TEIL EINES TRAGRAHMENS MIT ECKVERBINDER

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Teil eines Tragrahmens mit mindestens zwei auf Gehrung zugeschnittenen Hohlprofilen mit mindesten einer Innenkammer und mindestens einem in die Hohlprofile mit seinen Schenkeln eingreifenden Eckverbinder, wobei der Eckverbinder Aufnahmen für einführbare Befestigungsmittel aufweist, mittels welcher die Hohlprofile und der Eckverbinder verbindbar sind, wobei die Befestigungsmittel als in Bohrungen der Hohlprofile und in Aufnahmen der Schenkel des Eckverbinders eintreibbare Bolzen ausgebildet sind und die Bolzen in mindestens einer der Aufnahmen, durch die sich der Bolzen erstreckt, formschlüssig festgelegt sind, wobei die Aufnahmen als in die Schenkel des Eckverbinders eingesetzte Polymerhülsen ausgebildet sind, in welchen mindestens eine Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme der Bolzen im Schenkel bereitgestellt ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tragrahmen, insbesondere einen Teil eines Tragrahmens mit mindestens zwei auf Gehrung zugeschnittenen Hohlprofilen mit mindestens einer Innenkammer und mindestens einem in die Hohlprofile mit seinen Schenkeln eingreifenden Eckverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Dabei kann der Eckverbinder Aufnahmen für einführbare Befestigungsmittel aufweisen, mittels welcher die Hohlprofile und der Eckverbinder verbindbar sind, wobei die Befestigungsmittel als in Bohrungen der Hohlprofile und in Aufnahmen der Schenkel des Eckverbinders eintreibbare Bolzen (80) ausgebildet sein können und die Bolzen in mindestens einer der Aufnahmen, durch die sich der Bolzen erstreckt, formschlüssig festgelegt sind.

[0003] Aus dem Stand der Technik ist die DE 299 03 649 U1 bekannt, bei welcher ein Tragrahmen aus Hohlprofilen mit Eckverbindern gebildet ist, welche mittels einer Bolzenverbindung verbunden sind. Dabei sind der Tragrahmen und die Eckverbinder aus Metall gefertigt. Dieser Tragrahmen hat den wesentlichen Nachteil, dass die zur Verbindung der Teile vorgesehenen Bohrungen in den Hohlprofilen und Eckverbindern perfekt aufeinander abgestimmt sein müssen, um den Bolzen ordnungsgemäß durch die beiden Teile eintreiben zu können. Dies führt jedoch unter üblichen Konstruktionsbedingungen dazu, dass nachträglich einige Anpassungen und Korrekturen an den Einzelteilen vorgenommen werden müssen, um die exakte Passform gewährleisten zu können. Insbesondere ist es erforderlich, Material an den Enden der Hohlprofile abzunehmen, um eine Passgenauigkeit bereitzustellen. Zudem ist bei der Fertigung des Tragrahmens Torsionen in der Konstruktion Rechnung zu tragen, was aus fertigungstechnischen Gründen nur durch individuelle Anpassung jedoch nicht durch vorherige Berechnung korrigiert werden kann.

[0004] Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Nachteilen aus den dem Stand der Technik zu begegnen und eine verlässliche Verbindung zwischen Eckverbinder und Hohlprofilen eines Tragrahmens bereitzustellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.

[0005] Die Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Diese sind, dass die Aufnahmen als separate/diskrete in die Schenkel des Eckverbinders eingesetzte Polymerhülsen ausgebildet sind, in welchen mindestens eine Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme der Bolzen im Schenkel bereitgestellt ist.

[0007] Es kann vorgesehen sein, dass die Hohlprofile und die Eckverbinder im verbindungsgemäßen Zustand mittels der Bolzen unter Vorspannung verbunden sind, indem die Bohrungen der Hohlprofile und die Aufnahmen der Eckverbinder mit einem Teilversatz zueinander angeordnet sind.

[0008] Die Polymerhülsen bieten die notwendige Flexibilität und Elastizität, um einen Versatz zwischen Bohrungen der Hohlprofile und Aufnahmen an den Eckverbinder auszugleichen, wodurch nachträgliche Korrekturarbeiten an den individuellen Bestandteilen des Tragrahmen vermeidbar sind. Zudem kann ein Versatz zwischen den Bohrungen in den Hohlprofilen und den elastischen Aufnahmen zu einer Vorspannung zwischen Bolzen und den Teilen des Tragrahmens im verbindunggemäßen Zustand führen, welcher die Verbindungsfestigkeit zusätzlich erhöht.

[0009] Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die Polymerhülse eines Schenkels zwei oder mehr Ausnehmungen für Bolzen aufweist und/oder einstückig gebildet ist. An dem Tragrahmen kann der Abstand zwischen den Ausnehmungen in der Polymerhülse an den Abstand der entsprechenden Bohrungen im Hohlprofil angepasst sein. Die Anpassung kann einen Versatz gegenüber den Bohrungen aufweisen, welcher den Körper der Polymerhülse im verbindungsgemäßen Zustand des Tragrahmen mit Vorspannung komprimiert oder auseinanderzieht, wodurch die formschlüssige Verbindung von Hohlprofil und Eckverbinder mittels des Bolzens in der Polymerhülse durch einen Reibschluss ergänzt oder durch diesen ersetzt werden kann.

[0010] Die Polymerhülse kann zudem als Federelement zwischen dem Eckverbinder und dem Hohlprofil dienen und mit einer voreinstellbaren Federkonstante/Federkraft bereitgestellt sein, wodurch die Erfordernisse des Tragrahmens je nach Anwendungsbereich angepasst werden können. Die Federkonstante oder Federwirkung des erfindungsgemäßen Teils eines Tragrahmens lässt sich zum einen über die Auswahl des Polymers, also die intrinsische materialgebundene Federkonstante, als auch über eine Federspannung des Materials der Polymerhülse durch entsprechende Auswahl des Abstands der Ausnehmungen in Bezug auf den Abstand der Bohrungen im Hohlprofil einstellen. Ein besonders großer Versatz zwischen den Aufnahmen in dem Eckverbinder und den korrespondierenden Bohrungen im Hohlprofil kann das Material der Polymerhülse in besonderer Weise vorfestigen und einen Reibschluss erzeugen und/oder erhöhen. Der Versatz zwischen der (den) Bohrung(en) im Hohlprofil und der mindestens einen Ausnehmung in der Polymerhülse kann vorzugsweise 0,1 mm bis 5 mm betragen.

[0011] Für eine besonders sichere Verbindung des Eckverbinders mit einem Teil (Hohlprofil) des Tragrahmens kann die Polymerhülse formschlüssig und/oder kraftschlüssig im Schenkel festgelegt sein. Die Polymerhülse kann elastisch sein und/oder eine Verlagerung des Bolzens zum Ausgleich des Versatzes ermöglichen. Zur Verbesserung der formschlüssigen Festlegung kann die Hülse mit einer konischen Außenkontur ausgebildet sein, wobei ein Aufnahmebereich im Schenkel des Eckverbinders für die Polymerhülse in seinem Innenumfang/seiner Innenkontur in etwa dem Außenumfang/der Außenkontur der Polymerhülse entspricht, wodurch eine besonders effektive Festlegung in Richtung der sich verjüngenden Ausnehmung im Eckverbinder bereitgestellt ist.

[0012] Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Polymerhülse aus Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan oder Polyacrylnitril oder einer Mischung der vorgenannten gebildet ist. Die Wahl des Polymers kann einen direkten Einfluss auf die Federkonstante beziehungsweise die Federwirkung zwischen Eckverbinder und Hohlprofil haben.

[0013] Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass in der Polymerhülse zusätzlich zu den Ausnehmungen definiert vorsehbare und/oder befüllbare Freiräume beziehungsweise Aussparungen, vorzugsweise Bohrungen oder Bohrstellen, zur Definition und/oder Einstellung einer gewünschten Federkonstante bzw. Elastizität der Aufnahme beziehungsweise der Polymerhülse, insbesondere als federndes Element, bereitgestellt sind. Mittels der Freiräume beziehungsweise Bohrungen können gezielt Schwachstellen oder besonders nachgebende Bereiche in der Polymerhülse in mindestens einer Raumrichtung bereitgestellt werden, ohne dabei die Elastizität nachhaltig in einer anderen Raumrichtung zu beeinflussen. Dadurch kann beispielsweise das Eintreiben der Bolzen in die Bohrungen in den Hohlprofilen und die Aufnahmen in den Eckverbindern durch eine vereinfachte Verlagerung der Aufnahmen in der Polymerhülse in einer Raumrichtung erleichtert werden, wobei in einer anderen Raumrichtung beispielsweise orthogonal zur ersten Raumrichtung und/oder orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung der Bolzen im betriebsgemäßen Verbindungszustand eine erhöhte Festigkeit beziehungsweise Federkonstante der Polymerhülse bereitgestellt werden kann.

[0014] Besonders bevorzugt ist die Bauhöhe des Eckverbinders der lichten Höhe der Innenkammer im Hohlprofil entsprechend.

[0015] Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass für jeden Schenkel an dem Hohlprofil eine eigene Innenkammer bereitgestellt ist. Grundsätzlich können zwei benachbarte Hohlprofile über mehr als einen Eckverbinder verbunden sein. Sofern mehr als ein Eckverbinder vorgesehen ist, kann es zweckdienlich sein, das Hohlprofil mit separaten Innenkammern für jeden Eckverbinder vorzusehen. Zweckmäßigerweise ist die Innenkammer ihrer Form nach dabei auf jeden der Eckverbinder bzw. dessen Schenkel angepasst.

[0016] Zweckmäßigerweise kann es vorgesehen sein, dass mindestens eine Polymerhülse zum Einstellen einer Federkonstanten z.B. ihrer Aufnahme (10), austauschbar in dieser angeordnet ist. Unterschiedliche Polymerhülsen mit unterschiedlichen elastischen Eigenschaften können dadurch zur Anpassung des Eckverbinders und dessen federnden Verbindungseigenschaften vorgesehen werden.

[0017] Besonders bevorzugt ist Innenkammer an die Form des Schenkels angepasst, insbesondere umgibt die Innenkammer den Schenkel formschlüssig.

[0018] Nachfolgend wird die Erfindung weiter anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1

eine perspektivische Darstellung einer Aufnahme für zwei Bolzen,

Figur 2

eine perspektivische Darstellung der Aufnahme nach Figur 1 mit Eckverbinder,

Figur 3

eine perspektivische Darstellung der Aufnahme und des Eckverbinders nach den Figuren 1 und 2 mit Bolzen und

Figur 4

eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils eines Tragrahmens mit Eckverbinder, Aufnahme und Bolzen.

[0019] Figur 1 zeigt eine Aufnahme 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche als Polymerhülse ausgebildet sein kann. Die Aufnahme 10 weist mindestens eine Ausnehmung 20 auf, welche ausgebildet ist, einen Verbindungsbolzen zur Verbindung von Eckverbinder und Hohlprofil vorzugsweise formschlüssig aufzunehmen. Nach Figur 1 ist die Aufnahme mit mehr als einer Ausnehmung zur Aufnahme von mehr als einem Bolzen ausgebildet. Nach Figur 1 kann die Form der Aufnahme 10 als im Querschnitt knochenförmig oder als 8-förmig bezeichnet werden.

[0020] Die Hülse 10 ist vorzugsweise ausgebildet, sich zumindest über die Länge des aufzunehmenden Bolzens zu erstrecken und/oder vorzugsweise vollständig in den Eckverbinder aufgenommen zu werden. Zur Einstellung einer Elastizität beziehungsweise Verformbarkeit können im Material der Aufnahme 10 Ausnehmungen 30 beziehungsweise Bohrungen 30 vorgesehen sein, welche die Federkraft beziehungsweise Federkonstante der Aufnahme zwischen den Bohrungen 30 und der Ausnehmung 20 lokal beeinflussen kann.

[0021] Eine Veränderung der Elastizität des Materials wird insbesondere entlang einer Achse von Ausnehmung 20 und Bohrungen 30 beeinflusst, wohingegen die Elastizität des Materials der Aufnahme in anderen Bereichen maßgeblich unbeeinflusst bleibt. Hierdurch lässt sich gezielt unterschiedliche Elastizität in unterschiedlichen Raumrichtungen quer zur Längsachse der Bolzenaufnahmen 20 bereitstellen.

[0022] Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Eckverbinder 50 mit seinen Schenkeln 60 und Ausnehmungen 70, in welchen die Aufnahmen 10 angeordnet werden können. Die Form der Ausnehmungen 70 ist vorzugsweise in ihrer Innenkontur an die Außenkontur der Aufnahme 10 angepasst, wodurch die Aufnahme 10 in dem Schenkel 60 des Eckverbinders 50 ortsfest festlegbar ist. Nach der vorliegenden Ausführungsform sind in jedem Schenkel 60 eines Eckverbinder 50 zwei Ausnehmungen 20 für Bolzen vorgesehen. Grundsätzlich kann in jedem Schenkel eine beliebige Anzahl von Bolzen in entsprechenden Aufnahmen vorgesehen sein. Grundsätzlich kann auch eine einzelne Aufnahme 10 für eine Vielzahl von Bolzen bereitgestellt sein.

[0023] Figur 3 zeigt eine Explosionsdarstellung von Eckverbinder 50 mit Aufnahme 10 und darin vorsehbaren Bolzen 80. Im betriebsgemäßen Zustand wird der Bolzen 80 durch Bohrungen in einem Hohlprofil in die Aufnahme 10 beziehungsweise deren Ausnehmungen 20 eingetrieben.

[0024] Figur 4 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Teils eines Tragrahmens, bei welchem zwei Eckverbinder 60 in entsprechenden Hohlräumen 92 mit vorzugsweise an die Außenkontur des Schenkels 60 des Eckverbinders 50 angepassten Innenkonturen bereitgestellt sind. Dadurch lässt sich der Eckverbinder ortsfest, vorzugsweise formschlüssig, in das Hohlprofil 90 einführen. Bohrungen 91 im Hohlprofil 90 sind vorzugsweise an den Abstand der Ausnehmungen 20 in der jeweiligen Aufnahme 10 angepasst.

[0025] Dabei kann der Abstand der Bohrungen 91, welche zu einem Schenkel 60 eines Eckverbinder 50 gehören, vom korrespondierenden Abstand der Ausnehmungen 20 der entsprechenden Aufnahme 10 geringfügig abweichen, also können die Bohrungen näher oder weiter auseinanderliegen. Beim Einführen des Bolzens 80 durch die Bohrungen 91 in die Ausnehmungen 20 wird das Polymermaterial entlang der Verbindungsachse der beiden Bohrungen 91 für einen Schenkel eines Eckverbinders vorzugsweise gespreizt oder gestaucht, wodurch ein erhöhter Reibschluss zur verbindenden Festlegung der Bolzen in dem Teil des Tragrahmens bereitgestellt werden kann.

[0026] Wie in Figur 4 angedeutet, können die Aufnahmen 10 eine insgesamt konische Form aufweisen, welche sich zum Inneren des Tragrahmenteils hin verjüngt. Dadurch kann eine Festlegung der Aufnahme 10 in dem Schenkels 60 des Eckverbinders 70 auch dann sichergestellt werden, wenn der Bolzen 80 mit hoher Krafteinwirkung durch die Bohrung 91 in die Aufnahme 10 eingetrieben wird. Einem ungünstigen Verschieben der Aufnahme 10 tiefer in das Innere des Eckverbinders hinein oder sogar zur gegenüberliegenden Seite aus dem Eckverbinder wieder heraus kann dadurch entgegengewirkt werden.

[0027] Der so gebildete Teil eines Tragrahmens oder Tragrahmen mit mehreren Hohlprofilen und dazwischen gelagerten Eckverbindern haben den wesentlichen Vorteil einer flexiblen Verbindung zwischen jeweils Eckverbinder und Hohlprofil sowie zwei benachbarten Hohlprofilen. Dadurch können zum einen Varianzen bei der Fertigung kompensiert werden, und zum anderen kann einer nachteiligen Verformung des Eckverbinders beziehungsweise dessen Ausnehmungen oder der Hohlprofile bei Zug oder Druck beispielsweise entlang der Verbindungsachse von Eckverbinder und Träger/Hohlprofil vorgebeugt werden.

[0028] Durch einen definierten Versatz der Bohrungen 91 zu den korrespondierenden Ausnehmungen 20 der Aufnahme 10 lässt sich die Spannkraft und Festigkeit der Verbindung einstellen. Die Verbindung zweier Hohlprofile über den erfindungsgemäßen Eckverbinder hat den Vorteil, dass die Bauteile bezüglich der individuellen Zug- und Druckkräfte auf den einzelnen Hohlprofilen zumindest teilweise voneinander entkoppelt sind und durch den jeweiligen Polymerkörper der Aufnahme 10 zumindest teilweise aufgenommen werden. Ein solches Konzept zur einfachen Fertigung eine Tragrahmenteils, welches Varianten im Fertigungsprozess toleriert und gleichzeitig voneinander kräftemäßig entkoppelte Hohlprofilelemente bereitstellt, ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt.

Ansprüche

1. Teil eines Tragrahmens mit mindestens zwei auf Gehrung zugeschnittenen Hohlprofilen (90) mit mindesten einer Innenkammer (92) und mindestens einem in die Hohlprofile (90) mit seinen Schenkeln (60) eingreifenden Eckverbinder (50), wobei der Eckverbinder (50) Aufnahmen (10) für einführbare Befestigungsmittel aufweist, mittels welcher die Hohlprofile (90) und der Eckverbinder (50) verbindbar sind, wobei die Befestigungsmittel als in Bohrungen (91) der Hohlprofile (90) und in Aufnahmen (10) der Schenkel (60) des Eckverbinders (50) eintreibbare Bolzen (80) ausgebildet sind und die Bolzen (80) in mindestens einer der Aufnahmen (10), durch die sich der Bolzen (80) erstreckt, formschlüssig festgelegt sind
dadurch gekennzeichnet,

dass die Aufnahmen (10) als separate in die Schenkel (60) des Eckverbinders (50) eingesetzte Polymerhülsen ausgebildet sind, in welchen mindestens eine Ausnehmung (20) zur formschlüssigen Aufnahme der Bolzen (80) im Schenkel (60) bereitgestellt ist,

dass die Hohlprofile und die Eckverbinder im verbindungsgemäßen Zustand mittels der Bolzen unter Vorspannung verbunden sind, indem die Bohrungen (91) der Hohlprofile (90) und die Aufnahmen (10) der Eckverbinder (50) mit einem Teilversatz zueinander angeordnet sind.

2. Teil eines Tragrahmens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerhülse eines Schenkels (60) zwei Ausnehmungen (20) für Bolzen (80) aufweist und einstückig gebildet ist.

3. Teil eines Tragrahmens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerhülse elastisch ist und eine Verlagerung des Bolzens zum Ausgleich des Versatzes ermöglicht und/oder formschlüssig im Schenkel (60) festgelegt ist.

4. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand der Ausnehmungen (20) in der Polymerhülse, vorzugsweise um 0,1 mm - 5 mm, vom Abstand der korrespondierenden Bohrungen (91) im Hohlprofil (90) abweicht, also versetzt ist.

5. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Polymerhülse aus Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, Polyacrylnitril oder einer Mischung der vorgenannten gebildet ist.

6. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Polymerhülse zusätzlich zu den Ausnehmungen (20) definiert vorsehbare und/oder befüllbare Freiräume beziehungsweise Aussparungen, vorzugsweise Bohrungen oder Bohrstellen, zur Definition und/oder Einstellung einer gewünschten Federkonstante bzw. Elastizität der Aufnahme beziehungsweise der Polymerhülse, insbesondere als federndes Element, bereitgestellt sind.

7. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Außenkontur der Polymerhülse konisch ausgebildet ist.

8. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bauhöhe des Eckverbinders (50) der lichten Höhe der Innenkammern (92) entspricht.

9. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jeden Schenkel (60) an dem Hohlprofil (90) eine eigene Innenkammer (92) bereitgestellt ist.

10. Teil eines Tragrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Polymerhülse zum Einstellen einer Federkonstanten ihrer Aufnahme (10) austauschbar in dieser angeordnet ist.

Zeichnung