese Außenriegel ist zum Zwecke der Verriegelung der Mittelriegel 7 einfügbar, der im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist Der Mittelriegel besitzt im Schaftteil 4 auf seinen Seitenflächen 10 nockenartige, im Querschnitt halbrunde Vorsprünge 11, die sich über die gesamte Tiefe des Mittelriegels erstrecken. Die Tiefe des Mittelriegels entspricht der Tiefe χ der Außenriegel 6. Kongruent zu diesen nockenartigen Vorsprüngen besitzen die ihnen zugewendeten Seitenflächen 12 der Außenriegel entsprechende Ausnehmungen 13. Liegen mithin die drei Einzelteile des Verriegelungselementes 5 im Einbauzustand mit ihren Flächen IO und 12 aneinander, so sind diese Teile gegen eine Relativverschiebung in Längsrichtung durch die nut- und federartige Verzahnung 11,13 gesichert «

Der Mittelriegel 7 besitzt ferner auf beiden Stirnseiten 14 dreieckige Vertiefungen 15, die etwa im Höhenbereich zwischen den nockenartigen Vorsprüngen 11 und den kurzen Schenkeln 9 der AuBenriegel 6 liegen. Außerdem ist der Mittelriegel 7 im Kopfteil 3 an seinen Querkanten bei 16 abgeschrägt Auch die AüScnriege! 6 besitzen Abschrägungen 17, die jedoch an den äußeren Querkanten der langen Schenkel S vorgesehen sind.

Der Längsholm 1 ist mit einer radial gerichteten öffnung 18 versehen, die beispielsweise durch Stanzen hergestellt worden ist Die Bemessung der öffnung 18 entspricht quer zur Längsrichtung des Holms dem lichten Abstand der Innenwände und in Längsrichtung des Holms annähernd der summarischen Stärke beider langen Schenkel 8 der AuBenriegel 6 zuzüglich der Stärke des Mitteiriegels 7.

Im Querholm 2 ist in diametral gegenüberliegender

Versetzung aus der Wandung eine Zunge 19 ausgespart, deren freies Ende in Richtung zur Längsmitte des Querholmes zeigt.

Zur Verbindung der beider Holme I und 2 werden zunächst die Außenriegel 6 mit dem Kopfteil 3 durch die öffnung 18 in den Innenraum des Längsholms eingeführt, so daß sie mit den kurzen Schenkeln 9 hinter die Wandungen 20 greifen, welche die öffnung 18 in Längsrichtung des Holms 1 begrenzen. Im Anschluß daran wird der Mittelriegel 7 zwischen die Außenriegel 6 eingetrieben, bis die nockenartigen Vorsprünge 11 in die Ausnehmungen 13 der Außenriegel einrasten. Die Schrägflächen 16 dienen hierbei einer erleichterten Einführung. Dadurch, daß die nockenartigen Vorsprünge im Querschnitt etwa halbrund bemessen sind, biegen sich die langen Schenke! * der Außenriegel beim Eintreiben des Mittelriegels 7 unter der Einwirkung der nockenartigen Vorsprünge zunächst leicht nach außen, federn jedoch bei Erreichen der Einbaulage zurück, so daß die Ausnehmungen 13 die nockenartigen Vorsprünge 11 formschlüssig umgreifen. Das Verriegelungselement 5 ist mithin über seine Einzelteile 6 und 7 bei Bemessung eines geeigneten strammen Sitzspieles im Längsholm 1 befestigt. Ein Selbstlösen dieser Verbindung ist dann nicht möglich.

Nunmehr wird der Querholm 2 über den von den langen Schenkeln 8 der Außenriegel 6 und dem entsprechenden Abschnitt des Mittelriegels gebildeten Schaftteil 4 geschoben, bis der Querholm mit seinem Stirnflächenbereich 21 am Außenumfang der Längsholms 1 anliegt Auch hier dienen die Schrägflächen 17 im Endbereich der langen Schenkel einer erleichterten Montage. Daraufhin werden die im Querholm 2 ausgesparten Zungen 19 in die Vertiefungen 15 des Mittelriegels eingedrückt (s. auch F i g. 3). Der Querholm 2 ist dann am Längsholm 1 zug- und druckfest festgelegt

Beim Ausführungsbeispiel bestehen die zu verbindenden Holme aus einem quadratischen Vierkanthohlprofil. Anstelle dieses Profils können selbstverständlich auch im Querschnitt andere Profile treten, wobei dann entsprechend diesen Profilen eine Änderang der äußeren Abmessungen des Verriegelungselementes 5 erfolgt Auch ist es möglich, den Querholm 2 nicht annähernd im rechten Winkel auf den Längsholm 1 aufzusetzen, sondern in einem beliebigen Winkel hierzu, und zwar sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Auch hier ist es dann lediglich erforderlich, der Winkellage entsprechend ausgebildete Verriegelungselemente vorzubereiten.

Das Material der miteinander zu verbindenden Holme ist beliebig. So ist es möglich, den Profillängsholm beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu bilden, während der Profilquerholm 2 aus Stahl bestehen kann. Auch ist es möglich, den einen Holm aus einem Kunststoff und den anderen aus Stahl zu bilden. Des weiteren besteht Freiheit in der Materialwahl hinsichtlich des Verriegelungselementes. D.h, sowohl die einzelnen Holme untereinander als auch das Verriegelungselement zu den Holmen ist hinsichtlich der Materialwahl vollkommen frei Es können mithin im Bedarfsfalle genau die Materialien verwendet werden, die am geeignetesten erscheinen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 Patentansprüche:

1. Verbindung für Hohlprofilabschnitte, bei der ein Profilquerholm mit mindestens einem Stirnflächenbereich zug- und druckfest am Umfang eines Profillängsholms befestigt ist, wobei ein mehrteiliges, nut-und federartig miteinander verzahntes Verriegelungselement mit seinem Kopfteil formschlüssig im Längsholm festlegbar ist und mit Bezug auf seinen Schaftteil von einem Endabschnitt des Querholms umschlossen sowie mit diesem kuppelbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: