Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kreuzweisen Verbinden von horizontal und vertikal verlaufenden Schienen, insbesondere einer Trägerunterkonstruktion für Fassadenverkleidungen, bei der Verbindungsmittel durch Durchbrüche im Bereich der sich kreuzenden Schienen eingeführt und die Schienen mittels dieser Verbindungsmittel gegeneinander verspannt sind.
Gerade bei Fassadenverkleidungen setzen sich aus Gründen der verbesserten Feuerfestigkeit immer mehr Trägerunterkonstruktionen aus Metallschienen durch. Dabei werden horizontal verlaufende Schienen eingesetzt, an denen die Fassadenelemente befestigt werden. Die horizontal verlaufenden Schienen wiederum werden in vorgegebenen Abständen auf vertikal verlaufenden Abständen auf vertikal verlaufenden und mit der Wand verbundenen Schienen festgelegt. Dabei bietet sich die Schraubverbindung an den Kreuzungsstellen der Schienen an. Die Verbindungsmittel sind dabei als handelsübliche Schrauben und Muttern ausgebildet.
Diese Art der Verbindung von sich kreuzenden Schienen ist aber für den vorgesehenen Zweck aus verschiedenen Gründen nicht geeignet. Zum ersten benötigt der Monteur beide Hände allein für das Einsetzen und Halten der Schraube, sowie das Ansetzen der Mutter. Da vielfach beim kreuzweisen Verbinden von Schienen noch eine Schiene festgehalten werden muß, sind daher meistens zwei Monteure erforderlich. Außerdem ist auch der Teileaufwand pro Verbindungsstelle mit Schraube und Mutter groß und das Festzieben der Mutter benötigt zudem noch eine beachtliche Montagezeit.
Aus der DE-U 7411 984 ist ein Verbinder bekannt, mit dem zwei C-förmige Schienen rechtwinklig zueinander miteinander verbunden werden können. Die Schlitze der beiden, sich kreuzenden Schienen sind gegeneinander gerichtet. Der Verbinder weist an beiden Enden einen rechteckförmigen Spannsteg auf, der in der Breite auf die Breite des Schlitzes und in der Länge auf den lichten Abstand der Seitenschenkel der Schienen abgestimmt ist. Die beiden Spannstege sind um 90° gegeneinander verdreht. Das Mittelteil des Verbinders hat im Anschluß jeden Spannstegs einen zylindrischen Abstand mit einer auf die Wandstärke der Schienen abgestimmten Länge. Die beiden zylindrischen Abschnitte sind mit einem Werkzeugansatz miteinander verbunden, der den Abstand der beiden Schienen am Kreuzpunkt bestimmt. Mit diesem bekannten Verbinder können zwei Schienen nicht satt aufeinanderliegend miteinander verbunden werden und außerdem ist die Stellung des Verbinders nicht eindeutig festgelegt.
Die US-A 3 659 884 zeigt die Verbindung zweier plattenförmiger Teile, die im Verbindungsbereich mittels eines plattenförmigen Verbinders miteinander verbunden werden. Der Verbinder ragt mit Ansätzen in einen Schlitz der ersten Platte und steht an der gegenüberliegenden Seite der Platte mit einem Verriegelungsabsatz heraus. Die zweite Platte mit einem Schlitz wird so auf den Verriegelungsansatz des Verbinders aufgeschoben, daß die beiden Schlitze der Platten parallel verlaufen. Dann wird die zweite Platte um 90° verdreht, so daß sich der Verriegelungsansatz hinter dem Schlitz der zweiten Platte abstützt. Diese Verbindungsart ist für eine Trägerkonstruktion einer Fassadenverkleidung ungeeignet, da eine Schiene mit mehreren kreuzenden Schienen verbunden werden muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum kreuzweisen Verbinden von horizontal und vertikal verlaufenden Schienen, insbesondere einer Trägerunterkonstruktion für Fassadenverkleidungen, zu schaffen, bei der der Teile- und Montageaufwand pro Verbindungsstelle beachtlich reduziert werden kann und bei der vor allen Dingen das Verbindungsmittel mit einer Hand eingeführt und die Schienen im Verbindungsbereich gegeneinander verspannt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchbrüche in den Schienen als rechteckförmige Fenster ausgebildet sind, die mit ihrer größeren Abmessung einheitlich in die Längs- bzw. Querrichtung der Schienen ausgerichtet sind, daß die Verbindungsmittel als Spannbolzen mit einem vorderseitigen Spannbund und einem rückseitigen, auf den Querschnitt der Fenster abgestimmten Spannsteg ausgebildet sind und daß der Spannbund und der Spannsteg über einen Abstandsabschnitt miteinander verbunden sind, dessen axiale Länge auf die Summe der Stärken beider Schienen im Verbindungsbereich ausgelegt ist und dessen Querschnitt so gewählt ist, daß er in den Fenstern der Schienen verdrehbar und/oder in Richtung ihrer kleineren Abmessung verspannbar ist.
Der Spannbolzen wird so angesetzt, daß der Spannsteg mit einem Fenster in der vorderen Schiene fluchtet. Der Spannsteg wird durch das Fenster der vorderen Schiene geführt und dann um 90° verdreht. In dieser neuen Stellung kann der Spannsteg durch das Fenster der hinteren Schiene gesteckt werden. Durch ein erneutes Drehen des Spannbolzens um 90° in der gleichen oder entgegengesetzten Drehrichtung wird der Spannsteg hinter die hintere Schiene eingedreht, so daß er nicht mehr herausgezogen werden kann. Die eingestellte Drehstellung des Spannbolzens läßt sich durch die Verspannung des Abstandsabschnittes in den Fenstern der Schienen festhalten.
Eine wesentlich verbesserte Einhaltung der Drehstellung des Spannbolzens, verbunden mit einer erhöhten Verspannung der Schienen im Verbindungsbereich, läßt sich nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch erreichen, daß die dem Abstandsabschnitt zugekehrten Spannflächen des Spannsteges in einer vorgegebenen Drehrichtung des Spannbolzens leicht ansteigen, wobei der Abstand zum Spannbund an den Vorderkanten größer und an den Endkanten kleiner ist als die Summe der Stärke der beiden Schienen im Verbindungsbereich.
Zum Verdrehen und Verspannen des Spannbolzens kann auch ein Werkzeug verwendet werden, wenn vorgesehen ist, daß der Spannbund stirnseitig mit einer Werkzeugaufnahme, z. B. Sechskantaufnahme, versehen bzw. selbst als Ansatz, z. B. Sechskantkopf, für ein Werkzeug ausgebildet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbund zylinderförmig ausgebildet ist, wobei der Spannbund zylinderförmig ausgebildet ist, wobei der Durchmesser etwa der größeren Abmessung der Fenster in den Schienen entspricht.
Die Einhaltung der Drehstellung des Spannbolzens über den Abstandsabschnitt wird nach einer Ausgestaltung dadurch in einfacher Weise erreicht, daß der Abstandsabschnitt im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildet ist, wobei die kleinere Abmessung kleiner und die größere Abmessung gleich oder geringfügig größer ist als die kleinere Abmessung der Fenster in den Schienen. Dabei ist zum kontinuierlichen Festspannen zudem vorgesehen, daß die Schmalseiten des Abstandsabschnittes bogenförmig gestaltet sind, wobei die Krümmung etwa auf die Längsmittelachse des Spannbolzens bezogen ist.
Das Einführen des Spannsteges und des Abstandsabschnittes des Spannbolzens in die rechtwinklig zueinander angeordneten rechteckförmigen Durchbrüche der miteinander zu verbindenden Schienen wird dadurch erleichtert, daß der Spannsteg mit seiner kleineren Abmessung der kleineren Abmessung des Abstandsabschnittes entspricht und mit den Flächen der größen Abmessung bündig mit den zugeordneten Flächen des Abstandsabschnittes abschließt. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Abstandsabschnitt und der Spannsteg symmetrisch zu der Längsmittelachse des Spannbolzens angeordnet sind und daß auch die Schmalseiten des Spannsteges bogenförmig gestaltet sind, wobei die Krümmung etwa auf die Längsmittelachse des Spannbolzens bezogen ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist zur billigen Herstellung der Verbindungsmittel vorgesehen, daß der Spannbolzen mit dem Spannbund, dem Abstandsabschnitt und dem Spannsteg als einstückiges Metalldrehteil bzw. Metallgußteil hergestellt ist.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt :
Fig. 1 zeigt eine Kreuzungsstelle einer horizontalen Schiene 20 mit einer vertikalen Schiene 10. Im Ausführungsbeispiel sind die Schienen 10 und 20 gleich und weisen einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Dies ist jedoch nicht Voraussetzung für die Erfindung, es lassen sich auch Schienen mit unterschiedlichen Profilen miteinander verbinden. In die Schienen 10 und 20 sind in gleichmäßigen Abständen rechteckförmige Fenster 11 bzw. 21 als Durchbrüche eingebracht, die mit ihrer größeren Abmessung einheitlich in die Längsrichtung der Schienen 10 und 20 ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung der Fenster 11 und 21 in den Schienen 10 und 20 kann jedoch auch einheitlich quer zur Längsrichtung derselben erfolgen. Die Schienen 10 und 20 werden so gekreuzt, daß sich ein Fenster 11 mit einem Fenster 21 deckt. Wie Fig. 1 zeigt, bleibt dann nur ein quadratischer Bereich, der in beiden Fenstern 11 und 21 der Schienen 10 und 20 freibleibt.
Zur Verbindung der beiden Schienen 10 und 20 wird ein Spannbolzen 12 nach Fig. 2 bis 4 verwendet. Dieser Spannbolzen 12 weist vorderseitig einen zylinderförmigen Spannbund 13 auf, der in der Stirnseite eine Sechskantaufnahme als Werkzeugaufnahme 14 trägt. Der Spannbund 13 geht über einen Abstandsabschnitt 15 in einen Spannsteg 17 über. Dieser Spannsteg 17 weist im wesentlichen den Querschnitt der rechteckigen Fenster 11 und 21 auf, ist aber an seinen Schmalseiten bogenförmig gestaltet, wie Fig. 3 deutlich erkennen läßt. Dieser Spannsteg 17 steht symmetrisch zur Längsmittelachse des Spannbolzens 12. Der Abstandsabschnitt 15 ist in seiner axialen Länge auf die Summe der Stärken der Schienen 10 und 20 im Verbindungsbereich abgestimmt. Bei anderem Schienenprofil ist die Länge des Abstandsabschnittes auf den Abstand der Schienenteile im Bereich der Fenster 11 und 21 abgestimmt. Auch der Abstandsabschnitt 15 hat bogenförmig gestaltete Schmalseiten 16. Die kleinere Abmessung des etwa rechteckförmigen Abstandsabschnittes 15 entspricht der kleineren Abmessung des Spannsteges 17, die etwas kleiner ist als die kleinere Abmessung der Fenster 11 und 21. Die Abmessung des Abstandsabschnittes 15 im Bereich der gewölbten bzw. abgerundeten Schmalseiten 16 ist etwas größer als die kleinere Abmessung der Fenster 11 und 21, so daß der Abstandsabschnitt 15 in einer Drehstellung in einem Fenster 11 bzw. 21 verspannt werden kann.
Der zylindrische Spannbund 13 hat einen Durchmesser, der etwa der größeren Abmessung der Fenster 11 und 21 entspricht. Der Spannbund kann jedoch auch selbst als Ansatz, z. B. Sechskantkopf, für ein Werkzeug ausgebildet sein.
Der Spannbolzen 12 wird so gehalten, daß der Spannsteg 17 horizontal gerichtet ist. Der Spannsteg 17 kann in dieser Stellung durch das Fenster 21 der vorne liegenden horizontalen Schiene 20 durchgesteckt werden. Dann wird der Spannbolzen 12 um 90° gedreht, so daß der Spannsteg 17 vertikal steht. In dieser Drehstellung kann der Spannsteg 17 dann auch durch das Fenster 11 der hinten liegenden vertikalen Schiene 10 gesteckt werden. Durch ein erneutes Verdrehen des Spannbolzens 12 um 90° wird der Spannsteg 17 hinter die Schiene 10 eingedreht, so daß der Spannbolzen 12 nicht mehr herausgezogen werden kann.
Wie leicht einzusehen ist, verspannt sich dabei der Abstandsabschnitt 15 mit den gewölbten Schmalseiten 16 an den Längswänden des Fensters 11 der Schiene 10 und hält damit die Drehstellung des Spannbolzens 12 aufrecht. Es ist leicht einzusehen, daß der Abstand zwischen dem Spannbund 13 und dem Spannsteg 17 maßgebend für die gegenseitige Verspannung der Schienen 10 und 20 im Verbindungsbereich ist. Diese Verspannung der Schienen 10 und 20 läßt sich noch dadurch verbessern, daß die dem Abstandsabschnitt 15 zugekehrten Spannflächen des Spannsteges 17 in einer vorgegebenen Drehrichtung des Spannbolzens 12 jeweils von der Vorderkante zur Endkante ansteigen, wobei der Abstand zum Spannbund 13 an den Vorderkanten größer und an den Endkanten kleiner ist als die Summe der Stärke beider Schienen 10 und 20 im Verbindungsbereich bzw. der Außenabstand der Schienen 10 und 20 im Bereich der sich teilweise überdeckenden Fenster 11 und 21.
Der Spannbolzen 12 ist mit einer Hand leicht in die Fenster 11 und 21 der Schienen 10 und 20 einführbar und darin festlegbar. Zum Spannen des Spannbolzens 12 kann dann noch ein Werkzeug verwendet werden, das in die Werkzeugaufnahme 14 eingeführt wird. Mit der anderen Hand kann z. B. die horizontale Schiene 20 gehalten werden, während die horizontale Schiene 10 im Falle einer Trägerunterkonstruktion für Fassadenverkleidungen ja bereits vorher an der Wand angebracht wurde. Es wird deutlich erkennbar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nur ein einfaches Verbindungsmittel benötigt, das schnell und leicht mit einer Hand eingeführt und gespannt werden kann.