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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Eckverbinder für Hohlprofilrahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Eckverbinder werden dazu verwendet, die auf Gehrung geschnittenen Endabschnitte zweier Hohlprofile eines Rahmens, wie etwa eines Fenster- oder Türrahmens miteinander rechtwinklig zu verbinden. Der Eckverbinder umfasst zu diesem Zweck ein Winkelstück mit zwei Schenkeln, die sich jeweils in die Endabschnitte der zu verbindenden Hohlprofile einschieben und darin verankern oder verspannen lassen. Hierbei ist es erforderlich, die Hohlprofile präzise und mit der geeigneten Spannung zusammenzufügen. Einerseits soll die Verbindung die erforderliche Stabilität aufweisen, andererseits sind jedoch zu hohe Drücke oder Spannungen im Rahmen zu vermeiden, damit keine Beschädigungen auftreten.
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Zum Verspannen des Winkelstücks in den Hohlprofilen existiert bereits eine größere Anzahl von Lösungen, wie beispielsweise das Verbinder-Winkelstück, das in
DE 199 00 957 A1 des Anmelders vorgeschlagen wird. Hierbei werden keilförmige Endabschnitte des Schenkels auf diesem mittels Spannschrauben verspannt, so dass ein Herausziehen aus dem Hohlprofilen nicht mehr möglich ist. Diese Art von Winkelverbindern eignet sich insbesondere für Fenster- oder Türrahmen aus Kunststoff oder Aluminium.
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Neuerdings werden Rahmenhohlprofile auch aus einem Materialgemisch hergestellt, das neben Kunststoff auch Holz oder Holzwerkstoffe enthält, wie etwa Holzmehl oder dergleichen. Dies ist aus Gründen einer Ressourcen schonenden und damit umweltfreundlichen Produktion erwünscht, da hier auch Recyclingstoffe zum Einsatz kommen können. Diese Materialien sind jedoch im Fenster- und Türenbau vergleichsweise neu und stellen in Bezug auf die Eckverbinder besondere Anforderungen. Solche Hohlprofile können mit hohen Drucklasten zusammengehalten werden, die von den bisher bekannten Eckverbindern, die eine Keilverbindung verwenden, nicht aufgebracht werden können. Es ist jedoch wichtig, die Last kontrolliert, d.h. mit einer vorgegebenen Kraft aufzubringen. Bei den bekannten Winkelverbindern ist dies nicht ohne weiteres möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Eckverbinder für Hohlprofilrahmen zu schaffen, der einfach und zuverlässig zu montieren ist und die Aufbringung hoher Drucklasten auf die Verbindungsstelle mit kontrolliertem Kraftaufwand zulässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Eckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Winkelstück des erfindungsgemäßen Eckverbinders ist mehrteilig aufgebaut und umfasst ein erstes und ein zweites Schaftelement, die in den jeweiligen Endabschnitten der zu verbindenden Hohlprofile fest zu verankern sind. Das erste dieser Schaftelemente bildet zumindest einen Teil den ersten Schenkel des Winkelstücks, während das zweite Schaftelement außer dem zweiten Schenkel zusätzlich den Eckbereich bildet, an welchem die Schenkel aufeinandertreffen und der somit in der axialen Verlängerung des ersten Schaftselements zur Verbindungsstelle hin liegt. Die beiden Schaftelemente werden durch eine Spannschraube miteinander verbunden, die von außen durch den genannten Eckbereich hindurch in das erste Schaftelement geführt und in dieses eingeschraubt ist.
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Durch Drehen der Spannschraube kann das erste Schaftelement in Richtung einer Anschlagfläche des zweiten Schaftelements gezogen und gegen dieses verspannt werden. Aufgrund der Verankerung der Schaftelemente in den zu verbindenden Hohlprofilen findet somit auch ein Verspannen der Hohlprofile gegeneinander statt, indem diese an ihren Gehrungsschnittflächen aufeinanderstoßen. Auf die Spannschraube können hohe, jedoch kontrollierte Kräfte mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels ausgeübt werden, so dass durch Einstellung des Drehmoments auch der Druck gewählt wird, mit welchem die Hohlprofile gegeneinander gezogen werden. Eine zwischen den Hohlprofilen an den Gehrungsschnittflächen angebrachte Dichtung wird auf diese Weise mit einem bestimmten Druck zusammengepresst.
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Bei der Montage wird beispielsweise zunächst das zweite Schaftelement in seinen entsprechenden Hohlprofil-Endabschnitt eingeschoben, bis eine definierte Position erreicht ist, die durch einen Anschlag vorgegeben sein kann. In dieser Position liegt der Kopf der Spannschraube auf der gegenüberliegenden Seite des Hohlprofils in einer Öffnung frei und ist somit zugänglich. In dieser Position wird das zweite Schaftelement in seinem Hohlprofil verankert, indem beispielsweise von außen durch eine Wand des Hohlprofils eine Ankerschraube in das zweite Schaftelement eingedreht wird.
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Der Endabschnitt des verbleibenden Hohlprofils wird anschließend auf das erste Schaftelement aufgesteckt, bis eine Innengewindebohrung im ersten Schaftelement mit einer entsprechenden Öffnung in der Außenwand des Hohlprofils fluchtet, so dass eine Ankerschraube darin eingedreht werden kann, die das erste Schaftelement in seinem Hohlprofil verankert.
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Die beiden Hohlprofile sind nun bereits durch das Winkelstück miteinander verbunden. Sie sind jedoch noch nicht aufeinander ausgerichtet, und ihre Gehrungsschnittflächen berühren einander noch nicht.
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Im folgenden wird die Spannschraube gedreht, die durch die Öffnung des Hohlprofils zugänglich ist, in welches das zweite Schaftelement verankert ist, so dass das erste Schaftelement mit samt seinem Hohlprofil gegen das zweite Schaftelement gezogen wird, bis die Gehrungsschnittflächen (oder die darauf angebrachten Dichtungen) miteinander in Kontakt kommen. Das Anziehen der Spannschraube kann mit einem vorgewählten Drehmoment erfolgen, beispielsweise mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels, so dass der Druck bestimmt wird, mit welchem die Hohlprofile gegeneinander verspannt werden.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die beiden Schaftelemente in den jeweiligen Endabschnitten durch Ankerschrauben verankerbar, die von außen durch die Wände der Endabschnitte in die Schaftelemente eingeschraubt sind.
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Vorzugsweise gehen vom zweiten Schaftelement Führungsstifte aus, die sich axial durch das erste Schaftelement erstrecken und auf denen das erste Schaftelement gleiten kann. Bei diesen Führungsstiften kann es sich beispielsweise um Schraubbolzen handeln, die sich vollständig durch Kanäle im ersten Schaftelement erstrecken und in das zweite Schaftelement eingeschraubt sind.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Schaftelement L-förmig ausgebildet und umfasst einen vom Eckbereich ausgehenden Teil des ersten Schenkels, der axial auf das erste Schaftelement ausgerichtet ist, während der verbleibende Teil vom ersten Schaftelement gebildet wird.
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Vorzugsweise weist der vom zweiten Schaftelement gebildete zweite Schenkel des Winkelstücks eine Abstufung auf, die beim Einschub des zweiten Schaftelements in den Endabschnitt des Hohlprofils als Anschlag dienen kann, der die Einschubtiefe festlegt.
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Weiter vorzugsweise ist am Winkelstück ferner ein Paar zusätzlicher Führungswinkel angebracht, die einstückig am zweiten Schaftelement ausgebildet sind und deren Schenkel Profilschienen sind, die sich parallel zu den Schaftelementen erstrecken. Die Profilschienen sorgen für zusätzliche Führung des Hohlprofils, das auf das erste Schaftelement aufgesteckt wird, so dass ein seitliches Verkippen oder Verrutschen verhindert wird. Beim Anziehen der Spannschraube wird dann lediglich der axiale Abstand bzw. der Druck gegen das andere Hohlprofil verändert.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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1 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Eckverbinders;
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2 ist ein seitlicher Schnitt durch die Endabschnitte zweier Hohlprofile, die durch den erfindungsgemäßen Eckverbinder gemäß 1 verbunden sind;
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3 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in 2, der einen Querschnitt durch das horizontale Hohlprofil mit dem darin einliegenden Eckverbinder darstellt;
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4 ist ein horizontaler Längsschnitt entlang der Linie A-A in 2;
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5 ist eine weitere perspektivische Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen Eckverbinders, ohne das erste Schaftelement;
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6 ist eine Rückansicht des Eckverbinders aus 5;
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7 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in 6; und
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8 ist eine weitere Ansicht des Eckverbinders aus 5 aus einer weiteren Perspektive in Richtung der Achse der Spannschraube.
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Der in 1 dargestellte erfindungsgemäße Eckverbinder 10 dient zur Verbindung zweier Hohlprofile eines Rahmens, wie etwa eines Fenster- oder Türrahmens, wie im Zusammenhang mit 2 näher dargestellt. Dieser Eckverbinder 10 ist jedoch nicht ausschließlich zum Einsatz an Fenster- oder Türrahmenprofilen geeignet, sondern eignet sich in gleicher Weise für Hohlprofilrahmen anderer Art, wie etwa zur Aufnahme von Photovoltaikmodulen oder dergleichen mehr.
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Der Eckverbinder 10 ist insgesamt L-förmig ausgebildet und umfasst ein Winkelstück 12 mit zwei Schenkeln 14, 16, die im rechten Winkel zueinander stehen und zum Einschub in die zu verbindenden Endabschnitte zweier Hohlprofile des Rahmens vorgesehen sind.
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Das Winkelstück 12 umfasst zwei Schaftelemente 22, 24, die durch einen Spann- und Führungsmechanismus zusammengehalten werden und gegeneinander beweglich sind, wie im folgenden noch näher beschrieben werden soll. Das erste Schaftelement 22 (in 1 rechts) ist ein Kunststoffprofil-Abschnitt, der einen Teil des ersten Schenkels 14 bildet. Ergänzt wird der erste Schenkel 14 durch einen Teil 26 des zweiten Schaftelements 24, der sich vom Eckbereich 28 des Winkelstücks 12 aus erstreckt und in der axialen Verlängerung des ersten Schaftelements 22 liegt. Als Eckbereich 28 soll im folgenden jener Bereich des Winkelstücks 12 betrachtet werden, in welchem die beiden Schenkel 14, 16 bzw. deren Schenkelachsen aufeinandertreffen. Dieser Bereich bildet auch die Kontaktstelle für die zu verbindenden Hohlprofile.
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Das zweite Schaftelement 24 bildet ferner den zweiten Schenkel 16 des Winkelstücks 12 sowie den Eckbereich 28. Das zweite Schaftelement 24 ist somit L-förmig ausgebildet und bildet den größeren Teil des Winkelstücks 12.
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Seitlich sind am Winkelstück 12 Führungswinkel 18, 20 angebracht, die einstückig mit dem zweiten Schaftelement 24 ausgeformt sind. Die Schenkel 50, 52, 64, 66 der Führungswinkel erstrecken sich parallel zu den Schaftelementen 22, 24. Insgesamt sind die Führungswinkel 18, 20 rechtwinklig ausgebildet, und ihre Schenkel 50, 52, 64, 66 sind Profilschienen, die beim Einschub in die Hohlprofile zur Führung dienen.
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Jedes der beiden Schaftelemente 22, 24 lässt sich im Endabschnitt eines Hohlprofils verankern, und zwar mit Hilfe von Ankerschrauben, die hier beispielhaft mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet sind. Die Ankerschrauben 30 werden durch Löcher in den Wänden der Hohlprofile eingesetzt und in darauf ausgerichtete Innengewinde in den jeweiligen Schaftelementen 22, 24 eingedreht, so dass die Schaftelemente 22, 24 gegenüber den Hohlprofilen nicht mehr axial verschiebbar sind.
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In der Endmontageposition sind die beiden Schenkel 14, 16 des Winkelstücks 12 sowie die entsprechenden Schenkel 50, 52, 64, 66 der Führungswinkel 18, 20 vollständig in die jeweiligen Hohlprofile eingeschoben. Diese Stellung ist in 2 dargestellt, anhand welcher auch der Spannmechanismus zum Verspannen der beiden Schaftelemente 22, 24 und somit der damit fest verbundenen Hohlprofile näher erläutert werden soll. 2 zeigt ein horizontales Hohlprofil eines Fensterrahmens und ein dazu senkrecht stehendes weiteres Hohlprofil 34. Beide Hohlprofile 32, 34 sind auf Gehrung geschnitten und in ihrer Endposition an den Gehrungsschnittflächen miteinander verbunden. Zwischen den Schnittflächen liegt eine Dichtung 36 aus einem elastischen Material ein, die auch in 1 dargestellt ist, um die Kontaktposition der beiden Hohlprofile 32, 34 besser sichtbar zu machen. Diese Dichtung 36 wird beim Verbinden der Hohlprofile 32, 34 geringfügig komprimiert.
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2 zeigt ferner den Sitz des L-förmigen Eckverbinders 10 innerhalb der Hohlprofile 32, 34. Der horizontale erste Schenkel 14 des Winkelstücks 12 erstreckt sich in 2 nach rechts von der Dichtung 36 aus in das Hohlprofil 32 hinein, während der zweite Schenkel 16 senkrecht dazu steht und sich dementsprechend von unten in das andere Hohlprofil 34 hinein erstreckt. Die Ankerschrauben 30 sind ebenfalls dargestellt, es sind jeweils zwei Ankerschrauben 30 zur Verankerung eines Schaftelements 22 sowie 24 vorgesehen.
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Die Verbindung zwischen den beiden Hohlprofilen 32, 34 wird geschaffen, indem die beiden Schaftelemente 22, 24 mittels einer Spannschraube 38 zusammengezogen werden, die sich durch den Eckbereich 28 sowie durch den Teil 26 des zweiten Schaftelements 24 hindurch axial in das erste Schaftelement 22 hinein erstreckt. In 2 liegt die Achse der Spannschraube 38 horizontal, und es ist sichtbar, wie das Außengewinde der Spannschraube 38 in das erste Schaftelement 22 eingreift. Der in 2 links befindliche Kopf 40 der Spannschraube 38 ist durch eine Öffnung 42 im zweiten Schaftelement 24 zugänglich, auf der Seite, die dem ersten Schenkel 14 abgewandt ist, sowie durch ein entsprechendes Loch in der Außenwand des senkrechten Hohlprofils 34, das nicht näher dargestellt ist. Ein Werkzeug lässt sich somit durch das Loch im Rahmenprofil 34 in die Öffnung 42 einführen, so dass ein Ende am Schraubenkopf 40 eingreift und auf diesen ein Drehmoment ausübt. Die Drehung der Spannschraube 38 führt dazu, dass das erste Schaftelement 22 auf das zweite Schaftelemente 24 zu oder von diesem weg bewegt wird, je nach Drehsinn. Vorzugsweise wird zum Verspannen der Hohlprofile 32, 34 gegeneinander das im horizontalen Hohlprofil 32 verankerte erste Schaftelement 22 gegen das zweite Schaftelement 24 angezogen, so dass auch die Hohlprofile 32, 34 aufeinander zugezogen werden und die Dichtung 34 komprimiert wird. Durch Wahl eines bestimmten Drehmoments, das auf die Spannschraube 38 wirkt, kann der Druck eingestellt werden, mit welchem die Hohlprofile 32, 34 an der Dichtung 36 aufeinandergepresst werden.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Führungswinkel 18, 20 in 2 nicht näher dargestellt. Sie dienen beim Einschub des Eckverbinders 10 in die Hohlprofile 32, 34 zur Führung und Zentrierung. Bei der Montage wird zunächst der zweite Schenkel 16 des Winkelstücks 12 in das Hohlprofil 34 eingeschoben, flankiert von den entsprechenden Schenkeln der Führungswinkel 18, 20. Dieser Einschub erfolgt, bis ein Widerstand erreicht ist, der beispielsweise durch einen Anschlag in Form einer Abstufung am zweiten Schaftelement 24 gebildet wird. Der Endabschnitt des Hohlprofils 34 kann innen ausgefräst oder ausgeschnitten sein, so dass ein erweiterter Bereich für einen näher am Eckbereich 28 liegenden Teil des zweiten Schaftelements 24 gebildet wird. Am Grund dieser Ausfräsung kann dann eine Anschlagsfläche für die entsprechende Abstufung des zweiten Schaftelements 24 vorhanden sein, die den Einschub begrenzt.
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Während dieses Einschubs des zweiten Schenkels 16 bieten die Profilschienen der Führungswinkel 28 eine axiale Führung. Sie liegen in benachbarten Kammern des Hohlprofils 34 ein, die sich seitlich von einem zentralen Kanal des Hohlprofils 34 befinden, der das zweite Schaftelement 24 aufnimmt. Ist der Eckverbinder 10 vollständig in das Hohlprofil 34 eingesetzt, lässt sich das zweite Schaftelement 24 durch Eindrehen der Ankerschrauben 30 darin verankern.
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Anschließend wird das verbleibende Hohlprofil 32 auf den ersten Schenkel 14 aufgeschoben, so dass das erste Schaftelement 22 in den zentralen Kanal im Hohlprofil 32 hineingleitet. 3 zeigt, wie das erste Schaftelement 22 in dem Kanal 44 einliegt. Die dazu benachbart angeordneten Kanäle 46, 48 dienen zur Aufnahme der verbleibenden Profilschienen der Führungswinkel 18, 20 (in 3 nicht dargestellt). Das erste Schaftelement 22 gleitet so weit in den zentralen Kanal 44 hinein, bis die Innengewinde für die Ankerschrauben 30 im ersten Schaftelement 22 mit den entsprechenden Öffnungen in der Außenwand des Hohlprofils 32 fluchten. In dieser Position können die Ankerschrauben 30 von außen in die Öffnungen eingesetzt und in die Innengewinde des ersten Schaftelements 22 eingedreht werden, so dass das erste Schaftelement 22 fest in dem Hohlprofil 32 verankert wird.
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Die beiden Hohlprofile 32, 34 sind somit fest durch den Eckverbinder 10 miteinander verbunden, jedoch noch nicht miteinander verspannt. Dies geschieht durch das bereits beschriebene Drehen der Spannschraube 38. Hierdurch bewegt sich das erste Schaftelement 22 in Richtung des zweiten Schaftelements 24, so dass sich die Schaftelemente 22, 24 einander annähern. Die Gehrungsschnittflächen der Hohlprofile 32, 34 werden somit gegeneinander gezogen, und die Dichtung 36 wird komprimiert. Während des Zusammenziehens gleitet das erste Schaftelement 22 auf Führungsstiften, die von einer Anschlagsfläche des zweiten Schaftelements 24 ausgehen und sich axial in entsprechende Kanäle im ersten Schaftelement 22 hinein erstrecken. Diese Führungsstifte bilden während des Anziehens eine Führung.
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In 4 liegt die Schnittebene in der Achse der Spannschraube 38. Deutlich ist sichtbar, wie das erste Schaftelement 22 zwischen die Schenkel 50, 52 der Führungswinkel 18, 20 gezogen wird. Im Bereich des Teils 26 des zweiten Schaftelements 24, der nahe am Eckbereich 28 liegt, gehen diese Schenkel 50, 52 der Führungswinkel 18, 20 einstückig in das zweite Schaftelement 24 über. Ferner ist deutlich sichtbar, dass auch das Hohlprofil 32 mit einer Ausfräsung versehen ist, durch welche innere Wände 54, 56 des Hohlprofils 32 bis zu einer gewissen Tiefe entfernt sind und die es gestattet, den Teil 26 des zweiten Schaftelements 24 vollständig in das Hohlprofil 32 einzuschieben, während sich die Enden der Schenkel 50, 52 der Führungswinkel 18, 20 weiter axial in das Hohlprofil 32 hinein erstrecken. Zwischen ihnen läuft das erste Schaftelement 22 innerhalb des zentralen Kanals 44.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Eckverbinders 10 aus einer weiteren Perspektive, in der das erste Schaftelement 22 weggelassen ist. Hierdurch werden die Führungsstifte 58, 60 sichtbar, auf die das erste Schaftelement 22 aufgesteckt werden kann, sowie der Kanal 62 zur Durchführung der Spannschraube 38. Deutlich sichtbar ist ferner die einstückige Ausbildung der Führungswinkel 18, 20 auf der Ober- und Unterseite (gemäß der Orientierung in 5) des Winkelstücks 12 mit dem zweiten Schaftelement 24 im Eckbereich 28 sowie in daran angrenzenden Abschnitten der Schenkel 14, 16, während die äußeren Enden der Schenkel 50, 52 sowie 64, 66 der Führungswinkel 18, 20 frei stehen. Insbesondere erstrecken sich die freien Schenkel 64, 66 frei oberhalb und unterhalb des freien Endes des zweiten Schaftelements 24 parallel zu diesem.
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6 zeigt nochmals den Eckverbinder aus 5, bei welchem die Blickachse mit der Hauptachse des zweiten Schenkels 16 übereinstimmt, während 7 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 6 darstellt. Deutlich sichtbar ist auch hier der Kanal 62 für die Spannschraube 38 sowie die erweiterte Öffnung 42, in der der Kopf der Spannschraube 38 einliegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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