DE2214025B2

DE2214025B2 - Lösbare Stoßverbindung für Bauteile

Info

Publication number: DE2214025B2
Application number: DE19722214025
Authority: DE
Inventors: Eduard Prof. Dipl.-Ing. 6750 Kaiserslautern Herbert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-23
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2177408A5; DE2214025C3; DE2214025A1; IT982137B

Description

2. Stoßverbindung nach Anspruch 1, dadurch einer ausreichenden Luft für den Verbindungsvorgekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (ß) der gang und zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen zum Eingriff in die hinterschnittenen Nutteile notwendig ist, eine steife Verbindung nicht möglich (23, 25) bestimmten Randprofile des Kupplungs- as ist. Außerdem kann sich bei dynamischen Beansprustücks (22) derart von dem Wuikel (α) der hinter- chungen od. dgl., wie sie z. B. bei Fachwerkkonstrukschnittenen Nutteile (23, 25) zu den Stoßflächen tionen iür Baukräne gegeben sind, das Kupplungs-(20, 21) geringfügig abweicht, daß nach dem Ein- stück aus der Verbindungsstelle selbsttätig auch dann treiben des Kupplungsstücks (22) eine gleichmä- lösen, wenn es waagerecht angeordnet ist.

ßige Vorspannung im Steg des Kupplungsstücks 30 Zur Vermeidung des zuletzt angeführten Nachteils

(22) entstanden ist. ist es bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2 392 551),

3. Stoßverbindung nach Anspruch 1 oder 2, da- die Innenflächen der Randprofile eines Kupplungsdurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück Stücks und die entsprechenden Flächen der hinter-(22) gegenüber der Länge der beidseitig ausmün- schnittenen Nutteile als sich verjüngende Keilflächen denden Nut (24, 26) an der Seite mit der größe- 35 auszubilden. Beim Eintreiben des bekannter. Kuppren Höhe verlängert ist. lungsstücks mit den Innenkeilflächen werden die zu

4. Stoßverbindung nach Anspruch 3, dadurch verbindenden Stoßflächen nur so weit zueinandergegekennzeichnet, daß das die zu verbindenden preßt als es die Differenz zwischen den Breiten des Bauteile zusammenspannende Kupplungsstück Kupplungsstücks und den beiden Nutteilen zuläßt. (22) nach seinem Eintreiben und Erreichen der 40 Das Kupplungsstück kann beim nur begrenzt mögliplanmäßigen Vorspannung mit seinem die gerin- chen Eintreiben nicht gezielt vorgespannt werden,
gere Höhe aufweisenden Ende (35) bündig mit Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, der entsprechenden Oberfläche der verbundenen eine lösbare Stoßverbindung zum Verbinden zweier Bauteile (18,19) liegt. aneinanderstoßender Bauteile der eingangs genann-

5. Stoßverbindung nach einem der An- 45 ten Art, insbesondere zweier in Gurtrichtung aneinsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anderstoßender Fachwerkkonstruktionen, zu schaf-Werkstoff des Kupplungsstücks (22) eine höhere fen, die unter Beibehalten des Vorteils eines schnel-Festigkeit aufweist als der des die Nut (24, 26) len Herstellens und Lösens eine weitgehendere unaufnehmenden Teils (16, 17) der Bauteile mittelbare Übertragung der von einem Bauteil auf (18,19). 50 das andere über die Stoßflächen weiterzuleitenden

6. Stoßverbindung nach einem der An- Kräfte gestattet.

sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Stoßflächen (20, 21) mit je einer Bohrung (30, löst, daß der Nutgrund mit dem hinterschnittenen 31) versehen sind, die in Achsrichtung der Bau- Nutteil in einem spitzen Winkel zu der Sloßfläche teile verlaufend sich fluchtend gegenüberliegen, 55 derart angeordnet ist, daß in der Verbindungsstellung wobei in der einen Bohrung (31) der beiden Boh- die beiden Nuten zu einer Seite hin konvergieren,
rungen (30, 31) ein über die zugehörige Stoß- Bei der erfindungsgemäßen Stoßverbindung verflache (21) vorspringender und in die andere laufen die hinterschnittenen Nutteile mit ihrem Nut-Bohrung (30) hineinragender Stift (32) eingesetzt grund nicht parallel zu ihren Stoßflächen, sondern sie ist. 60 konvergieren keilförmig zu einer Seile hin. Dementsprechend ist das der Nutenform angepaßte Kuppüungsstück mit seinen beiden verdickten Randprofi-

len im Mittellängsschnitt trapezförmig ausgebildet.

Zur Reibungshaftung kann die gesamte Kontakt-

65 fläche zwischen den Randprofilen des Kupplungsstücks und den Wandungen der hinterschnittenen

Die Erfindung betrifft eine lösbare Stoßverbindung Nutteile der zu verbindenden Bauteile genutzt wer-

aus Metall für Bauteile, insbesondere für Gurte von den. Daher läßt sich das Kupplungsstück gut in die

hinterschnittenen Nuten einkeilen, und es wird am F i g. 3 das Verbindungsende eines Stabs des Fach-Ende des Eintreibens wie eine Dehnschraube vorge- werkteils nach F i g. 2 in einer Ansicht,
spannt, und es preßt dabei gleichzeitig beide Stoßflä- Fig 4 das Verbindungsende nach Fig.3 in einer chen der zu verbindenden Bauteile fest aufeinander. Seitenansicht, in Fi g. 3 von links gesehen.
Dadurch, daß das eingetriebene Keilförmige Kupp- 5 Fig.5 ein Kupplungsstück der Verbindung in der lungsstück wie eine hochfest vorgespannte Deh- Ansicht auf die Breitseite,

nungsschraube wirkt, ist die erfindungsgemäße Stoß- Fig.6 das Kupplungsstück nach Fig.5 in der in verbindung außerordentlich steif, da die beiden zu der F i g. 5 von links gesehenen Ansicht,
verbindenden Bauteile miteinander unter Ausnut- F i g. 7 das Kupplungsstück nach den F i g. 5 und 6 zung der Metallelastizität verspannt sind. Durch den io in perspektivischer Darstellung,
zwischen den Stoßflächen erzeugten hohen Anpreß- F i g. 8 die im geschlossenen Zustand befindliche druck ist es möglich, infolge der Reibung zwischen Verbindung in einer Ansicht und
den Stoßflächen eine entsprechende Querkraft zu F i g. 9 in perspektivischer Darstellung das Verbinübertragen. Daher ist die hochfest vorgespannte dungsende des unteren Stabs der Verbindung nach Schnellverbindung sowohl zur Übertragung von Nor- 15 der Fi g. 8.

malkräften als auch zur Übertragung von Querkräf- Fig. 1 zeigt einen Baukran mit einem Mast 10 ten, unter Beachtung gewisser Voraussetzungen auch und mit einem Ausleger 11. Sowohl der Mast 10 als von Biegemomenten, geeignet. auch der Ausleger 11 sind aus einzelnen Fachwerkln weiterer Ausbildung der Eiiindung kann der teilen zusammengesetzt. Die einzelnen Teilstücke des Neigungswinkel der zum Eingriff in die hinterschnil- 20 Mastes 10 sowie des Auslegers 11 des Baukrans sind tenen Nutteile bestimmten Randprofile des Kupp- an den verschiedenen Stoßteilen 12 lösbar verbunlungsstücks derart von dem Winkel der hinterschnit- den.

tenen Nutteile zu den Stoßflächen geringfügig abwei- F i g. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Verdien, daß nach dem Eintreiben des Kupplungsstücks bindung zwischen zwei Fachwerkteilen des Mastes eine gleichmäßige Vorspannung von planmäßiger as 10. Bei der Montage sind jeweils die gestoßenen Stab-Größe im Steg des Kupplungsstücks entstanden ist. enden 18, 19 der Gurte zweier Fachwerkteile mit-Durch die mit diesen unterschiedlichen Neigungswin- einander verbunden. An den Stabenden 18, 19 sind kein erzielbare Vorspannung, die mit dem Kräfte- zwei klotzartige Teile 16, 17 aus Vierkantstahl beispiel in einer vorgespannten Schraubenverbindung spielsweise durch Schweißen befestigt. In den aneinvergleichbar ist, wird eine erhebliche Verbesserung 30 anderstoßenden, zueinander parallelen Stoßflächen der erfindungsgemäßen Stoßverbindung in bezug auf 20 und 21 der Teile 16, 17 ist je eine mit einer Hindie Dauerfestigkeit erreicht. terschneidung versehene Nut 24, 26 angeordnet In Vorteilhaft kann das Kupplungsstück gegenüber die beiden sich spiegelbildlich gegenüberliegenden der Länge der beidseitig ausmündenden Nut an der Nuten 24, 26 wird ein ihrer Form angepaßtes, einSeite mit der größeren Höhe verlängert sein. Die Be- 35 stückiges Kupplungsstück 22 eingeschoben. Nach messung der Teile der Stoßverbindung ist dabei den F i g. 3 und 4 ist der Nutgrund mit dem hinterzweckmäßig derart, daß das die zu verbindenden schnittenen Nutteil 23 in dem am Ende 18 befestig-Bauteile zusammenspannende Kupplungsstück nach ten klotzartigen Teil 16 unter einem Winkel χ zur seinem Eintreiben und Erreichen der planmäßigen Ebene der Stoßfläche 20 geneigt. Die Nut 24 ist Vorspannung mit seinem die geringere Höhe aufwei- 40 senkrecht zur Stoßfläche 20 des Teils 16 angeordnet, senden Ende bündig mit der entsprechenden Ober- Wie insbesondere in F i g. 9 gut zu sehen ist, ist in fläche der verbundenen Bauteile liegt. Dadurch kön- analoger Weise in dem Teil 17 ebenfalls ein unter nen an bestimmten Seiten der Bauteile vorstehende dem Winkel -1 zu seiner Stoßfläche 21 geneigtes hin- und dadurch störende Teile vermieden werden. Mit terschnittenes Nutteil 25 einer Nut 26 angeordnet.
Vorteil kann der Werkstoff des Kupplungsstücks 45 Nach den F i g. 6 und 7 ist das einstückige Kuppeine höhere Festigkeit aufweisen als die des die Nut lungsstück 22 im Querschnitt hanteiförmig ausgebilaufnehmenden Teils der Bauteile. det, d. h., es weist je ein im Querschnitt den Nuttei-Um beim Verbindungsvorgang die geplante Größe len 23, 25 entsprechendes Rundprofil 27, 28 auf, die der Vorspannung exakt zu erreichen, was zum Aus- beide durch einen der Breite der Nuten 24, 26 entnutzen des damit erzielten Vorteils notwendig ist, 50 sprechenden Steg 29 miteinander verbunden sind, müssen die beiden zu verbindenden Teile genau aus- Die beiden Rundprofile 27, 28 haben nach F i g. 5 gerichtet bleiben, was in weiterer Ausbildung der Er- einen Neigungswinkel β gegenüber der Symmetriefindung mit einer aus Stift und Sackloch bestehenden achse. Dieser Neigungswinkel β ist mit dem Winkel χ Zentriereinrichtung erreicht werden kann, bei wel- so abgestimmt, daß in der Verbindungsstellung dann eher die Stoßflächen mit je eine; Bohrung versehen 55 eine gleichmäßige Vorspannung entstanden ist, wenn sind, die in Achsrichtung der Bauteile verlaufend die schmalere Seite des Kupplungssiücks 22 mit den sich fluchtend gegenüberliegen, wobei in eine der Stirnflächen der Teile 16, 17 bündig ist. Die Rundbeiden Bohrungen ein über die zugehörige Stoßfläche profile 27, 28 des Kupplungsstücks 22 verjüngen sich vorspringender und in die andere Bohrung hineinra- also zu einer Seite hin symmetrisch keilförmig,
gender Stift eingesetzt ist. 60 Es versteht sich von selbst, daß die Nutteile 23, 25 In der Zeichnung isi die Erfindung in einem Aus- in den Stabenden sowie die entsprechenden Rundführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigt profile 27, 28 des Kupplungsstücks 22 nicht unbe-F i g. 1 einen Baukran, dessen Mast und Ausleger dingt einen kreisrunden Querschnitt haben müssen, aus einzelnen Faclvwerkteilen zusammengesetzt sind, sondern oval, rechteckig od. dgl. sein können,
schematisch in einer Seitenansicht, 65 Die Stoßfläche 20 des oberen Teils 16 ist ferner Fig. 2 ausschnittsweise in vergrößerter Darstel- mit einer Bohrung 30, die Stoßfläche 21 des unteren lung die Verbindungsstellen zweier Fachwerkteile Teils 17 mit der Bohrung 31 versehen. Beide Bohdes Baukranmastes nach Fi g. 1, rungen 30, 31 liegen sich fluchtend gegenüber, wobei

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in die eine der beiden Bohrungen, im Ausführungs- Die Länge des keilförmigen Kupplungsstücks 22 ist

beispiel in die Bohrung 31 des unteren Teils 17 ein so bemessen, daß die breitere Stirnseite 33 aus den

in die andere Bohrung, hier Bohrung 30, des oberen anderen Seitenflächen der Teile 16, 17 herausragt, so

Teils 16 hineingreifender Stift 32 eingesetzt ist. Die- daß es möglich wird, durch einfache Hammer-

ser Stift 32 zentriert beide miteinander zu verbinden- 5 schlage auf die breitere Stirnseite 33 das Kupplungs-

den Teile und stellt so die planmäßige Lage der bei- stück 22 herauszuschlagen und die erfindungsgemäße

den Teile 16,17 zueinander sicher. Schnellverbindung wieder zu lösen. Der Winkel cv so-

Zur Montage der erfindungsgemäßen Schnellver- wie der Abstand der hinterschnittenen Nutteile 23, bindung werden die beiden Teile 16, 17 der Stäbe 25 sind untereinander und zum Neigungswinkel β der mittels des Stifts 32 in ihre richtige Stellung zueinan- io Rundprofile 27, 28 des Kupplungsstücks 22 so abgeder gebracht, so daß die Nutteile 23, 25 in einem stimmt, daß beim Eintreiben des keilförmigen Kuppspit7en Winkel zueinander stehen. Dann wird das, lungsstücks 22 in beide Teile 16,17 eine etwa gleichvon der Seite betrachtet, trapezförmige Kupplungs- mäßige Vorspannung entsteht, die ihre planmäßige stück 22 mit seiner breiteren Stirnseite 33 auf der Größe dann erreicht, wenn die schmalere Stirnseite Seite der Teile 16, 17 in die Nuten eingeführt, auf 15 35 des Kupplungsstücks 22 mit den entsprechenden der die Nutteile 23, 25 den kleineren Abstand von- Seitenflächen der Teile 16, 17 bündig ist. Das keileinander haben. In Fi g. 8 der Zeichnung ist dies die förmige Kupplungsstück 22 wirkt daher in gleicher linke Seite. Das Kupplungsstück 22 wird dann durch Weise wie eine hochfest vorgespannte Dehnungs-Hammerschläge in Richtung des Pfeils 34 so weit in schraube mit ihrem bezüglich der Betriebs- und die Nuten 24, 26 eingetrieben, bis die schmalere 20 Dauerfestigkeit günstigen Verhalten. Der Neigungs-Stirnseite 35 des Kupplungsstücks 22 bündig mit den winkel β der beiden Rundprofile 27, 28 des Kupp-Seitenflächen der beiden Teile 16, 17 abschließt. lungsstücks 22 ist zu diesem Zweck um ein geringes Diese nunmehr glatte Fläche muß bei dem Mast 10 Maß kleiner als der Winkel «.

und dem Ausleger 11 außen liegen, um ein ungehin- Die beiden Teile 16,17 bestehen vorzugsweise aus dertes Überfahren der Stoßstellen beispielsweise mit as dem gleichen Werkstoff wie der der zu verbindenden einem Montagekäfig oder einer Laufkatze zu ermög- Stabenden 18, 19, während der Werkstoff des Kupplichen. Demgemäß ragt die vorstehende breitere lungsstücks 22 eine höhere Festigkeit aufweist. Stirnseite 33 des Kupplungsstücks 22 nicht störend Durch den in der Fuge zwischen den Teilen 16, 17 nach innen (vgl. Fig. 2). erzeugten Anpreßdruck ist es möglich, infolge der

Während des Einschiebens des Kupplungsstücks 30 Reibung zwischen den Stoßflächen 20, 21 auch eine 22 in die Nuten rücken die beiden Teile 16, 17 in Querkraft zu übertragen, wobei der Stift 32 zusätz-

Richtung der Pfeile 36, 37 immer näher zusammen. lieh zur Scherfestigkeit beiträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zerlegbaren Fachwerkkonstruktionen, mit je einer Patentansprüche: von der Stoßfläche jedes Bauteils ausgehenden, schlitzartigen und mit einer Hinterschneidung am

1. Lösbare Stoßverbindung aus Metall für Nutgrund versehenen Nut, wobei in der Verbin-Bauteile, insbesondere für Gurte von zerlegbaren 5 dungssteile der Bauteile die beiden Nuten beidseits Fachwerkkonstruktionen, mit je einer von der der Stoßfuge in einer Ebene spiegelbildlich zueinan-Stoßfläche jedes Bauteils ausgehenden, schlitzar- der angeordnet sind, sowie mit einem der Form des tigen und mit einer Hinterschneidung am Nut- von den beiden Nuten in der Verbindungsstelle gebilgrund versehenen Nut, wobei in der Verbin- deten Hohlraums angepaßten, in ihn einschiebbaren dungsstellung der Bauteile die beiden Nuten io Kupplungsstück.

beidseits der Stoßfuge in einer Ebene spiegelbild- Bei der bekannten Stoßverbindung (deutsche Palich zueinander angeordnet sind, sowie mit einem tentschrift 153 677 und französische Patentschrift der Form des von den beiden Nuten in der Ver- 524 688) sind die die Nuthinterschneidung bildenden bindungsstellung gebildeten Hohlraums angepaß- Erweiterungen parallel zur zugehörigen Stoßfläche ten, in ihn einschiebbaren Kupplungsstück, da- 15 gerichtet. Dementsprechend verlaufen auch die zum durch gekennzeichnet, daß der Nut- Eingriff in die hinterschnittenen Nutteile bestimmten grund mit dem hinterschnittenen Nutteil (23, 25) Randprofile des im Querschnitt etwa hanteiförmigen, in einem spitzen Winkel (α) zu der Stoßfläche Kupplungsstücks ebenfalls parallel zueinander. Diese (20, 21) derart angeordnet ist, daß in der Verbin- Ausbildung hat den Nachteil, daß durch den gerindungsstellung die beiden Nuten (24, 26) zu einer so gen Querschnittsunterschied zwischen den Nuten und Seite hin konvergieren. dem Kupplungsstück, der bekanntlich zum Erzielen