DE102011001497A1

DE102011001497A1 - Verbindungselement für ein bautechnisches Schalungssystem

Info

Publication number: DE102011001497A1
Application number: DE102011001497A
Authority: DE
Inventors: Holger Zschage; Torsten Miehe
Original assignee: Elmenhorst Bauspezialartikel & Co KG GmbH
Current assignee: Elmenhorst Bauspezialartikel & Co KG GmbH
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-09-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement (100) für ein bautechnisches Schalungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes (100) sowie ein Schalungssystem mit wenigstens einem Verbindungselement (100), wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel (10) und wenigstens einen zweiten Schenkel (20) aufweist, wobei die Schenkel (10, 20) unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle (40) miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verbindungsstelle (40) wenigstens eine Überlappung (41) eines Blechbereiches des ersten Schenkels (10) mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels (20) aufweist, wobei in die Überlappung (41) zumindest eine Durchsetzfügeverbindung (42) eingebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement für ein bautechnisches Schalungssystem, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes sowie ein Schalungssystem mit wenigstens einem Verbindungselement, wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel und wenigstens einen zweiten Schenkel aufweist, wobei die Schenkel unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle miteinander verbunden sind.
STAND DER TECHNIK
In der DE 20 2005 014 402 U1 sind Verbindungselemente in Form von U-Bügeln gezeigt, durch die Randplatten zur Bildung einer Ringbalkenschalung in sich gegenüberstehender, gleich beabstandeter Weise zueinander befestigt sind. Die U-Bügel weisen eine Wellung auf, durch die die U-Bügel ausgesteift werden. Die Schenkel der U-Bügel sind in Verbindungsstellen miteinander verbunden und stehen senkrecht zueinander, wobei die Verbindungsstellen durch eine einfache 90°-Biegung unter plastischer Verformung der Wellung in den Flachstahlbügeln erzeugt sind.
Durch das Aufgießen des Schalungsraums mit Beton kann sich ein Aufspreizen des Schalungsraumes einstellen, da durch den Beton erhebliche Kräfte auf die Randplatten wirken können. Daher ist zur weiteren Aussteifung des Schalungssystems vorgesehen, dass die U-förmigen Verbindungselemente mit Metallbügeln verstrebt werden, die in die Hohlräume der Wellung eingesetzt werden können. Damit ergibt sich ein gut ausgesteiftes Schalungssystem, jedoch weist ein damit gebildeter Ringanker eingebrachte weitere Metallelemente auf, die nicht als Bewehrung dienen können. Ferner entsteht der Nachteil, dass größere Bereiche der Metallelemente unter Umständen nicht mit Beton umgossen werden können, sodass Korrosionsprobleme entstehen können.
Weiterhin bekannt sind Verbindungselemente, deren Schenkel in Verbindungsstellen miteinander verbunden sind, die Schweißverbindungen aufweisen. Beispielsweise können L-förmige, T-förmige und/oder U-förmige Metallprofile Verwendung finden, und die aufeinander zuweisenden Profilschenkel können in der Verbindungsstelle miteinander verschweißt werden. Dabei entsteht jedoch der Nachteil, dass nur schweißbare Metalle zur Bildung der Verbindungselemente verwendbar sind. Insbesondere können keine verzinkten Metallbleche Verwendung finden, da damit die Schweißbarkeit negativ beeinflusst ist. Folglich ergeben sich bei der Verwendung von Schweißungen zur Herstellung und Aussteifung der Verbindungsstellen Korrosionsprobleme. Zudem ist der Fertigungsaufwand erhöht, da eine Schweißung immer eine aufwendige Vorbereitung der Fügestelle erfordert.
Aus den genannten Nachteilen des Standes der Technik ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungselement für ein bautechnisches Schalungssystem zu schaffen, das die genannten Nachteile überwindet und bei einer hohen Steifigkeit eine einfache Herstellbarkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verbindungselement für ein bautechnisches Schalungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Verbindungsstelle wenigstens eine Überlappung eines Blechbereiches des ersten Schenkels mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels aufweist, wobei in die Überlappung zumindest eine Durchsetzfügeverbindung eingebracht ist.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Verbindungsstelle zwischen zumindest zwei Schenkeln des Verbindungselementes mittels eines Durchsetzfügeverfahrens herzustellen. Durch das Durchsetzfügen können Bleche miteinander verbunden werden, ohne Zusatzwerkstoff oder sonstige Verbindungselemente zu verwenden. Zur Herstellung einer Durchsetzfügeverbindung kann ein einfaches Durchsetzwerkzeug mit einer Matrize und einem Stempel Verwendung finden, sodass die Verbindungselemente auf einfachste Weise herstellbar sind. Hierbei wird das Material des einen Blechs punktuell auf das andere, benachbarte Blech gedrückt, so dass beide Blechlagen punktuell verpresst und auf einer Seite zusammen aus den Blechlagen herausgedrückt werden. Insbesondere kann die Verwendung von Schweißverbindungen in den Verbindungsstellen vermieden werden, und die erzeugte Verbindungsstelle ist hoch belastbar. Das Durchsetzfügen wird auch als Clinchen oder als TOX-Fügen bezeichnet, und das Verfahren ist sowohl als Fügeverfahren als auch als Umformverfahren einzuordnen.
Die Schenkel des Verbindungselementes können ein L-Winkelprofil mit einem jeweils ersten Profilschenkel und einem jeweils zweiten Profilschenkel aufweisen. Das L-Winkelprofil zeigt sich insbesondere in einer Querschnittsbetrachtung des Verbindungselements. Die beiden Profilschenkel können gleiche oder unterschiedliche Breiten aufweisen. Weisen zwei Schenkel in der Verbindungsstelle einen Winkel zueinander auf, beispielsweise 90°, so bilden die jeweils aufeinander zuweisenden Profilschenkel des L-Winkelprofils die Überlappung, in die die Durchsetzfügeverbindung eingebracht werden kann. Auf gleiche Weise kann eine Überlappung von Profilschenkeln eines T-Profils erzeugt werden, und bei einem U-Profil können sogar für jede Verbindungsstelle zwei Überlappungen gebildet werden, in die auf gleiche Weise Durchsetzfügeverbindungen eingebracht werden können. Die Überlappung wird dabei bevorzugt in der Innenseite der Verbindungsstelle gebildet, und wird ein L-Winkelprofil verwendet, so kann der erste Profilschenkel des ersten Schenkels in den ersten Profilschenkel des zweiten Schenkels unter dem Winkel der Verbindungsstelle nahtfrei übergehen.
Das Verbindungselement kann einen sich an den zweiten Schenkel anschließenden dritten Schenkel aufweisen, wobei der zweite Schenkel und der dritte Schenkel ebenfalls unter einem Winkel zueinander in einer weiteren Verbindungsstelle miteinander verbunden sind. Damit kann das Verbindungselement mit drei Schenkeln eine U-Form bilden, sodass der erste und der dritte Schenkel etwa parallel zueinander verlaufen und sodass sich der zweite Schenkel zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel erstreckt, und wobei die Winkel in den Verbindungsstellen einen Wert von etwa 90° aufweisen. Damit können an den sich parallel gegenüberstehenden Schenkeln Schalungselemente angebracht werden, und der zweite Schenkel, der den Grundschenkel der U-Form bildet, kann beispielsweise auf der Oberseite eines Mauerwerkes verschraubt werden, auf das ein Ringanker gegossen werden soll, und der mit dem Schalungssystem hergestellt werden soll.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verbindungselementes kann die Durchsetzfügeverbindung mittels eines Stempels und einer Matrize hergestellt werden, wobei die Durchsetzfügeverbindung auf der Stempelseite eine Vertiefung und auf der Matrizenseite eine Erhebung aufweist. Mit besonderem Vorteil kann die gebildete Erhebung in die Innenseite des L-Winkelprofils der Schenkel weisen, wodurch die Erhebung nicht aus der Außenkontur des Verbindungselementes hervorsteht.
Jede der Verbindungsstellen des Verbindungselementes kann wenigstens zwei Durchsetzfügeverbindungen aufweisen, wodurch die Belastbarkeit der Verbindungsstelle weiter erhöht wird. Insbesondere Belastungen, die eine Änderung des Winkels zueinander bewirken, können durch zwei Durchsetzfügeverbindungen in der Verbindungsstelle verbessert aufgenommen werden. Eine besonders hohe Belastbarkeit der Durchsetzfügeverbindungen ergibt sich, wenn diese über eine (45°-)Winkelhalbierende zwischen den Schenkeln angeordnet sind. Insbesondere beim Aufgießen des Schalungsraumes mit Beton werden die Schalungselemente auseinander gedrückt, wodurch sich ein Aufbiegen der Verbindungsstellen ergeben kann. Durch eine vorteilhafte Anordnung der Durchsetzfügeverbindungen auf einer (45°-)Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln kann die Steifigkeit der Verbindungselemente in der U-Form derart ausgestaltet sein, dass keine weiteren Verstrebungen oder Haltebügel erforderlich sind, um das Schalungssystem auszusteifen.
Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn die zumindest eine Durchsetzfügeverbindung mit einem rechteckigen Umriss ausgebildet ist, und wobei sich vorzugsweise eine längliche Seite der rechteckigen Durchsetzfügeverbindung entlang der Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln erstreckt, bzw. parallel zu Winkelhalbierenden ausgerichtet ist. Durch die Ausrichtung der Durchsetzfügeverbindung entlang der Winkelhalbierenden ergibt sich eine besonders große Belastbarkeit der Durchsetzfügeverbindung, wenn die beiden Schenkel des Verbindungselementes gegeneinander belastet werden. Insbesondere dann, wenn zwei Durchsetzfügeverbindungen mit jeweils rechteckigen Umrissen entlang der Winkelhalbierenden ausgerichtet sind, wird eine besonders gute Aussteifung des U-förmigen Verbindungselementes erreicht, wodurch ein sehr stabiles Schalungssystem geschaffen werden kann.
Das Material des Verbindungselementes kann aus einem nicht-schweißbaren Metallblech gebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Verbindungsstelle mit einer Durchsetzfügeverbindung besteht die vorteilhafte Möglichkeit, praktisch jedes Material zu verwenden, um das Verbindungselement zu schaffen. Insbesondere können Profilstähle Verwendung finden, die preiswert in der Beschaffung und in der Verarbeitung sind, und die Stähle können verzinkt werden, da das Verbindungselement ohne jede Schweißnaht hergestellt werden kann. Insbesondere beeinflusst eine verzinkte Oberfläche des Metallbleches die Ausführung der Durchsetzfügeverbindung nicht. Beispielsweise kann das Verbindungselement auch aus einem Aluminiummaterial hergestellt werden, wobei jedes weitere Material auch für Sonderanwendungen von Verbindungselementen zur Herstellung von bautechnischen Schalungssystemen verwendet werden kann.
Vorzugsweise kann das Metallblech eine Dicke von 0,5 mm bis 3 mm aufweisen. Wenn das Verbindungselement als L-Winkelprofil ausgeführt ist, können die Schenkelbreiten beisielsweise 1 cm auf 1 cm bis 3 cm auf 3 cm betragen. Die Schenkelbreiten des L-Winkelprofils können auch unterschiedliche Längen aufweisen, und beispielsweise können die nach innen weisenden Profilschenkel breiter ausgebildet sein als die äußeren Profilschenkel, wodurch sich die Kräfte, die auf die Durchsetzfügeverbindung wirken, verringern lassen. Die Schenkelbreite des nach innen weisenden Profilschenkels kann insbesondere mindestens dem geforderten Betondeckungsmaß im Randbereich, innerhalb dessen keine Bewehrung anzuordnen ist, entsprechen. Auch kann der nach innen weisende Profilschenkel als Auflage für Bewehrung dienen.
In wenigstens einem der Schenkel des Verbindungselementes können ein oder bevorzugt mehrere Löcher eingebracht sein, in die Verbindungsmittel anordbar sind. Durch die Verbindungsmittel können Schalungselemente an die äußeren, sich parallel gegenüberstehenden Schenkel des Verbindungselementes angebracht werden, um das Schalungssystem zu bilden. In dem mittleren, sich zwischen den beiden äußeren Schenkeln erstreckenden Schenkel können ebenfalls Löcher eingebracht sein, sodass das U-förmige Verbindungselement auf einer Auflagefläche, beispielsweise auf der Krone einer Mauer, aufgeschraubt bzw. befestigt werden kann, wenn mit dem Schalungssystem beispielsweise ein Ringanker gebildet werden soll. Beispielsweise können in jedem der Schenkel zwei Löcher eingebracht sein. Dabei sind die Löcher in den Profilschenkeln eingebracht, die nach dem Biegevorgang nicht zur Innenseite des U-förmigen Verbindungselementes weisen und die folglich die Außenseite des Verbindungselementes bilden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes für ein bautechnisches Schalungssystem, wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel und wenigstens einen zweiten Schenkel aufweist, wobei die Schenkel unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle miteinander verbunden sind, und wobei das Verfahren wenigstens den Schritt des Biegens der Schenkel zueinander aufweist, bis in der Verbindungsstelle ein geforderter Winkel zwischen den Schenkeln erreicht ist, wobei ferner wenigstens eine Überlappung eines Blechbereiches des ersten Schenkels mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels gebildet wird, und wobei zumindest eine Fügeverbindung der sich überlappenden Blechbereiche mittels des Verfahrens des Durchsetzfügens in der Verbindungsstelle gebildet wird.
Die Schenkel können ein L-Winkelprofil mit einem jeweils ersten Profilschenkel und mit einem jeweils zweiten Profilschenkel aufweisen. In die zweiten Profilschenkel wird vor dem Biegen der Schenkel ein Einschnitt eingebracht wird, um beim Biegen der Schenkel die Überlappung zu bilden. Der Einschnitt kann als einfacher Sägeschnitt ausgeführt werden, ohne dass beispielsweise eine V-förmige Aussparung gebildet werden müsste, um die nach innen weisenden Profilschenkel etwa auf der Winkelhalbierenden aneinander anzusetzen. Entsprechend ist es erfindungsgemäß ausreichend, nur einen einzigen Einschnitt pro Verbindungsstelle des Verbindungselements vorzunehmen und nicht zwei oder mehrere Einschnitte pro Verbindungsstelle, wie dies bspw. bei einer (V-förmigen) Aussparung notwendig wäre. Bevorzugt ist der Einschnitt im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Verbindungselements bzw. zu dessen Schenkeln ausgerichtet. Dabei ist die Bildung der Überlappung gewünscht, um im Bereich der Überlappung die Durchsetzfügeverbindung zu schaffen. Durch die Einbringung eines einfachen Einschnittes wird eine weitere Vereinfachung der Herstellung des Verbindungselementes erreicht, und der Einschnitt kann beispielsweise als Scherschnitt erfolgen. Im Ergebnis kann das Verbindungselement durch eine Aneinanderfolge von Stanz-Biege-Umformschritten erfolgen, ohne dass bei der Verarbeitung des Materials Abfallschnittteile entstehen würden.
Insbesondere kann vor dem Einschnitt in einen der Profilschenkel und vor dem Biegen der Schenkel zueinander die L-Winkelform der Schenkel erzeugt werden, beispielsweise durch ein kontinuierliches Roll-Umformen aus einem Flachmaterial. Das Flachmaterial kann auf einfache Weise von einer Coil abgewickelt werden, und durch das Roll-Umformen kann in einem kontinuierlichen Prozess das L-Winkelprofil bereitgestellt werden. Anschließend kann der Einschnitt in einen der Profilschenkel erfolgen, um nach einer Ablängung des L-Winkelprofilmaterials die Biegevorgänge der Schenkel zueinander auszuführen. Anschließend werden die Durchsetzfügeverbindungen in den Verbindungsstellen geschaffen, sodass bereits mit wenigen Verarbeitungsschritten das Verbindungselement fertiggestellt ist.
Die Durchsetzfügeverbindung kann mit einem Stempel und mit einer korrespondierenden Matrize gebildet werden, wobei in der Durchsetzfügeverbindung vorzugsweise zumindest ein Hinterschneidungsbereich gebildet wird. Damit ist die Durchsetzfügeverbindung nicht nur quer zur Stempelrichtung belastbar, und die sich überlappenden Blechbereiche können auch in Stempelrichtung mechanisch belastet werden, ohne dass sich die Durchsetzfügeverbindung lösen könnte. Durch den Hinterschneidungsbereich kann die Durchsetzfügeverbindung als eine Art Druckknopf ausgeführt werden, wobei der Hinterschneidungsbereich derart ausgebildet sein kann, dass ein Lösen der Fügeverbindung durch das Durchsetzen mit Stempel und Matrize nur bei Überwindung einer plastischen Rück-Verformung der Durchsetzfügeverbindung möglich ist, sodass die Verbindung entsprechend hoch belastbar ausgeführt werden kann.
Ferner kann ein Schalungssystem mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Verbindungselement zur Verbindung eines ersten Schalungselementes mit einem zweiten Schalungselement geschaffen werden, und das Verbindungselement wird aus einem Metallblech gebildet und weist einen ersten Schenkel und wenigstens einen zweiten Schenkel auf, wobei die Schenkel unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle miteinander verbunden sind, wobei vorgesehen ist, dass die Verbindungsstelle wenigstens eine Überlappung eines Blechbereiches des ersten Schenkels mit einem Blechbereich des zweiten Schenkel aufweist, wobei in die Überlappung zumindest eine Durchsetzfügeverbindung eingebracht ist. Mit dem Schalungssystem kann beispielsweise ein Ringanker und/oder eine Fundamentschalung gebildet werden, wobei bei Letzterer insbesondere die seitlichen Schalungsplatten nicht von einem Erdwall gestützt werden müssen.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1a eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes,
1b eine weitere Ansicht des Verbindungselementes gemäß 1a,
2a eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstelle eines Verbindungselementes von der Außenseite des Verbindungselementes,
2b die Verbindungsstelle gemäß 2a von der Innenseite des Verbindungselementes,
3 eine perspektivische Ansicht eines Schalungssystems mit zwei Verbindungselementen gemäß der vorliegenden Erfindung und
4 eine schematische Ansicht einer Durchsetzfügeverbindung, wie diese erfindungsgemäß zur Herstellung einer Verbindungsstelle eines Verbindungselementes ausgeführt sein kann.
Die 1a und 1b zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Verbindungselementes 100 für ein bautechnisches Schalungssystem mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. In 1a ist das Verbindungselement 100 von einer ersten Seite, und in 1b von einer gegenüberliegenden zweiten Seite gezeigt. Das Verbindungselement 100 weist einen ersten Schenkel 10, einen zweiten Schenkel 20 und einen dritten Schenkel 30 auf, wobei die Schenkel 10 und 20 sowie 20 und 30 jeweils über Verbindungsstellen 40 rechtwinklig miteinander verbunden sind. Damit ergibt sich eine U-Form des Verbindungselementes 100, und am ersten Schenkel 10 und am dritten Schenkel 30 können Schalungselemente angebracht werden, um beispielsweise einen Ringanker oder eine Fundamentschalung zu bilden. Die Ausführung des Verbindungselementes 100 ist lediglich beispielhaft als U-förmiger Bügel ausgeführt, und das Verbindungselement 100 kann auch nur zwei Schenkel 10 und 20 mit einer einzigen Verbindungsstelle 40 umfassen, sodass das Verbindungselement 100 L-förmig ausgeführt ist.
Die Schenkel 10, 20 und 30 weisen jeweils senkrecht zueinander stehende erste und zweite Profilschenkel 11 und 12, 21 und 22 sowie 31 und 32 auf, die beispielhaft ein Maß von 2 cm auf 2 cm besitzen. Durch die Verbindungsstellen 40 erstrecken sich die Schenkel 10, 20 und 30 in den jeweiligen Verbindungsstellen 40 senkrecht zueinander, und ein Blechbereich des zweiten Profilschenkels 12 des ersten Schenkels 10 und ein Blechbereich des zweiten Profilschenkels 22 des zweiten Schenkels 20 überlappen sich in der ersten Verbindungsstelle 40, wodurch die Überlappung 41 gebildet wird. In der weiteren Verbindungsstelle 40 zwischen dem zweiten Schenkel 20 und dem dritten Schenkel 30 überlappen sich ein Blechbereich des zweiten Profilschenkels 22 des zweiten Schenkels 20 und ein zweiter Profilschenkel 32 des dritten Schenkels 30, wodurch eine weitere Überlappung 41 in der weiteren Verbindungsstelle 40 gebildet ist. Der Profilschenkel 22 ist hierbei in den Überlappungsbereichen 41 jeweils innenliegend und die Profilschenkel 12 und 32 außenliegend angeordnet. Die ersten Profilschenkel 11, 21 und 31 der Schenkel 10, 20 und 30 gehen jeweils mit einem Radius ineinander über, der durch eine Biegeoperation der Schenkel 10, 20 und 30 zueinander in den Verbindungsstellen 40 gebildet ist.
In den Bereichen der Überlappung 41 sind jeweils zwei Durchsetzfügeverbindungen 42 eingebracht, wodurch die Schenkel 10, 20 und 30 eine starre Anordnung zueinander aufweisen, sodass ein Verbindungselement 100 mit einer ausgesteiften U-Form gebildet ist. Die Durchsetzfügeverbindungen 42 sind auf einer Winkelhalbierenden 46 der Schenkel 10, 20 und 30 zueinander eingebracht, und verlaufen zwischen den Schenkeln 10, 20 und 30 somit auf einer 45°-Halbierenden. Dabei weisen die Durchsetzfügeverbindungen 42 einen rechteckigen Umriss auf, der mit einer länglichen Erstreckung ebenfalls an der Winkelhalbierenden (46) bzw. parallel hierzu ausgerichtet ist.
Die 2a und 2b zeigen in einer detaillierteren Ansicht der Verbindungsstelle 40 zwischen dem ersten Schenkel 10 und dem zweiten Schenkel 20 die in der Überlappung 41 eingebrachten Durchsetzfügeverbindungen 42. 2a zeigt die Verbindungsstelle 40 von der Außenseite des Verbindungselementes 100, die die Stempelseite der Durchsetzfügeverbindung 42 bildet. Dadurch entsteht in der Durchsetzfügeverbindung 42 auf der Außenseite eine Vertiefung 43 (siehe 2a) und auf der Innenseite, die die Seite der Matrize bei der Herstellung der Durchsetzfügeverbindung 42 bildet, wird eine Erhebung 44 geschaffen (siehe 2b). Dabei ragt die Erhebung 44 in die Innenseite der Schenkel 10 und 20, und es wird vermieden, dass die Erhebungen 44 über die Außenseite des Verbindungselementes 100 hinausragen.
Damit die 90°-Verbindungsstelle 40 zwischen den Schenkeln 10 und 20 geschaffen werden kann, muss der Überlappungsbereich 41 gebildet werden. Dieser kann durch einen Einschnitt in die zweiten Profilschenkel 12 und 22 erfolgen, und bei einer Biegung der Schenkel 10, 20 zueinander überlappen die zweiten Profilschenkel 12, 22 in einem Blechbereich, der hinreichend groß ist, um die Durchsetzfügeverbindungen 42 zu schaffen. Das Ausführungsbeispiel zeigt den zweiten Schenkel 20 mit einem zweiten Profilschenkel 22, der zur Innenseite der Schenkel 10, 20 weist. Dabei kann der zweite Profilschenkel 22 des mittleren, zweiten Schenkels 20 auch außerhalb liegen, wodurch sich hinsichtlich der erreichbaren Festigkeit der Verbindungsstelle 40 keine Vor- und/oder Nachteile ergeben.
In 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnittes eines Schalungssystems 50 wiedergegeben, und das Schalungssystem 50 weist zwei Verbindungselemente 100 auf, an denen ein erstes Schalungselement 51 und ein zweites Schalungselement 52 angebracht sind. Die Schalungselemente 51 und 52 werden parallel zueinander in einem Abstand angeordnet, und die Anordnung kann durch die Verbindungselemente 100 erfolgen. Um die Schalungselemente 51 und 52 an den Verbindungselementen 100 zu befestigen, sind Verbindungsmittel 54 gezeigt, die als Nägel oder Dübel ausgeführt sind und durch Löcher in den Schenkeln 10, 30 des Verbindungselementes 100 hindurch angeordnet sind. Damit sind die Schalungselemente 51 und 52 an den ersten Profilschenkeln 11, 31 der Schenkel 10, 30 angeordnet, wobei die zweiten Profilschenkel 12, 32 des ersten Schenkels 10 und des dritten Schenkels 30 gemeinsam mit dem zweiten Profilschenkel 22 des zweiten Schenkels 20 die Verbindungsstellen 40 mit den Durchsetzfügeverbindungen 42 bilden.
4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel einer Fügeverbindung zwischen einem ersten Blech A, beispielsweise eines ersten Schenkels 10, und einem zweiten Blech B, beispielsweise eines zweiten Schenkels 20, wobei sich die Bleche A und B überlappen. Im Überlappungsbereich ist eine Durchsetzfügeverbindung 42 eingebracht. Diese wird mittels eines Stempels und einer Matrize hergestellt (nicht näher gezeigt). Der Stempel drückt aus Richtung des Bleches A eine Vertiefung 43 in Richtung zum zweiten Blech B, wodurch sich auf der Unterseite des zweiten Bleches B eine Erhebung 44 bildet. Dabei weist die Vertiefung 43 eine Tiefe auf, die größer ist als die Dicke des zweiten Bleches B.
Die Öffnung in der Matrize, die zur Ausbildung der Erhebung 44 auf der Unterseite der Durchsetzfügeverbindung 42 dient, ist größer als das Stempelmaß zur Bildung der Vertiefung 43. Dadurch bildet sich ein Hinterschneidungsbereich 45 zwischen dem durchgesetzten Material des ersten Bleches A und dem durchgesetzten Material des zweiten Bleches B, sodass die Fügeverbindung nicht ohne plastische Rückverformung des Hinterschneidungsbereiches 45 wieder lösbar ist. Damit ergibt sich eine hochbelastbare Verbindung zwischen dem ersten Blech A und dem zweiten Blech B, sodass die Durchsetzfügeverbindung 42, die auch als TOX-Verbindung bezeichnet werden kann, zu einem stark ausgesteiften, beispielsweise U-förmigen Verbindungselement 100 führen kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere ist die Ausführung des Verbindungselementes 100 nicht auf eine U-Form beschränkt, und es kann jede beliebige Form von Verbindungselementen 100 zur Bildung von bautechnischen Schalungssystemen 50 mit der erfindungsgemäßen Durchsetzfügeverbindung 42 hergestellt werden. Dabei muss ein erster Schenkel 10 nicht in einem rechten Winkel zu einem zweiten. Schenkel 20 angeordnet sein, und sofern ein Überlappungsbereich von Profilschenkeln gebildet werden kann, ist jede weitere beliebige Form herstellbar, und die jeweilige Verbindungsstelle 40 kann mit einer Durchsetzfügeverbindung 42 hergestellt werden. Insbesondere kann das Profil der Schenkel 10, 20 und 30 auch ein T-Profil oder ein U-Profil sein, wodurch ebenfalls sich überlappende Blechbereiche gebildet werden können, sofern die Schenkel zueinander gebogen werden, beispielsweise bis zu einer 90° Verbindungsstelle.
Bezugszeichenliste

100: Verbindungselement
10: erster Schenkel
11: erster Profilschenkel
12: zweiter Profilschenkel
20: zweiter Schenkel
21: erster Profilschenkel
22: zweiter Profilschenkel
30: dritter Schenkel
31: erster Profilschenkel
32: zweiter Profilschenkel
40: Verbindungsstelle
41: Überlappung
42: Durchsetzfügeverbindung
43: Vertiefung
44: Erhebung
45: Hinterschneidungsbereich
46: Winkelhalbierende
50: Schalungssystem
51: Schalungselement
52: Schalungselement
53: Schalungselement
54: Verbindungselement
A: erstes Blech
B: zweites Blech

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202005014402 U1 [0002]

Claims

Verbindungselement (100) für ein bautechnisches Schalungssystem, wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel (10) und wenigstens einen zweiten Schenkel (20) aufweist, wobei die Schenkel (10, 20) unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle (40) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (40) wenigstens eine Überlappung (41) eines Blechbereiches des ersten Schenkels (10) mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels (20) aufweist, wobei in die Überlappung (41) zumindest eine Durchsetzfügeverbindung (42) eingebracht ist.
Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10, 20) ein L-Winkelprofil mit einem jeweils ersten Profilschenkel (11, 21) und mit einem jeweils zweiten Profilschenkel (12, 22) aufweisen.
Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement einen sich an den zweiten Schenkel (20) anschließenden dritten Schenkel (30) aufweist, wobei der zweite Schenkel (20) und der dritte Schenkel (30) unter einem Winkel zueinander in einer weiteren Verbindungsstelle (40) miteinander verbunden sind.
Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10, 20, 30) eine U-Form bilden, sodass der erste (10) und der dritte Schenkel (30) etwa parallel zueinander verlaufen und sich der zweite Schenkel (20) zwischen dem ersten (10) und dem dritten Schenkel (30) erstreckt, wobei die Winkel in den Verbindungsstellen (40) einen Wert von etwa 90° aufweisen.
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetzfügeverbindung (42) mittels eines Stempels und einer Matrize hergestellt ist, wobei die Durchsetzfügeverbindung (42) auf der Stempelseite eine Vertiefung (43) und auf der Matrizenseite eine Erhebung (44) aufweist, und die gebildete Erhebung (44) weist vorzugsweise in die Innenseite des L-Winkelprofils der Schenkel (10, 20, 30).
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (40) wenigstens zwei Durchsetzfügeverbindungen (42) aufweist, wobei die Durchsetzfügeverbindungen (42) vorzugsweise über eine 45°-Winkelhalbierende zwischen den Schenkeln (10, 20, 30) angeordnet sind.
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchsetzfügeverbindung (42) mit einem rechteckigen Umriss ausgebildet ist, wobei sich vorzugsweise eine längliche Seite der rechteckigen Durchsetzfügeverbindung (42) entlang der Winkelhalbierenden (46) oder einer Parallelen hierzu erstreckt.
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Verbindungselementes aus einem nicht schweißbaren Metallblech, insbesondere aus einem verzinkten Metallblech gebildet ist.
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech eine Dicke von 0,5 mm bis 3 mm aufweist, wobei das L-Winkelprofil insbesondere Schenkelbreiten von ca. 1 cm auf 1 cm bis 3 cm auf 3 cm, bevorzugt 2 cm auf 2 cm, aufweist.
Verbindungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Schenkel (10, 20, 30) ein und bevorzugt mehrere Löcher eingebracht sind, in denen Verbindungsmittel (54) anordbar sind.
Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes (100) für ein bautechnisches Schalungssystem, wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel (10) und wenigstens einen zweiten Schenkel (20) aufweist, wobei die Schenkel (10, 20) unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle (40) miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist: – Biegen der Schenkel (10, 20) zueinander, bis in der Verbindungsstelle (40) der Winkel zwischen den Schenkeln (10, 20) erreicht ist, – Bildung wenigstens einer Überlappung (41) eines Blechbereiches des ersten Schenkels (10) mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels (20), – Herstellung zumindest einer Fügeverbindung (42) der sich überlappenden Blechbereiche mittels des Verfahrens des Durchsetzfügens.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10, 20) ein L-Winkelprofil mit einem jeweils ersten Profilschenkel (11, 21) und mit einem jeweils zweiten Profilschenkel (12, 22) aufweisen, wobei in die zweiten Profilschenkel (12, 22) vor dem Biegen der Schenkel (10, 20) ein Einschnitt eingebracht wird, um beim Biegen der Schenkel (10, 20) die Überlappung (41) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetzfügeverbindung (42) mit einem Stempel und mit einer Matrize gebildet wird, wobei in der Durchsetzfügeverbindung (42) bevorzugt zumindest ein Hinterschneidungsbereich (45) gebildet wird.
Schalungssystem (50) umfassend ein erstes Schalungselement (51), ein zweites Schalungselement (52) und wenigstens ein Verbindungselement (100) zur Verbindung des ersten Schalungselementes (51) mit dem zweiten Schalungselement (52), wobei das Verbindungselement aus einem Metallblech gebildet ist und einen ersten Schenkel (10) und wenigstens einen zweiten Schenkel (20) aufweist, wobei die Schenkel (10, 20) unter einem Winkel zueinander in einer Verbindungsstelle (40) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstelle (40) wenigstens eine Überlappung (41) eines Blechbereiches des ersten Schenkels (10) mit einem Blechbereich des zweiten Schenkels (20) aufweist, wobei in die Überlappung (41) zumindest eine Durchsetzfügeverbindung (42) eingebracht ist.
Schalungssystem (50) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalungssystem (50) eine Ringankerschalung und/oder eine Fundamentschalung bildet.