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Die Erfindung betrifft einen Verbinder zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteilen, mit einem Haltezapfen, insbesondere einer Stockschraube oder Stockjustierschraube, der in einem Haltebereich mit Rastelementen, insbesondere einer Rillenstruktur oder einem Gewinde, versehen ist, und mit wenigstens einem Greifelement zum Angreifen an den Rastelementen des Haltebereichs des Haltezapfens. Die Erfindung betrifft weiter eine Anordnung mit einem ersten Bauteil, einem zweiten Bauteil, und einem Verbinder. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil mittels eines Verbinders.
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Aus der internationalen Offenlegungsschrift
WO 2022/002580 A1 ist ein Verbinder zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteilen bekannt, wobei der Verbinder einen Haltezapfen mit einer Rillenstruktur und Greifelemente zum Angreifen an der Rillenstruktur des Haltezapfens aufweist. Die Greifelemente sind als horizontal verschiebbare Scheiben ausgebildet, die an einem Eingreifende mit einer Rillenstruktur versehen sind, die passend zur Rillenstruktur des Haltezapfens ausgebildet ist. Es sind mehrere Greifelemente übereinander angeordnet, wobei zwischen zwei Greifelementen jeweils eine Abstandsscheibe angeordnet ist. Die Greifelemente sind radial nach innen vorgespannt. Die Rillenstruktur am Haltezapfen und an den Greifelementen ist so ausgebildet, dass der Haltezapfen zwischen die Greifelemente eingeschoben werden kann. Ein Herausbewegen des Haltezapfens ist dann mittels der Greifelemente gestoppt. Der Verbinder ist als Steckverbinder ausgebildet und in der Lage, Toleranzen zwischen den miteinander verbundenen Bauteilen in horizontaler Richtung auszugleichen.
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Mit der Erfindung sollen ein Verbinder, eine Anordnung und ein Verfahren zum Verbinden verbessert werden.
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Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verbinder mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 18 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 20 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßer Verbinder ist zum Verbinden von wenigstens zwei Bauteilen vorgesehen. Mit dem erfindungsgemäßen Verbinder sollen wenigstens zwei Bauteile verbunden werden, entweder ein Bauteil aus mineralischem Werkstoff, beispielsweise Beton, Mauerwerk und dergleichen, mit einem hölzernen Bauteil, beispielsweise Vollholz, Brettsperrholz, Furnierschichtholz und dergleichen, oder ein hölzernes Bauteil mit einem weiteren hölzernen Bauteil. Konstruktiv beinhaltete das u.a. die folgenden Fälle:
- a1 Verbindung einer Holzwand mit einem Fundament aus Beton oder einer Holzwand mit einer Bodenplatte aus Beton. Dieser Fall wird in der Regel bei einem Neubau auftreten.
- a2 Verbindung einer Holzwand mit einer Betonwand oder Verbindung einer Holzwand mit einer Mauerwerkswand. Dieser Fall wird beispielsweise bei einer Gebäudeaufstockung auftreten.
- a3 Verbindung einer Fußpfette mit einer Betonwand oder Verbindung einer Fußpfette mit einem Ringbalken. Dieser Fall wird beispielsweise bei einem Dachstuhl auftreten.
- a4 Verbindung einer Holzdecke mit einer Betonwand oder Verbindung einer Holzdecke mit einer Mauerwerkswand.
- b1 Verbindung einer Holzwand mit einer Holzwand vertikal, beispielsweise eine Verbindung einer Wandscheibe mit einer weiteren Wandscheibe, oder Verbindung einer Holzwand mit einer Holzwand horizontal, beispielsweise die Verbindung einer Wandscheibe mit einer weiteren Wandscheibe oder Verbindung einer Holzdecke mit einer Holzwand, beispielsweise die Verbindung einer Bodenplatte mit einer Wandscheibe oder die Verbindung einer Wandscheibe mit einer Deckenplatte.
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Hölzerne Bauteile können sowohl massiv in Brettsperrholz oder Furnierschichtholz oder dergleichen oder aufgelöst in Holzrahmenbauweise, Holztafelbauweise oder Holzständerbauweise, ausgeführt sein. Bei den aufgelösten Strukturen ist das horizontale Element auf der Unterseite der Wand die Schwelle und an der Oberseite der Wand das Rähm, die vertikalen Elemente werden als Ständer bezeichnet. Bei aufgelösten Strukturen wird der erfindungsgemäße Verbinder in der Schwelle angeordnet und die Stockschraube oder Stockjustierschraube kann, sofern eine Verbindung nach dem vorstehenden Fall b1 ausgeführt wird, sowohl im Rähm als auch im Ständer angeordnet werden. Sofern der Ständer ausreichend große Abmessungen aufweist, kann der Verbinder auch im Ständer angeordnet werden.
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Bei Vollholzwänden wird der Verbinder in der Wandscheibe angeordnet, bei Vollholzdecken wird der Verbinder in der Deckenplatte angeordnet.
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Darüber hinaus ist mit dem erfindungsgemäßen Verbinder auch eine Verbindung zwischen Mauerwerk und Holzwand/ Holzdecke unter Verwendung eines Dübels im Mauerwerk möglich. Die Stockschraube oder Stockjustierschraube wird dann mittels eines Dübels, insbesondere eines Kunststoffdübels, im Mauerwerk befestigt. Der Verbinder weist einen Haltezapfen, insbesondere eine Stockschraube, auf, der in einem Haltebereich mit Rastelementen, insbesondere einer Rillenstruktur oder einem Gewinde, versehen ist. Es ist wenigstens ein Greifelement zum Angreifen an den Rastelementen des Haltebereichs des Haltezapfens vorgesehen. Weiter ist eine Positionierhülse mit einem kegelstumpfförmigen Positionierbereich vorgesehen, die zum Einschieben des Haltebereichs des Haltezapfens und zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen des Greifelements ausgebildet ist.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verbinders lässt sich eine Steckverbindung realisieren, die einen Toleranzausgleich beim Verbinden von zwei Bauteilen ermöglicht. Der Verbinder ist zum Aufnehmen von Zugkräften zwischen zwei Bauteilen ausgelegt; um Zugkräfte zwischen den Bauteilen, beispielsweise durch Windkräfte, aufzunehmen. Treten zwischen den beiden Bauteilen Toleranzen auf, beispielsweise bei vorgefertigten Fundamenten oder Bodenelementen und Wandelementen, insbesondere durch fertigungsbedingte Ungenauigkeiten, Lagerung und Transport, können solche Toleranzen mittels des erfindungsgemäßen Verbinders ausgeglichen werden und eine problemlose und schnelle Verbindung der Bauteile ist ermöglicht. Der erfindungsgemäße Verbinder kann beispielsweise auch zum Verbinden von Wandelementen und einem Betonfundament verwendet werden. In einem solchen Fall kann der Haltezapfen im Betonfundament vorgesehen sein und die Positionierhülse und das Greifelement im Wandelement. Beim Einschieben des Haltebereichs des Haltezapfens in die Positionierhülse und speziell in den kegelstumpfförmigen Positionierbereich der Positionierhülse werden die Positionierhülse und der Haltezapfen zueinander ausgerichtet. Dies geschieht dadurch, dass das freie Ende des Haltezapfens an der Wand des kegelstumpfförmigen Positionierbereichs anschlägt und dadurch eine relative Verschiebebewegung von Positionierhülse und Haltezapfen in einer Richtung senkrecht zum Haltezapfen erfolgt. Auf diese Weise können während des Verbindungsvorgangs selbst zwei miteinander zu verbindende Bauteile zueinander ausgerichtet werden. Am Beispiel eines Wandelements, das mit einem Fundament verbunden werden soll, wird üblicherweise eine der Verbindungsstellen als Festlager ausgebildet und alle weiteren Verbinder als Loslager. Der erfindungsgemäße Verbinder ist geeignet, als Loslager eingesetzt zu werden. Beim Aufsetzen des Wandelements, in dem mehrere Positionierhülsen im Abstand zueinander angeordnet sind, verschieben somit die in dem Fundament angeordneten Haltezapfen die Positionierhülsen so, dass die Positionierhülsen relativ zum Wandelement in eine zur Lage der Haltezapfen im Fundament passende Position ausgerichtet werden. Nach der Ausrichtung der Positionierhülsen werden die Haltezapfen weiter in die Positionierhülsen eingeschoben, bis die Greifelemente in den Positionierhülsen an dem Haltebereich der Haltezapfen angreifen und dadurch eine Zugkraftübertragung zwischen dem Wandelement und dem Fundament ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Verbinder, speziell die Positionierhülsen der erfindungsgemäßen Verbinder, richten sich dabei während des Einschiebens des Haltezapfens in die Positionierhülse selbst aus.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Positionierhülse einen zylindrischen Führungsbereich auf, der sich an den kegelstumpfförmigen Positionierbereich anschließt und dessen Innendurchmesser zum Führen des Haltebereichs des Haltezapfens auf den Außendurchmesser des Haltebereichs abgestimmt ist.
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Beispielsweise ist der Innendurchmesser des zylindrischen Führungsbereichs zwischen 0,5 mm und 2 mm größer als der Außendurchmesser des Haltebereichs. Mittels des zylindrischen Führungsbereichs kann nach dem Ausrichten der Positionierhülse eine sichere Führung des Haltezapfens in der Positionierhülse erfolgen, so dass das wenigstens eine Greifelement zuverlässig an den Rastelementen des Haltebereichs des Haltezapfens angreifen kann.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Positionierhülse einen Zwischenboden auf, wobei das wenigstens eine Greifelement auf dem Zwischenboden aufliegt.
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Auf diese Weise kann das wenigstens eine Greifelement zusammen mit der Positionierhülse ausgerichtet werden. Nach dem Ausrichten der Positionierhülse ist das wenigstens eine Greifelement somit in der korrekten Position angeordnet, um zuverlässig und sicher in die Rastelemente des Haltebereichs des Haltezapfens eingreifen zu können.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Zwischenboden senkrecht zu einer Mittellängsachse des kegelstumpfförmigen Positionierbereichs angeordnet oder der Zwischenboden ist kegelstumpfförmig ausgebildet und öffnet sich zu einer, dem Positionierabschnitt abgewandten Seite.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Greifelement relativ zum Zwischenboden bewegbar.
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Auf diese Weise kann das Greifelement beispielsweise seitlich oder seitlich und nach oben ausweichen, wenn der Haltezapfen in den Bereich des Greifelements bewegt wird und das Greifelement kann dann ebenfalls wieder relativ zum Zwischenboden bewegt werden, um in die Rastelemente des Haltebereichs des Haltezapfens eingreifen zu können.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Zwischenboden von einem umlaufenden Rand umgeben.
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Auf diese Weise kann eine Bewegung des wenigstens einen Greifelements sowohl seitlich als auch nach oben begrenzt werden, wenn ein Deckel auf den umlaufenden Rand aufgelegt ist.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Greifelement mehrere Greifbacken oder Keilspannsegmente auf.
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Greifbacken werden üblicherweise senkrecht zu einer Mittellängsachse des Haltezapfens bewegt und mittels einer solchen Bewegung auch in die Rastelemente des Haltezapfens eingerastet. Greifbacken können beispielsweise auf einem senkrecht zur Mittellängsachse des kegelstumpfförmigen Positionierbereichs der Positionierhülse angeordneten Zwischenboden verschiebbar angeordnet sein. Keilspannsegmente können sich in einer kombinierten Bewegung parallel zu einer Mittellängsachse des Haltezapfens und senkrecht zu einer Mittellängsachse des Haltezapfens bewegen und können mittels einer solchen kombinierten Bewegung in die Rastelemente am Haltezapfen eingreifen. Beispielsweise können Keilspannsegmente auf einem Zwischenboden der Positionierhülse aufliegen, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist und sich zu einer, dem Positionierabschnitt abgewandten Seite öffnet.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die mehreren Greifbacken oder Keilspannsegmente mittels einer Ringfeder, insbesondere eines Federstahlrings oder eines Gummirings, radial nach innen vorgespannt.
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Auf diese Weise können die Greifbacken oder Keilspannsegmente zuverlässig radial nach innen in Eingriff mit den Rastelementen des Haltezapfens bewegt werden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist ein Trennwerkzeug mit Keilen zum Einschieben zwischen jeweils zwei Greifbacken vorgesehen.
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Mittels eines Trennwerkzeugs kann ein Eingriff der Greifbacken mit den Rastelementen des Haltezapfens gelöst werden. Beispielsweise wird das Trennwerkzeug von oben her über ein Ende des Haltezapfens geschoben und dann zwischen Trennfugen zwischen den Greifbacken eingedrückt. Die Greifbacken bewegen sich dadurch in Umfangsrichtung voneinander weg und gleichzeitig radial nach außen, bis sie aus den Rastelementen des Haltezapfens ausgerückt sind. Auf diese Weise ist eine Rückbaubarkeit bzw. Lösbarkeit des Verbinders ermöglicht. Zweckmäßigerweise sollte hierzu eine Zugänglichkeit des Haltezapfens von oben möglich sein, um das Trennwerkzeug von oben her auf den Haltezapfen aufschieben zu können.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Keile an einem Ringabschnitt des Trennwerkzeugs angeordnet.
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Das Trennwerkzeug kann dadurch auf den Haltezapfen aufgeschoben werden und der Ringabschnitt wird auf den Haltezapfen geführt. Das Trennwerkzeug wird dann so angeordnet, dass die Spitzen der Keile auf den Trennfugen zwischen den Greifbacken aufliegen. Das Trennwerkzeug kann dann gegen die Greifbacken gedrückt oder geschlagen werden, so dass die Keile in die Trennfugen zwischen den Greifbacken eindringen und die Greifbacken in Umfangsrichtung voneinander wegbewegen und dadurch die Greifbacken gleichzeitig auch radial nach außen bewegen. Um das Trennwerkzeug einführen zu können, kann eine Abdeckkappe der Greifbacken mit einer drehbaren Scheibe an ihrem oberen Ende versehen sein. Die drehbare Scheibe weist vorteilhafterweise eine Öffnung mit sich radial nach außen erstreckenden Ausnehmungen auf. In diese Ausnehmungen können die Keile des Trennwerkzeugs eingesetzt werden und dann kann die Scheibe relativ zur Abdeckkappe gedreht werden, bis die Spitzen der Keile exakt oberhalb der Trennfugen zwischen den Greifbacken angeordnet sind. In Weiterbildung der Erfindung ist eine Basisplatte vorgesehen, wobei die Positionierhülse verschiebbar auf der Basisplatte angeordnet ist und wobei die Basisplatte mit einer Durchgangsöffnung zum Einführen des Haltezapfens versehen ist, wobei die Durchgangsöffnung wenigstens in einer Richtung parallel zur Basisplatte eine Innenkontur aufweist, die eine relative Verschiebung des Haltezapfens zur Basisplatte zum Ausgleich von Lagetoleranzen ermöglicht. Beispielsweise ist die Durchgangsöffnung als Langloch ausgebildet und/oder die Durchgangsöffnung ist kreisrund ausgebildet und weist einen Durchmesser auf, der mindestens doppelt so groß ist wie der Außendurchmesser des Haltezapfens, insbesondere zweimal bis sechsmal so groß.
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Beispielsweise wird die Basisplatte an einem der miteinander zu verbindenden Bauteile montiert. Die Positionierhülse liegt auf der Basisplatte auf und ist beispielsweise in einer Ausnehmung des Bauteils angeordnet, die mittels der Basisplatte verschlossen wird. Die Positionierhülse kann sich dadurch relativ zur Basisplatte und relativ zu dem Bauteil innerhalb dieser Ausnehmung bewegen, und zwar parallel zur Basisplatte. Indem die Durchgangsöffnung zum Einführen des Haltezapfens in der Basisplatte als Langloch oder kreisrund mit einem größeren Außendurchmesser als der Haltezapfen ausgebildet ist, kann der Haltezapfen auch bei Lageabweichungen in die Durchgangsöffnung eintreten und dann die Positionierhülse automatisch in die korrekte Position für den Haltezapfen ausrichten. Die Durchgangsöffnung der Basisplatte kann mit einem Staubschutz, insbesondere mit einer Staubschutzfolie, versehen sein.
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In Weiterbildung der Erfindung ist eine Aufnahmekappe vorgesehen, die zum Aufnehmen der Positionierhülse vorgesehen ist und deren Innendurchmesser größer ist als ein Außendurchmesser der Positionierhülse, um eine relative Verschiebung der Positionierhülse zu der Aufnahmekappe senkrecht zu einer Mittellängsachse der Positionierhülse zum Ausgleich von Lagetoleranzen zu ermöglichen.
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Beispielsweise wird die Aufnahmekappe in einer Ausnehmung eines der miteinander zu verbindenden Bauteile angeordnet. Die Aufnahmekappe stellt dann einen definierten Raum bereit, in dem die Positionierhülse bewegt werden kann. Mittels der Aufnahmekappe kann beispielsweise auch verhindert werden, dass sich das wenigstens eine Greifelement aus der vorgesehenen Position relativ zur Positionierhülse herausbewegt, beispielsweise während eines Transports des erfindungsgemäßen Verbinders bzw. eines Bauteils, das mit dem Verbinder versehen ist.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Aufnahmekappe an ihrem der Basisplatte zugewandten Ende einen umlaufenden Ringflansch auf, der zum Aufliegen auf der Basisplatte ausgebildet und angeordnet ist.
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Auf diese Weise wird mittels der Aufnahmekappe und der Basisplatte ein Raum gebildet, der über die Durchgangsöffnung in der Basisplatte zugänglich ist und in den die Positionierhülse auf der Basisplatte parallel zur Basisplatte verschoben werden kann. Die Aufnahmekappe kann so ausgebildet sein, dass ein Ausweichen der Positionierhülse senkrecht zur Basisplatte, beispielsweise beim Einschieben des Haltezapfens in die Positionierhülse, verhindert ist.
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In Weiterbildung der Erfindung weist die Aufnahmekappe eine Öffnung in einer Deckelfläche auf, die mit einer Staubschutzfolie oder einem Staubschutzdeckel verschlossen ist.
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Durch eine solche Öffnung hindurch kann das korrekte Eingreifen des wenigstens einen Greifelements in die Rastelemente des Haltezapfens beobachtet und kontrolliert werden. Dies setzt selbstverständlich voraus, dass das Bauteil eine solche Zugänglichkeit und Sichtbarkeit der Öffnung in der Aufnahmekappe ermöglicht. Auch während der Fertigung bzw. einer Qualitätsüberprüfung des Verbinders kann diese Öffnung in der Aufnahmekappe genutzt werden. Mit anderen Worten kann die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verbinders beim Zusammenbau des Verbinders überprüft werden. Die Öffnung kann mit einer Staubschutzfolie oder einem Staubschutzdeckel verschlossen sein. Beispielsweise kann dadurch während des Transports oder während der Montage des Verbinders verhindert werden, dass das wenigstens eine Greifelement und/oder die Positionierhülse verschmutzt .
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Haltezapfen an seinem, in die Positionierhülse einführbaren Ende umlaufend abgeschrägt oder abgerundet.
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Auf diese Weise wird eine Anlaufschräge ausgebildet, die mit dem kegelstumpfförmigen Positionierbereich der Positionierhülse zusammenwirken und bewirken kann, dass der Haltezapfen die Positionierhülse verschiebt, bis die Positionierhülse korrekt zum Haltezapfen ausgerichtet ist, mit anderen Worten also, bis die Mittellängsachse des Haltezapfens und die Mittellängsachse der Positionierhülse zusammenfallen.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Haltezapfen einen Einstellbereich mit einem Gewinde auf, wobei der Einstellbereich für eine Anordnung im Bereich der Durchgangsöffnung der Basisplatte ausgebildet und angeordnet ist.
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Der Haltezapfen kann beispielsweise als Stockjustierschraube ausgebildet sein. Als Stockjustierschraube wird eine Stockschraube bezeichnet, die zwischen den Gewinden in den beiden Endbereichen noch ein Einstellgewinde aufweist, beispielsweise ein metrisches Gewinde. Eine Einstellmutter und gegebenenfalls eine Beilagscheibe werden im Einstellbereich angeordnet. Dadurch kann eine Auflage für die Basisplatte in der gewünschten, vordefinierten Höhe bereitgestellt werden. Beispielsweise stellt diese Auflage einen Höhenanschlag für die Basisplatte und damit für das Bauteil, in dem die Positionierhülse angeordnet ist, bereit. Das Bauteil kann dadurch in einfacher Weise auf den Haltezapfen aufgesetzt werden, bis die Halteplatte auf der Einstellmutter oder gegebenenfalls der Beilagscheibe aufliegt. Das Bauteil ist damit korrekt positioniert und mittels des erfindungsgemäßen Verbinders in Zugrichtung gesichert. Ein Zwischenraum zwischen dem Bauteil und einem weiteren Bauteil, beispielsweise einem Fundament, wird dann beispielsweise ausgemörtelt oder aufgefüllt. Die Einstellmutter und gegebenenfalls die Beilagscheibe müssen infolgedessen nur zeitweise eine Druckbelastung übernehmen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch eine Anordnung mit einem ersten Bauteil, insbesondere einem Fundament oder einem Schwellholz, einem zweiten Bauteil, insbesondere einem Ständerholz oder einer Wandscheibe, und einem erfindungsgemäßen Verbinder gelöst, wobei der Haltezapfen mit dem ersten Bauteil verbunden ist, wobei der Haltebereich des Haltezapfens beabstandet vom ersten Bauteil angeordnet ist, wobei die Basisplatte mit dem zweiten Bauteil verbunden ist und wobei der Haltebereich in der Positionierhülse angeordnet ist und das Greifelement an den Rastelementen des Haltebereichs angreift.
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Das erste Bauteil und das zweite Bauteil sind dadurch gegenüber Zugkräften, die die beiden Bauteile auseinanderbewegen wollen, gesichert. Beispielsweise können Wandelemente an einem Fundament mit dem erfindungsgemäßen Verbinder befestigt werden und die Wandelemente sind dann gegenüber Windkräften, insbesondere Windsogkräften, am Fundament gesichert.
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In Weiterbildung der Erfindung ist eine Aufnahmekappe vorgesehen und die Aufnahmekappe ist in einer Ausnehmung des zweiten Bauteils angeordnet.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils, insbesondere eines Fundaments oder eines Schwellholzes, mit einem zweiten Bauteil, insbesondere einem Ständerholz oder einer Wandscheibe, mittels eines erfindungsgemäßen Verbinders gelöst, bei dem das Verbinden des Haltezapfens mit dem ersten Bauteil, so dass der Haltebereich des Haltezapfens außerhalb des ersten Bauteils angeordnet ist, das Anordnen der Positionierhülse an oder in dem zweiten Bauteil, so dass der kegelstumpfförmige Positionierabschnitt der Positionierhülse von einer Außenseite des zweiten Bauteils zugänglich ist, das Verbinden der Basisplatte mit dem zweiten Bauteil, so dass der Positionierabschnitt der Positionierhülse durch die Durchgangsöffnung der Basisplatte zugänglich ist und die Positionierhülse parallel zur Basisplatte relativ zur Basisplatte und relativ zu dem zweiten Bauteil verschiebbar ist, das Einführen des Haltebereichs des Haltezapfens in die Positionierhülse, bis der Haltebereich auf Höhe des Greifelements angeordnet ist und das Eingreifen des Greifelements in die Rastelemente des Haltebereichs des Haltezapfens vorgesehen sind.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verbinder können somit zwei Bauteile aufeinander aufgesteckt werden, wobei während des Aufsteckens ein Toleranzausgleich erfolgt und wobei nach dem Aufstecken die beiden Bauteile gegen Zugkräfte aneinander gesichert sind. Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert somit das Verbinden von zwei Bauteilen, insbesondere im konstruktiven Holzbau, erheblich. Beispielsweise können die Haltezapfen in Schwellhölzern oder in einem Fundament angeordnet werden und ein vorgefertigtes Wandelement kann in sehr einfacher Weise auf das Fundament aufgesteckt werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, in den Zeichnungen dargestellten und der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne weitere Einzelmerkmale, mit denen sie im Zusammenhang dargestellt und/oder beschrieben sind. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Darstellung einer Anordnung mit zwei Bauteilen und einem erfindungsgemäßen Verbinder gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine Stockschraube, die Bestandteil eines erfindungsgemäßen Verbinders gemäß einer zweiten Ausführungsform ist,
- 3 eine auseinandergezogene Darstellung eines Teils des in 1 dargestellten Verbinders,
- 4 eine schematische Schnittansicht der Positionierhülse des Verbinders der 1,
- 5 eine schematische Schnittansicht einer Positionierhülse gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
- 6 eine Ansicht eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von schräg oben,
- 7a, 7b Einzelteile des Verbinders der 6 in unterschiedlichen Zuständen,
- 8 Einzelteile des Verbinders der 6 vor dem Zusammenbau und
- 9 eine Ansicht des Verbinders der 6 in eingebautem Zustand von oben.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verbinder zum Verbinden eines ersten Bauteils 10, das lediglich schematisch dargestellt ist, mit einem zweiten Bauteil 20, das ebenfalls lediglich schematisch dargestellt ist. Das erste Bauteil 10 kann beispielsweise als Fundament oder Schwellholz eines Gebäudes ausgebildet sein und das zweite Bauteil 20 beispielsweise als Holzpfosten, Ständerholz oder auch Wandelement eines Gebäudes. Mit dem erfindungsgemäßen Verbinder können beispielsweise auch Wandscheiben, Deckenplatten oder sonstige Bauteile aus Holz mit Wandscheiben, Deckenplatten oder sonstigen Bauteilen aus Holz verbunden werden sowie auch Wandscheiben, Wandelemente oder Deckenplatten aus Holz mit Betonfundamenten, Betonwänden oder einer Betonbodenplatte. Der erfindungsgemäße Verbinder ist vorzugsweise für die vorgefertigte Holzbauweise, den Holztafelbau oder Holzrahmenbau vorgesehen. Beispielsweise wird der erfindungsgemäße Verbinder bereits in der Vorfertigung in die Schwellhölzer der Wandelemente zur Verbindung von Wand und Bodenplatte und/oder in die Ständerhölzer der Wandelemente zur Verbindung der Wandelemente untereinander eingelassen. Weitere Einsatzmöglichkeiten für den erfindungsgemäßen Verbinder sind abgehängte Decken, vorgehängte Fassaden und dergleichen.
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Der erfindungsgemäße Verbinder bildet eine Steckverbindung aus, die einen Toleranzausgleich im Rahmen der im Holzbau üblichen Fertigungstoleranzen ermöglicht. Durch den möglichen Toleranzausgleich in x- und y-Richtung, vgl. 1, ist eine Baustellenmontage ohne Spezialmessvorrichtung möglich. Wird, wie in 1 dargestellt ist, eine Stockjustierschraube 22 eingesetzt, können zudem Bauteiltoleranzen in z-Richtung aufgenommen werden, auch dann, wenn die zu verbindenden Bauteile 10, 20 nicht frei zugänglich sind, da die Höhennivellierung im Vorfeld der Bauteilfügung stattfindet. Die mittels des erfindungsgemäßen Verbinders ausgeführte Verbindung ist je nach Auslegung auch noch nach dem Fügen der Bauteile 10, 20 zugänglich, damit zerstörungsfrei demontierbar und bietet dadurch die Möglichkeit zur Realisierung kreislauffähiger Konstruktionen. Der erfindungsgemäße Verbinder ist zur Ableitung von Zugkräften zwischen den beiden Bauteilen 10, 20 vorgesehen, wobei diese Zugkräfte also die beiden Bauteile 10, 20 voneinander wegbewegen würden. Solche Zugkräfte treten beispielsweise durch Windsogkräfte oder allgemein Windkräfte an Bauwerken auf.
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Der erfindungsgemäße Verbinder ist, wie noch erläutert werden wird, ohne weiteres Werkzeug auf der Baustelle steckbar, kann durch eine automatische Positionierung der Verankerungspunkte die allgemein üblichen Bautoleranzen, insbesondere im Holzbau, aufnehmen, ermöglicht einen Höhenausgleich, erlaubt durch nachträgliche Zugänglichkeit eine Demontage, ist fehlertolerant und ist mechanisch einfach aufgebaut.
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Der erfindungsgemäße Verbinder weist Elemente auf, die mit einem ersten Bauteil verbunden werden. Bei der Ausführungsform der 1 sind dies die Stockjustierschraube 22, eine Einstellmutter 24, die auf ein Gewinde 26 in einem Einstellabschnitt 28 der Stockjustierschraube 22 aufgeschraubt wird und eine Beilagscheibe 30, die auf die Stockjustierschraube aufgeschoben wird und auf der Einstellmutter 24 zu liegen kommt.
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Der erfindungsgemäße Verbinder weist darüber hinaus weitere Elemente auf, die mit dem zweiten Bauteil 20 verbunden sind. In 1 sind nicht alle Einzelteile zu erkennen, sondern lediglich eine Basisplatte 32, eine Abdeckkappe 34, die in einer Ausnehmung im zweiten Bauteil 20 angeordnet wird, sowie insgesamt vier konventionelle Holzschrauben 36, mit denen die Basisplatte 32 und die Abdeckkappe 34 an dem zweiten Bauteil 20 befestigt werden.
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Die Stockjustierschraube 22 bildet einen Haltezapfen des erfindungsgemäßen Verbinders und weist ausgehend von einem ersten Ende, das in 1 unten angeordnet ist, ein Betongewinde 40 auf, das in eine nicht dargestellte Bohrung im ersten Bauteil 10 eingeschraubt wird. Das erste Bauteil 10 kann infolgedessen beispielsweise als Betonfundament oder Betonbodenplatte ausgebildet sein. Anstelle des Betongewindes 40 kann auch ein Holzgewinde 50 vorgesehen sein, siehe 2, wenn das erste Bauteil 10 als Holzbauteil ausgebildet ist.
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Die Stockjustierschraube 22 weist an einem zweiten Ende, das in 1 oben liegt, eine umlaufende Abschrägung oder Abrundung 42 auf. Anschließend an die Abrundung oder Abschrägung 42 ist eine Antriebsausbildung 44 in Form eines Außensechskants angeordnet. An den Außensechskant schließt sich eine Rillenstruktur 46 in Form eines Gewindes an. Die Rillenstruktur 46 kann auch horizontal angeordnete Rillen aufweisen, die in gleichmäßigen Abständen übereinander angeordnet sind. Der Außendurchmesser der Rillenstruktur 46 ist kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes 26, so dass die Einstellmutter 24 über die Rillenstruktur 46 geschoben und auf das Gewinde 26 aufgeschraubt werden kann.
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2 zeigt eine Stockschraube 52, die bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders einen Haltezapfen des Verbinders bildet. Wie ausgeführt wurde, ist die Stockschraube 52 ausgehend von ihrem ersten, in 2 unteren Ende mit einem Holzgewinde 50 versehen. Das zweite, in 2 oben liegende Ende ist identisch wie bei der Stockjustierschraube 22 ausgebildet und auch die Antriebsausbildung 44 und die Rillenstruktur 46 sind identisch ausgebildet wie bei der Stockjustierschraube 22. Wesentlicher Unterschied zwischen der Steckschraube 52 der 2 und der Stockjustierschraube der 1 ist, dass bei der Stockschraube 52 kein Einstellabschnitt 28 vorgesehen ist. Vielmehr ist zwischen dem Holzgewinde 50 und der Rillenstruktur 46 der Schaft der Stockschraube 52 glatt.
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Um das erste Bauteil 10 mit dem zweiten Bauteil 20 zu verbinden, werden zunächst Vorarbeiten am ersten Bauteil 10, beispielsweise einer Bodenplatte, vorgenommen. Zunächst wird ein Bezugspunkt auf der Bodenplatte in x-, y- und z-Position definiert. Es wird ein Bohrpunkt oder es werden mehrere Bohrpunkte für die Aufnahme der Stockjustierschraube 22 eingemessen, beispielsweise mittels eines Maßbands oder eines Lasermesswerkzeugs. Die Anzahl der Verbindungspunkte und damit auch die Anzahl der erfindungsgemäßen Verbinder wird nach statischen Erfordernissen bemessen. Dann werden die Bohrlöcher in dem ersten Bauteil gebohrt, die Bohrlöcher werden gesäubert und die Stockjustierschraube 22 oder mehrere Stockjustierschrauben 22 werden in das erste Bauteil 10 eingeschraubt.
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In einem weiteren Schritt erfolgt eine Höheneinstellung der Einstellmutter 24 und der auf der Einstellmutter 24 aufliegenden Beilagscheibe 30. Eine solche Höhennivellierung erfolgt bei mehreren erfindungsgemäßen Verbindern beispielsweise 4 cm oberhalb der Oberseite des ersten Bauteils 10 mittels einer Schlagschnur oder eines Lasermesswerkzeugs. Bezugspunkt der Einstellmuttern ist dabei die höchste Stelle einer Bodenplatte oder Betonplatte. Die Einstellmutter, die an der höchsten Stelle der Betonplatte positioniert wird, gibt die Höhenposition aller weiterer Einstellmuttern vor.
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An dem zweiten Bauteil 20 sind weitere Vorarbeiten erforderlich. Es wird eine kreisrunde Ausnehmung gebohrt oder gefräst, um die Abdeckkappe 34 sowie die in der Abdeckkappe 34 angeordnete Positionshülse mit wenigstens einem Greifelement aufzunehmen. Dies wird in der Regel beim Abbund der Schwellhölzer von Wandelementen erfolgen. Die Anzahl der Verbindungspunkte im zweiten Bauteil 20 entspricht der Anzahl der Stockjustierschrauben 22 im ersten Bauteil 40, wobei deren Anzahl nach statischen Erfordernissen bestimmt wird.
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Die Basisplatte 32 und die Abdeckkappe 34 werden dann mittels der vier Holzschrauben 36 am zweiten Bauteil 20 befestigt. Ist das zweite Bauteil 20 als Wandscheibe ausgebildet, wird zur Verbindung vom ersten Bauteil 10 und zweitem Bauteil 20 jeweils eine Verbindung ohne Toleranzausgleich als Festlager zur Aufnahme von Querkräften vorgesehen und alle weiteren Verbindungen erfolgen mittels des erfindungsgemäßen Verbinders mit einem möglichen Toleranzausgleich in x-Richtung und y-Richtung oder lediglich in x-Richtung oder lediglich in y-Richtung. Die erfindungsgemäßen Verbinder sind infolgedessen als Loslager ausgebildet.
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Zum Verbinden des ersten Bauteils 10 mit dem zweiten Bauteil 20 wird das zweite Bauteil 20, das beispielsweise als Wandscheibe ausgebildet ist, oberhalb des ersten Bauteils 10 so positioniert, dass das zweite, obere Ende der Stockjustierschraube 22 unterhalb einer in 1 nicht erkennbaren Öffnung in der Basisplatte 32 angeordnet wird. Eine Wandscheibe kann beispielsweise mittels eines Krans positioniert werden und dann vom Bezugspunkt, also vom Festlager ausgehend, langsam über die Stockjustierschraube 22 abgelassen werden.
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Die Positionierung des zweiten Bauteils 20 oder der Wandscheibe orientiert sich dann am Festlager, während die erfindungsgemäßen Verbinder sich automatisch ausrichten, wie noch erläutert werden wird. Nach dem Einstecken des zweiten, oberen Endes und insbesondere der Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 22 in die Basisplatte 32 und den in 1 oben dargestellten Abschnitt des Verbinders greifen Greifelemente, die innerhalb der Abdeckkappe 34 angeordnet sind und in 1 nicht erkennbar sind, in die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 22 ein und verankern sich selbst. Das zweite Bauteil 20 kann dann nicht mehr von dem ersten Bauteil 10 entfernt werden, in 1 also nicht mehr nach oben weggezogen werden. In einer Richtung vom zweiten Bauteil 20 auf das erste Bauteil 10 zu liegt die Basisplatte 32 auf der Unterlegescheibe 30 auf, so dass das zweite Bauteil 20 auch in einer Richtung von oben nach unten fixiert ist.
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Ein Abstand zwischen einer Unterseite des zweiten Bauteils 20 und einer Oberseite des ersten Bauteils 10 kann dann beispielsweise mit Quellmörtel ausgestopft werden. Dann erfolgt noch eine Abdichtung dieses Bereichs, so dass dieser winddicht, regendicht und luftdicht ist. Im Bereich der Bodenplatte oder des Fundaments ist eine Abdichtung gegenüber aufsteigender Feuchte, insbesondere durch Kapillarströme, vorzusehen.
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3 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung des oberen Abschnitts des erfindungsgemäßen Verbinders gemäß 1.
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Zu erkennen ist die Basisscheibe 32, die mit einer kreisrunden Durchgangsöffnung 54 versehen ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist neben der Basisplatte 32 eine alternative Basisplatte 62 dargestellt, die eine Durchgangsöffnung 64 in Form eines Langlochs aufweist. Mit der Basisplatte 32 ist ein Toleranzausgleich in x-Richtung und in y-Richtung möglich. Mit der Basisplatte 62 ist lediglich ein Toleranzausgleich in x-Richtung möglich. Die Basisplatte 62 kann um 90° verdreht montiert werden, wenn ein Toleranzausgleich in y-Richtung gewünscht ist.
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Die Basisplatte ist mit vier Durchgangsöffnungen versehen, durch die die Holzschrauben 36 gesteckt werden, um die Basisplatte 32 an dem zweiten Bauteil 20 zu befestigen, siehe 1.
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Auf die Basisplatte wird eine Positionierhülse 56 aufgesetzt. Die Positionierhülse 56 weist, vgl. 4 und 5, einen zylindrischen Außenmantel und einen kegelstumpfförmigen Positionierbereich 58 innerhalb des zylindrischen Außenmantels auf. Die Positionierhülse 46 ist verschiebbar auf die Basisplatte 32 aufgesetzt.
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Wenn, siehe 1, das zweite, obere Ende des Haltezapfens, also der Stockjustierschraube 22, durch die Durchgangsöffnung 54 der Basisplatte 32 hindurchgeschoben wird, gelangt das zweite Ende der Stockjustierschraube 22 in Kontakt mit der Innenwand des kegelstumpfförmigen Positionierabschnitts und schiebt dadurch automatisch die Positionierhülse 56 parallel zur Bodenplatte 32 in eine Position, in der eine Mittellängsachse der Stockjustierschraube 22 und eine Mittellängsachse der Positionierhülse 56 zusammenfallen, wie dies in 1 dargestellt ist. Die Basisplatte 32 wird dabei nicht in x-Richtung oder y-Richtung bewegt, da die Positionierhülse 56 verschiebbar auf die Basisplatte 32 aufgesetzt ist.
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Die Positionierhülse 56 weist einen Zwischenboden 58 auf, der bei der dargestellten Ausführungsform senkrecht zur Mittellängsachse 66 der Positionierhülse 56 ausgerichtet ist.
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Auf diesem Zwischenboden 58 liegen drei Greifbacken 68, 70, 72 auf, die im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind und die sich jeweils über 120° erstrecken. Wenn die drei Greifbacken 68, 70, 72 ausgehend von der in 3 dargestellten Stellung radial nach innen verschoben sind, bis sie aneinander anliegen, bilden sie eine Mittelbohrung mit einer Rillenstruktur aus, die zur Rillenstruktur 46 des Haltebolzens bzw. der Stockjustierschraube 22 passt und in diese eingreifen kann. Die Rillenstruktur der Greifbacken 68, 70, 72 kann beispielsweise gemeinsam ein Innengewinde ausbilden, das dann zu der als Gewinde ausgebildeten Rillenstruktur 46 an der Stockjustierschraube 22 passt. Wenn also die Greifbacken 68, 70, 72 nach innen verschoben sind und in die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 46 eingreifen, sind die Greifbacken 70 relativ zur Stockjustierschraube 22 fixiert. Damit kann dann aber die Stockjustierschraube 22 nicht mehr aus der Positionierhülse 58 herausgezogen werden, so dass Zugkräfte zwischen dem ersten Bauteil 20 und dem zweiten Bauteil 10, siehe 1, über die Basisplatte 32 in die Positionierhülse 56, die Greifbacken 68, 70, 72, in die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube und damit in das erste Bauteil 10 eingeleitet werden.
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Um die Greifbacken 68, 70, 72 radial nach innen vorzuspannen, sind zwei Ringfedern 74 vorgesehen, die um die Greifbacken 68, 70, 72 herumgelegt werden.
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Auf die Greifbacken 68, 70, 72 wird noch eine Beilagscheibe 76 aufgelegt. Die Abdeckkappe 34 deckt dann die Positionierhülse 56 und die Greifbacken 68, 70, 72 ab. Dadurch wird verhindert, dass die Greifbacken 68, 70, 72 nach oben ausweichen.
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Wird also das obere Ende des Haltezapfens bzw. der Stockjustierschraube 22 durch die Durchgangsöffnung 54 der Basisplatte 32 gesteckt, wird zunächst die Positionierhülse 56 so ausgerichtet, dass die Mittellängsachse der Stockjustierschraube 22 und die Mittellängsachse 66 der Positionierhülse 58 zusammenfallen. Dies wird dadurch bewirkt, dass die Abrundung 42 an dem zweiten Ende der Stockjustierschraube 22, vgl. 1, an der kegelstumpfförmigen Innenwand des Positionierbereichs der Positionierhülse 56 anstößt. Wird das zweite Bauteil 20 dann weiter abgesenkt, gelangt die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 22 in die Öffnung, die zwischen den Greifbacken 68, 70, 72 definiert ist. Das obere Ende der Stockjustierschraube 22 drückt die Greifbacken gegen die Wirkung der Ringfeder 74 auseinander und die Rillenstruktur 46 kann infolgedessen zwischen die Greifbacken 68, 70, 72 geschoben werden. Die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube und/oder die Rillenstruktur an den Greifbacken 68, 70, 72 kann entsprechend gestaltet sein, vgl. 4 und 5, um ein Einschieben der Rillenstruktur 46 in 3 von unten nach oben zu ermöglichen, auf der anderen Seite aber ein Zurückziehen der Rillenstruktur 46, in 3 also von oben nach unten, zu verhindern.
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Wenn die Basisplatte 32 dann auf der Unterlegescheibe 30 aufliegt, bewegen sich die Greifbacken 68, 70, 72 unter der Vorspannung der Ringfedern 74 nach innen, bis die Rillenstruktur der Greifbacken 68, 70, 72 in die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 22 eingreift.
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Beim Einschieben der Stockjustierschraube 22 zwischen die Greifbacken 68, 70, 72 verhindern dabei die Beilagscheibe 76 und die Abdeckkappe 34, dass die Greifbacken 68, 70, 72 nach oben ausweichen.
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Der erfindungsgemäße Verbinder ist somit als Steckverbinder ausgelegt und kann werkzeuglos das erste Bauteil 10 und das zweite Bauteil 20 verbinden.
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Wenn das erste Bauteil 10 als Holzbodenplatte ausgebildet ist und die Stockschraube 52 als Haltezapfen eingesetzt wird, wird das zweite Bauteil 20 so weit in Richtung auf das erste Bauteil 10 bewegt, bis die Unterseite des zweiten Bauteils 20 auf der Oberseite des ersten Bauteils 10 aufliegt. Eine Höheneinstellung ist in diesem Fall nicht erforderlich und bei der Steckschraube 52 der 2 auch nicht möglich. Bei der Verbindung von Holzbauteilen untereinander bedarf es keines zusätzlichen Höhenausgleichs, so dass die Steckschraube 52 verwendet werden kann. Mineralischer Massivbau in Ortbauweise weist weitaus höhere Toleranzen auf als der Holzbau. Aus diesem Grund ist bei der Stockjustierschraube 40 das Gewinde 26 für die Mutter 24 vorgesehen, um auf den Toleranzbereich der Fundamente/ Bodenplatte zu reagieren. Eine Steckverbindung zwischen Holzelementen mit gleichem Toleranzbereich braucht diese Höhennivellierung indes nicht. Dort liegt eine Holzunterseite auf einer Holzoberseite plan auf. In diesem Fall ist die Basisplatte 32/ 62 jedoch bündig in das Schwellholz beziehungsweise in die Massivholzwand einzulassen.
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Die Stockjustierschraube 22 oder die Stockschraube 52 wird mittels eines geeigneten Werkzeugs und der Antriebsausbildung 42 in das erste Bauteil 10 eingeschraubt und dient als Lager für die dauerhafte Übertragung von entgegen der Gravitationsrichtung, in 1 also von unten nach oben, wirkenden Kräften, zum Beispiel Windsogkräften zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 20, also beispielsweise zwischen einer Bodenplatte oder einem Fundament und einem Holzfertigbauteil oder zwischen Holzfertigbauteilen. Für die Anwendung einer Schwellenbefestigung auf Beton dient die Stockjustierschraube 22 zudem als temporäres Auflager für die Aufnahme von Druckkräften aus Eigenlasten während der Montage der Bauteile 10, 20 und bis zum Aushärten einer Mörtelfuge zwischen den Bauteilen 10, 20. Eine Aufnahme geringer Schubkräfte ist nur durch Verwendung der Trägerplatte 62 mit Langloch, siehe 3, möglich. Für die Übertragung von Schubkräften aus Windbelastung sind gegebenenfalls weitere lastabtragende Elemente mit einzuplanen.
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Die Position des Lagerpunkts in z-Richtung lässt sich über die auf der Stockjustierschraube 22 auf der Einstellmutter 24 ruhende Unterlegescheibe 30 definieren. Die Höhennivellierung erfolgt zum Beispiel über die Verwendung einer Schlagschnur, die an zwei Bezugspunkten orientiert ist und an der die Position der Unterlegscheiben 30 durch Verdrehen der Einstellmuttern 24 entlang des Gewindes 26 ausgerichtet werden kann.
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Die in 3 dargestellten Elemente des erfindungsgemäßen Verbinders sind in der Lage, Toleranzen quer zur z-Richtung, also in und entgegen der x-Richtung sowie in und entgegen der y-Richtung aufzunehmen. Die Basisplatte 32, 62 kann aus Stahl oder Kunstharzpressholz bestehen. Die Positionierhülse 56 kann aus Stahl, faserverstärktem Kunststoff oder Kunstharzpressholz bestehen. Die Greifbacken 68, 70, 72 können auch als Spannsegmente oder Greifelemente bezeichnet werden und können aus Stahl, faserverstärktem Kunststoff oder zähem metallischen Werkstoff bestehen. Beim Fügen der beiden Bauteile 10, 20 auf die zuvor positionierte Stockjustierschraube 22 wird der Kopf, mit anderen Worten also das in 1 oben liegende zweite Ende der Stockjustierschraube 22, durch die vor Staub mittels einer Staubschutzfolie geschützte Öffnung 64 in der Basisplatte 32 eingeführt. Die Positionierung der Positionierhülse 56 wird durch eine Abschrägung entlang der Öffnung in der Trägerplatte und durch eine Abrundung oder Abschrägung am zweiten, oberen Ende der Stockjustierschraube 22 erleichtert. Wenn die Basisplatte 32 mit der kreisrunden Öffnung 54 versehen ist, können Toleranzen in x-Richtung und in y-Richtung aufgenommen werden. Wenn die Basisplatte 62 mit einem Langloch versehen ist, können Toleranzen in x-Richtung oder in y-Richtung aufgenommen werden.
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Wenn das zweite, obere Ende oder der Kopf der Stockjustierschraube 22 in die Positionierhülse 56 geschoben wird, drückt der Kopf der Stockjustierschraube 22 die Positionierhülse 56 exakt an die Position, an der die eigentliche Verankerung zwischen Stockjustierschraube 22 und den Greifbacken 68, 70, 72 stattfindet. Der abgerundete oder abgeschrägte Kopf bzw. das obere Ende der Stockjustierschraube 22 drückt gegen das kegelförmige Innere der Positionierhülse und verschiebt diese, bis der Kopf der Stockjustierschraube 22 durch den mittigen Führungsabschnitt der Positionierhülse 56 in den Bereich mit den Greifbacken 68, 70, 72 geschoben werden kann.
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Dort drückt der Kopf der Stockjustierschraube 22 die einzelnen, mittels der Federringe 74 gehaltenen Greifbacken 68, 70, 72 auseinander, bis er sich an den Greifbacken 68, 70, 72 vorbeischieben kann. Die Verankerung zwischen Stockjustierschraube 22 und den Greifbacken 68, 70, 72 findet über Rillen, alternativ über ein Gewinde, an den Innenseiten der Greifbacken und der Rillenstruktur 46 an der Stockjustierschraube 22 statt. Die Rillenstruktur 46, alternativ das Gewinde, der Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 22 und/oder die Rillenstruktur der Greifbacken 68, 70, 72 ist so geformt, dass die Greifbacken 68, 70, 72 ausschließlich beim Fügen der beiden Bauteile 10, 20, also beim Einschieben der Stockjustierschraube 22 von unten nach oben in 3, auseinandergedrückt werden können und entgegen der Fügerichtung ein Öffnen verhindert wird. Das Öffnen wird durch ein Kräftegleichgewicht verhindert. Die Unterlegescheibe 76 oberhalb der Greifbacken 68, 70, 72 unterstützt ein gleichmäßiges Öffnen und Schließen der Spannsegmente.
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Die Abdeckkappe 34 besteht aus Kunststoff, beispielsweise PE, Polyethylen. Die Abdeckkappe 34 umschließt die Greifbacken 68, 70, 72 und die Positionierhülse 56 und schützt diese vor Verschmutzung. Die Abdeckkappe 34 ist mit einer Montageöffnung 78 versehen, über die die Funktionsweise der Greifbacken 68, 70, 72 beim Zusammenbau überprüft werden kann. Die Öffnung 78 kann mit einer Staubschutzfolie verschlossen werden. Die Abdeckkappe 34 selbst übernimmt keine statischen Aufgaben. Die Abdeckkappe 34 ist so gestaltet, dass sie einen ausreichend großen Widerstand bietet, um das Öffnen der Greifbacken 68, 70, 72 beim Einschieben der Stockjustierschraube 22, mit anderen Worten beim Einschieben des Haltezapfens, zu ermöglichen und die Greifbacken 68, 70, 72 während des Auseinanderdrückens und des Einschiebens des Haltezapfens in einem klar definierten Bereich zu halten.
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Die Verbindung mittels des erfindungsgemäßen Verbinders zwischen den beiden Bauteilen 10, 20 kann sowohl stehend, liegend und auch über Kopf ausgeführt werden. Erforderlich ist lediglich das Herstellen einer Ausnehmung im zweiten Bauteil 20, das Befestigen der Basisplatte mittels der Holzschrauben 36 am zweiten Bauteil 20 und das Befestigen der Stockjustierschraube 22 oder der Stockschraube 52 am ersten Bauteil 10. Mit dem erfindungsgemäßen Verbinder können somit Wandelemente an einer Bodenplatte oder an einem Fundament verankert werden als auch Wandelemente untereinander verankert werden.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Positionierhülse 56 aus 3. Zu erkennen ist der kegelstumpfförmige Positionierbereich 80, der sich in 4 von unten nach oben verjüngt. In der Darstellung der 4 würde die Stockjustierschraube 22 oder die Steckschraube 22 von unten nach oben in die Positionierhülse 56 eingeschoben werden. Wie bereits erläutert wurde, drückt der Kopf der Stockjustierschraube 22 oder der Kopf der Steckschraube 52 dann die Positionierhülse 56 automatisch in eine Position, in der eine Mittellängsachse der Stockjustierschraube 22 bzw. der Steckschraube 52 und der Positionierhülse 56 zusammenfallen. Sobald die Positionierhülse 56 in dieser Position angelangt ist, kann der Kopf der Stockjustierschraube 22 bzw. der Steckschraube 52, allgemein gesagt der Kopf eines Haltezapfens, in einen zylindrischen Führungsbereich 82 eingeschoben werden. Ausgehend von dort gelangt der Kopf des Haltezapfens dann zwischen die Greifbacken 68, 70, 72, vgl. 3. In der schematischen Darstellung der 4 ist auch die Rillenstruktur an den Greifbacken 68, 72 zu erkennen, die ein Einschieben der Rillenstruktur 46 von unten nach oben ermöglicht, indem die Greifbacken 68, 70, 72 auseinandergedrückt werden, die aber ein Zurückziehen der Rillenstruktur 46, in 4 also nach unten, verhindern. Die Rillenstruktur 46 ist selbstverständlich passend zur Rillenstruktur der Greifbacken 68, 70, 72 ausgebildet.
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Der Zwischenboden 58 der Positionierhülse 56 ist senkrecht zur Mittellängsachse der Positionierhülse 56 angeordnet und ermöglicht dadurch eine seitliche Bewegung der Greifbacken 68, 70, 72 beim Einschieben des Kopfs der Stockjustierschraube 22 oder der Stockschraube 52 sowie dann auch eine anschließende Bewegung radial nach innen, so dass die Rillenstruktur an den Greifbacken 68, 70, 72 in die Rillenstruktur 46 eingreifen kann. Die Ringfedern 74 sind in 4 der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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5 zeigt eine Positionierhülse 86 gemäß einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbinders. Der Positionierbereich 80 und der Führungsbereich 82 der Positionierhülse 86 sind identisch ausgebildet wie bei der Positionierhülse 56 der 4. Ein Zwischenboden 88 der Positionierhülse 86 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und öffnet sich zu einer, dem Positionierbereich 80 abgewandten Seite hin. Anstelle der Greifbacken sind Keilspannsegmente 90, 92 vorgesehen, beispielsweise drei oder vier Keilspannsegmente 90, 92. Beim Einschieben des Kopfs des Haltezapfens bzw. der Stockjustierschraube 22 oder der Stockschraube 52 werden die kegelartigen Keilspannsegmente 90, 92 leicht angehoben und gleichzeitig ein Stück weit radial nach außen gedrückt. Der Haltezapfen kann infolgedessen zwischen die Keilspannsegmente 90, 92 geschoben werden, bis die gewünschte Position erreicht ist und die Rillenstruktur 46 im Bereich einer Rillenstruktur der Keilspannsegmente 90, 92 liegt. Die Keilspannsegmente 90, 92 rutschen dann über die Wirkung des kegelstumpfförmigen Zwischenbodens 88 radial nach innen sowie nach unten, bis die Rillenstruktur der Keilspannsegmente 90, 92 in die Rillenstruktur 46 eingreift. Die Keilspannsegmente 90, 92 sind in ihrer Lage durch eine Unterlegescheibe und ein darüberliegendes elastisches Element, beispielsweise eine Feder oder ein Schwamm, gesichert und können sich lediglich ein Stück weit ausgehend von der in 5 dargestellten Lage nach oben bewegen. Während des Anhebens der Keilspannsegmente 90, 92 wird das elastische Element gestaucht und drückt über die nicht dargestellte Unterlegescheibe auf die Oberseite der Keilspannsegmente 90, 92, so dass diese in Richtung auf die Rillenstruktur 46 vorgespannt sind und ein sicheres Einrasten zwischen der Rillenstruktur der Keilspannsegmente 90, 92 und der Rillenstruktur 46 sichergestellt werden kann.
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6 zeigt einen erfindungsgemäßen Verbinder 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Verbinder 100 erlaubt die Rückbaubarkeit bzw. Trennung einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen.
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Der Verbinder 100 weist eine Stockjustierschraube 102 auf, die in einem ersten Bauteil verankert wird. Beispielsweise kann die Stockjustierschraube an ihrem, in 6 unteren Ende mit einem Betongewinde oder einem Holzgewinde versehen sein. Die Stockjustierschraube 102 kann beispielsweise auch mittels eines Dübels, insbesondere eines Kunststoffdübels, in ein Bauteil aus Mauerwerk eingesetzt werden.
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Der Verbinder 100 weist weiter eine Basisplatte 104 und eine Abdeckkappe 106 auf. Die Abdeckkappe 106 ist mit einer Scheibe 108 versehen, die in die Abdeckkappe 106 eingesetzt ist und die mit einem Staubschutzdeckel 110 versehen ist. Die Öffnung in der Scheibe 108 ist in einem nicht dargestellten Ausgangszustand mit dem Staubschutzdeckel 110 verschlossen, wobei der Staubschutzdeckel 110 beispielsweise mittels einer Sollbruchstelle mit der übrigen Scheibe 108 verbunden ist. Im Zustand der 6 ist der Staubschutzdeckel 110 bereits aus der Öffnung der Scheibe 108 entfernt worden und ein oberes Ende der Stockjustierschraube 102 ist durch die Öffnung in der Scheibe 108 sichtbar.
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Die Basisplatte 104 wird, wie bereits anhand der 1 bis 5 beschrieben wurde, an einem ersten Bauteil befestigt und die Stockjustierschraube wird an einem zweiten Bauteil befestigt. Im Unterschied zur Ausführungsform der 1 bis 5 ist die Abdeckkappe 106 nicht relativ zur Basisplatte 104 verschiebbar, vielmehr ist die Stockjustierschraube 102 relativ zur Basisplatte 104 und auch relativ zur Abdeckkappe 106 verschiebbar.
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Die 7a und 7b zeigen die Stockjustierschraube 102 abschnittsweise in zwei unterschiedlichen Zuständen. Im Zustand der 7a ist das aus drei Greifbacken 68, 70, 72 bestehende Greifelement an der Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 102 verankert. Mit anderen Worten greifen die Greifbacken 68, 70 ,72 an der Rillenstruktur 46 an und werden mittels der Ringfedern 74 im Eingriff mit der Rillenstruktur 46 gehalten. In dem Zustand der 7a können somit Zugkräfte, die auf die Basisplatte 104 wirken und in 6 nach oben gerichtet sind, auf die Greifbacken 68, 70, 72 und die Stockjustierschraube 102 und infolgedessen in ein Bauteil übertragen werden, in dem die Stockjustierschraube 102 verankert ist.
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Um die mittels des Verbinders 100 der 6 vorgenommene Verbindung zwischen zwei Bauteilen rückbauen bzw. lösen zu können, ist gemäß 7a ein Trennwerkzeug 112 vorgesehen, das über die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 102 geschoben wird. Das Trennwerkzeug weist einen Ringabschnitt und drei von dem Ringabschnitt ausgehende, sich vom Ringabschnitt weg verjüngende Keile 114 auf. Die Keile 114 sind bei der dargestellten Ausführungsform in einem Abstand von 120° zueinander angeordnet, so dass sie paßgenau oberhalb der Trennfugen zwischen den Greifbacken 67, 70, 72 angeordnet werden können.
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Um die Greifbacken 68, 70, 72 ausgehend von dem in 7a dargestellten Zustand, in dem die Greifbacken 68, 70, 72 in die Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 102 eingreifen, aus der Rillenstruktur 46 auszurücken, werden die Keile 114 in die Trennfugen zwischen den Greifbacken 68, 70, 72 hineingeschoben, in 7a also nach unten.
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Der ausgerückte Zustand der Greifbacken 68, 70, 72 ist in 7b dargestellt. Die Keile 114 wurden nur soweit zwischen die Greifbacken 68, 70, 72 bewegt, dass die Greifbacken 68, 70, 72 radial nach außen verschoben und infolgedessen aus der Rillenstruktur 46 ausgerückt wurden. Im Zustand der 7b kann die Stockjustierschraube 102 somit axial zu den Greifbacken 68, 70, 72 bewegt werden, beispielsweise in 7b nach unten aus den Greifbacken 68, 70, 72 herausgezogen werden.
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Im Zustand der 7b kann somit ein erstes Bauteil, an dem die Basisplatte 104 mit den Greifbacken 68, 70, 72 und die Abdeckkappe 106 montiert sind, von einem zweiten Bauteil getrennt werden, an dem die Stockjustierschraube 102 befestigt ist. Voraussetzung hierfür ist, dass die Abdeckkappe 106, siehe 6, von oben her zugänglich ist, so dass das Trennwerkzeug 112 mit den Spitzen 114 zwischen die Greifbacken 68, 70, 72 eingeschoben werden kann, um die Greifbacken 68, 70, 72 radial nach außen zu verschieben und aus der Rillenstruktur der 46 der Stockjustierschraube 102 auszurücken.
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Die Zugänglichkeit von der Oberseite der Abdeckkappe 106 her muss von einem Planer bereits beim Bau berücksichtigt werden. Wenn die Abdeckkappe 106 beispielsweise in einem Sackloch einer Schwelle angeordnet ist, so ist die Oberseite der Abdeckkappe 106 nur nach teilweiser Entfernung der Schwelle her zugänglich. Die Rückbaubarkeit der Verbindung ist dann zwar ebenfalls möglich, allerdings mit erhöhtem Aufwand verbunden.
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8 zeigt die Abdeckkappe 106 und die Scheibe 108 vor dem Zusammenbau. Der Staubschutzdeckel 110 ist noch mit der übrigen Scheibe 108 mittels einer Sollbruchstelle verbunden.
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Die Abdeckkappe 106 weist eine Krempe 120 auf, die, siehe 6, auf die Basisplatte 104 aufgesetzt wird. Weiter geht von der Krempe ein Abdeckkappenkorpus 122 aus, der an seinem, der Krempe 120 gegenüberliegenden Ende mit einer Innenkrempe 124 versehen ist. Die Scheibe 108 wird in den Abdeckkappenkorpus 122 in 8 von unten her eingeführt und wird nach oben gegen vertikales Verschieben durch die umlaufende Innenkrempe 124 gehalten. Die Scheibe 108 ist relativ zur Abdeckkappe 106 radial frei drehbar. In der Scheibe 108 befindet sich, wie ausgeführt wurde, eine Öffnung, die mittels des Staubschutzdeckels 110 verschlossen ist. Der Staubschutzdeckel 110 ist mit wenigen, dünnen Stegen mit der Scheibe 108 verbunden, wobei die Stege Sollbruchstellen darstellen und brechen, sobald die Stockjustierschraube 102, siehe 6, von unten gegen den Staubschutzdeckel 110 stößt. Wurde der Staubschutzdeckel 110 aus der Scheibe 108 herausgelöst bzw. herausgebrochen, bleiben in der Scheibe drei radiale Ausnehmungen 126 zurück, die Teil der zentralen Durchgangsöffnung der Scheibe 108 sind. In diese drei Ausnehmungen 126 können die Keile 114 des Trennwerkzeugs 112 eingeschoben werden, vergleiche 7a und 7b. Dies ist unabhängig von der Stockjustierschraube 102 relativ zur Abdeckkappe 106 möglich, wie noch anhand der 9 beschrieben wird. Die freie Drehbarkeit der Scheibe 108 relativ zum Abdeckkappenkorpus 122 ist wichtig, damit die Ausnehmungen 126 an die Positionen gedreht werden können, in dem die Ausnehmungen 126 oberhalb der Trennfugen zwischen den Greifbacken 68, 70, 72 liegen, vergleiche 7a und 7b. Das Trennwerkzeug 112 kann dann in die zentrale Öffnung der Scheibe 108 eingesetzt werden und die Teile 114 greifen dann in die Ausnehmungen 126 ein und können nach unten verschoben werden, so dass die Keile in die Trennfugen zwischen den Greifbacken 68, 70, 72 eingedrückt bzw. eingeschoben werden können.
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9 zeigt eine Draufsicht auf den Verbinder 100 der 6, wobei die Stockjustierschraube 102 außermittig zur Durchgangsöffnung in der Scheibe 108 der Abdeckkappe 106 angeordnet ist. Durch die Öffnung in der Scheibe 108 sind daher, da der Staubschutzdeckel 110 entfernt wurde, die Greifbacken 68, 70, 72 zu erkennen, die an der in 9 nicht erkennbaren Rillenstruktur 46 der Stockjustierschraube 102 angreifen und die sich infolgedessen im Zustand der 7a befinden.
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Es ist zu erkennen, dass die sich in radialer Richtung erstreckenden Ausnehmungen 126 der Scheibe 108 einen Freiraum bieten, um die Keile 114 des Trennwerkzeugs 112 zwischen die Greifbacken 68, 70, 72 einzuschieben, wie dies in 7a und 7b dargestellt ist. Um die Scheibe 108 und insbesondere die Ausnehmungen 126 in die in 9 dargestellte Lage zu bringen, muss gegebenenfalls die Scheibe 108 relativ zur Abdeckkappe 106 verdreht werden, bis die in 9 dargestellte Position erreicht ist.
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Nach dem Einschieben des Trennwerkzeugs 112 zwischen die Greifbacken 68, 70, 72, entsprechend dem Zustand der 7b, kann dann die Basisplatte 104, siehe 6, von der Stockjustierschraube 102 abgezogen werden und die miteinander verbundenen Bauteile können infolgedessen voneinander getrennt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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