BEFESTIGUNGSELEMENT FüR BAUELEMENTE DES TROCKENBAUS UND VERFAHREN ZUR

HERSTELLUNG EINES SOLCHEN BEFESTIGUNGSELEMENTS

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement für Bauelemente des Trockenbaus und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Befestigungselements.

Aus der CH 486 281 ist bereits eine Welltafel aus Metall mit zwei sich senkrecht kreuzenden Wellungen bekannt. Die Wellungen bilden auf der einen Seite der Welltafel eine Vertiefung und auf der anderen Seite eine Erhebung. Zur Herstellung der Welltafel wird ein bandförmiges Metall zwischen zwei Zähne aufweisenden Walzen hindurchgeführt.

Ein weiteres Erhebungen und Vertiefungen aufweisendes Blechmaterial ist aus der EP 0 674 551 Bl bekannt, welche ein Verfahren zur

Herstellung eines solchen Materials beschreibt. Nach dieser Schrift weisen die bei der Herstellung eingesetzten Walzen Zähne in Evolventenform auf.

Bei dem aus der EP 0 891 234 B 1 bekannten Verfahren, werden für die Verformung eines Blechmaterials Walzen eingesetzt, welche an der Oberseite abgerundete Zähne aufweisen.

Aus der PCT/ GB81/00095 ist ein Metallblech mit einer Vielzahl von Vorsprüngen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt.

Befestigungselemente für Bauelemente des Trockenbaus werden regelmäßig mit Schrauben fixiert, welche in bzw. durch das Blechmaterial hindurchgeschraubt werden. Wenn das Befestigungselement an der Einschraubstelle eben ausgebildet ist, ist das genaue Positionieren der Schrauben nicht immer unproblematisch, da die Schrauben beim Einsetzen, was im Normalfall mit dem Akkuschrauber geschieht, wegrutschen können. Das Vorsehen eines aus dem Stand der Technik an sich bekannten gewellten Bereiches allein würde jedoch noch nicht zu einer optimalen Handhabbarkeit des Befestigungselements führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein

Befestigungselement für Bauelemente des Trockenbaus, das besonders einfach montiert werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Befestigungselements anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungselement für Bauelemente des Trockenbaus gelöst, welches ein Blechmaterial mit wenigstens einem Verbindungsabschnitt aufweist, wobei das Blechmaterial im Bereich des wenigstens einen Verbindungsabschnitts mit einer Vielzahl von Vertiefungen versehen ist, wobei die Vertiefungen durch verformte Bereiche des Blechmaterials gebildet werden, so dass die Vertiefungen auf der einen Seite des Blechmaterials Erhebungen auf der gegenüberliegenden Seite des Blechmaterials bilden, wobei die Vertiefungen jeweils wenigstens teilweise von relativ zu einer gedachten Mittellinie des Blechmaterials geneigten Gleitflächen für in bzw. durch den Verbindungsabschnitt einzubringende Verbindungsmittel umgeben sind.

Die Gleitflächen erlauben dabei ein besonders einfaches Fixieren des Befestigungselements. Sofern hierfür Schrauben verwendet werden, können diese aufgrund der Wirkung der Gleitflächen in die jeweils nächste Vertiefung gleiten und dort eingeschraubt werden. Auf diese Weise können die Schrauben stets an genau definierten Positionen eingesetzt werden, ohne dass hierfür zusätzlicher Aufwand entstünde.

Schrauben können dann besonders einfach eingesetzt werden, wenn die Gleitflächen jeweils einen Neigungswinkel von mehr als 5°, insbesondere von mehr als 7° zu der gedachten Mittellinie des Blechmaterials einnehmen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Blechmaterial in dem wenigstens einen Verbindungsabschnitt, abgesehen von den Vertiefungen und/ oder Erhebungen, keine zu der gedachten Mittellinie des Blechmaterials parallele Oberfläche aufweist.

Erfindungsgemäß hat sich besonders bewährt, wenn der Mittelpunktsabstand zwischen den einzelnen Vertiefungen zwischen dem Dreifachen und dem Zehnfachen der Materialstärke des Blechmaterials beträgt, insbesondere zwischen dem Vierfachen und dem Sechsfachen der Materialstärke des Blechmaterials. Materialstärke meint dabei die Dicke des Blechmaterials an sich, also ohne Berücksichtigung von Erhebungen und Vertiefungen. Hierbei werden gleichzeitig eine gute Montierbarkeit des Befestigungselements und hohe Stabilitätswerte erreicht.

Weiterhin hat sich bewährt, wenn die Erhebungen und die Vertiefungen auf beiden Seiten des Blechmaterials vorgesehen sind.

Eine hohe Stabilität bei einer guten Montierbarkeit wird auch dadurch gefördert, dass die Erhebungen eine Höhe zwischen dem 0,8-fachen und dem 1,4-fachen der Materialstärke des Blechmaterials, gemessen von der gedachten Mittellinie des Blechmaterials, aufweisen und/ oder wenn die Vertiefungen eine Tiefe zwischen dem 0,3-fachen und dem 2,0-fachen, insbesondere zwischen dem 0,3-fachen und 1,0-fachen der Materialstärke des Blechmaterials, gemessen von der äußeren Hüllfläche des Blechmaterials, aufweisen. Die äußere Hüllfläche wird dabei durch die höchsten Punkte der Erhebungen gebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstärke des Blechmaterials zwischen 0,2 mm und 2,0 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,7 mm liegt.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Gesamthöhe des verformten Blechmaterials in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Zweifachen und dem Dreifachen der Materialstärke des Blechmaterials beträgt. Die Gesamthöhe ist dabei, im Gegensatz zur Materialstärke, unter Berücksichtigung der ggf. auf beiden Seiten vorgesehenen Erhebungen gemessen.

Erfindungsgemäß kann das Befestigungselement insbesondere als C- Profil, U-Profil, L-Profil, Hutprofil, T-Profil oder Z-Profil ausgebildet sein.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungselements gelöst, bei dem ein im wesentlichen ebenes Blechmaterial durch einen von einer erste Zähne aufweisenden

Oberwalze und einer zweite Zähne aufweisenden Unterwalze gebildeten

Spalt hindurchgeführt wird, um die Vertiefungen und Erhebungen sowie die geneigten Gleitflächen zu formen.

Indem die Oberwalze und/oder die Unterwalze eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten gezahnten Scheiben aufweist, können Vertiefungen bzw. Erhebungen in mehreren nebeneinander liegenden Reihen erzeugt werden. Derartige Oberwalzen bzw. Unterwalzen sind zudem besonders einfach und kostengünstig herstellbar, da die einzelnen gezahnten Scheiben separat bearbeitet werden können und erst am Ende zur Bildung der Ober- bzw. Unterwalze zusammengefügt werden.

Von Vorteil ist vorgesehen, dass die gezahnten Scheiben an ihrer Umfangsseite eine Reihe der ersten bzw. zweiten Zähne aufweisen.

Erfindungsgemäß hat sich bewährt, wenn die Zähne jeweils vier gerade Flanken aufweisen, die insbesondere zwischen 25° und 35 °, vorzugsweise um 30° zu einer Mittelebene der Scheibe geneigt sind.

Weiterhin kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die ersten

Zähne der Oberwalze und die zweiten Zähne der Unterwalze ineinander eingreifen und/oder Oberwalze und Unterwalze derart angeordnet sind, dass jeweils einer der ersten Zähne in die Mitte eines Zwischenraums zwischen jeweils zwei der zweiten Zähne ragt.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/ oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. Ia: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungselements nach einer ersten Ausführungsform;

Fig. Ib: eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch einen Teil des Verbindungsabschnitts des Befestigungselements aus Fig. Ia;

Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Befestigungselement nach einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 3: ein erfindungsgemäßes Befestigungselement nach einer weiteren Ausführungsform; Fig. 4a - c: das Einschrauben einer Schraube in einen

Verbindungsabschnitt eines erfindungsgemäßen Befestigungselements;

Fig. 5a: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Oberwalze und Unterwalze;

Fig. 5b: ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 5a; Fig. 6a: eine schematische Darstellung einer gezahnten Scheibe der Oberwalze oder Unterwalze in Draufsicht,

Fig. 6b: die gezahnte Scheibe aus Fig. 6a im Schnitt;

Fig. 7a: eine schematische Darstellung einer weiteren gezahnten

Scheibe der Oberwalze oder Unterwalze in Draufsicht; Fig. 7b: die gezahnte Scheibe aus Fig. 7a im Schnitt; Fig. 8a - c: vergrößerte Details der einzelnen Zähne der gezahnten

Scheiben aus Fig. 6a und 7a;

Fig. 9a: eine schematische vereinfachte Darstellung der Anordnung der einzelnen gezahnten Scheiben der Oberwalze und der Unterwalze; Fig. 9b: ein vergrößertes Detail aus Fig. 9a.

Die Fig. Ia, 2 und 3 zeigen jeweils ein Befestigungselement 1, 1', 1" für Bauelemente des Trockenbaus. Die Befestigungselemente 1, I ¹ , 1" bestehen jeweils aus einem profilierten Blechmaterial mit einem Bodenabschnitt 2 an dessen Enden umgebogene Schenkelabschnitte 3 vorgesehen sind. Die Schenkelabschnitte 3, welche jeweils einen Befestigungsflansch bilden, erstrecken sich dabei im Wesentlichen senkrecht zu dem Bodenabschnitt 2.

Bei den in den Figuren Ia und 2 dargestellten Ausführungsformen weisen die Schenkelabschnitte 3 an ihren äußeren Enden jeweils umgebogene, nach innen weisende Streifen 4, welche Tragränder bilden auf. Solche Befestigungselemente 1, 1' werden auch als C-Profϊl bezeichnet.

Das in Figur 3 dargestellte Befestigungselement 1", welches an den äußeren Enden der Schenkelabschnitte 3 keine umgebogenen Streifen aufweist, ist ein so genanntes U-Profil.

Die beschriebenen Befestigungselemente 1, 1', 1" können im Trockenbau als Stützkonstruktion, z.B. bei der Erstellung von Zwischenwänden, abgehängten Decken usw. verwendet werden.

Die dargestellten Befestigungselemente 1, 1', 1" bestehen dabei aus Metall, insbesondere verzinktem Stahlblech und werden durch Umformen aus einem im Wesentlichen ebenen Blechmaterial in die dargestellten räumlichen Formen der Befestigungselemente 1, 1', 1" gebracht.

Das Blechmaterial der Befestigungselemente 1, 1', 1" weist jeweils wenigstens einen Verbindungsabschnitt 5 auf. Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen sind die beiden Schenkelabschnitte 3 als Verbindungsabschnitt 5 ausgebildet und in

diesem Bereich mit einer Vielzahl von Vertiefungen 6 versehen, die durch verformte Bereiche des Blechmaterials gebildet werden. Anders als dargestellt ist es auch möglich, die Verbindungsabschnitt mit den Vertiefungen 6 nur auf einem Teil der Fläche der Schenkelabschnitte 3 vorzusehen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Befestigungselement 1" hingegen weisen nicht nur die Schenkelabschnitte 3, sondern auch der Bodenabschnitt 2 derartige Vertiefungen 6 auf.

Die Tatsache, dass bei den in den Figuren Ia und 2 dargestellten Befestigungselementen 1, 1' der Bodenabschnitt 2 keine punktförmigen Vertiefungen, sondern lediglich längs verlaufende Sicken 8 aufweist, bedeutet nicht, dass der Bodenabschnitt 2 zur Verbindung mit anderen Bauteilen schlechthin ungeeignet wäre. Die das Einschrauben von Verbindungsmitteln, wie z. B. Schrauben, erleichternden Vertiefungen 6 sind bei diesen beiden Ausführungsformen jedoch auf den Bereich beschränkt, in dem besonders häufig andere Bauteile festgelegt werden.

Figur Ib zeigt einen vergrößerten Teilschnitt durch das Blechmaterial des in Figur Ia dargestellten Befestigungselements 1 im Bereich eines Verbindungsabschnitts 5. Insoweit bestehen jedoch keine Unterschiede zu dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Befestigungselementen 1' und 1". Figur Ib lässt gut erkennen, dass die Vertiefungen 6 durch verformte Bereiche des Blechmaterials gebildet werden, wobei die Vertiefungen 6 auf der einen Seite des Blechmaterials Erhebungen 7 auf der gegenüberliegenden Seite des Blechmaterials bilden.

Dabei sind die Vertiefungen 6 jeweils wenigstens teilweise von relativ zu einer gedachten Mittellinie M des Blechmaterials geneigten Gleitflächen 9 für in bzw. durch den Verbindungsabschnitt 5 einzubringende Verbindungsmittel umgeben. Die Gleitflächen 9 weisen dabei einen Neigungswinkel N von mehr als 5 Grad, insbesondere von mehr als 7

Grad zu der gedachten Mittellinie M des Blechmaterials auf. Entsprechend bilden sich um die Vertiefung 6 herum Bereiche, welche zu der jeweiligen Vertiefung 6 hinführen. Schrauben können daher, wie unten genauer beschrieben, auf den Gleitflächen 9 zu den Vertiefungen 6 gleiten.

In Figur Ib ist weiterhin gut erkennbar, dass die Erhebungen 7 und die Vertiefungen 6 auf beiden Seiten des Blechmaterials ausgeformt sind. In den Figuren Ia und 3 sind dabei die Erhebungen 7 durch kleine Kreise und die Vertiefungen 6 durch kleine Rauten symbolisiert.

Der Mittelpunktabstand A zwischen den einzelnen Vertiefungen 6 beträgt erfindungsgemäß vorzugsweise zwischen dem dreifachen und dem zehnfachen der Materialstärke S des Blechmaterials, insbesondere zwischen dem vierfachen und dem sechsfachen der Materialstärke S. Sind die Vertiefungen 6, wie dargestellt, auf beiden Seiten des Verbindungsabschnitts 5 ausgeformt, so wird der Mittelpunktsabstand A jeweils zwischen benachbarten Vertiefungen 6 herangezogen, unabhängig davon, auf welcher Seite des Blechmaterials die jeweilige Vertiefung 6 ausgebildet ist.

Die Erhebungen 7 weisen vorzugsweise eine Höhe H zwischen dem 0,8- fachen und dem 1 , 4-fachen der Materialstärke S des Blechmaterials auf, gemessen von der gedachten Mittellinie M des Blechmaterials.

Für die Vertiefungen 6 gilt, dass diese eine Tiefe T zwischen dem 0,3- fachen und dem 2,0-fachen, insbesondere zwischen dem 0,3-fachen und dem 1,0-fachen der Materialstärke S des Blechmaterials, gemessen von der äußeren Hüllfläche F des Blechmaterials, aufweisen. Die äußere Hüllfläche F wird durch die höchsten Punkte der jeweiligen Erhebungen 7 gebildet.

Die Materialstärke S des Blechmaterials beträgt vorteilhafterweise zwischen 0,2 mm und 1,0 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,7 mm.

Dabei wirken sich die Vertiefungen 6 und Erhebungen 7 stabilitätserhöhend aus. Dies bedeutet, dass das Befestigungselement bei gleicher Materialstärke eine deutlich höhere Belastbarkeit aufweist im Vergleich mit herkömmlichen Befestigungselementen. Dies ermöglicht es, die Materialstärke S des Blechmaterials und damit auch die Herstellungskosten zu reduzieren und dennoch eine hohe Belastbarkeit zu erreichen.

Die Vertiefungen 6 und Erhebungen 7 sind so ausgebildet, dass die Gesamthöhe des verformten Blechmaterials in dem

Verbindungsabschnitt 5 zwischen dem zweifachen und dem dreifachen der Materialstärke S des Blechmaterials beträgt.

Die Figuren 4a, 4b und 4c verdeutlichen die vorteilhafte Wirkung der Gleitflächen 9. Wird, wie in Figur 4a dargestellt, eine Schraube 10, von der nur die Spitze dargestellt ist, auf den Verbindungsabschnitt aufgesetzt, so gleitet diese aufgrund der Wirkung der geneigten Gleitflächen 9 auf einfache Weise zu der nächstgelegenen Vertiefung 6 und kommt hier in eindeutig definierter Lage zu liegen. Dies ist in Fig. 4b dargestellt. Jetzt kann die Schraube 10 mit ihrer Spitze in das durchgehende Blechmaterial eingeschraubt werden (Fig. 4c). Die Vertiefung 6 verhindert dabei, dass die Schraube 10 beim Einschrauben verrutscht. Auf diese Weise können Schrauben 10 besonders schnell und dennoch punktgenau in den Verbindungsabschnitt 5 eingeschraubt werden.

Bei der Herstellung der Befestigungselemente 1, 1', 1" wird ein im Wesentlichen ebenes Blechmaterial 15 durch einen von einer erste Zähne 11 aufweisenden Oberwalze 12 und einer zweite Zähne 13 aufweisenden Unterwalze 14 gebildeten Spalt hindurchgeführt. Dies ist gut in Figur 5a und dem in Figur 5b dargestellten vergrößerten

Ausschnitt dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, wie das von der linken Seite zugeführte ebene Blechmaterial 15 unter Wirkung der vorstehenden und ineinander greifenden ersten und zweiten Zähne 11 , 13 verformt wird und sich entsprechend die Vertiefungen 6 und Erhebungen 7 ausbilden. Jede Zahnspitze hinterlässt einen deutlichen Abdruck auf dem Blechmaterial 15, wodurch die Vertiefungen 6 in der Oberfläche des Stahlblechs gebildet werden.

Das entsprechend bearbeitete Blechmaterial 15 kann dann in nachfolgenden, nicht dargestellten Schritten umgeformt werden, z. B. zu einem in den Figuren Ia und 2 dargestellten C-Profil oder zu dem in Figur 3 dargestellten U-Profil.

Die Oberwalze 12 und die Unterwalze 14 weisen dabei jeweils eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten gezahnten Scheiben 16, 17 auf, welche in den Fig. 6a, 6b, 7a, 7b und 8a - c näher dargestellt sind. Jede der gezahnten Scheiben 16, 17 weist an ihrer Außenseite eine Reihe von über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Zähnen auf. Jeder Zahn weist eine ebene, im Wesentlichen quadratische Zahnspitze 18 auf, wobei die Seitenlänge des Quadrats bei der dargestellten Ausführungsform 0,4 mm beträgt. Zudem weist jeder Zahn vier ebene Flanken 19 auf, wobei der Winkel zwischen zwei gegenüberliegenden Flanken bei der dargestellten Ausführungsform etwa 60°Grad beträgt (vgl. Figuren 8a und 8c). Dementsprechend beträgt der Winkel zwischen den Flanken 19 und der Mittelebene M der gezahnten Scheiben 16, 17 30 Grad.

Die gezahnten Scheiben 16 und 17 weisen jeweils in ihrer Mitte einen Hohlraum 20 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Antriebswelle auf. Zur Erzeugung eines Formschlusses zwischen Antriebswelle und den gezahnten Scheiben 16, 17 sind in diesen Passfedernuten 21 ausgebildet.

Die in Figuren 6a und 7a dargestellten gezahnten Scheiben 16, 17 sind untereinander weitgehend identisch ausgebildet. Ein Unterschied besteht jedoch dahingehend, dass die an dem Umfang vorgesehenen Zähne relativ zu der in dem Hohlraum 20 ausgebildeten Paßfedernut 21 um eine halbe Zahnteilung zueinander versetzt sind.

Figur 9a verdeutlicht schematisch, wie die einzelnen gezahnten Scheiben 16, 17 zu der jeweiligen Oberwalze 12 bzw. Unterwalze 14 zusammengefügt sind.

In Figur 9a sind die Oberwalze 12 und die Unterwalze 14 nur schematisch und im Ausschnitt dargestellt. So ist mit der Linie 22 die Lage der Drehachse der Oberwalze 12 und mit Linie 23 die Lage der Drehachse der Unterwalze 14 angedeutet. Von der Oberwalze 12 ist dabei nur die untere Hälfte und von der Unterwalze 14 nur die obere Hälfte skizziert. Die Zeichnung verdeutlicht jedoch, dass sowohl auf der Unterwalze 14 als auch auf der Oberwalze 12 die gezahnten Scheiben 16 und 17 im Wechsel angeordnet sind. Dies bedeutet, dass sich neben einer gezahnten Scheibe 16 eine gezahnte Scheibe 17 befindet und umgekehrt. Hieraus resultiert, dass die Zahnreihen der einzelnen Scheiben 16, 17 jeweils um eine halbe Zahnteilung zueinander versetzt sind, mithin die Zähne von Ober- und Unterwalze 12, 14 in diagonalen Reihen angeordnet sind.

Die Oberwalze 12 und die Unterwalze 14 weisen zudem mehrere Distanzstücke D auf. Diese ermöglichen es, das Blechmaterial zwischen

Ober- und Unterwalze 12, 14 hindurchzuführen, ohne dass das Blechmaterial in den durch die Distanzstücke gebildeten Bereichen verformt wird.

Die Oberwalze 12 und die Unterwalze 14 werden jeweils durch

Zahnräder synchron angetrieben, wie dies in Figur 9a angedeutet ist.

Wie Figur 9b entnommen werden kann, sind die gezahnten Scheiben 16, 17 der Oberwalze 12 dabei zu den gezahnten Scheiben 16, 17 der Unterwalze 14 ohne axialen Versatz angeordnet. Entsprechend ragen die Zahnspitzen der gezahnten Scheiben 16, 17 der Oberwalze 12 jeweils in die Mitte des Zahnzwischenraums zwischen zwei Zähnen der gezahnten Scheiben 16, 17 der Unterwalze 14.

Bezugszeichenliste :

i r l " Befestigungselement

2 Bodenabschnitt

3 Schenkelabschnitt

4 Streifen

5 Verbindungsabschnitt

6 Vertiefung

7 Erhebung

8 Sicke

9 Gleitfläche

10 Schraube

11 erste Zähne

12 Oberwalze

13 zweite Zähne

14 Unterwalze

15 Blechmaterial

16 gezahnte Scheibe

17 gezahnte Scheibe

18 Zahn spitze

19 Flanke

20 Hohlraum

21 Passfedernut

22 Drehachse

23 Drehachse

M Mittellinie

N Neigungswinkel

A Mittelpunktsabstand

S Materialstärke

H Höhe

D Distanzstück

T Tiefe

F Hüllfläche