DE2426973C3

DE2426973C3 - Knotenpunktverbindung für aus Rohrstäben gebildete Raumfachwerke

Info

Publication number: DE2426973C3
Application number: DE2426973A
Authority: DE
Inventors: Armin 5970 Plettenberg Mylaeus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1980-08-14
Also published as: FR2313587B1; DE2426973A1; JPS5110613A; GB1467780A; DE2626918A1; CA1013535A; JPS5425993B2; DE2426973B2; US3995962A; FR2313587A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Knotenpunktverbindung für aus Rohrstäben gebildete Raumfachwerke mit einem Knotenstück, das Gewindebohrungen aufweist, und mit einem im verjüngten Anschlußende jedes Rohrst;\bs axial bewegbaren Gebindebolzen, der mit Hilfe einer im Bolzenmittelbereich auf ihm axial schiebbar angeordneten und drehfest verbundenen Treibmuffe in eine der Gewindebohrungen im Knotenstück eindrehbar ist, wobei in der Verbindungsstellung die Treibmuffe am Knotenstück und an der Stirnfläche des Anschlußendes anliegt.

Bei dieser bekannten Knotenpunktverbindung (DE-PS 9 01 955) weist der Gewindebolzen an seinem schiebbar in das Anschlußende des Rohrstabs eingreifenden Endbereich einen Kopf auf, der sich beim Eindrehen des Gewindebolzens in eine der Gewindebohrungen des Knotenstücks gegen eine im Anschlußende ausgebildete Schulter abstützt. Die drehfeste Verbindung der Treibmuffe mit dem Gewindebolzen erfolgt über zumindest einen vom Mittelbereich des Gewindebolzens radial abstehenden Mitnehmerzapfen, der in einen Längsschlitz in der Treibmuffe eingreift. Durch diese Ausbildung werden zwar die Kupplungselemente unverlierbar am Rohrstab gehalten, jedoch ist schon das Einsetzen des Gewindebolzens in das Stabende umständlich und setzt Montageöffnungen im

ίο Anschlußende des Rohrstabs voraus, die diesen schwächen. Beim Transport kann der Gewindebolzen aus dem Anschlußende des Rohrstabs herausgleiten, wie es der Längsschlitz und der Kopf zulassen, so daß das Gewinde des Bolzens freiliegt und beschädigt werden kann. Der mögliche Festspanngrad der Kupplungselemente ist von der Scherfestigkeit des Mitnehmerzapfens abhängig und von dieser begrenzt.

Aus der DE-PS 9 12 145 ist ferner ein Bolzen

mit zwei jedoch gegensinnigen Gewinden und einem mittigen Treibelement zur Befestigung für sich stoßende Rohre oder für Rohre an Kupplungskörpern, namentlich an hohlen Kupplungskörpern, bekannt. Der zum Eindrehen in eine Gewindebohrung des Kupplungskörpers bestimmte Gewindebereich des Bolzens ist ungeschützt und ragt so weit aus dem Anschlußende des Rohrstabs heraus, daß zum Einsetzen eines Rohrstabs zwischen zwei zu verbindenden Elementen viel Raum benötigt wird, der nur dann gegeben ist, wenn die Gewindebolzen anderer Rohrstäbc noch nicht einge-

setzt sind. Aus diesen Gründen ist diese Verbindungskonstruktion für Raumfachwerke kaum geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte, eingangs näher beschriebene Knotenpunktverbindung für aus Rohrstäben gebildete Raumfachwerke mit dem Ziel zu verbessern, daß Schwachstellen an den Anschlußstellen der Rohrstäbe und auch am Gewindebolzen vermieden und daß beim Transport die Gewinde der Gewindebolzen gegen Beschädigung weitgehend gesichert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das verjüngte Anschlußende jedes Rohrstabs ein Innengewinde mit einer gegenüber der Gewindesteigung der Gewindebohrung im Knotenstück gleichsinnigen kleineren Gewindesteigung und der in das Anschlußende eingreifende Bolzenbereich des Gewindebolzens ein entsprechendes Außengewinde aufweist.

Es ist zwar auch schon eine Knotenverbindung weitgehend gleicher Ausführung wie die Verbindung nach der DE-PS 9 01955 bekannt, bei der in den Anschlußenden des Rohrstabs keine Montageöffnungen erforderlich sind (DE-PS 8 74 657). Bei dieser Verbindung müssen jedoch die Anschlußenden gesondert hergestellt und nach dem Einsetzen der Gewindebolzen nachträglich mit dem Rohrstab verbunden werden.

Bei der Knotenpunktverbindung nach der Erfindung kann zum Lagern und Transport der Gewindebolzen so weit in das Anschlußende des Rohrstabs eingedreht werden, daß sein zum Eindrehen in die Gewindebohrungen bestimmter Bereich fast vollständig von der Treibmuffe aufgenommen wird und dadurch vor Beschädigungen weitgehend geschützt ist. Damit ist _ wie bei der bekannten Knotenpunktverbindung (D¹' PS 9 01 955) — die von Bolzenstirnende an einem St.iDonde zu Bolzenstirnende am anderen Stabende gemessene Gesamtlänge etwa gleich der Stahlängi; mit Treibmuffenlänge, so daß die Raumfachwerkmontage

ebenso einfach wie beim Bekannten bleibt. Der bei Verwendung von Gewindebolzen mit beidseitigen Cewindebereichen (DE-PS 9 12 145) gegebene Nachteil bei der Montage des Raumfachwerks ist ebenso vermieden wie die damit verknüpften Nachteile beim Montieren der Gewindebolzen. Die Differenz beider Gewindesteigungen ergibt das Maß für die Annäherung des Knotenstücks und des Rohrstabs gegeneinander, bis diese miteinander verspannt sind, wobei zwischen diesen Teilen die Treibmuffe festgeklemmt ist. Dabei hat der Mimehmernocken des Gewindebolzens eine Relativbewegung in axialer Richtung auf das Knotenstück zu ausgeführt. Weiterhin bestehen nunmehr die Kupplungselemente aus lediglich zwei Einzelteilen ungeschwächten Querschnitts. Der Gewindebolzen hat an seinem dem Knotenstück zugewandten Ende das dort passende Gewinde mit der größeren Steigung und an dem dem verjüngten Anschlußende der Rohrstäbe zugewandten Ende das dort passende Gewinde mit kleinerer Steigung. Da der Gewindebolzen vor der Montage in das verjüngte Anschlußende des Rohrstabs eingeschraubt ist, wird er sich beim Eindrehen in das Knotenstück aus dem Gewinde des sich nicht drehenden Stabelements herausschrauben. Da aber die Steigung in beiden Gewinden zwar gleichsinnig, aber nicht gleich groß ist, verringert sich der Abstand der zu verbindenden Elemente, und zwar bei jeder Umdrehung um das Maß der Steigungsdifferenz beider Gewinde.

Vorteilhaft können die Wandungen der verjüngten Anschlußenden jedes Rohrstabs gegenüber der übrige:, Wanddicke dicker sein. Dies kann ohne das aufwendige und schwächende Schweißen durch Kaltverformung in der Weise erzielt werden, daß nach einem konischen Übergang ein zylindrisches Ende mit kleinerem Durchmesser entsteht, wobei die Übergänge des Konus vom ursprünglichen Rohrdurchmesser und zum kleineren zylindrischen Ende hin mit einem verhältnismäßig großen Radius harmonisch verlaufen können. Dabei wird die Wanddicke im verjüngten Anschlußende, insbesondere im zylindrischen Teil, dicker als im übrigen Rohrbereich.

Bei Verwendung eines an sich bekannten hohlkugelförmigen Knotenstücks kann das knotenstückseitige Stirnende der Treibmuffe zweckmäßig entsprechend konkav ausgebildet sein. Zufolge dieser Maßnahme kann das Knotenstück aus einer Hohlkugel ohne ebene Anlageflächen bestehen, wobei dennoch ein fornischlüssiger Sitz des Kupplungselements bzw. der Treibmuffe gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt einen rohrförmigen Stab mit eingedrehten Kupplungselementen und dem zugehörigen Knotenstück,

Fig. 2 im Schnitt die gleichen Teile wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch im montierten Zustand.

Die dargestellte Knotenpunktverbindung zur Erstellung von Raumfachwerken besteht aus dem hohlkugelförmigen Knotenstück 3, dem rohrförmigen Stab 4 sowie aus den Kupplungselementen 5. Das kugelförmige Knotenstück 3 besitzt radiale Gewindebohrungen 31. Die Rohrstäbe 4 besitzen ein verjüngtes Anschiußende 41 in Fonn einer flaschenförmigcn Einschnürung, dessen endseitiger zylindrischer Teil einen Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der Stabdurchmesser. Die Wanddicke des Anschlußendes 41 ist wesentlich dicker als die übrige Wanddicke des Rohrstabs 4. In dem zylindrischen Teil des Anschlußendes 41 ist ein Innengewinde 42 eingearbeitet.

Die Kupplungselemente 5 bestehen aus einem Gewindebolzen 51 und aus einer Treibmuffe 52. Der Gewindebolzen 51 hat ein Gewinde 53 mit großer Steigung, welches in eine der Gewindebohrungen 31 des kugelförmigen Knotenstücks 3 paßt. Hinter dem Gewinde 53 im Bolzenmittelbereich befindet sich ein Mitnehmernocken 54 in Form einer bundartigen Schlüsselfläche, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung der Treibmuffe 52 paßt und in letzterer axial gleiten kann. Auf dem an den Mittelbereich anschließenden Endbereich des Gewindebolzens 51 befindet sich ein Außengewinde 55 mit gegenüber dem Gewinde 53 kleinerer Steigung, aber gleicher Steigungsrichtung. Dieses Außengewinde 55 stimmt mit dem Innengewinde 42 des Anschlußendes 41 überein.

Die Treibmuffe 52 besitzt an der knotenseitigen Anschlußseite ein konkav ausgebildetes Stirnende 56 und am anderen Ende einen nach innen gezogenen konzentrischen Bund 57, der die Treibmuffe 52 nach dem Eindrehen des Gewindebolzens 51 in das verjüngte Anschlußende 41 des Rohrstabs 4 unverlierbar hält und zugleich die Einschraublänge des Gewindebolzens 51 in den Rohrstab 4 begrenzt. Dies ist für die Herstellung einer definierten Ausgangsstellung vor der Montage notwendig. Außen ist die Treibmuffe 52 mit Schlüsselflächen versehen, damit sie mit einem Schraubenschlüssel gedreht werden kann.

In der Ausführung gemäß Fig. 1 sind die einzelnen Elemente montagebereit. Dabei ist der Gewindebolzen 51 durch Drehen der Treibmuffe 52 soweit wie möglich in das Anschiußende 41 des Rohrstabs 4 eingedreht. Der Bund 57 der Treibmuffe 52 liegt dabei am Stirnende des Anschlußendes 41 an. Damit sind die Kupplungselemente 5 für Lagerung und Transport unverlierbar angeordnet und das Gewinde 53 weitgehend gegen Beschädigungen geschützt.

Zum Anschließen des Rohrstabs 4 an das Knotenstück 3 wird die Treibmuffe 52 gedreht, wobei die Teile 3 und 4 sich nicht mitdrehen, weil sie in der schon vorhandenen Konstruktion eines Raumfachwerks fest eingespannt sind. Lediglich beim Zusammenbau der ersten Elemente muß man diese Teile am Mitdrehen hindern, wenn über die Treibmuffe 52 der Gewindebolzen 51 angezogen wird. Während des Einschraubvorgangs wird das Gewinde 53 schneller in das Gewindeloch 31 eingedreht als das Außengewinde 55 aus dem Anschlußende 41 heraus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Knotenpunktverbindung für aus Rohrstäben gebildete Raumfachwerke mit einem Knotenstück, das Gewindebohrungen aufweist, und mit einem im verjüngten Anschlußende jedes Rohrstabs axial bewegbaren Gewindebolzen, der mit Hilfe einer im Bolzenmittelbereich auf ihm axial schiebbar angeordneten und drehfest verbundenen Treibmuffe in einer der Gewindebohrungen im Knotenstück eindrehbar ist, wobei in der Verbindungsstellung die Treibmuffe am Knotenstück und an der Stirnfläche des Anschlußendes anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte Anschlußende (41) jedes Rohrstabs (4) ein Innengewinde (42) mit einer gegenüber der Gewindesteigung der Gewindebohrungen (31) im Knotenstück (3) gleichsinnigen kleineren Gewindesteigung und der in das Anschlußende (41) eingreifende Bolzenbereich des Gewindebolzens (51) ein entsprechendes Außengewinde (55) aufweist.

2. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des verjüngten Anschlußendes (41) jedes Rohrstabs (4) gegenüber der übrigen Wanddicke dicker und ungeschwächt ist.

3. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (3) eine Hohlkugel mit Gewindebohrungen (31) und das knotenstückseitige Stirnende (56) der Treibmuffe (52) entsprechend konkav ausgebildet ist.

4. Knotenpunktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmuffe (52) einen nach innen gerichteten, konzentrisch umlaufenden Bund (57) besitzt, gegen den sich auf dem Gewindebolzen (51) angeordnete Mitnehmernocken (54) od. dgl. in axialer Richtung abstützen.

5. Knotenpunktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Eingriff in das Innengewinde (42) des verjüngten Anschlußendes (41) jedes Rohrstabs (4) bestimmte Endbereich mit Außengewinde (55) des Gewindebolzens (51) langer ist als der für den Eingriff in die Gewindebohrungen (31) des Knotenstücks (3) bestimmte Endbereich des Gewindebolzens (51).