DE29922380U1

DE29922380U1 - Verbinder

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Publication number: DE29922380U1
Application number: DE29922380U
Authority: DE
Original assignee: DIETEL HOLZ und METALLWERKSTAE
Current assignee: DIETEL HOLZ und METALLWERKSTAE
Priority date: 1999-12-18
Filing date: 1999-12-18
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2009-12-19

Description

VERBINDER

Die Neuerung bezieht sich auf einen Verbinder, der zur lagegenauen und kraftschlüssigen Quer- oder Eckverbindung nichtmetallischer Bauteile untereinander dient, wie beispielsweise Möbel, Rahmen und Bauelemente aus Holz, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder Kuststoffschäumen.

Neben der aufwendigen formschlüssigen Verbindung durch zapfenartige Ausbildung der Einzelteile (zimmermannsmäßige Verbindung) mit Querverstiftung werden üblicherweise zur Verbindung solcher Bauteile sogenannte Holzschrauben eingesetzt. Obwohl diese Verbindung sofort kraftschlüssig die Bauteile verbindet und die Kräfte über große Flächen in die Bauteile eingeleitet werden, nämlich über die gesamte Länge des Gewindes und über die Anlage des Schraubenkopfes, ist damit keine lagegenaue Fixierung möglich. Die einzelnen Bauteile müssen deshalb beim Verschrauben über zusätzlich technologische Maßnahmen zueinander fixiert werden. Auch eine Zugkraft der einzelnen Bauteile zueinander kann damit nicht erreicht werden.

Zur lagegenauen Fixierung einzelner Bauteile zueinander sind Dübel, ähnlich den Paßstiften im Metallbereich, bekannt. Diese Dübel allein fixieren nur die einzelnen Bauteile exakt zueinander. Sie können diese nicht kraftschlüssig miteinander verbinden. Deshalb müssen zur kraftschlüssigen Verbindung der einzelnen Bauteile noch zusätzliche Mittel oder technologische Schritte erfolgen, wie beispielsweise Verleimen oder Verschrauben.

Neben verschieden geformten für diesen Anwendungsfall aber nicht benutzbaren Distanzschrauben für die Befestigung von Bauelementen mit einem Abstand an beispielsweise Mauerwerk, wie z.B. nach DE-OS 37 35 887 oder DE-GM 92 02 927 mit 2 Gewindeteilen und einem gewindelosen Teil dazwischen, sind Paßschrauben

mit einem stift-/dübelartigen und gewindelosen Führungsbereich, zwischen Schraubenkopf und Gewindeteil, bekannt. Damit ist eine lagegenaue Fixierung der einzelnen Bauteile zueinander möglich und zwischen den einzelnen Bauteilen werden Zugkräfte zueinander durch die Anordnung des auf ein Bauteil wirkenden Schraubenkopfes und des auf ein anderes Bauteil wirkenden Gewindes erzeugt. Durch die zumindest bei einem Bauteil nur geringe zur Verfügung stehende Kraftaufnahmefläche, nur unter dem Schraubenkopf, können insgesamt aber nur geringe Kräfte über diese unter dem Schraubenkopf liegende Druckfläche aufgenommen werden. Zur Vermeidung des Eindrehens des Schraubenkopfes in das Material sind kraftverteilende metallische Unterlegscheiben oder ähnliche Hilfsmittel zwar bekannt, diese sind aber insbesondere im sichtbaren Bereich des Bauteiles oft störend. Auch eine Lösung ohne den oftmals gestalterisch und technologisch störenden Schraubenkopf ist damit nicht realisierbar.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Verbinder, der zur lagegenauen und kraftschlüssigen Quer- oder Eckverbindung nichtmetallischer Bauteile untereinander dient, zu schaffen, der für alle Bauteile ausreichende Kraftaufnahmeflächen besitzt, für die sichtbare Seite eines Bauteiles eine Kraftaufnahmefläche auch ohne Schraubenkopf realisiert und der eine Zugkraft auf die zu verbindenden Bauteile zueinander aufbringt.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß in Wirkungsrichtung des Verbinders unterschiedliche Wirkungsbereiche des Verbinders mit abgestuften Durchmessern, abgestuften Gewindesteigungen gleicher Drehrichtung und ohne Gewinde angeordnet sind, nämlich für ein erstes Bauteil ein erster Gewindebereich mit einem geringsten Durchmesser und einer ersten Gewindesteigung, zwischen dem ersten und einem zweiten Bauteil ein in diese hineinragender Führungsbereich mit einem mittleren oder mit dem geringsten Durchmesser außen gleichen Durchmesser ohne

Gewinde und für ein zweites Bauteil ein zweiter Gewindebereich mit einem größeren Durchmesser und einer zur ersten unterschiedlichen Gewindesteigung, wobei diese Anordnung der Durchmesser, Gewindesteigungen und gewindelosen Bereiche entspr echend der Anzahl der zu verbindenden Bauteile wiederholt angeordnet ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für alle zu verbindenden Bauteile für die Kraftübertragung ausreichende Kraftaufnahmeflächen vorhanden sind und für die sichtbare Seite eines Bauteiles eine Kraftaufnahmefläche auch ohne Schraubenkopf realisiert werden kann, damit entsprechende ästhetische Forderungen erfüllt werden können, und eine Zugkraft durch die Differenz der beiden Gewindesteigungen auf die zu verbindenden Bauteile zueinander aufgebracht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, daß der Verbinder aus einem Teil besteht.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß die technologische Fertigung des Verbinders kostengünstig erfolgen kann und daß beim Einsatz des Verbinders vorhergehender Montageaufwand entfällt und mögliche Fehlmontagen damit auch ausgeschlossen sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Schutzanspruch 3 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, daß der Verbinder, insbesondere bei großen Abmessungen, aus mehreren Einzelteilen besteht.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß, insbesondere für Einzelteile und Sonderabmessungen, der Verbinder aus Einzelteilen besteht, wenn sich die Anfertigung eines Herstellungswerkzeuges für beispielsweise eine zu geringe benötigte Stückzahl des Verbinders nicht rechnet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Schutzanspruch 4 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, die Einzelteile vor dem Einsatz des Verbinders, insbesondere mittels getypter Montagebereiche, zu dem Verbinder zu montieren.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß, insbesondere bei Materialwechsel eines Bauteiles damit kurzfristig und vor Ort, beispielsweise auf einer Baustelle, aus für die jetzt unterschiedlichen Materialien ein benötigter Verbinder montiert werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Schutzanspruch 5 angegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, daß zusätzlich ein an sich bekannter Schraubenkopf am äußeren Ende des Verbinders angeordnet ist.

Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß eine zusätzliche, wenn auch geringe, Erhöhung der Kraftaufnahmefläche erreicht wird und somit die vom Gewindebereich zu realisierende Kraftaufnahmefläche verringert werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt:

Figur 1: Schnitt durch eine Eckverbindung

Dabei werden zur Erläuterung folgende Bezugszeichen in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet:

01 erstes Bauteil
1 erster Gewindebereich

2 Führungsbereich

03 zweites Bauteil

3 zweiter Gewindebereich

In Figur 1 ist eine Eckverbindung zweier Bauteile als bevorzugter Anwendungsfall dargestellt, wobei der Einsatz des erfindungsgemäßen Verbinders nicht darauf reduziert ist.

An der Eckverbindungsstelle eines ersten Bauteiles 01 mit einem zweiten Bauteil wird der erfindungsgemäße Verbinder zur lagegenauen und kraftschlüssigen Verbindung eingesetzt. Der Verbinder besteht in seiner Wirkungsrichtung aus unterschiedlichen Wirkungsbereichen. Diese besitzen abgestufte Durchmesser und abgestufte Gewindesteigungen, wobei dazwischen ein gewindeloser Bereich angeordnet ist. Einem zu verbindenden ersten Bauteil 01 entspricht ein erster Gewindebereich 1 mit dem geringsten Durchmesser und einer ersten Gewindesteigung. Zwischen dem ersten und einem zweiten Bauteil 03 ist in diese Bauteile jeweils hineinragend ein Führungsbereich 2 mit einem mittleren oder mit dem geringsten Durchmesser außen gleichen Durchmesser ohne Gewinde auf dem Verbinder angeordnet. Einem zu verbindenden zweiten Bauteil 03 entspricht ein zweiter Gewindebereich 3 mit einem größeren Durchmesser und einer zur ersten unterschiedlichen Gewindesteigung. Diese Anordnung der Durchmesser, Gewindesteigungen und gewindelosen Bereiche kann entsprechend der Anzahl der zu verbindenden Bauteile auf dem Verbinder wiederholt angeordnet sein. Der Übersichtlichkeit wegen ist das Ausführungsbeispiel nur für die Verbindung zweier Bauteile beschrieben.

Zur Herstellung der beispielhaft angeführten Eckverbindung werden beide zu verbindenden Bauteile mit Abstand zueinander positioniert. Um diesen und die folgenden Arbeitsvorgänge zu rationalisieren, werden die Bauteile dazu vorzugsweise in eine Hilfsvorrichtung eingelegt. Danach wird eine entsprechende zwei- oder dreifach abgestufte Bohrung mit entsprechenden Bohrungstiefen und Durchmessern

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der einzelnen Stufen in die zu verbindenden Bauteile eingebracht und der erfindungsgemäße Verbinder eingeschraubt. Dieser zieht nunmehr durch die unterschiedlichen Gewindesteigungen die Bauteile zusammen und fixiert die Bauteile lagegenau durch seinen Führungsbereich zueinander. Dabei ist es für die Wirkung der Erfindung gleichwirkend, wenn die erste Gewindesteigung kleiner als die zweite Gewindesteigung ist oder aber die erste Gewindesteigung größer als die zweite Gewindesteigung ist, da in beiden Fällen die Bauteile relativ zueinander bewegt werden und somit eine Kraft auf die Verbindungsstelle erzeugt wird. Die Bohrungsdurchmesser werden dabei entsprechend den eingesetzten Gewinden auf dem verwendeten Verbinder so gewählt, daß jedes Gewinde optimal die Kräfte auf das Bauteil übertragen kann, wobei der entsprechende Bohrungsdurchmesser für den ersten Gewindebereich 1 im ersten Bauteil 01 immer kleiner dem Bohrungsdurchmesser für den Führungsbereich 2 im ersten Bauteil 01 und zweiten Bauteil 03 sein muß, um Verletzungen der Wandfläche der Bohrung im Führungsbereich 2 auszuschließen. Der entsprechende Bohrungsdurchmesser für den zweiten Gewindebereich 3 im zweiten Bauteil 03 kann, bei entsprechender Wahl des Gewindes im zweiten Gewindebereich 3 des Verbinders, auch gleich sein mit dem Bohrungsdurchmesser für den Führungsbereich 2. Die Bohrungstiefen entsprechen den eingesetzten Längen für die Bereiche auf dem Verbinder.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verbinders sind in den Unteransprüchen dargelegt.

So besteht für den Masseneinsatz der Verbinder gemäß Schutzanspruch 2 vorteilhafterweise nur aus einem Teil. Dadurch kann die technologische Fertigung des Verbinders einerseits kostengünstig erfolgen und andererseits kann beim Einsatz des Verbinders vorhergehender Montageaufwand entfallen. Damit sind gleichzeitig auch mögliche Fehlmontagen des Verbinders ausgeschlossen.

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Insbesondere bei großen Abmessungen besteht der Verbinder vorzugsweise aus mehreren Einzelteilen, die vor dem Einsatz des Verbinders nicht zwingend zu dem Verbinder erst montiert werden müssen, sondern einzeln und zeitlich nacheinander in die zu verbindenden Bauteile eingebracht werden. Damit sind die Herstellungskosten höher als bei der einteiligen Ausführung, aber die mehrteilige Ausführung hat ihre Vorteile insbesondere bei geringen Stückzahlen oder Einzelanfertigungen, denn dabei lohnt sich die Herstellung eines Produktionswerkzeuges für den einteiligen Verbinder nicht. Vielmehr können die Einzelteile des benötigten Verbinders zur Kostenminimierung bei gezielter Auswahl, zumindest teilweise, dabei aus einem Normteilekatalog entnommen werden. Vorzugsweise wird eine Rohrhülse als Führungsbereich 2 und eine gestufte Schraube mit zwei unterschiedlichen Gewinden gleicher Drehrichtung und unterschiedlicher Steigung dabei benutzt.

Besonders vorteilhaft ist eine montierbare Ausgestaltung der Einzelteile des Verbinders, wenn die Montageschnittstellen ursprünglich verschiedener Verbinderteile zu dem Verbinder zu montieren sind. Bei solchen vorzugsweise getypten Montageschnittstellen, wie z.B. metrischen Maschinengewindezapfen und entsprechenden Maschinengewindebohrungen, bestehen die besonderen Vorteile darin, daß, insbesondere bei Materialwechsel eines Bauteiles damit kurzfristig und vor Ort, beispielsweise auf einer Baustelle, aus für die jetzt unterschiedlichen Materialien ein benötigter Verbinder montiert werden kann. Auch bei geringen Stückzahlen oder Einzelanfertigung ist die Montage des Verbinders aus vorproduzierten Einzelteilen mittels getypter Montageschnittstellen zu einem benötigten Verbinder vor dessen Einsatz eine kostengünstige Alternative.

Alle Verbinder können zusätzlich einen der an sich bekannten Schraubenköpfe am äußeren Ende des Verbinders aufweisen. Dabei bestehen die besonderen Vorteile darin, daß eine zusätzliche, wenn auch geringe, Erhöhung der Kraftaufnahmefläche erreicht wird und somit die vom Gewindebereich zu realisierende Kraftaufnahmefläche verringert werden kann.

Claims

1. Verbinder, der zur lagegenauen und kraftschlüssigen Quer- oder Eckverbindung nichtmetallischer Bauteile untereinander dient, dadurch gekennzeichnet, daß in Wirkungsrichtung des Verbinders unterschiedliche Wirkungsbereiche des Verbinders mit abgestuften Durchmessern, abgestuften Gewindesteigungen gleicher Drehrichtung und ohne Gewinde angeordnet sind, nämlich für ein erstes Bauteil (01) ein erster Gewindebereich (1) mit dem geringsten Durchmesser und einer ersten Gewindesteigung, zwischen dem ersten und einem zweiten Bauteil (03) ein in diese hineinragender Führungsbereich (2) mit einem mittleren oder mit dem geringsten Durchmesser außen gleichen Durchmesser ohne Gewinde und für ein zweites Bauteil (03) ein zweiter Gewindebereich (3) mit einem größeren Durchmesser und einer zur ersten unterschiedlichen Gewindesteigung, wobei diese Anordnung der Durchmesser, Gewindesteigungen und gewindelosen Bereiche entsprechend der Anzahl der zu verbindenden Bauteile wiederholt angeordnet ist.

2. Verbinder nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder aus einem Teil besteht.

3. Verbinder nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder, insbesondere bei großen Abmessungen, aus mehreren Einzelteilen besteht.

4. Verbinder nach Schutzanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile vor dem Einsatz des Verbinders, insbesondere mittels getypter Montagebereiche, zu dem Verbinder montierbar ausgebildet sind.

5. Verbinder nach ein oder mehreren der vorgenannten Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlichem an sich bekannter Schraubenkopf am äußeren Ende des Verbinders angeordnet ist.