[0001] Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum Verbinden von zwei Trägern, ein
Trägersystem und ein Verfahren zum Verbinden von zwei Trägern.
[0002] Zwei Bauteile können durch unterschiedliche Maßnahmen miteinander verbunden werden.
So ist es bspw. möglich, ein Verbindungselement zu verwenden, das einerseits mit einem
ersten Bauteil und andererseits mit einem zweiten Bauteil verbunden wird, so dass
die beiden Bauteile über das Verbindungselement miteinander indirekt verbunden werden.
[0003] Die Druckschrift
DE 93 08 783 U1 zeigt einen lagestabilen Eisenbahnoberbau. Ein Gehäuse zur Aufnahme von Klimageräten
ist aus der Druckschrift
DE 20 2012 010 569 U1 bekannt. Eine kraftschlüssige Verbindung von Bauelementen ist in der Druckschrift
DE 2 700 089 A1 beschrieben. Die Druckschrift
EP 0 133 565 B1 zeigt ein Verbundprofil.
[0004] Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, zwei Träger flexibel und stabil zu verbinden.
[0005] Diese Aufgabe wird mit einem Verbindungssystem, einem Trägersystem und einem Verfahren
mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen des Verbindungssystems,
des Trägersystems und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und
der Beschreibung hervor.
[0006] Das erfindungsgemäße Verbindungssystem ist zum Verbinden von zwei Trägern ausgebildet,
die jeweils einen flachen Trägerkörper aufweisen, der durch mindestens eine Endkante
begrenzt ist und mindestens ein Trägerloch, bspw. mehrere Trägerlöcher, aufweist.
Dabei ist für jeden Träger eine Hauptachse vorgesehen, die unter einem Winkel, bspw.
senkrecht zu der mindestens einen Endkante orientiert ist. Das Verbindungssystem weist
mindestens einen Verbinder mit einem flachen Verbinderkörper und mindestens einer
Verbindungsachse auf, wobei der Verbinderkörper von mehreren kreisförmigen bzw. runden
Verbinderlöchern, durchsetzt ist, wobei mindestens eine Außenfläche des mindestens
einen Verbinderkörpers eine unebene Struktur, bspw. ein Profil und/oder eine Beschichtung,
aufweist. Das Verbindungssystem weist mehrere Befestigungselemente auf. Die beiden
Träger sind bspw. koaxial zu ihren Hauptachsen mit einander zugewandten Endkanten
nebeneinander anordenbar, wobei die mindestens eine Außenfläche mit der unebenen Struktur
des mindestens einen Verbinderkörpers des mindestens einen Verbinders auf jeweils
mindestens einer Außenfläche der Trägerkörper beider Träger anordenbar bzw. anzuordnen
ist, wobei ein erstes Verbinderloch des mindestens einen Verbinders, bspw. eine erste
Gruppe aus bzw. mit dem mindestens einen Verbinderloch, dem mindestens einen Trägerloch
eines ersten Trägers der beiden Träger und mindestens ein zweites Verbinderloch des
mindestens einen Verbinders, bspw. eine zweite Gruppe aus bzw. mit dem mindestens
einen Verbinderloch, dem mindestens einen Trägerloch eines zweiten Trägers der beiden
Träger zuordenbar bzw. zuzuordnen ist, so dass durch mindestens ein Verbinderloch
des mindestens einen Verbinders und ein zugeordnetes Trägerloch des jeweiligen Trägers
jeweils ein Befestigungselement führbar bzw. zu führen ist, wodurch der mindestens
eine Verbinder über jeweils mindestens ein Befestigungselement mit jeweils einem Träger
zu verbinden ist.
[0007] Die mindestens eine Außenfläche des mindestens einen Verbinderkörpers des mindestens
einen Verbinders mit der unebenen Struktur weist Unregelmäßigkeiten an ihrer Oberfläche,
wie bspw. Erhebungen und/oder Vertiefungen, auf. Im Unterschied hierzu weisen die
Außenflächen der Trägerkörper beider Träger in der Regel eine ebene und/oder glatte
Struktur auf.
[0008] In Ausgestaltung weist die unebene Struktur der mindestens einen Außenfläche eines
Trägers ein Profil auf, das in zumindest einer Raumrichtung uneben strukturiert ist.
Es ist denkbar, dass das Profil in der zumindest einen Raumrichtung eine periodische,
d. h. sich regelmäßig wiederholende unebene Struktur aufweist.
[0009] Das sich bspw. in der mindestens einen Raumrichtung periodisch wiederholende Profil
ist in der mindestens einen Raumrichtung bspw. zickzackförmig oder wellenförmig, bspw.
sinusförmig, ausgebildet. Falls sich das Profil lediglich in einer ersten Raumrichtung
periodisch wiederholt, ist es nur in dieser einen Raumrichtung profiliert bzw. uneben,
jedoch in einer zu der ersten Raumrichtung senkrechten zweiten Raumrichtung gerade.
Das bedeutet, dass sich das Profil entlang einer Linie parallel zu der ersten Raumrichtung
periodisch ändert, während das Profil entlang einer Linie parallel zu der zweiten
Raumrichtung gerade ist. Falls das Profil bspw. zickzack- oder wellenförmig ist, weist
es eine Vielzahl aufeinanderfolgender Berge und Täler auf.
[0010] Falls das Profil entlang beider zueinander senkrechter Raumrichtungen jeweils wiederholend
periodisch ausgebildet ist, weist es für den Fall, dass es in beiden Raumrichtungen
zickzackförmig ist, eine Vielzahl an Pyramiden auf, die in einem Feld bzw. einer Matrix
angeordnet sind. Falls das Profil in beiden Raumrichtungen wellenförmig ist, weist
es je nach Definition ein Feld mit einer Vielzahl abgerundeter Pyramiden auf. Demnach
ändert sich das Profil sowohl entlang einer ersten Linie parallel zu der ersten Raumrichtung
als auch entlang einer zweiten Linie parallel zu der zweiten Raumrichtung jeweils
periodisch wiederholend. In der Regel ist die erste Raumrichtung als Querrichtung
und die zweite Raumrichtung als Längsrichtung definierbar.
[0011] Alternativ oder ergänzend ist die unebene Struktur der mindestens einen Außenfläche
durch eine bspw. elastisch verformbare Beschichtung gebildet, die auf dem Verbinderkörper
angeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass die Beschichtung das Profil aufweist, das
in der mindestens einen Raumrichtung die sich periodisch wiederholende Struktur aufweist.
[0012] Das Verbindungssystem weist üblicherweise zwei Verbinder auf, wobei auf ersten ebenen
bzw. glatten Außenflächen der Trägerkörper beider Träger ein erster Verbinder anordenbar
bzw. anzuordnen ist, und wobei auf zweiten ebenen bzw. glatten, in der Regel den ersten
Außenflächen gegenüberliegenden bzw. abgewandten Außenflächen der Trägerkörper beider
Träger, ein zweiter Verbinder anordenbar bzw. anzuordnen ist.
[0013] In weiterer Ausgestaltung sind die Verbinderlöcher des mindestens einen Verbinders
kreisförmig bzw. rund und bspw. entlang mindestens einer Reihe parallel zu der mindestens
einen Verbindungsachse angeordnet, wobei mehrere Trägerlöcher eines Trägerkörpers
jeweils eines Trägers, bspw. entlang mindestens einer Reihe, parallel zu der Hauptachse
des Trägers angeordnet sind. Außerdem ist jeweils ein Trägerloch parallel zu der Hauptachse
länger als jeweils ein Verbinderloch parallel zu der mindestens einen Verbindungsachse
und mindestens so breit wie das jeweilige Verbinderloch senkrecht zu der mindestens
einen Verbindungsachse. Eine erste Gruppe aus Verbinderlöchern der mindestens einen
Reihe aus Verbinderlöchern ist den Trägerlöchern der mindestens einen Reihe aus Trägerlöchern
eines ersten Trägers der beiden Träger und eine zweite Gruppe aus Verbinderlöchern
der mindestens einen Reihe aus Verbinderlöchern den Trägerlöchern der mindestens einen
Reihe aus Trägerlöchern eines zweiten Trägers der beiden Träger zuordenbar bzw. zuzuordnen,
wobei jeweils durch mindestens ein Verbinderloch des mindestens einen Verbinders und
ein zugeordnetes Trägerloch des jeweiligen Trägers ein Befestigungselement führbar
bzw. zu führen ist, wodurch der mindestens eine Verbinder über jeweils ein Befestigungselement
mit jeweils einem Träger zu verbinden ist bzw. verbindbar ist.
[0014] Dabei ist es möglich, dass der mindestens eine Verbinder mindestens zwei zueinander
parallel angeordnete Reihen Verbinderlöcher und jeweils ein Träger mindestens eine
Reihe, bspw. zwei zueinander parallel angeordnete Reihen, Trägerlöcher aufweist.
[0015] Üblicherweise weist jede Reihe und/oder Gruppe Verbinderlöcher das mindestens eine
Verbinderloch auf. Entsprechend weist jede Reihe und/oder Gruppe Trägerlöcher das
mindestens eine Trägerloch auf.
[0016] Weiterhin ist mindestens ein Trägerloch als Langloch ausgebildet, wobei dessen Längsachse
parallel zu der Hauptachse des Trägers orientiert und länger als das jeweilige dem
Trägerloch beim Verbinden der beiden Träger zugeordnete Verbinderloch ist. Außerdem
ist es möglich, dass mindestens ein Trägerloch ellipsenförmig ausgebildet ist, wobei
jeweils eine große Halbachse bzw. Längsachse des Trägerlochs parallel zu der Hauptachse
des Trägers orientiert und länger als das jeweilige dem Trägerloch beim Verbinden
der beiden Träger zugeordnete Verbinderloch parallel zu der Verbindungsachse ist,
und wobei jeweils eine kleine Halbachse bzw. Querachse des Trägerlochs senkrecht zu
der Hauptachse des Trägers orientiert und mindestens so breit wie das jeweilige Verbinderloch
ist.
[0017] Durch Vorsehen der unebenen Struktur auf mindestens einer Außenfläche des mindestens
einen Verbinderkörpers wird eine Rauigkeit der Reiboberfläche zwischen dem mindestens
einen Verbinderkörper und den Trägerköpern erhöht. Dabei ist es möglich, dass der
mindestens eine Verbinder U-förmig, bspw. als U-förmiges Eisen, Flacheisen oder Winkeleisen
mit mindestens einer Außenfläche mit unebener Struktur ausgebildet ist. Mindestens
ein U-förmig ausgebildeter Verbinder ist bspw. für eine biegefeste Verbindung von
zwei Trägern vorgesehen, da hier eine zu der mindestens einen Verbindungsachse symmetrische
und/oder gleiche Steifigkeit erreichbar ist. Falls nur Normalkräfte parallel zu der
Hauptachse oder Querkräfte senkrecht zu den Hauptachsen der Träger zu übertragen sind,
sind unterschiedliche voranstehend genannte Formen des mindestens einen Verbinders
möglich.
[0018] Für eine Ausgestaltung des mindestens einen Verbinders sind unterschiedliche Varianten
denkbar. In der Regel weist der mindestens eine Verbinder gemäß einer ersten Variante
einen geraden, bspw. quaderförmigen Verbinderkörper mit einer einzigen Verbindungsachse
auf, entlang der die mindestens eine Reihe an Löchern angeordnet ist. In einer alternativen
zweiten Variante ist es jedoch auch möglich, dass der Verbinderkörper des mindestens
einen Verbinders bspw. einen Knick aufweist, wobei zwei Abschnitte des Verbinderkörpers
des mindestens einen Verbinders jeweils eine Verbindungsachse aufweisen, wobei die
beiden Verbindungsachsen der beiden Abschnitte bspw. unter einem stumpfen Winkel relativ
zueinander orientiert sind. Bei dieser zweiten Variante ergibt sich, dass mindestens
eine erste Reihe an Verbinderlöchern innerhalb des ersten Abschnitts des Verbinderkörpers
parallel zu der ersten Verbindungsachse und mindestens eine zweite Reihe an Verbinderlöchern
innerhalb des zweiten Abschnitts des Verbinderkörpers parallel zu der zweiten Verbindungsachse
orientiert ist. Weiterhin ist bei dieser zweiten Variante vorgesehen, dass die erste
Gruppe Verbinderlöcher der mindestens einen ersten Reihe, die parallel zu der ersten
Verbindungsachse orientiert ist, den Trägerlöchern der mindestens einen Reihe Trägerlöcher
des ersten Trägers und die zweite Gruppe der Verbinderlöcher der mindestens einen
zweiten Reihe Verbinderlöcher, die parallel zu der zweiten Verbindungsachse orientiert
ist, den Trägerlöchern der mindestens einen Reihe Trägerlöcher des zweiten Trägers
zuordenbar bzw. zuzuordnen ist.
[0019] Bei der ersten Variante des mindestens einen Verbinders ist vorgesehen, dass die
beiden Hauptachsen der beiden Träger relativ zueinander unter einem Winkel anordenbar
sind. Dabei ist es möglich, dass dieser Winkel bspw. 0° bzw. 180° entspricht, wobei
die Hauptachsen der beiden Träger in diesem Fall zueinander parallel bzw. koaxial
anordenbar sind. Aufgrund der unterschiedlichen Größen der Trägerlöcher und der Verbinderlöcher
ist es möglich, dass der Winkel zwischen den beiden Hauptachsen der beiden Träger
um einige Winkelgrade, bspw. eine einstellige Anzahl an Winkelgraden, variierbar ist,
wobei die Hauptachsen der beiden Träger auch unter einem stumpfen Winkel nebeneinander
anordenbar sind.
[0020] Bei der zweiten Variante des mindestens einen Verbinders, wenn dessen beide Verbindungsachsen
entlang seiner beiden Abschnitte unter dem Winkel zueinander orientiert sind, sind
die Hauptachsen der beiden Träger entsprechend dem Winkel zwischen den beiden Verbindungsachsen
relativ zueinander zu orientieren, wobei es aufgrund der unterschiedlichen Größen
der Verbinderlöcher und der Trägerlöcher auch in diesem Fall möglich ist, dass der
aufgrund einer relativen Orientierung der beiden Verbindungsachsen des mindestens
einen Verbinders vorgesehene Winkel ebenfalls um einige Winkelgrade variiert wird.
[0021] Mit dem Verbindungssystem ist zwischen den beiden Trägern eine biegesteife Reibverbindung,
bspw. Reibeisenverbindung, bereitstellbar. Aufgrund des Umstands, dass die Trägerlöcher
zumindest parallel zu den Hauptachsen der Träger größer als die Verbinderlöcher der
mindestens einen Reihe an Verbinderlöchern des mindestens einen Verbinders sind, erfolgt
eine Übertragung von Kräften zwischen den beiden Trägern nicht wie gewöhnlich über
eine Querkraftbelastung der bspw. als Schrauben ausgebildeten Befestigungselemente
über eine Leibung der Trägerlöcher, sondern über eine Reibkraft in einer Kontaktfläche
zwischen jeweils einem Träger und dem mindestens einen Verbinder. Dabei resultiert
die Reibkraft aus einer Vorspannung der Befestigungselemente. Aufgrund der unterschiedlichen
Größen der Verbinderlöcher und der Trägerlöcher ist es möglich, die beiden zu verbindenden
Träger relativ zueinander zu justieren und etwaige Toleranzen auszugleichen.
[0022] Weiterhin ist vorgesehen, dass jeder Träger eine Reihe oder mehrere Reihen an Trägerlöchern
aufweist, wobei eine Anzahl an Reihen je nach Anwendung wählbar ist. Außerdem ist
eine Anzahl an Trägerlöchern einer jeweiligen Reihe auch ebenfalls je nach Anwendungsfall
bzw. Erfordernis wählbar. Entsprechend weist der mindestens eine Verbinder entlang
seiner mindestens einen Verbindungsachse eine entsprechende Anzahl an Reihen von Verbinderlöchern
wie jener Träger auf, dem dieser zuzuordnen ist. Entsprechend einer Anzahl der Trägerlöcher
einer jeweiligen Reihe des jeweiligen Verbinders ist auch eine Anzahl einer jeweiligen
Gruppe an Verbinderlöchern der mindestens einen Reihe zu wählen.
[0023] In Ausgestaltung sind die Hauptachse und die Endkante eines jeweiligen Trägers unter
einem Winkel, bspw. einem Winkel von 90°, zueinander bspw. senkrecht orientiert.
[0024] In Ausgestaltung weist der mindestens eine Verbinder mindestens zwei bzw. mehrere
zueinander sowie zu der mindestens einen Verbindungsachse parallel angeordnete Verbinderlöcher
und jeweils ein Träger mindestens zwei bzw. mehrere zueinander sowie zu seiner Hauptachse
parallel angeordnete Reihen Trägerlöcher auf. Üblicherweise weist der mindestens eine
Träger mindestens eine derartige Reihe, d. h. eine oder mehrere Reihen, an Verbinderlöchern
und jeder Träger eine entsprechende Anzahl mindestens einer Reihe an Trägerlöchern
auf, wobei die Anzahl an Verbinderlöchern und Trägerlöchern einer jeweiligen Reihe
variierbar ist.
[0025] Das erfindungsgemäße Trägersystem weist eine Ausführungsform des Verbindungssystems
und zwei Träger auf, die mit dem bspw. über das Verbindungssystem miteinander verbunden
sind bzw. werden.
[0026] Dabei ist es möglich, dass ein Trägerkörper jedes Trägers parallel zu der Hauptachse
des jeweiligen Trägers breiter als der Verbinderkörper des mindestens einen Verbinders
parallel zu der mindestens einen Verbindungsachse ist.
[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Verbinden von zwei Trägern vorgesehen, die
jeweils einen flachen Trägerkörper aufweisen, der durch mindestens eine Endkante begrenzt
ist und mindestens ein Trägerloch, bspw. mehrere Trägerlöcher, aufweist, wobei für
jeden Träger eine Hauptachse vorgesehen ist, die senkrecht zu der mindestens einen
Endkante orientiert ist, wobei das Verbindungssystem mindestens einen Verbinder mit
einem flachen Verbinderkörper und mindestens einer Verbindungsachse aufweist, wobei
der Verbinderkörper von mindestens einem Verbinderloch, bspw. mehreren kreisförmigen
bzw. runden Verbinderlöchern, durchsetzt ist, wobei mindestens eine Außenfläche des
mindestens einen Verbinderkörpers eine unebene Struktur aufweist. Das Verbindungssystem
weist weiterhin mehrere Befestigungselemente auf. Bei dem Verfahren werden die beiden
Träger mit einander zugewandten Endkanten nebeneinander angeordnet. Die mindestens
eine Außenfläche mit der unebenen Struktur des mindestens einen Verbinderkörpers des
mindestens einen Verbinders wird auf jeweils mindestens einer bspw. ebenen und/oder
glatten Außenfläche der Trägerkörper beider Träger angeordnet, wobei mindestens ein
erstes Verbinderloch, bspw. von einer ersten Gruppe aus bzw. mit mindestens einem
ersten Verbinderloch des mindestens einen Verbinders, mindestens einem Trägerloch
eines ersten Trägers der beiden Träger und mindestens ein zweites Verbinderloch, bspw.
von einer zweiten Gruppe aus bzw. mit mindestens einem zweiten Verbinderloch des mindestens
einen Verbinders, mindestens einem Trägerloch eines zweiten Trägers der beiden Träger
zugeordnet wird, sodass durch mindestens ein Verbinderloch des mindestens einen Verbinders
und ein zugeordnetes Trägerloch des jeweiligen Trägers jeweils ein Befestigungselement
geführt wird, wodurch der mindestens eine Verbinder über jeweils mindestens ein Befestigungselement
mit jeweils einem Träger verbunden wird.
[0028] In möglicher Ausgestaltung ist eine Hauptachse jeweils eines Trägers senkrecht zu
seiner Endkante orientiert. Außerdem ist es möglich, dass die mindestens eine Verbindungsachse
des mindestens einen Verbinders parallel zu der Hauptachse eines jeweiligen Trägers
angeordnet wird.
[0029] Aufgrund der unterschiedlichen Größen der Trägerlöcher einerseits und der Verbinderlöcher
andererseits ist beim Verbinden des mindestens einen Verbinders mit den beiden Trägern
parallel zu den Hauptachsen ein Toleranzausgleich möglich. Weiterhin ist es ebenfalls
möglich, dass die Hauptachsen der beiden Träger bei der ersten Variante des mindestens
einen Verbinders, wenn dieser lediglich eine Verbindungsachse aufweist, unter einem
um einige Winkelgrade variierbaren Winkel von bspw. 0° bzw. 180° und demnach parallel
bzw. koaxial zueinander sowie ggf. unter einem stumpfen Winkel relativ zueinander
angeordnet werden.
[0030] Bei der zweiten Variante des mindestens einen Trägers, wenn dieser zwei Verbindungsachsen
aufweist, die unter einem Winkel relativ zueinander orientiert sind, werden die Hauptachsen
der beiden Träger weitgehend dem vorgesehenen Winkel entsprechend relativ zueinander
orientiert, wobei hierbei aufgrund der unterschiedlichen Größen der Trägerlöcher sowie
der Verbinderlöcher ebenfalls eine Variation von einigen Winkelgraden möglich ist,
um somit bspw. etwaige Toleranzen auszugleichen.
[0031] Üblicherweise ist vorgesehen, dass die beiden Träger über zwei Verbinder miteinander
verbunden werden. Dabei ist vorgesehen, dass beide Verbinder jeweils mindestens eine
Reihe, bspw. mindestens zwei Reihen mit dem mindestens einen Verbinderloch, und jeder
Träger ebenfalls mindestens eine Reihe, bspw. mindestens zwei Reihen mit Trägerlöchern,
aufweist, wobei die Trägerlöcher zumindest parallel zu der Hauptachse des Trägers
länger als das mindestens eine zuzuordnenden Verbinderloch parallel zu der mindestens
einen Verbindungsachse ist. Zum Verbinden werden die Hauptachsen beider Träger unter
dem Winkel von bspw. 0° bzw. 180°, d. h. parallel zueinander mit einer Abweichung
um wenige Winkelgrade nebeneinander angeordnet, wobei es möglich ist, dass sich die
Endkanten der Träger berühren oder einen geringen Abstand zueinander aufweisen, wobei
ein maximaler Abstand zwischen den Endkanten beim Verbinden der beiden Träger mittels
der Verbinder abhängig von einem Unterschied einer Länge jeweils eines Trägerlochs
parallel zu der Hauptachse zu einer Länge jeweils eines Verbinderlochs parallel zu
der Verbindungsachse ist. Weiterhin wird der erste Verbinder auf vorderen, bspw. ebenen
Außenflächen bzw. Vorderseiten der Trägerkörper angeordnet, wohingegen ein zweiter
Verbinder auf hinteren bzw. rückseitigen, bspw. ebenen Außenflächen bzw. Rückseiten
der Trägerkörper angeordnet wird. Dabei wird jeweils einem Trägerloch ein Verbinderloch
des ersten Verbinders auf einer vorderen Außenseite sowie ein Verbinderloch des zweiten
Verbinders auf der anderen Außenfläche bzw. Rückseite des Trägerkörpers zugeordnet.
Das Befestigungselement wird sodann durch eines der Verbinderlöcher, das Trägerloch
und das andere Verbinderloch geführt, wobei der Träger über dieses mindestens eine
Befestigungselement mit beiden Verbindern verbunden wird.
[0032] In Ausgestaltung weist jeder Träger neben dem Trägerkörper zwei Nebenträgerkörper
auf. Dabei ist jeweils ein Nebenträgerkörper an einer Außenseite eines Trägerkörpers
angeordnet, die parallel zu der Hauptachse des jeweiligen Trägerkörpers orientiert
ist. Dabei sind die beiden in der Regel quaderförmigen Nebenträgerkörper senkrecht
zu dem Trägerkörper orientiert, wobei der Trägerkörper die beiden Nebenträgerköper
jeweils senkrecht, ungefähr entlang einer Mittelachse eines jeweiligen Nebenträgerkörpers
schneidet. Demnach ist jeweils ein Träger als sogenannter Doppel-T-Träger ausgebildet
und/oder zu bezeichnen. Und weist demnach ein doppel-T-förmiges Profil auf. Dagegen
weist der mindesten eine Verbinder ein U-förmiges Profil auf und ist demnach bspw.
als U-Eisen ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Dabei weist der mindestens eine Verbinder
neben dem bereits beschriebenen Verbinderkörper auch Nebenverbinderkörper auf, die
an Außenseiten des Verbinderkörpers parallel zu der mindestens einen Verbindungsachse
angeordnet sind und senkrecht vom Verbinderkörper abstehen und beim Verbinden des
Verbinders mit einem jeweiligen Träger von dem jeweiligen Träger wegweisen.
[0033] Somit bilden die Nebenträgerkörper eines jeweiligen Trägerkörpers eines Trägers Flansche
des Trägers. Entsprechend bilden die Nebenverbinderkörper Flansche des mindestens
einen Verbinders. Da der Verbinderkörper des mindestens einen Verbinders schmaler
als der Trägerkörper jedes Trägers ist, ergibt sich, dass bei dem abschließend durch
das Verfahren verbundene Trägersystem jeweils ein Nebenverbinderkörper von einem Nebenträgerkörper
beabstandet ist, und dass somit zwischen jeweils einem Nebenverbinderkörper und einem
Nebenträgerkörper keine Kontaktfläche vorgesehen und/oder erforderlich ist. Der mindestens
eine Verbinder, der in Ausgestaltung das U-Profil, bspw. ein UPE-, UAP-, UPN-, Profil
gemäß DIN 1026 aufweist, ist bspw. durch Abkanten eines Blechs herstellbar.
[0034] Das vorgestellte Trägersystem ist unter Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens unter geringem Aufwand zu fertigen sowie einfach zu montieren, wobei aufgrund
unterschiedlicher Größen der Trägerlöcher und der Verbinderlöcher bauübliche Toleranzen
einfach ausgeglichen werden können.
[0035] Mindestens ein zu verwendendes Befestigungselement weist einen Bolzen bzw. einen
Stab auf, der durch das Trägerloch und das mindestens eine Verbinderloch zu führen
bzw. zu schieben ist. Dabei ist es möglich, dass das mindestens eine Befestigungselement
bspw. als Schraube oder Schließringbolzen ausgebildet ist. Über ein derartiges Befestigungselement
wird eine garantierte Vorspannkraft zwischen dem Träger und dem mindestens einen Verbinder
bereitgestellt. Außerdem ist eine derart bereitgestellte Verbindung wartungsfrei.
[0036] Für die Träger und den mindestens einen Verbinder sind als Material unterschiedliche
Metalle, bspw. Eisen und somit Materialen bzw. Erzeugnisse aus Stahl, aber auch andere
Werkstoffe, bspw. Kunststoffe sowie auch Kombinationen aus Metallen und Kunststoffen
möglich. Materialien aus Stahl sind z. B. Baustähle gemäß EN 10025 (S235JR G1, S355
J2 G3 usw.), Vergütungsstähle gemäß EN 10083, Einsatzstähle gemäß EN 10084, Werkzeugstähle
gemäß DIN EN ISO 4957 und/oder korrosionsbeständige Stähle gemäß DIN EN 10028-7. Ergänzend
werden weitere Normen, wie bspw. EN 10139, EN 10263, EN 573 T3, DIN EN 1561, DIN EN
1563, DIN EN 10293 und/oder EN 12449, berücksichtigt, wobei jeweils eine Version einer
Norm aus dem Jahr 2017 und/oder zum Anmeldetag der Patentanmeldung zu berücksichtigen
ist.
[0037] Das mindestens eine Befestigungselement, das auch als Verbindungsmittel bezeichnet
werden kann, ist vorspannbar und weist eine Sicherung auf, wodurch eine Reibkraftübertragung
zwischen jeweils einem Träger und dem mindestens einen Verbinder gewährleistet wird.
Das mindestens eine Befestigungselement ist als Schließringbolzen oder als HV (Handverschluss)-Schraube
mit einer Sicherungsmaßnahme ausgebildet, wobei es sich bspw. um eine Keilsicherungsscheibe
handelt.
[0038] Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass sich ein Schließringbolzen als das mindestens
eine Befestigungselement im Laufe der Zeit aufgrund eines Kriechvorgangs nur geringfügig
verlängert, wodurch eine erforderliche Vorspannkraft für eine Reibung zwischen dem
Träger und dem mindestens einen Verbinder gewährleistet wird.
[0039] Mit dem Verfahren ist es unter anderem möglich, zwei Träger in Richtung ihrer Hauptachsen
und somit parallel zu ihren Längsachsen bzw. Längsrichtungen zu verbinden und somit
durch den mindestens einen Verbinder ein verlängertes Trägersystem bereitzustellen,
wobei die beiden einzelnen Träger aufgrund der unterschiedlichen Größen der Trägerlöcher
und der Verbinderlöcher beim Verbinden bspw. parallel zu der mindestens einen Verbindungsachse
des Verbinders und ggf. auch senkrecht zu der mindestens einen Verbindungsachse unter
Bereitstellung eines Toleranzausgleichs verlängerbar sind. Durch Vorsehen der unterschiedlich
großen Verbinderlöcher und Trägerlöcher ist zwischen den Endkanten der beiden Träger
eine biegesteife Reibverbindung bereitstellbar. Weiterhin ist vorgesehen, dass ein
Verbinderkörper des mindestens einen Verbinders dieselbe Steifigkeit wie der Trägerkörper
des jeweiligen Trägers aufweist.
[0040] Falls zum Verbinden der beiden Träger zwei Verbinder verwendet werden, wird jeweils
ein Trägerloch eines Trägers zwischen zwei Verbinderlöchern beider Verbinder angeordnet
und das Befestigungselement in der Regel an dem Verbinderkörper, bspw. dem Verbinderloch,
des ersten Verbinders und dem Verbinderkörper, bspw. dem Verbinderloch, des zweiten
Verbinders befestigt.
[0041] Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0042] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine aus dem Stand der Technik bekannte
Anordnung.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Trägersystems, das eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems
aufweist, wobei hier unterschiedliche Varianten von Trägern vorgesehen sind.
Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Trägersystems mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Trägersystems mit einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems.
[0043] Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleichen Komponenten
sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
[0044] Die aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung 300 ist in Figur 1a in Draufsicht
und in Figur 1b entlang eines Schnitts I-I aus Figur 1a schematisch dargestellt.
[0045] Diese Anordnung 300 umfasst zwei Träger 302, die über zwei Verbinder 304 und mehrere
Befestigungselemente 306 miteinander verbunden sind. Dabei sind die beiden Träger
302 zwischen den beiden Verbindern 304 angeordnet. Jeweils ein Befestigungselement
306 ist durch einen ersten der beiden Verbinder 304, einen der beiden Träger 302 und
einen zweiten der beiden Verbinder 304 geführt.
[0046] Bei dieser Anordnung 300 ist vorgesehen, dass Oberflächen der Träger 302 sowie der
Verbinder 304 behandelt werden, um zwischen den Trägern 302 und den Verbindern 304
Reibflächen und somit insgesamt eine biegesteife Reibverbindung bereitzustellen.
Tabelle 1
Oberflächenbehandlung |
Gleitflächenklasse |
Haftreibungszahl µ |
Oberflächen mit Kugeln oder Sand gestrahlt, loser Rost entfernt, nicht körnig |
A |
0,50 |
Oberflächen mit Kugeln oder Sand gestrahlt: spritzaluminiert oder mit einem zinkbasierten
Produkt spritzverzinkt mit Alkali-Zink-Silikat-Anstrich mit einer Dicke von 50 µm
bis 80 µm |
B |
0,40 |
Oberfläche mittels Drahtbürsten oder Flammstrahlen gereinigt, loser Rost entfernt |
C |
0,30 |
Oberflächen im Walzzustand |
D |
0,20 |
[0047] Somit werden für die Oberflächen der Träger 302 und der Verbinder 304 unterschiedliche
Oberflächenbehandlungen durchgeführt. Dabei sind Maßnahmen zur Oberflächenbehandlung
für gleitfeste Verbindungen in Gleitflächenklassen, hier von A bis D, und Haftreibungszahlen
nach DIN EN 1090-2 eingestuft. Falls Oberflächenbehandlungen für gleitfeste Verbindungen
vorgesehen sind, die von der in Tabelle 1 angegebenen Norm abweichen, ist je nach
Bedarf eine zusätzliche Prüfung vorgesehen. Außerdem ist in Figur 1a durch einen ersten
Doppelpfeil 310 eine Normalkraft angedeutet, die in Längsrichtung der Träger 302 wirkt.
Ein gebogener Pfeil 312 deutet ein Biegemoment zwischen den beiden Trägern 302 an.
Durch einen zweiten Doppelpfeil 314 sind hier abscherende Querkräfte zwischen den
beiden Trägern 302 angedeutet.
[0048] Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägersystems 2 ist in Figur 2a in
Draufsicht, in Figur 2b in einer Schnittdarstellung entlang einer Linie II-II aus
Figur 2a und in Figur 2c in Schnittdarstellung entlang einer Linie III-III aus Figur
2a schematisch dargestellt. Die Figuren 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 2j, 2k, 2l zeigen
mögliche Varianten der Ausführungsform des Trägersystems 2, insbesondere eines davon
umfassten Verbinders 10.
[0049] Dieses Trägersystem 2 umfasst zwei Träger 4, die über die erste Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verbindungssystems 8 miteinander verbunden sind, wobei dieses Verbindungssystem
8 als Komponenten einen ersten und einen zweiten Verbinder 10 aufweist, wobei der
zweite Verbinder 10 lediglich in den Figuren 2b und 2c in Schnittdarstellung gezeigt
ist.
[0050] Dabei weist jeder Träger 4 einen Trägerkörper 12 auf, der durch zwei Nebenträgerkörper
14 begrenzt ist. Somit weisen beide Träger 4 ein doppel-T-förmiges Profil bzw. I-förmiges
Profil auf.
[0051] Weiterhin weist jeder Verbinder 10 einen Verbinderkörper 22 auf, der jeweils durch
zwei Nebenverbinderkörper 26 begrenzt ist. In diesem Fall weisen die beiden Verbinder
10 jeweils ein U-förmiges Profil auf. Jeder Träger 4 weist eine Hauptachse und jeder
Verbinder 10 eine Verbindungsachse auf, wobei die Hauptachsen der Träger 4 und die
Verbindungsachsen der Verbinder 10 beim Verbinden auf eine Achse projizierbar sind,
die in Figur 2a durch eine strichpunktierte Linie 30 angedeutet ist.
[0052] Als Komponenten des Verbindungssystems 8 sind neben den beiden Verbindern 10 mehrere
hier als schwarze Punkte dargestellte Verbinderlöcher 32 vorgesehen, die durch die
Verbinderkörper 22 der Verbinder 10 geführt sind bzw. diese durchqueren. Dabei weist
hier jeder Verbinder 10 zwei Reihen an Verbinderlöchern 32 auf, die hier nebeneinander
parallel zu Verbindungsachsen der Verbinderkörper 22 angeordnet sind. Als weitere
Komponenten des Verbindungssystems 8 sind Trägerlöcher 34 vorgesehen, wobei hier jeder
Träger 4 zwei Reihen an Trägerlöchern 34 aufweist, wobei jeweils eine Reihe Trägerlöcher
34 parallel zu der Hauptachse eines jeweiligen Trägers 4 nebeneinander angeordnet
sind. Für die Trägerlöcher 34 ist vorgesehen, dass sie parallel zu ihrer jeweiligen
Hauptachse länger als die hier runden Verbinderlöcher 32 parallel zu der Verbindungsachse
des jeweiligen Verbinders 10 sind. Die Träger 4 weisen hier kreisförmige bzw. runde
Trägerlöcher 34 auf, die durch die Trägerkörper 12 geführt sind bzw. diese durchqueren.
[0053] Außerdem sind zwei weitere, nicht weiter dargestellte Varianten an Trägerlöchern
möglich. Dabei ist eine erste weitere Variante der Trägerlöcher ellipsenförmig ausgebildet,
wobei eine große Halbachse eines jeweiligen Trägerlochs parallel zu der Hauptachse
des Trägers länger als ein Radius eines Verbinderlochs 32 ist. Außerdem ist hier eine
kleine Halbachse dieser Variante an Trägerlöchern auch senkrecht zu der Hauptachse
des Trägers breiter als der Radius eines jeweiligen Verbinderlochs 32. Die zweite
weitere Variante an Trägerlöchern ist parallel zu der Hauptachse länglich bzw. als
Langloch ausgebildet, wobei eine derartige Variante eines Trägerlochs parallel zu
der Hauptachse länger als der Radius eines jeweiligen Verbinderlochs 32 ist.
[0054] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zunächst
die beiden Träger 4 parallel und/oder koaxial zu ihren Hauptachsen nebeneinander angeordnet
werden, wobei Endkanten 40 der beiden Träger 4 einander zugewandt werden, wobei hier
vorgesehen ist, dass die Endkanten 40 senkrecht zu den Hauptachsen der Träger 4 orientiert
sind. Weiterhin wird hier auf den in Figur 2a gezeigten ersten vorderen ebenen Außenflächen
der Trägerkörper 12 beider Träger 4 der Verbinderkörper 22 des ersten Verbinders 10
mit einer uneben strukturierten Außenfläche angeordnet, wobei jeweils eine erste Gruppe
an Verbinderlöchern 32 einer jeweiligen Reihe Trägerlöchern 34 einer jeweiligen Reihe
des ersten Trägers 4 zugeordnet wird. Jeweils eine zweite Gruppe einer jeweiligen
Reihe an Verbinderlöchern 32 des ersten Verbinders 10 wird jeweils Trägerlöchern 34
einer jeweiligen Reihe an Trägerlöchern 34 des zweiten Trägers 4 zugeordnet.
[0055] Entsprechend wird der Verbinderkörper 22 des zweiten Verbinders 10 mit einer uneben
strukturierten Außenfläche auf den zweiten ebenen Außenflächen der Trägerkörper 12
beider Träger 4 angeordnet, wobei jeweils eine Gruppe und somit lediglich ein Teil
einer jeweiligen Reihe an Verbinderlöchern 32 des zweiten Verbinders 10 jeweils Trägerlöchern
34 entlang einer jeweiligen Reihe eines jeweiligen Trägers 4 zugeordnet wird.
[0056] Weiterhin werden somit jeweils einem Trägerloch 34 zwei Verbinderlöcher 32, nämlich
ein Verbinderloch 32 des ersten Verbinders 10 und ein Verbinderloch 32 des zweiten
Verbinders 10 zugeordnet. Dabei ist jeweils ein Verbinderloch 32 des ersten Verbinders
10 innerhalb des Verbinderkörpers 22 mit der unebenen Außenfläche auf der vorderen
ebenen Außenfläche eines jeweiligen Trägerkörpers 12 und jeweils ein zweites Verbinderloch
32 innerhalb des Verbinderkörpers 22 des zweiten Verbinders 20 des Verbinderkörpers
22 mit der unebenen Außenfläche auf der hinteren ebenen Außenfläche des jeweiligen
Trägerkörpers 12 angeordnet. Das Trägerloch 34 ist zu den ihm zugeordneten Verbinderlöchern
32 fluchtend angeordnet.
[0057] Zum Verbinden der Verbinder 10 mit den Trägern 4 wird ein Stift oder ein Bolzen eines
hier als Schließringbolzen ausgebildeten Befestigungselements 44 zunächst durch jeweils
ein Verbinderloch 32 eines ersten der beiden Verbinders 10, dann durch ein Trägerloch
34 eines jeweiligen Trägers 4 und weiterhin durch ein Verbinderloch 32 des anderen
der beiden Verbinder 10 geführt und befestigt, was in Figur 2c angedeutet ist.
[0058] Wie die Figuren 2b und 2c andeuten, sind die Verbinderkörper 22 beider Verbinder
10 senkrecht zu ihren jeweiligen Verbindungsachsen kürzer ausgebildet als die Trägerkörper
12 der beiden Träger 4 senkrecht zu deren jeweiliger Hauptachse. Somit sind die Nebenverbinderkörper
26 von den Nebenträgerkörpern 14 beabstandet.
[0059] Wie die Figuren 2d, 2e, 2f, 2k, 2l zeigen, sind unterschiedliche Varianten an Verbindern
10a, 10b, 10c, 10d, 10e für das Verbindungssystem 8 und somit für das Trägersystem
2 vorgesehen, wobei sich diese Varianten der Verbinder 10a, 10b, 10c, 10d, 10e im
Detail durch unterschiedliche Strukturen voneinander unterscheiden, wobei die Außenflächen
50a, 50b, 50c, 50d, 50e der Verbinderkörper 22a, 22b, 22c, 22d, 22e im Gegensatz zu
ebenen bzw. glatten Außenflächen der Trägerkörper 12 uneben strukturiert sind bzw.
unebene Strukturen aufweisen, wobei diese uneben strukturierten Außenflächen 50a,
50b, 50c, 50d, 50e auf den ebenen bzw. auf den glatten Außenflächen der Verbinderkörper
22 der Träger 4 angeordnet werden.
[0060] Bei der ersten Variante aus Figur 2d weist die Außenfläche 50a des Verbinderkörpers
22a des Verbinders 10a ein in einer ersten Raumrichtung, bspw. Längsrichtung, oder
in einer zweiten Raumrichtung, bspw. Querrichtung, ausgerichtetes bzw. orientiertes
zahnförmiges oder zickzackförmiges Profil auf, wobei die beiden zueinander senkrechten
Raumrichtungen der Außenfläche 50a je nach Anforderung und/oder einer zu erwartenden
Belastung des Trägersystems 2 relativ zu den Hauptachsen und der Verbindungsachse
orientiert sind bzw. werden.
[0061] Bei der in Figur 2e gezeigten zweiten Variante des Verbinders 10b weist die die Außenfläche
50b des Verbinderkörpers 22b ein wellenförmiges Profil auf, das je nach Anforderung
und/oder Belastung in Längsrichtung oder Querrichtung zu der Hauptachse des Trägers
5 bzw. zu der Verbindungsachse des Verbinders 10b orientiert ist.
[0062] Bei der ersten und bei der zweiten Variante für Außenflächen 50a, 50b von Verbindern
10a, 10b sind die Profile entlang einer ersten Linie parallel zu einer der beiden
Raumrichtungen, d. h. entweder parallel zur Längsrichtung oder parallel zur Querrichtung,
sich regelmäßig periodisch wiederholend, d. h. zickzackförmig oder wellenförmig, ausgebildet
und entlang einer zweiten Linie senkrecht dazu gerade.
[0063] Wie Figur 2f zeigt, ist bei der dritten Variante des Verbinders 10c vorgesehen, dass
die Außenfläche 50c des Verbinderkörpers 22c ein aus vielen kleinen Pyramiden gebildetes
Profil aufweist, das je nach Definition in zwei zueinander senkrecht orientierten
Raumrichtungen sich jeweils periodisch wiederholend ausgebildet ist.
[0064] Mögliche Varianten derartiger Pyramiden 52a, 52b, 52c, 52d auf der Außenfläche 50c
sind in den Figuren 2g, 2h, 2i, 2j angedeutet. Dabei ist vorgesehen, dass Grundflächen
derartiger Pyramiden 52a, 52b, 52c, 52d n-eckig ausgebildet sind. Hierbei weist eine
erste Variante einer Pyramide 52a eine quadratische Grundfläche (Figur 2g), eine zweite
Variante der Pyramide 52b eine rechteckige Grundfläche (Figur 2h), eine dritte Variante
der Pyramide 52c eine regelmäßig dreieckige Grundfläche (Figur 2i) und eine vierte
Variante der Pyramide 52d eine sechseckige Grundfläche (Figur 2j) auf.
[0065] Bei der vierten Variante der Oberfläche 50d des Verbinderkörpers 22d des Verbinders
10d (Figur 2k) weist diese ein wellenförmiges Profil auf, das in einer ersten und
in einer zweiten Raumrichtung jeweils wellenförmig, sich periodisch wiederholend ausgebildet
ist, wobei die beiden Raumrichtungen zueinander senkrecht orientiert sind. Demnach
ist eine Struktur dieses Profils in den beiden Raumrichtungen, d. h. in der Längsrichtung
und in der Querrichtung, abwechselnd konkav und konvex ausgebildet und weist eine
gebogene uneben strukturierte Außenfläche 50d auf. Je nach Definition weist das Profil
eine Vielzahl an konvexen Bergen auf, wobei jeweils ein derartiger abgerundeter Berg
durch jeweils ein abgerundetes konkaves Tal von einem benachbarten Berg getrennt ist.
Pyramiden 52a, 52b, 52c, 52d der dritten Variante der Oberfläche 50c bzw. Berge der
vierten Variante der Außenfläche 50d sind bspw. wie Bienenwaben relativ zueinander
angeordnet, wobei die uneben strukturierten Außenflächen 50c, 50d ähnlich wie Schallschutzwände
profiliert und/oder strukturiert sind.
[0066] Die vorgestellten Varianten an jeweils uneben strukturierten Außenflächen 50a, 50b,
50c, 50d sind bspw. durch Plasmaspritzen, Flammspritzen, Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen,
Detonations-Spritzen, Kaltgas-Spritzen, Lichtbogen-Spritzen, Plasma-Pulver-Auftragsschweißen
und/oder Laser-Spritzen der Verbinderkörper 22a, 22b, 22c, 22d herstellbar.
[0067] Bei der fünften Variante des Verbinders 10e (Figur 2l) ist vorgesehen, dass eine
fünfte Variante einer Außenfläche 50e als Beschichtung 54 auf dem Verbinderkörper
22e ausgebildet ist. Dabei ist auf dem Verbinderkörper 22e mit der Beschichtung 54
zusätzliches Material eingebracht bzw. aufgebracht, eingelegt bzw. aufgelegt und/oder
eingeklebt bzw. aufgelegt. Dabei ist das Material für die Beschichtung 54 als Verbundwerkstoff,
bspw. faserverstärkter oder glasfaserverstärkter Kunststoff, als Drahtgeflecht, Wabengeflecht
oder Schließ ausgebildet, wobei es möglich ist, dass eine derartige Beschichtung auch
elastisch verformbar und somit unter Wirkung einer Kraft nachgiebig ist.
[0068] Wie Tabelle 1 zeigt, kann bei dem Stand der Technik für eine Oberfläche eines Trägers
lediglich eine Haftreibungszahl µ von maximal 0,5 erreicht werden.
[0069] Durch Strukturieren von Außenflächen 50a, 50b, 50c, 50d, 50e von Verbindern 10a,
10b, 10c, 10d, 10e ist es dagegen möglich, eine Haftreibung bzw. die Haftreibung in
Kontaktflächen bzw. Reibflächen zwischen einem jeweiligen Verbinder 10a, 10b, 10c,
10d, 10e und einem jeweiligen Träger 4 zu erhöhen. Dabei ist bei einer Herstellung
eines jeweiligen Verbinders 10a, 10b, 10c, 10d, 10e vorgesehen, dessen Außenfläche
50a, 50b, 50c, 50d, 50e durch ein weiteres Fertigungsverfahren zu strukturieren und/oder
zu profilieren, wobei eine Rauheit und somit die Haftreibungszahl der Außenfläche
50a, 50b, 50c, 50d, 50e erhöht wird.
[0070] Hierbei ist weiterhin vorgesehen, durch eine Vorspannkraft, mit der jeweils ein Träger
4 zwischen zwei Verbindern 10 anzuordnen ist, bspw. durch eine Verzahnung oder wellenförmige
Profilierung der Außenfläche 50a, 50b, 50c, 50d, 50e bzw. einer entsprechenden Kontaktfläche
zu erhöhen und dabei zwischen jeweils zwei Verbindern 10 und jeweils einem dazwischen
angeordneten Träger 4 höhere Kräfte zu übertragen, wobei es ggf. möglich ist, eine
Anzahl an erforderlichen Verbindern 10a, 10b, 10c, 10d, 10e und/oder deren Größe zu
reduzieren. Die uneben strukturierten und/oder profilierten Außenflächen 50a, 50b,
50c, 50d, 50e sind in unterschiedlichen Fertigungsverfahren herstellbar. Dabei handelt
es sich um trennende oder zerspanende Fertigungsverfahren, um ein Umformen, Walzen
und/oder Rollen, eine Stanztechnik, ein Kaltverformungsverfahren, ein Lasern, ein
Brennen oder ein Plasmabrennen. Hierbei ist denkbar, direkt beim Herstellen eines
jeweiligen Verbinders 10a, 10b, 10c, 10d, 10e ein zahn- oder wellenförmiges Profil
bspw. durch Walzen einzubringen. Bei der fünften Variante des Verbinders 10e ist die
über die Beschichtung 54 bereitzustellende Außenfläche 50e bspw. durch Einlegen und/oder
Einkleben eines Drahtgeflechts bereitstellbar.
[0071] Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägersystems 150 ist in den Figuren
3a, 3b in unterschiedlichen Betriebssituationen schematisch dargestellt. Dabei umfasst
diese Ausführungsform des Trägersystems 150 zwei Träger 104a, 104b, die hier über
zwei Verbinder 110 verbunden sind. Dabei sind die beiden Verbinder 110 mit ihren Verbinderkörpern
122, durch die hier die kreisrunden Verbinderlöcher 132 geführt sind, als Komponenten
der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems 152 ausgebildet.
Hierbei weist jeder Verbinderkörper 122 jedes Verbinders 110 eine unebene Struktur
auf, wie sie bspw. anhand von Figur 2 beschrieben ist. Weiterhin sind hier kreisrunde
Trägerlöcher 134a, 134b, die die Trägerkörper 112a, 112b der beiden Träger 104a, 104b
durchqueren, ebenfalls als Komponenten der Ausführungsform des Verbindungssystems
152 ausgebildet. Außerdem sind hier Außenflächen von Trägerkörpern 112a, 112b der
Träger 104a, 104b eben bzw. glatt. Hier sind ebenfalls die Verbinderlöcher 132 der
beiden Verbinder 110 entlang von zwei Reihen parallel zur Verbindungsachse eines jeweiligen
Verbinders 110 angeordnet. Außerdem sind die runden Trägerlöcher 134a, 134b ebenfalls
in zwei Reihen parallel zur Hauptachse eines jeweiligen Trägers 104a, 104b nebeneinander
angeordnet. Auch hier sind die Verbinderlöcher 132 parallel zu den Verbindungsachsen
der Verbinder 110 kürzer als die Trägerlöcher 134a, 134b parallel zu den Hauptachsen.
[0072] Im Detail weist hier jeder Verbinder 110 zwei Reihen an Verbinderlöchern 132 auf,
wobei jede dieser beiden Reihen sechs Verbinderlöcher 132 umfasst, die hier entlang
der Reihe nebeneinander angeordnet sind. Weiterhin umfasst jeder Träger 104a, 104b
zwei Reihen an Trägerlöchern 134a, 134b mit jeweils drei Trägerlöchern 134a, 134b.
Zum Verbinden der beiden Träger 104a, 104b mit den beiden Verbindern 110 wird jeweils
eine Gruppe von drei Verbinderlöchern 132 einer Reihe an Verbinderlöchern 132 einer
Gruppe Trägerlöchern 134a, 134b einer jeweiligen Reihe zugeordnet, wobei jeweils eine
erste Gruppe einer Reihe Verbinderlöchern 132, nämlich die Hälfte der Verbinderlöcher
132 der jeweiligen Reihe, hier drei Trägerlöchern 134a, 134b jeweils eines Trägers
104a, 104b zugeordnet, wobei jeweils eine Hälfte an Verbinderlöchern 132 einer jeweiligen
Reihe Trägerlöcher 134a, 134b jeweils einer Reihe eines Trägers 104a, 104b zugeordnet
wird. Unter Berücksichtigung einer derartigen Zuordnung wird jeweils eine Außenfläche
eines Trägerkörpers 112a, 112b, die die unebene Struktur aufweist, auf einerseits
vorderen ebenen Außenflächen und andererseits auf hinteren ebenen Außenflächen der
beiden Trägerkörper 112a, 112b angeordnet.
[0073] Außerdem ist in Figur 3a durch einen ersten Doppelpfeil 210 eine Normalkraft angedeutet,
die in Längsrichtung der Träger 102a, 102b wirkt. Ein gebogener Pfeil 212 deutet ein
Biegemoment zwischen den beiden Trägern 104a, 104b an. Durch einen zweiten Doppelpfeil
214 sind hier abscherende Querkräfte zwischen den beiden Trägern 104a, 104b angedeutet.
[0074] Wie die Figuren 3a und 3b zeigen, ist es möglich, die beiden über die Verbinder 10a
verbundenen Träger 104a, 104b bzw. deren Hauptachse zueinander parallel (Figur 4a)
oder unter einem stumpfen Winkel (Figur 4b) relativ zueinander anzuordnen. Dies ist
möglich, da durch unterschiedliche Längen bzw. Größen der Trägerlöcher 134a, 134b
einerseits und der Verbinderlöcher 132 andererseits der Winkel zwischen den beiden
Trägern 4a, 4b variierbar ist, wodurch zwischen den beiden Trägern 104a, 104b ein
Toleranzausgleich realisierbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass sich jeweils ein
nicht weiter dargestelltes Befestigungselement, das durch die Verbinderlöcher 132
beider Verbinder 110 geführt ist, innerhalb eines Trägerlochs 134a, 134b, durch das
das jeweilige Befestigungselement ebenfalls geführt ist, vor einer Fixierung senkrecht
zu einer Hauptachse eines jeweiligen Trägers 104a, 104b hin und her bewegen kann.
Entsprechend kann sich jeweils ein Verbinderloch 132 relativ zu einem Trägerloch 134a,
134b zu der gemeinsamen Hauptachse eines jeweiligen Trägers 104a, 104b hin und her
bewegen.
[0075] Bei der in Figur 4 schematisch gezeigten vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Trägersystems 170 werden die beiden bereits aus Figur 3 bekannten Träger 104a, 104b
über eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungssystems 172 miteinander
verbunden, das hier mindestens einen Verbinder 174 aufweist, dessen Verbinderkörper
176 in einen ersten Abschnitt 178a und einen zweiten Abschnitt 178b unterteilt ist,
wobei hier für jeden Abschnitt 178a, 178b eine Verbindungsachse vorgesehen ist, wobei
die Verbindungsachsen beider Abschnitte 178a, 178b hier unter einem stumpfen Winkel
zueinander orientiert sind, weshalb der Verbinderkörper 176 des mindestens einen Verbinders
174 hier einen stumpfwinkligen Knick aufweist, wobei hier optional vorgesehen ist,
dass die beiden Abschnitte 178a, 178b über eine optionale Stoß- bzw. Kopfplatte 180
miteinander verbunden sind. Außerdem weist eine Außenfläche des Verbinderkörpers 176
des mindestens einen Verbinders 174 eine unebene Struktur auf.
[0076] Weiterhin weist der erste Abschnitt 178a des Verbinderkörpers 176 zwei Reihen an
jeweils drei Verbinderlöchern 132 auf, die parallel zu der ersten Verbindungsachse
des mindestens einen Verbinders 174 angeordnet sind. Außerdem weist der zweite Abschnitt
178b des Verbinderkörpers 176 des mindestens einen Verbinders 174 zwei Reihen mit
jeweils drei kreisrunden Verbinderlöchern 132 auf, die parallel zu der zweiten Verbindungsachse
des mindestens einen Verbinders 174 orientiert sind.
[0077] Zum Verbinden der beiden Träger 104a, 104b und somit zum Bereitstellen des Trägersystems
170 werden die beiden Reihen Trägerlöcher 134a, die parallel zu der Hauptachse des
ersten Trägers 104a orientiert sind, den beiden Reihen an Verbinderlöchern 132 des
ersten Abschnitts 178a des Verbinders 174 zugeordnet. Dabei ist auch hier vorgesehen,
dass die Trägerlöcher 134a größere Radien als die Verbinderlöcher 132 aufweisen und
somit zumindest parallel zu der Hauptachse des ersten Trägers 104a länger als die
Verbinderlöcher 132 parallel zu der ersten Verbindungsachse sind. Entsprechend werden
die Verbinderlöcher 132 der beiden Reihen an Verbinderlöchern 132 des zweiten Abschnitts
178b des Trägers 174 den beiden Reihen an Trägerlöchern 134b des zweiten Verbinders
104b zugeordnet, wobei diese Verbinderlöcher 132 kleinere Radien als die Trägerlöcher
134b aufweisen.
[0078] Hierbei wird berücksichtigt, dass die Außenflächen beider Abschnitte 178a, 178b,
die die unebene Struktur aufweisen, auf den ebenen bzw. glatten Außenflächen der beiden
Trägerkörper 112a, 112b angeordnet sind.
[0079] Somit ist es möglich, die beiden Träger 104a, 104b relativ unter jenem Winkel zueinander
zu orientieren, der jenem Winkel entspricht, unter dem die beiden Verbindungsachsen
der beiden Abschnitte 178a, 178b des mindestens einen Verbinders 174 orientiert sind,
wobei es auch in diesem Fall aufgrund der unterschiedlichen Größen der Verbinderlöcher
132 und der Trägerlöcher 134b möglich ist, eine relative Orientierung der Hauptachsen
der beiden Träger 104a, 104b um wenige Winkelgrad relativ zueinander zu orientieren.
Weiterhin ist es möglich, aufgrund der unterschiedlichen Größen der Verbinderlöcher
132 und der Trägerlöcher 134a, 134b jeweils einen Träger 104a, 104b parallel zu jeweils
einer Verbindungsachse jeweils eines der beiden Abschnitte 178a, 178b des Trägerkörpers
174 zu verschieben. Die in Figur 5 schematisch dargestellte Ausführungsform des Trägersystems
170 ist bspw. für einen Firststoß bei einem Hallenrahmen geeignet, wenn vorgesehen
ist, dass die beiden Träger 104a, 104b unter dem vorgesehenen Winkel zueinander zu
orientieren sind, wobei dieser Winkel wiederum durch jenen Winkel definierbar ist,
unter dem die beiden Verbindungsachsen der beiden Abschnitte 178a, 178b des mindestens
einen Verbinders 174 relativ zueinander orientiert sind.
1. Verbindungssystem zum Verbinden von zwei Trägern (4, 104a, 104b), die jeweils einen
Trägerkörper (12, 112a, 112b) aufweisen, der durch mindestens eine Endkante (40, 140a,
140b) begrenzt ist und mindestens ein Trägerloch (34, 134a, 134b) aufweist, wobei
das Verbindungssystem (8, 22, 122) mindestens einen Verbinder (10, 10a, 10b, 10c,
10d, 10e, 110, 174) mit einem Verbinderkörper (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176)
aufweist, wobei der Verbinderkörper (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176) von mehreren
kreisförmigen Verbinderlöchern (32, 132) durchsetzt ist, wobei mindestens eine Außenfläche
(50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e) des mindestens einen Verbinderkörpers (22, 22a, 22b,
22c, 22d, 22e, 122, 176) eine unebene Struktur aufweist, wobei das Verbindungssystem
(8, 152, 172) mehrere Befestigungselemente (44) aufweist, wobei die beiden Träger
(4, 104a, 104b) mit einander zugewandten Endkanten (40, 140a, 140b) nebeneinander
anordenbar sind, wobei die mindestens eine Außenfläche (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e)
mit der unebenen Struktur des mindestens einen Verbinderkörpers (22, 22a, 22b, 22c,
22d, 22e, 122, 176) des mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e,
110, 174) auf jeweils mindestens einer Außenfläche der Trägerkörper (12, 112a, 112b)
beider Träger (4, 104a, 104b) anordenbar ist, wobei mindestens ein erstes Verbinderloch
(32, 132) des mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174)
dem mindestens einen Trägerloch (34, 134a, 134b) eines ersten Trägers (4, 104a, 104b)
der beiden Träger (4, 104a, 104b) und mindestens ein zweites Verbinderloch (32) des
mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) dem mindestens
einen Trägerloch (34, 134a, 134b) eines zweiten Trägers (4, 104a, 104b) der beiden
Träger (4, 104a, 104b) zuordenbar ist, sodass durch mindestens ein Verbinderloch (32,
132) des mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) und ein
zugeordnetes Trägerloch (34, 134a, 134b) des jeweiligen Trägers (4, 104a, 104b) jeweils
ein Befestigungselement (44) führbar ist, wodurch der mindestens eine Verbinder (10,
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) über jeweils mindestens ein Befestigungselement
(44) mit jeweils einem Träger (4, 104a, 104b) zu verbinden ist.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, bei dem die unebene Struktur der mindestens einen
Außenfläche (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e) ein Profil aufweist.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 2, bei dem das Profil in zumindest einer Raumrichtung
uneben strukturiert ist.
4. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die unebene Struktur
der mindestens einen Außenfläche (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e) durch eine Beschichtung
(54) gebildet ist, die auf dem Verbinderkörper (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122,
176) angeordnet ist.
5. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, das zwei Verbinder (10,
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) aufweist, wobei auf ersten Außenflächen der Trägerkörper
(12, 112a, 112b) beider Träger (4, 104a, 104b) ein erster Verbinder (10, 10a, 10b,
10c, 10d, 10e, 110, 174) anordenbar ist, und wobei auf zweiten Außenflächen der Trägerkörper
(12, 112a, 112b) beider Träger (4, 104a, 104b), die den ersten Außenflächen abgewandt
sind, ein zweiter Verbinder (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) anordenbar ist.
6. Verbindungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem für jeden Träger
(4, 104a, 104b) eine Hauptachse vorgesehen ist, die senkrecht zu der mindestens einen
Endkante (40, 140a, 140b) orientiert ist, wobei Verbinderlöcher (32, 132) des mindestens
einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) entlang mindestens einer
Reihe parallel zu mindestens einer Verbindungsachse angeordnet sind, wobei mehrere
Trägerlöcher (34, 134a, 134b) eines Trägerkörpers (12, 112a, 112b) jeweils eines Trägers
(4, 104a, 104b) entlang mindestens einer Reihe parallel zu der Hauptachse angeordnet
sind, wobei die beiden Träger (4, 104a, 104b) nebeneinander anzuordnen sind, wobei
eine erste Gruppe der mindestens einen Reihe aus Verbinderlöchern (32, 132) den Trägerlöchern
(34, 134a, 134b) der mindestens einen Reihe aus Trägerlöchern (34, 134a, 134b) eines
ersten Trägers (4, 104a, 104b) und eine zweite Gruppe der mindestens einen Reihe aus
Verbinderlöchern (32, 132) den Trägerlöchern (34, 134a, 134b) der mindestens einen
Reihe aus Trägerlöchern (34, 134a, 134b) eines zweiten Trägers (4, 104a, 104b) zuordenbar
ist.
7. Trägersystem, das ein Verbindungssystem (8, 152, 172) nach einem der voranstehenden
Ansprüche und zwei Träger (4, 104a, 104b) aufweist, die mit dem Verbindungssystem
(8, 152, 172) verbunden sind.
8. Trägersystem nach Anspruch 7, bei dem ein Trägerkörper (12, 112a, 112b) jedes Trägers
(4, 104a, 104b) parallel zu der Hauptachse breiter als der Verbinderkörper (22, 22a,
22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176) des mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b, 10c,
10d, 10e, 110, 174) parallel zu der mindestens einen Verbindungsachse ist.
9. Verfahren zum Verbinden von zwei Trägern (4, 104a, 104b), die jeweils einen Trägerkörper
(12, 112a, 112b) aufweisen, der durch mindestens eine Endkante (40, 140a, 140b) begrenzt
ist und mindestens ein Trägerloch (34, 134a, 134b) aufweist, wobei das Verbindungssystem
(8, 152, 172) mindestens einen Verbinder (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) mit
einem Verbinderkörper (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176) aufweist, wobei der
Verbinderkörper (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176) von mehreren kreisförmigen
Verbinderlöchern (32, 132) durchsetzt ist, wobei mindestens eine Außenfläche (50,
50a, 50b, 50c, 50d, 50e) des Verbinderkörpers (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176)
eine unebene Struktur aufweist, wobei das Verbindungssystem (8, 152, 172) mehrere
Befestigungselemente (44) aufweist, wobei die beiden Träger (4, 104a, 104b) mit einander
zugewandten Endkanten (40, 140a, 140b) nebeneinander angeordnet werden, wobei die
mindestens eine Außenfläche (50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e) mit der unebenen Struktur
des Verbinderkörpers (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 122, 176) des mindestens einen
Verbinders (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) auf jeweils mindestens einer Außenfläche
der Trägerkörper (12, 112a, 112b) beider Träger (4, 104a, 104b) angeordnet wird, wobei
mindestens ein erstes Verbinderloch (32, 132) des mindestens einen Verbinders (10,
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) dem mindestens einen Trägerloch (34, 134a, 134b)
eines ersten Trägers (4, 104a, 104b) der beiden Träger (4, 104a, 104b) und mindestens
ein zweites Verbinderloch (32, 132) des mindestens einen Verbinders (10, 10a, 10b,
10c, 10d, 10e, 110, 174) dem mindestens einen Trägerloch (34, 134a, 134b) eines zweiten
Trägers (4, 104a, 104b) der beiden Träger (4, 104a, 104b) zugeordnet wird, sodass
durch mindestens ein Verbinderloch (32, 132) des mindestens einen Verbinders (10,
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174) und ein zugeordnetes Trägerloch (34, 134a, 134b)
des jeweiligen Trägers (4, 104a, 104b) jeweils ein Befestigungselement (44) geführt
wird, wodurch der mindestens eine Verbinder (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 110, 174)
über jeweils mindestens ein Befestigungselement (44) mit jeweils einem Träger (4,
104a, 104b) verbunden wird.