[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einer Verbindungsvorrichtung zum
Verbinden von Bauelementen mit mindestens einem Holzbauelement nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Anwendungsgebiet
[0002] Das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das Bauwesen zum Verbinden von
Bauelementen, von denen mindestens ein Bauelement aus Holz besteht. Bei der Montage
von Bauelementen wie Platten, Balken, Pfosten und dergleichen stellt sich die Frage
nach der Größe des Verbindungsmittels, insbesondere seiner seitlichen Ausdehnung,
um Kräfte über eine größere Fläche zu übertragen. Überschreitet die Größe des Verbindungsmittels
eine bestimmte Breite, ist dies nicht mehr ohne weiteres durch Extrusion realisierbar,
was zu Produktionsproblemen und erhöhten Kosten führt.
Stand der Technik
[0003] Die
WO 2021 151 097 beschreibt eine Verbindung zwischen einem ersten Strukturelement und einem zweiten
Strukturelement, die mit einem Verbinder hergestellt wird, wobei die Verbindung ein
erstes Strukturelement, ein zweites Strukturelement und einen Verbinder umfasst und
der Verbinder ein erstes Verbindungselement aufweist, das an dem ersten Strukturelement
durch ein oder mehrere abgewinkelte Befestigungsmittel befestigt ist, die von dem
ersten Verbindungselement und dem ersten Strukturelement aufgenommen werden, und ein
zweites Verbindungselement, das an dem zweiten Strukturelement durch das eine oder
die mehreren abgewinkelten Befestigungsmittel befestigt ist, die von dem zweiten Verbindungselement
und dem zweiten Strukturelement aufgenommen werden, wobei der Verbinder eine Längsachse
aufweist, die sich von einem oberen Teil des Verbinders zu einem unteren Teil des
Verbinders erstreckt, wobei das eine oder die mehreren abgewinkelten Befestigungsmittel,
die in dem ersten Strukturelement aufgenommen werden, und das eine oder die mehreren
abgewinkelten Befestigungsmittel, die in dem zweiten Strukturelement aufgenommen werden,
in einem Winkel angeordnet sind, der nicht orthogonal zu der Längsachse ist. Das erste
Verbindungselement hat einen oder mehrere längliche Schlitze, die das eine oder die
mehreren abgewinkelten Befestigungsmittel aufnehmen, die von dem zweiten Strukturelement
aufgenommen werden, und das zweite Verbindungselement hat einen oder mehrere längliche
Schlitze, die das eine oder die mehreren abgewinkelten Befestigungsmittel aufnehmen,
die von dem zweiten Strukturelement aufgenommen werden.
[0004] EP 3366855 beschreibt eine Vorrichtung zum Verbinden zweier vertikaler Bauteile, bestehend aus
einem Träger aus Holz, insbesondere Brettschichtholz, und für jede Stirnseite des
Trägers einen Verbinder zum Verbinden der Stirnseite mit einem der vertikalen Bauteile,
wobei jeder Verbinder zwei Beschläge aufweist, von denen einer mit einer Seite an
einer Stirnseite des Trägers und der andere mit einer Seite an dem jeweiligen vertikalen
Bauteil befestigbar ist und die Verbinder mit den jeweils anderen Seiten in Kontakt
bringbar sind und an den diametralen Enden zwei Klemmbacken an den Verbindern aufweist
und mittels mindestens eines Spannelementes gegeneinander verspannbar ist und etwa
parallel zu den anderen genannten Seiten verläuft und wobei der Träger einen stählernen
Untergurt aufweist, der an jeder Stirnseite des Trägers an dem an ihm angebrachten
Beschlag verankert ist, mit mindestens einem Spannelement, das zum Spannen des Untergurtes
vorgesehen ist.
[0005] Auch die
EP 3456892 beschreibt einen Verbinder zum stirnseitigen Verbinden zweier Holzbauelemente
In keinem der vorgenannten Dokumente wird ein Verbinder beschrieben, der in der Breite
vergrößert werden kann, um eine größere Fläche zu haben, über die die Spannungen der
Verbindung abgeleitet werden können.
Beschreibung
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verbindungssystem mit einer Verbundvorrichtung
zum Verbinden von mindestens zwei Bauelementen bereitzustellen, von denen mindestens
ein Bauelement aus Holz besteht.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 gelöst.
[0008] Es wird ein Verbindungssystem vorgeschlagen, das eine Verbindungsvorrichtung zum
Verbinden von vorzugsweise hölzernen Bauelementen umfasst, wobei die Verbindungsvorrichtung
ein erstes Element und ein zweites Element umfasst, die aneinander gekoppelt sind
und jeweils einen Sitz zur Aufnahme des anderen Elements aufweisen, das erste Element
ein erstes Teil und ein zweites Teil aufweist, wobei das erste Teil des ersten Elements
mittels eines ersten Serie von Schrauben an einem ersten Bauelement befestigt ist
und das zweite Teil des ersten Elements mittels eines zweiten Serie von Schrauben
an dem ersten Bauelement befestigt ist, und das erste Teil und das zweite Teil des
ersten Elements mittels einer Verbindung und/oder einer Kontaktfläche miteinander
verbunden / in Kontakt sind, wobei das zweite Teil des ersten Elements einen Sitz
zur Aufnahme des zweiten Elements aufweist und das erste Teil des ersten Elements
ein in dem zweiten Element aufgenommenes Ende aufweist und die Anzahl der zweiten
Serie von Sitzen/Löchern für die vorteilhaft verschraubten Befestigungsmittel des
zweiten Teils größer ist als die Anzahl von Schrauben der ersten Serie von Sitzen/Löchern
für die vorteilhaft verschraubten Befestigungsmittel des ersten Teils des ersten Elements.
[0009] In einer Ausführungsform der Verbindung weist das erste Teil des ersten Elements
einen vorstehenden Teil auf und das zweite Teil des ersten Elements weist einen Aufnahmesitz
für den vorstehenden Teil auf und erfindungsgemäß weist das Teil mit dem Aufnahmesitz
eine größere Anzahl von Schrauben auf als das Teil des ersten Elements mit dem vorstehenden
Teil.
[0010] Vorteilhafterweise sind die Schrauben in Richtung des ersten Teils des ersten Elements
mit der geringeren Anzahl von Schrauben geneigt.
[0011] Vorteilhafterweise ist das zweite Element der Vorrichtung eine Spiegelform des ersten
Elements, wobei das erste Teil des zweiten Elements mittels einer ersten Serie von
Schrauben an einem zweiten Bauelement befestigt ist und das zweite Teil des zweiten
Elements mittels eines zweiten Serie von Schrauben an dem zweiten Bauelement befestigt
ist und das erste Teil und das zweite Teil des zweiten Elements mittels einer zweiten
Serie von Schrauben an dem zweiten Bauelement befestigt sind und das erste Teil und
das zweite Teil des zweiten Elements mit einer Kontaktfläche angeordnet und/oder miteinander
mittels einer Verbindung verbunden sind, bei der das erste Teil des Elements einen
Sitz aufweist, um das zweite Element aufzunehmen, und das zweite Teil ein Ende aufweist,
das in dem ersten Element aufgenommen ist, und die Anzahl der ersten Serie von Schrauben
des ersten Teils größer ist als die Anzahl von Schrauben des zweiten Serie von Schrauben
des zweiten Teils des Elements.
[0012] Vorteilhafterweise sind die Schrauben in Richtung des Teils des zweiten Elements
mit der geringsten Anzahl von Schrauben geneigt, also in der gleichen Richtung wie
die Weichen, aber entgegengesetzt zur Neigung der Schrauben im ersten Verbindungselement.
Vorteilhaft ist, dass sowohl das Teil des ersten Elementes mit der größeren Anzahl
von Schrauben als auch das Teil des zweiten Elementes mit der größeren Anzahl von
Schrauben den aufnehmenden Sitz zwischen dem Ende des zweiten Elementes und dem Ende
des ersten Elementes haben.
[0013] Die Anzahl der Schrauben und ihre Neigung bilden eine gegenseitige Kraft zwischen
dem ersten und dem zweiten Element in Richtung des Sitzes des gegenüberliegenden Elements,
wodurch eine stabile Verbindung gewährleistet wird.
[0014] Weitere Zwecke, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und den dazugehörigen Zeichnungen.
Dementsprechend bilden alle in den Figuren beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale
für sich oder in beliebiger Kombination den hierin offenbarten Gegenstand, auch unabhängig
von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder ihren Abhängigkeiten, wobei:
Die Figuren 1a, 1b und 1c zeigen eine VorderSeiten- und Rückansicht der Verbindungsvorrichtung,
Die Figuren 2a, 2b und 2c zeigen eine Explosionsdarstellung der Figuren 1a, 1b und
1c,
Figur 3 zeigt eine explodierte Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung mit Schrauben,
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht der Schraubverbindungsvorrichtung, und
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der Schraubverbindungsvorrichtung, die zwei Bauelemente
verbindet.
[0015] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Figur 1b mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet.
Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 100 im montierten Zustand.
Das erfindungsgemäße Verbindungssystem wird durch die Befestigung eines ersten Verbindungselements
realisiert, das aus einem ersten Teil 101 und einem zweiten Teil 102 besteht. Das
erste Teil 101 weist eine Reihe von Sitzen/Löchern für Schrauben 104 und vorteilhafterweise
einen ersten Teil eines Gliedes 105a auf. Das zweite Teil 102 hat ebenfalls eine Reihe
von Schraubensitzen 104 und vorteilhafterweise ein zweites Teil einer Verbindung 105b.
Das erste Teil des ersten Elements 101 hat ein Ende 106, das im Sitz 117 des ersten
Teils des zweiten Elements 111 untergebracht ist. Das zweite Teil des ersten Elements
102 weist einen Sitz 107 auf, der ein Ende 116 des zweiten Teils 112 des zweiten Elements
aufnimmt.
[0016] Zwischen dem ersten Teil des ersten Elements 101 und dem zweiten Teil des ersten
Elements kann auch nur eine Kontaktfläche vorgesehen sein, die einen Anschlag zwischen
den beiden Teilen 101 und 102 bildet.
[0017] Jedes Teil 101 und 102 des ersten Elements weist eine Reihe von Schlitzen/Löchern
104 für Befestigungselemente auf, die vorzugsweise in Richtung des ersten Teils des
ersten Elements 101 geneigt sind. In diese Löcher werden Schrauben 201 zur Befestigung
des ersten Elements an einem Bauelement 200 eingesetzt. Zur Erleichterung der Befestigung
können Löcher 103 zur Positionierung des Elements mit Hilfe von Schrauben vorgesehen
werden.
[0018] Die Anzahl der Schrauben 201 des zweiten Teils des Elements 102 und damit auch die
Anzahl der Schräglöcher 104 ist größer als die Anzahl der Schräglöcher des ersten
Teils des Elements 101. Somit sind die Kräfte, die von den Schrauben am zweiten Teil
des Elements 102 auf das Element übertragen werden, größer als die Kräfte, die von
den Schrauben 201 am ersten Teil des Elements 101 übertragen werden. Dadurch wird
eine Kraft erzeugt, und diese Kraft auf die Verbindung wird durch die Neigung und
die Anzahl der Schrauben 201 erhöht. Die Verbindung zwischen den beiden Elementen
steht nicht unter Spannung, so dass es sich auch um eine einfache Kopf-an-Kopf-Verbindung
handeln kann, so dass die Verbindung auch nur durch zwei sich berührende Flächen gebildet
werden kann.
[0019] Jedes Teil 101 und 102 des ersten Elements weist eine Reihe von Schlitzen/Löchern
104 für Befestigungselemente auf, die vorzugsweise in Richtung des ersten Teils des
ersten Elements 101 geneigt sind. In diese Löcher werden Schrauben 201 zur Befestigung
des ersten Elements an einem Bauelement 200 eingesetzt. Zur Erleichterung der Befestigung
können Löcher 103 zur Positionierung des Elements mit Hilfe von Schrauben vorgesehen
werden.
[0020] Die Anzahl der Schrauben 201 des zweiten Teils des Elements 102 und damit auch die
Anzahl der Schräglöcher 104 ist größer als die Anzahl der Schräglöcher des ersten
Teils des Elements 101. Somit sind die Kräfte, die von den Schrauben am zweiten Teil
des Elements 102 auf das Element übertragen werden, größer als die Kräfte, die von
den Schrauben 201 am ersten Teil des Elements 101 übertragen werden. Dadurch wird
eine Kraft erzeugt, und diese Kraft auf die Verbindung wird durch die Neigung und
die Anzahl der Schrauben 201 erhöht. Die Verbindung zwischen den beiden Elementen
steht nicht unter Spannung, so dass es sich auch um eine einfache Kopf-an-Kopf-Verbindung
handeln kann, so dass die Verbindung auch nur durch zwei sich berührende Flächen gebildet
werden kann.
[0021] Jedes der Teile 111 und 112 des zweiten Elements weist eine Reihe von Schlitzen/Löchern
104 für Befestigungselemente auf, die vorzugsweise in Richtung des zweiten Teils des
zweiten Elements 112 geneigt sind. In diese Löcher werden Schrauben 201 zur Befestigung
des ersten Elements an einem Bauelement 200 eingesetzt. Zur Erleichterung der Befestigung
können Löcher 103 zur Positionierung des Elements mit Hilfe von Schrauben 202 am Bauelement
vorgesehen werden.
[0022] Die Anzahl der Schrauben 201 des ersten Teils des zweiten Elements 111 und damit
auch die Anzahl der Schräglöcher 104 ist größer als die Anzahl der Schräglöcher des
zweiten Teils des zweiten Elements 112, die geringer ist. Somit sind die Kräfte, die
von den Schrauben 201 am ersten Teil des zweiten Elements 111 auf das Element übertragen
werden, größer als die Kräfte, die von den Schrauben 201 am zweiten Teil des zweiten
Elements 112 übertragen werden. Dadurch entsteht eine und diese Kraft auf die Verbindung
wird durch die Anzahl und/oder die Neigung der Schrauben 201 erhöht.
[0023] Zur Erleichterung des Zusammenbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 können die
beiden Elemente beispielsweise mittels Verbindungen 105, 115 vormontiert werden, die
durch ein vorstehendes Element 105a, 115a und einen gemütlichen Sitz 105b, 115b gebildet
werden, und zur Fixierung der Teile in ihrer Position wird für jedes Element mindestens
ein Stift 108 eingesetzt, der die Verbindung verriegelt und den Zusammenbau erleichtert.
In einer nicht dargestellten Variante kann die Anzahl der Teile des ersten Elements
und/oder des zweiten Elements mehr als zwei betragen, beispielsweise drei, wobei mindestens
ein Teil eine größere Anzahl von Schrauben 201 und/oder Schraubensitzen 104 aufweist
als die anderen Teile des Elements.
[0024] Die zuvor beschriebenen Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen
Systems dienen lediglich dem besseren Verständnis des Aufbaus, der Funktionsweise
und der Eigenschaften der vorgestellten Lösung; sie schränken die Offenbarung durch
die Realisierungsbeispiele nicht ein. Die Figuren sind schematisch, wobei wesentliche
Eigenschaften und Wirkungen teilweise deutlich vergrößert dargestellt sind, um Funktionen,
Wirkprinzipien, Konfigurationen und technische Merkmale hervorzuheben. Dementsprechend
kann jede Funktion, jedes Prinzip, jede technische Konfiguration und jedes Merkmal,
das in den Figuren oder im Text offenbart ist/sind, frei und in beliebiger Weise mit
allen Ansprüchen, jedem Merkmal im Text und in den anderen Figuren, anderen Funktionen,
Prinzipien, Konfigurationen und technischen Merkmalen, die in dieser Offenbarung enthalten
sind oder sich aus ihr ergeben, kombiniert werden, so dass alle denkbaren Kombinationen
der beschriebenen Lösung zuzuordnen sind.
[0025] Dazu gehören auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, d.h.
in jedem Absatzes des Textes, in den Ansprüchen und auch Kombinationen zwischen verschiedenen
Varianten im Text, Abmessungen und Figuren. Die oben dargestellten Einzelheiten von
Vorrichtung und Verfahren sind in der Verknüpfung dargestellt; es ist jedoch zu beachten,
dass sie auch unabhängig voneinander und auch frei miteinander kombiniert werden können.
Die in den Figuren gezeigten Verhältnisse der einzelnen Teile und Abschnitte derselben
zueinander sowie deren Abmessungen und Proportionen sind nicht als einschränkend zu
verstehen. Einzelne Abmessungen und Proportionen können jedoch auch von den dargestellten
abweichen. Auch die Ansprüche schränken die Offenbarung und damit die Kombinationsmöglichkeiten
aller dargestellten Merkmale nicht ein. Alle dargestellten Merkmale sind auch hier
einzeln und in Kombination mit allen anderen Merkmalen offenbart.
Liste der Referenznummern
[0026]
100 Verbindungselement
101 erstes Teil des ersten Verbindungselements
102 zweites Teil des ersten Verbindungselements
103 Sitz für Verbindungselement/Loch
104 Aufnahme für Verbindungselement/Bohrung
105 Verbindung zwischen dem ersten Teil des ersten Verbindungselements und dem zweiten
Teil des ersten Verbindungselements
105aerstes Teil Glied
105bzweites Teil Glied
106 Ende des ersten Teils des ersten Verbindungselements
107 Sitz des zweiten Teils des ersten Verbindungselements
108 Bolzen
111 erstes Teil des zweiten Verbindungselements
112 zweites Teil des zweiten Verbindungselements
113 Sitz für Befestigungselement/Loch
114 Aufnahme für Befestigungsmittel/Loch
115 Verbindung zwischen dem ersten Teil des zweiten Verbindungselements und dem zweiten
Teil des zweiten Verbindungselements
115a erstes Teil Glied
115b zweite Teil Glied
116 Ende des zweiten Teils des zweiten Verbindungselements
117 Sitz des ersten Teils des zweiten Verbindungselements
200 Bauelemente
201 Schrauben
202 Schrauben
1. Verbindungssystem mittels einer Verbindungsvorrichtung (100) zum Verbinden von vorzugsweise
Bauelementen (200) aus Holz, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) ein erstes Element
und ein zweites Element umfasst, die miteinander koppelbar sind und jeweils einen
Sitz zur Aufnahme des anderen Elements aufweisen, wobei das erste Element ein erstes
Teil (101) und ein zweiten Teil (102) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil des ersten Elements (101) mittels eines ersten Serie von Schrauben
(201) an einem ersten Bauelement (200) befestigt wird und das zweite Teil des ersten
Elements (102) mittels eines zweiten Serie von Schrauben an dem ersten Bauelement
(200) befestigt wird und wobei das erste Teil und das zweite Teil des ersten Elements
(101, 102) mittels einer Verbindung (105) und/oder mittels einer Kontaktfläche miteinander
verbunden sind, wobei das zweite Teil des ersten Elements (102) einen Sitz zum Aufnehmen
des zweiten Elements aufweist und das erste Teil des ersten Elements ein Ende aufweist,
das in dem zweiten Element aufgenommen wird, und die Anzahl des zweiten Serie von
Sitzen/Löchern (104) für die Befestigungsmittel (201) des zweiten Teils größer ist
als die Anzahl des ersten Serie von Sitzen/Löchern (104) für die Befestigungsmittel
(201)des ersten Teils des ersten Elements (101).
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element ein erstes Teil (111) und ein zweites Teil (112) aufweist und
dass das erste Teil des zweiten Elements (111) mittels eines ersten Serie von Schrauben
(201) an einem zweiten Bauelement (200) befestigt wird und das zweite Teil des zweiten
Elements (112) mittels eines zweiten Serie von Schrauben an dem zweiten Bauelement
(200) befestigt wird und wobei das erste Teil und das zweite Teil des zweiten Elements
(111, 112) mittels einer Verbindung (115) und/oder mittels einer Kontaktfläche miteinander
verbunden sind, wobei das erste Teil des zweiten Elements (111) einen Sitz (117) zur
Aufnahme des ersten Elements aufweist und das zweite Teil des zweiten Elements (112)
ein Ende (116) aufweist, das in dem ersten Element aufgenommen ist, und die Anzahl
des ersten Teils des zweiten Elements (111) einen Sitz (117) zur Aufnahme des ersten
Elements aufweist und das zweite Teil des zweiten Elements (112) ein Ende (116) aufweist,
das in dem ersten Element aufgenommen ist, und die Anzahl des ersten Serie von Sitzen/Löchern
(104) für die Befestigungsmittel (201), vorteilhafterweise von Schrauben, des ersten
Teils des zweiten Elements (111) größer ist als die Anzahl des zweiten Serie von Sitzen/Löchern
(104) für die Befestigungsmittel (201), des zweiten Teils des zweiten Elements (112).
3. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element und das zweite Element gespiegelt sind.
4. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (201) Schrauben sind und dass die Schrauben (201) in Richtung
des Teils des Elements mit weniger Löchern geneigt sind.
5. Verbindungsvorrichtung (100) mit einem ersten Element und einem zweiten Element für
ein System nach Anspruch 4, die miteinander koppelbar sind und jeweils einen Sitz
zur Aufnahme des anderen Elements aufweisen, wobei das erste Element ein erstes Teil
(101) und ein zweites Teil (102) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil und das zweite Teil des ersten Elements (101, 102) miteinander mittels
einer Verbindung (105) und/oder mittels einer Kontaktfläche verbunden sind, in der
das zweite Teil des ersten Elements (102) den Sitz zur Aufnahme des zweiten Elements
aufweist und das erste Teil des ersten Elements ein in dem zweiten Element aufgenommenes
Ende aufweist und die Anzahl des zweiten Serie von Sitzen/Löchern (104) für die Befestigungsmittel
(201) des zweiten Teils größer ist als die Anzahl des ersten Serie von Sitzen/Löchern
(104) für die Befestigungsmittel (201), vorteilhafterweise von Schrauben (201) des
ersten Teils, und dass die Sitze/Löcher (104) in Richtung des ersten Teils des ersten
Elements mit der kleinsten Anzahl von Sitzen/Löchern (104) geneigt sind.
6. Verbindungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil des ersten Elements (101) und das zweite Teil des ersten Elements
(102) und/oder dass das erste Teil des zweiten Elements (111) und das zweite Teil
des zweiten Elements (112) mittels mindestens eines Stifts (108) aneinander befestigt
sind.
7. Verbindungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element spiegelbildlich zum ersten Element ist.
8. Verbindungsvorrichtung (100) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (101, 102) und/oder das zweite Element (111, 112) mindestens drei
Teile umfasst.