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Einrichtung zum Verbinden von Bau-und Konstruktionsteilen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verbinden von Bau-und Konstruktionsteilen, die aus zwei durch gegenseitige Drehbewegung ineinanderfügbaren Verbindungskörpern besteht. Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind als Hakenverbindungen ausgebildet, bei denen die Belastung nur von dem Hakeninnenteil aufgenommen wird, so dass die Hakenverbindung die zu verbindenden Teile nur gegen Bewegungen senkrecht zur Auflagefläche sichert, während sie Bewegungen parallel zu dieser Fläche zulässt. Infolgedessen können die bekannten Einrichtungen insbesondere für eine Brücken-oder Baukonstruktion nicht verwendet werden ; es fehlt eine genügende Starrheit der Verbindung vor allem deshalb, weil die Seitenflächen nicht zum Tragen mit herangezogen werden.
Gemäss der Erfindung wird eine besondere als Bau-und Konstruktionselement brauchbare, auch gegenüber seitlicher Beanspruchung widerstandsfähige Einrichtung durch zwei Verbindungskörper geschaffen, von denen der eine, der Füllkörper, um eine Drehaehse in den andern entsprechend ausgehöhlten Körper, den Führungskörper, hineingedreht wird. In Abweichung von allen bisher bekannten Verbindungen ist die Form dieser Verbindungskörper durch Drehen ihrer Querschnittsfläche um eine Achse-gleichzeitig die Drehachse bei Herstellung der Verbindung-entstanden gedacht, die mindestens mit einer der beiden Seitenkanten einen Winkel bildet, der bei dem einen Verbindungskörper kleiner und bei dem andern um dasselbe Mass grösser ist als ein rechter Winkel.
Auf diese Weise erzeugt bei dem einen Verbindungskörper die unter dem kleineren Winkel zur Drehachse geneigte Seitenkante eine einspringende Kegelmantelteilfläche und bei dem andern Verbindungskörper die unter dem grösseren Winkel geneigte Seitenkante ein zu jener einspringenden Fläche passende vorspringende Kegelmantelteilfläche. Durch eine Drehbewegung um die Erzeugungsachse werden die beiden Verbindungskörper derart zusammengefügt, dass die vorspringende Seitenfläche des einen Verbindungskörpers hinter den unterschnittenen Teil der einspringenden Seitenfläche des andern Verbindungskörpers tritt und dadurch nach jeder Richtung hin die Starrheit der Verbindung herbeiführt.
Infolgedessen eignet sich die Einrichtung als Holzverbindung bei Daehstühlen, Fachwerken u. dgl., als Eisenverbindung im Brückenbau, als Steinverbindung und auch als Verbindung zwischen ungleichen Baustoffen. Infolge der leichten Lösbarkeit ist diese Verbindung besonders zur Ausführung zerlegbarer Brücken, Holzhäuser, Bracken, Kisten, Schränke und Möbel geeignet. Die Verbindung ist überall da mit Vorteil anwendbar, wo es darauf ankommt, eine Konstruktion häufig zu zerlegen und schnell wieder zusammenzusetzen, ohne dass die Sicherheit der Konstruktion darunter leidet. Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ergibt sich bei nicht zerlegbaren Bauteilen, wo es darauf ankommt, ein in der Werkstatt hergestelltes Bauwerk auf der Baustelle rasch zusammenzubauen.
Man kann diese Verbindung auch für den Zusammenbau kleinster Geräte, für Kinderspielzeug, für die bekannten Baukästen od. dgl. benutzen und umgekehrt auch besonders grosse Gussstücke durch diese Verbindungskörper zusammenfügen.
Die Erfindung wird in der Regel in der Weise verwendet, dass anstatt nur einer beide Seitenflächen der Verbindungskörper Teile von Kegelmantelflächen sind ; die erzeugende Quer- schnittfläche kann übrigens bei ihrer Drehung gleichzeitig auch eine Ver hebung parallel zu ihrer Drehachse erfahren. Eine geeignete Form der Erzeugungsfläche ist z. B. ein Trapez. Die
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einer Kegelmantelteilfläehe versehen sind, so kann man die Verbindung dieser beiden Hohlräume dadurch herstellen, dass man ein Füllstück mit entsprechenden Kegelmantelteilflächen als selbständigen
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Verbindungsteil ausbildet und diesen in die beiden Hohlräume einschiebt.
Damit dieses Einsehieben auch noch erfolgen kann, nachdem die zu verbindenden Körper aneinandergesetzt sind, ist es zweekmässig, die Hohlräume auch von aussen zugänglich zu machen, z. B. dadurch, dass man sie bis an die Aussenwand führt. Die Verbindungskörper können auf je einer Platte, einem Verbindungssehuh od. dgl. sitzen, mit denen sie an je einem der beiden zu verbindenden Gegenstände befestigt sind. Eine Mehrzahl von Füllkörpern und entsprechenden hohlen Führungskörpern können auf ausschwingbaren Schienen od. dgl. angebracht sein, so dass durch Schwenken der beiden Schienen eine Vereinigung oder Trennung aller Verbindungskörger herbeigeführt werden kann.
Bei der Anwendung der Verbindungskörper an Baukonstruktionen, Brückenbauten od. dgl. ist es zweckmässig, die Verbindungskörper auf benachbarten Bauwerksteilen hinsichtlich ihrer Drehrichtung zueinander so anzuordnen, dass die benachbarten Bauwerksteile nur durch Drehung in entgegengesetzter Richtung zueinander lösbar sind.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 schaubildlieh den auf einer Platte befestigten Füllkörper, Fig. 1 a eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 eine Vorderansicht des Füllkörpers. Ferner zeigen die Fig. 4 einen senkrechten Schnitt, Fig. 5 einen waagrechten Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4 und Fig. 6 eine Stirnansicht des als Gegen-oder Futterstück ausgebildeten Führungskörpers, der zur Aufnahme des Füllkörpers dient, Fig. 7-10 Vorderansichten des Füllkörpers mit verschieden gestalteten Begrenzungs- linien, Fig. 11 die Verbindung zweier mit ihren Flächen aufeinanderliegenden Holzblöcke durch einen als selbständigen Verbindungsteil ausgebildeten Füllkörper im Schnitt und Fig.
12 Ansicht und Schnitt durch einen Teil einer Brücke.
Ein Füllkörper a von der beispielsweise in Fig. 1 schaubildlieh dargestellten Form sitzt auf einer Platte b, die ihrerseits z. B. mit Hilfe von Bolzen c (Fig. 3) an einem Balken od. dgl. befestigt
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sein können ; der Füllkörper a und die Platte b bestehen zweckmässig aus einem Stück. Der Füllkörper kann aber auch lose für sich einsetzbar oder mit dem einen der zu vereinigenden Teile starr verbunden sein. Der Füllkörper a ist durch Drehen einer trapezförmigen Flache al um eine Achse, die der Vorderkante der Platte b oder einer Parallelen dazu entspricht, erzeugt gedacht. Die beiden Seitenflächen (f, 2 verlaufen gemäss der Zeichnung spiegelig und bilden Kegelmantelteilflächen, wogegen die Aussenflächen a3 und die Innenfläche a4 Zylinderflächen sind.
In Fig. 2 und 3 ist gezeigt, wie der durch die Aussenfläche a3, die Seitenflächen a2 und die Erzeugungsfläche al begrenzte Füllkörper a in die kleine Zylinderfläche a1 sich verjüngt. Entsprechend dieser verjüngten Form ist eine Aussparung d in dem das Gegenstück bildenden Führungskörper cl (Fig. 4-6) so ausgebildet, dass ihre Fläche d3 der Zylinderfläche a3 entspricht und ihre Fläche d4 der
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des Verbindungskörpers a. Durch Ineinanderdrehen der beiden Verbindungskörper um die gemeinschaftliche Erzeugungsachse wird ihre Verbindung hergestellt. Die Verbindung ist nach jeder Richtung hin unbeweglich, da die seitlichen ineinandergreifenden Kegelmantelflächen die Tragflächen bilden.
Durch Schwenken des einen Teiles um die Achse der Zylinderflächen a3, d3 bzw. a. 4, d4, welche hier auch die Kegelaehse ist, lassen sich die beiden Teile ohne Schwierigkeit wieder trennen.
Die Seitenkanten der Trapezfläche des Füllkörpers a bilden mit der Erzeugungs-und Drehachse einen Winkel, der grösser oder kleiner als 900 ist. In Fig. 3 ist der zwischen der Seitenkante R-R und der Achse P-P gebildete Winkel x kleiner als 90 ; in Fig. 6 ist der zwischen der Seitenkante T-T und der Achse S-8 gebildeten Winkel y um denselben Wert grösser als 90". Die Seitenkante mit dem kleineren Neigungswinkel x erzeugt die einspringende Kegelmantelteilfläche a2 des Füllkörpers, jene mit dem grösseren Winkel y die zu der einspringenden Fläche passende vorspringende Kegelmantel- teilfläche d2 des Führungskörpers.
Die Begrenzungslinien der Erzeugungsfläehen können ganz oder teilweise geknickt oder gekrümmt sein, wie es beispielsweise in den Fig. 7-10 veranschaulicht ist.
Fig. 11 veranschaulicht die Verbindung von zwei Teilen g und h durch einen als selbständigen
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verbunden werden, so kann der Füllkörper a zunächst etwas in den einen Balken g eingeführt, worauf der andere Balken h an den Füllkörper a angesetzt und gedreht wird, so dass der Füllkörper a in den Balken g versenkt wird. Es kann auch der Füllkörper a durch eine Öffnung von entsprechendem Querschnitt (strichpunktiert) in den einen Balken eingeschoben, in die Verriegelungslage gedreht und die Öffnung nachträglich verschlossen werden. Auf diese Weise können zwei Balken oder Gegenstände durch den Füllkörper derart verbunden werden, dass sie durch keine andere als eine Drehbewegung wieder voneinander getrennt werden können.
Ist der Füllkörper von aussen in die Führung eingesetzt, so muss er, wenn die Teile g und h nicht geschwenkt werden können, auf dem gleichen Weg mittels eines Werkzeuges herausgedreht werden.
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In der Ausführungsform nach Fig. 12 ist ein Teil einer zerlegbaren Brücke als Anwendungsbeispiel gezeigt, wobei die Schwellen i die Sattelhölzer k tragen, auf die die Bockhölzer/11, 1 aufgebaut sind. Die Verbindung der Schwellen i mit den Sattelhölzern k und dieser mit den Bockhölzern erfolgt durch die Füllkörper a und Führungskörper d, die mit ihren Platten b bzw. Verbindungsschuhen db an den Sattelhölzern befestigt sind. In gleicher Weise werden die Hölzer der eigentlichen Brücke, die aus den Untergurten n und Obergurten n1 bestehen, mit den Querverbindungen il, i2 mittels der Verbindungskörper untereinander und mit dem Bock verbunden.
Man ersieht aus der Darstellung, wie diese Teile durch einfache Drehung mit Hilfe der Verbindungskörper zusammengesetzt und mit biegungsfesten Ecken nunmehr unbeweglich gegeneinander abgesteift sind. Die Verbindung zwischen Untergurt n und Obergurt n1 stellen die benachbarten Stiele m\ m, m usw. her, an denen die Verbindungskörper a. d hinsichtlich ihrer Drehrichtung zueinander so eingesetzt werden, dass die Bauwerksteile nur durch Drehung in entgegengesetzter Richtung zueinander lösbar sind, d. h. dass jeder neu eingesetzte Stiel den vorangehenden verriegelt.
Es ist nicht notwendig, eine oder beide Endflächen a1 der Füllkörper a eben auszubilden ; vielmehr können sie jede beliebige Form erhalten, z. B. nach aussen vorstehen. Dadurch erreicht man z. B., dass die Einführung des Füllkörpers erleichtert wird. Durch dieses Hilfsmittel wird vor allen Dingen dann, wenn man den Füllkörper an der Breitkante lockerer und nach der Spitze zu immer schärfer passend bemisst, das Einschwingen einer Reihe auf einer langen Schiene nebeneinander angeordneter Füllkörper erleichtert.
Die Verbindungskörper können in jeder Grösse angefertigt werden. Es ist daher möglich, sie zu normen und als Massenartikel auf Vorrat herzustellen, wie das z. B. bei Nägeln und Schrauben üblich ist.
Schliesslich lassen sich die Verbindungskörper in Reihen nebeneinander in den beschriebenen und in abweichenden, z. B. schmalen schräggestellten Formen auf Schienen anbringen. Zwei solcher mit einer Mehrzahl von Verbindungskörpern besetzten Schienen können dann genau so wie die einzelnen Verbindungskörper a und d zusammengedreht und wieder getrennt werden. An Stelle des einen Führungskörpers können auch die zu verbindenden Bauwerksteile entsprechende Ausfräsungen erhalten, in die die Füllkörper auf der andern Schiene vermittels einer Drehbewegung hineingedreht werden.
Sie ergeben dann einen wirksamen und zuverlässigen Verschluss, der nur durch das Drehen der Schienen in der einen Richtung zu öffnen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Verbinden von Bau-und Konstruktionsteilen, die aus zwei durch Drehen um eine gemeinsame Achse ineinanderfügbaren Verbindungskörpern besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Verbindungskörper, u. zw. ein Füllkörper (a) und ein Führungskörper durch Drehen ihrer Querschnittsfläche um dieselbe Achse erzeugt gedacht sind, wobei mindestens eine Seitenkante der Querschnittsfläche mit der Drehachse einen Winkel (x bzw. y, Fig. 3 und Fig.
6) bildet, der bei dem Füllkörper (a) kleiner (x) und bei dem Führungskörper (d) um dasselbe Mass grösser ist als ein rechter Winkel, so dass die Seitenkante mit dem kleineren Winkel (x) eine einspringende Kegelmantelteilfläche (a2) und die mit dem grösseren Winkel (y) eine zu jener einspringenden Fläche passende vorspringende Kegelmantelteilfläche (d2) erzeugt.