DE2349169C3

DE2349169C3 - Steckverbindung

Info

Publication number: DE2349169C3
Application number: DE19732349169
Authority: DE
Inventors: Ewald 4600 Dortmund Rueter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2349169A1; DE2349169B2

Description

5o

Die F.rfindung geht aus von einer Steckverbindung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen, und durch die FR-PS 11 89 024 bekanntgewordenen Art.

Die bekannte Steckverbindung eignet sich nicht zur Aufnahme größerer Kräfte, da die Funktionsfähigkeit der bekannten Steckverbindung ein geschlitztes rohrförmiges Führungsstück voraussetzt, was naturgemäß die Einleitung von Kräften in dieses Führungsstück sehr begrenzt. Hinzu kommt, daß bei der bekannten Verbindung Kräfte von dem inneren Keilglied nur in einem relativ kleinen Ring.bereich am Ende des geschlitzten Führungsstückes auf das anzuschließende Rohr übertragen werden können, was bedeutet, daß der erzeugbaren Reibungskraft niedrige Grenzen gesetzt sind, so daß durch diese geringe Reibungskraft zwischen dem inneren Führungsrohr und dem äußeren Tragrohr hervorgerufene axial gerichtete Kräfte und Kraftpaare, die Normalkräften und Biegemomenten das Gleichgewicht halten können, auch nur in relativ geringem Maße erzeugt werden können. Eine Lastübertragung bzw. Lastmotnentaufnahme durch zusätzliche Kraftpaare mit senkrecht zur Rohrachse liegenden Kräften kann bei der bekannten Konstruktion nicht in Betracht kommen, da es hier an zwei axial auseinandergerückten Anlageflächen fehlt, um ein Kraftpaar mit senkrecht zur Achse stehenden Kräften ausbilden zu können. Grundsäizlich sind die Verspannungskräfte bei der bekannten Verbindung vor allem auch noch dadurch begrenzt, daß das die Verspannung bewirkende Keilglied bei seiner Verspannung eine Bewegung in axialer Richtung ausführt, d. h. sich gegenüber dem inneren Führungspaar verschiebt, so daß die bekannte Verbindung auf die Übertragung von Reibschlußkräften begrenz! ist bzw. eine Verspannung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Keilgliedes bis zu einer festigkeitsmäßig noch zulässigen Verformung der anzuschließenden Teile nicht möglich ist.

Aus diesen Gründen ist es bisher auch nicht möglich gewesen, bei sogenannten Schwerlastdübeln, die im Prinzip dem Gegenstand der FR-PS 11 89 024 entsprechen, eine bauaufsichtliche Zulassung zu erhalten.

Bei einer anderen bekannten Steckverbindung gemäß FR-PS 15 51317, bei der wiederum Keilelemente gegenüber durch die Steckverbindung anzuschließenden Rohren eine axiale Bewegung ausführen, werden unter Zugrundlegung von vorhandener Reibung bei der Aufnahme von Biegemomenten die Keile auf der Zugseile unwirksam, so daß die diesbezüglichen Kräfte von der Anzishschraube voll aufzunehmen sind, was die Tragfähigkeit der Verbindung entsprechend begrenzt. Unter der Voraussetzung nicht vorhandener Reibung sind ferner wegen mangelnder Abstützung der Keile an ihren Stirnseiten Lastmomentaufnahmen durch zusätzliche Kraftpaare mit senkrecht zur Rohrachse liegenden Kräften nicht möglich.

Bei einer weiteren bekannten Steckverbindung gemäß DT-AS 22 20 738 ist zwar die Übertragung von Kräften durch Reibung möglich, jedoch sind hier die erzeugbaren Reibungskräfte begrenzt und insbesondere deren Erzeugung aufwendig bzw. kompliziert, da dort die Verbindung durch Aufdrücken der zu verbindenden Rohre auf Zapfen des Verbindungsstückes mit Hilfe von starken Pressen erfolgen muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Steckverbindungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die FR-PS 11 89 024 bekanntgewordenen Art insoweit zu verbessern, daß eine Festigkeit erreicht wird, die mit Verbindungen mit angeschweißten, genieteten oder verschraubten Winkelstücken, Knotenblechen od. dgl. zur Erzielung einer biegesteifen Rahinenecke vergleichbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 5 vorteilhafte oder förderliche Weiterbildun-

gen für diese Aufgabenlösung beansprucht sind.

Es ist zwar durch das Buch »Der Vorrichtungsbau« von Heinrich Mauri aus der Sammlung »Werkstattbiicher«, 2. Teil, Springer Verlag, 1952, Seite 12, Abbildung 26 und die dazugehörige Textstelle bekanntgeworden, Steckverbindungen allgemeiner Aa so auszubilden, daß in einem rohrähnlichen Führimgsstück in .ichsparallelen ringum geschlossenen öffnungen desselben in gleichen Winkelabständen voneinander nur in radialer Richtung beweglich gelagerte Druckstücke ι υ vorgesehen sind, die mit keilförmigen Innenflächen einem zentrischen Keilglied anliegen und bei einer Axialbewegung des letzteren mit ihren Außenflächen gegenüber den Innenflächen eines zu verbindenden Teiles und mit ihren Stirnflächen gegen die gegenüber- is liegenden Flächen der öffnungen in dem rohrähnlichen Führungsstück pressend anliegen, jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert, wie bei der Erfindung.

Aufgrund der erfindungsgemä'ßen Ausbildung ergibt sich gegenüber dem Bekannten eine grundsätzlich andere Qualität der Verbindung dadurch, daß die mit den miteinander zu verbindenden Teilen zur Anlage kommenden keilförmigen Druckstücke nur in radialer Richtung bewegt werden und dementsprechend keine -5 Bewegung gegenübc^r den zu verbindenden Rohren stattfindet, so daß sehr hohe Verspannungs-:räfte ausgeübt werden können, und daß aufgrund der Anlage der Stirnflächen der Druckstücke mit den gegenüberliegenden Wandungen in den Ausnehmungen des Führungsstückes sowohl auf der Zug· als auch auf der Druckseite die durch Reibung aufgenommene Kraft über die Stirnpressung der Druckslücke in das innere Führungsstück geleitet werden kann. Außerdem sind die Stirnflächen der Druckstücke in der Lage, unter Jer Voraussetzung nicht vorhandener Reibung die für das Gleichgewicht erforderliche Kraftkomponente in axialer Richtung aufzubauen, so daß aus allen diesen Gründen mit der erfindungsgemäßen Steckverbindung derart hohe Kräfte aufgenommen und übertragen werden können, daß diese Steckverbindung als steife Rahmenecke baustatisch zugrunde gelegt werden kann. Fertigungstechnisch ist dabei noch von Bedeutung, daß die erforderlichen Keilflächen beim Erfindungsgegenstand keiner besonderen Feinbearbeitung deshalb bedürfen, weil beim Festziehen der Steckverbindung durchaus Deformationen in den mit den Druckstücken in Verbindung kommenden Teilen innerhalb der festigkeitsmäßig zulässigen Grenzen so weit vorkommen können, daß sich ein selbsttätiges Einjustieren der miteinander zur Anlage kommenden Teile ergibt und damit die gegeneinanderliegenden Keilflächen voll zur Wirkung kommen können, ohne einer besonderen Feinbearbeitung zu bedürfen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

F i g. 1 ein kubusförmiges Verbindungsstück für eine Steckverbindung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein kubusförmiges Verbindungsstück entsprechend F i g. 1 in Verbindungsstellung mit drei rechtwinklig an dieses anschließenden quadratischen Rohren in Seitenansicht, teilweise im Schnitt wiedergegeben,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie a-ader Fig. 2,

Fig.4 ein durchgehendes quadratisches Rohr mit zwei an dieses rechtwinklig mittels der Steckverbindung ⁶J anschließenden gleichen quadratischen Rohren in Seitenansicht, teilweise im Schnitt wiedergegeben und in

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie b-b der F i g. 4.

Ein in F i g. 1 wiedergegebenes kubusförmiges hohles Verbindungsstück 1 ist an drei aneinandergrenzenden, als Anschiußwandungen 2 dienenoen Flächen mit je einem rohrförmigen Führungsstück 3 versehen, vorzugsweise verschweißt. In den drei anderen Würfelwandungen 4 ist je eine kreisförmige öffnung 5 ausgebildet.

Jedes rohrförmige Führungsstück 3 ist in seinem Längskantenbereich mit schlitzförmigen Öffnungen 6 versehen, in denen, wie die Fi g. 2 und 3 zeigen, je ein Druckstück 7 radial beweglich gelagert ist, deren Außenflächen gegen die Innenseiten eines anzuschließenden Rohres 8 (s. F i g. 2) greifen, während keilförmige Innenflächen der Druckstücke 7 mit einem zentri-xhen Keilglied 9 im Eingriff stehen, das mittels einer in dieses eingreifenden Schraube 10 gegen die betreffende Anschlußwandung 2 des kubusförmigen Verbindungsstückes 1 unter Auseinanderspreizen der Druckstücke 7 ziehbar ist, wobei der Kopf 11 der Anziehschraube gegen die gegenüberliegende Hache der betreffenden Anschlußwandung 2 greift.

Es ist erkennbar, daß der Kopf 11 der Schraube 10 mittels eines durch die öffnung 5 in der gegenüberliegenden Wandung 4 des kubusförmigen Verbindungsstückes 1 greifenden Schraubenschlüssels leicht zugänglich bzw. drehbar ist.

Die Druckstücke 7 sind an ihren Außenflächen eckig profiliert, so daß sie in den entsprechenden Ecken des anzuschließenden Rohres besonders gut geführt sind, was, wie sich gezeigt hat, eine besonders gute Verspannung bzw. feste Verbindung des betreffenden Rohres mit der zugeordneten Anschlußwandung bewirkt.

Wie erkennbar ist, sind mittels des in Fig. 1 wiedergegebenen kubusförmigen Verbindungsstückes drei senkrecht zueinander verlaufende Rohre 8 miteinander in solcher Weise verbindbar, daß sich mit Ausnahme der öffnungen 5 in den drei Würfelwandungen 4 ein völlig glatter Abschluß aller Teile ergibt. Vor allem ist erkennbar, daß die anzuschließenden Rohre keinerlei vorbereitender Bearbeitung bedürfen, mit der einzigen Ausnahme eines exakten Endschnittes, der leicht herstellbar ist.

In den Fig. 4 und 5 ist ein durchlaufendes quadratisches Rohr 12 wiedergegeben, an das an zwei benachbarte Wandungen 13 je ein rohrförmiges Führungsstück 3 der vorbeschriebenen Art angeschweißt ist, wobei zur besseren Verdeutlichung in Fig.4 nur eines der beiden Führungsstücke wiedergegeben ist. Zwischen diesem rohrförmigen Verbindungsstück 3, der betreffenden Anschlußwandung 13 und dem anschließenden Rohr 8a sind die gleichen Verbindungsmittel wie vorbeschrieben, nämlich Druckstücke 7, Keilstück 9 und Anziehschraube 10, vorgesehen, und es ist erkennbar, daß auf diese Weise an ein durchgehendes Rohr untereinander und zu dem durchgehenden Rohr senkrechte Rohre gleicher Größe völlig glatt anschließbar sind, d. h., ohne daß von außen irgendwelche Verbindungsmittel erkennbar sind und ohne daß die anzuschließenden Rohre irgendwelcher vorbereitender Arbeiten bedürfen.

Natürlich sind die beschriebenen Beispiele in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können anstelle der gezeigten Rohre mit quadratischem Querschnitt ohne weiteres auch Rohre mit anderem Querschnitt, beispielsweise auch kreisförmige Rohre, mittels der betreffender! Steckverbinders? sRccsrhinsser· w?r.H?r,

wozu lediglich die radial zu einem rohrförmigen F⁷ührungsstück beweglichen Druckstücke der Innenkontur des jeweils anzuschließenden Rohres entsprechend angepaßt werdi:n müssen. Bei polygonalen, d. h. Ecken aufweisenden Rohren empfiehlt es sich allerdings, jeder Ecke des Rohres jeweils ein Druckstück zuzuordnen, weil es sich — wie schon erwähnt — gezeigt hat, daß sich hierdurch, d. h. bei entsprechend eckiger Ausbildung der Außenflächen der Druckstücke, eine besonders feste Verspannung bzw. Verbindung ergibt. Ferner ist erkennbar, daß das rohrförmige Führungsstück beliebige Querschnittsausbildung aufweisen kann, beispielsweise ebenfalls einen runden Querschnitt besitzen kann. Auch sind würfelförmige Verbindungsstücke mi mehr als sechs Würfelflächen anwendbar, beispielsweise wenn ein derartiges Würfclstück zum Anschluß vor mehr als drei Stäben bei Raumfachwerkbindern diener soll. Ferner ist es möglich, ein rohrförmiges Führungs slück schiefwinklig an einer Anschlußwandung zi befestigen, wobei dann das anzuschließende Rohi lediglich einen entsprechend schiefen Endschnitt auf/u weisen braucht und der Kopf der jeweiligen Anzieh schraube entsprechend keilförmig unterfültert werder muß. Beispielsweise können bei Fachwerkbindern die Diagonalstäbc in dieser Weise an Ober- bzw. Untcrgur te angeschlossen werden u. dgl. mehr.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckverbindung zum Anschluß von Rohren mit einem auf einer Anschlußwandung befestigten rohrförmigen Führungsstück mit kleinerem Durch- > messer als das anzuschließende Rohr und mit einem zentrischen Keilglied, das mittels einer in dieses eingreifenden Schraube gegen die betreffende Anschlußwandung unter Verbindung des anzuschließenden Rohres mit dem Führungsstück ziehbar ist, "³ insbesondere für die Verbindung von Randprofilen von Raumzelleneinheiten od. dgl., gekennzeichnet durch in dem rohrförmigen Führungsstück (3) in achsparallelen, ringsum geschlossenen Öffnungen (6) desselben in gleichen Winkelab- '5 ständen voneinander nur in radialer Richtung beweglich gelagerte Druckstücke (7), die mit keilförmigen Innenflächen dem zentrischen Keilglied (9) anliegen und beim Anziehen des letzteren mittels der Schraube (10) mit ihren Außenflächen *° gegen die Innenflächen des anzuschließenden Rohres (8) und mit ihren Stirnflächen gegen die gegenüberliegenden Flächen der Öffnungen in dem rohrförmigen Führungsstück pressend anliegen.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, mit einem würfelförmigen Verbindungsstück mit einer geraden Zahl von Würfelflächen, von denen die Hälfte mit je e'P.em rohrförmigen Führungssiück versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der anderen Hälfte der Würfelflächen (4) je eine Öffnung (5) zum Anziehen einer Anziehschraube (10, U) ausgebildet ist.

J. Steckverbindung nach Anspruch 1 mit einem Rohr, an dem an einer bestimmten Querschnittsstelle mindestens ein Führungsstück befestigt ist, wobei jeweils an der diametral gegenüberliegenden Stelle des Rohres eine Öffnung zum Anziehen einer Anziehsthraube ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (J) das rohrförmige Führungsstück ist, das mit dem Rohr (12) fest verbunden ist.

4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rohr (12) mil einer geraden Anzahl von Polygonalflächen (13) an einer bestimmten Querschnittsstelle an der Hälfte der Polygonalflächen je ein rohrförmiges Führungsstück (3) befestigt ist, während in der anderen Hälfte der Polygonalflächen je eine Öffnung (5) zum Anziehen einer Anziehschraube (10,11) ausgebildet ist.

5. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden zum Anschluß von einen polygonalen Querschnitt aufweisenden, insbesondere quadratischen Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem rohrförmigen Führungsstück (3) jeder Ecke des anzuschließenden Rohres (8) in an sich " bekannter Weise ein Druckstück (7) zugeordnet ist, dessen Außenfläche entsprechend eckig profiliert ist.