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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum biegesteifen Verbinden von zwei Schalungselementen an einer Stossstelle in einem stufenlos einstellbaren Winkel zueinander.
Im Baubetrieb werden Schalungselemente für die Bildung von Schalungen benützt, in die nachfolgend für die Erstellung einer Wand oder ähnlichem flüssiger Beton gefüllt wird. Besondere Verhältnisse treten dabei beim Bau von Rundbehältern, Tunnels, Gewölben oder ähnlichem auf. In diesem Fall müssen einzelne Schalungselemente in einem Winkel zueinander angeordnet werden und so miteinander verbunden werden, dass die Kräfte, die infolge des Einfüllens von Beton auftreten, sicher abgeleitet werden. Dabei ist eine Verankerung der Elemente nicht nur sehr teuer, sondern insbesondere bei Tunnel- oder Gewölbeschalungen oftmals nicht möglich Demzufolge müssen die an den Verbindungsstellen zwischen einzelnen Schalungselementen auftretenden Ringzug-, Ringdruckkräfte und Biegemomente anderweitig aufgenommen werden.
Besonders aufwendig und schwierig gestaltet sich die Gewährleistung einer ausreichenden Biegesteifigkeit bei der Verbindung der in einem Winkel zueinander angeordneten Elemente. Diese muss üblicherweise über an den Schalungselementen angebrachte Laschen realisiert werden. Die Verbindung zwischen den Schalungselementen muss also einerseits eine ausreichende Steifigkeit gegen Biegung um eine Achse parallel zur Stossstelle zwischen den Elementen aufweisen. Andererseits muss es möglich sein, den Winkel zwischen den Schalungselementen je nach den Erfordernissen an den Krümmungsradius einer zu erstellenden Wand oder eines Gewölbes anzupassen.
Diese beiden Aufgaben werden in herkömmlicher Weise zum Beispiel durch ein Verschweissen von an den Schalungselementen befindlichen Laschen realisiert. Zur Einstellung des erforderlichen Winkels wird anhand einer Schablone geschweisst. Ferner wird durch die Schweissverbindung die Biegesteifigkeit erreicht. Solche Verbindungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Schweissverbindungen nicht lösbar sind, und dadurch die so verbundenen Schalungselemente nur für einen bestimmten Krümmungsradius der Wand verwendbar sind und in der Praxis mangels weiterer Einsatzfähigkeit meist verschrottet werden.
Alternativ können an Schalungselementen angebrachte Laschen oder Riegel gelenkig miteinander verbunden werden, wobei die Gelenkachse parallel zur Stossstelle verläuft, und ein Verbindungselement die kraftschlüssige Verbindung der Schalungselemente sichert Sowohl die Einstellung des gewünschten Winkels als auch die erforderliche Biegesteifigkeit werden durch zumindest ein weiteres Verbindungselement, üblicherweise in Form einer Schraube, erreicht. Die Rotationsachse dieser Schraube verläuft dabei senkrecht zur Gelenkachse und tangential zum Verlauf der zu schalen den Wand. Die dadurch erreichte Justierung des Winkels zwischen den Schalungselementen ist jedoch ausgesprochen zeitraubend. Ausserdem müssen die Schrauben sehr gross dimensioniert werden, um eine hinreichende Biegesteifigkeit zu gewährleisten.
Dadurch ist eine derartige Verbindung üblicherweise sehr aufwendig und teuer Hinzu kommt, dass im Baubetrieb stets vorhandener Schmutz an die verschiedenen freiliegenden Gewinde gelangt und dadurch die
Funktionstüchtigkeit der gesamten Anordnung gefährdet wird.
Die EP 0 139 820 A2 beschreibt eine derartige gelenkige Verbindung zwischen Schalungselementen zur Ausbildung einer Schalung für gekrümmte Flächen. Die winkelige Einstellung erfolgt durch eine sogenannte Gelenksperre, deren Achse senkrecht zu der Schalungsebene verläuft.
Die US 1,284,766 beschreibt eine Schalung, die bogenförmig gestaltet ist, wobei einzelne Halteelemente gelenkig miteinander verbunden sind und insgesamt durch eine zusätzliche Klammer gehalten werden
Die DD 239 719 A1 offenbart einen Reibfeststeller für Möbel. Ein gelenkig an dem Rahmen eines Möbels, beispielsweise eines Sitz- oder Liegemöbels, angebrachtes Element, beispielsweise eine Fussstütze oder Rückenlehne, wird dadurch arretiert, dass in der Umgebung der Gelenkachse des Elements von beiden Seiten Reibbacken mit einem Feststellelement in Eingriff gebracht werden, indem die Reibbacken durch Drehung einer Achse mit entgegengesetzt orientierten Gewinden in Richtung des Feststellelements bewegt werden Auch eine derartige Anordnung ist für die äusserst hohen, im Baubetrieb im Zusammenhang mit Schalungselementen auftretenden Kräfte nicht verwendbar.
Ein feststellbares Achsengelenk für vergleichsweise leichte Konstruktionselemente, nämlich
Stangen, ist in der DE-OS 16 25 602 beschrieben. Die Einstellung ist nicht stufenlos, da Vor- sprünge in diskret ausgebildete Öffnungen eingreifen. Ferner ist auch diese leichte Konstruktion für die Verbindung von Schalungselementen nicht geeignet.
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Dies gilt in gleicher Weise für das Klemmgelenk gemäss der GB 2 212 555 A, bei dem darüber hinaus eine stufenlose Einstellbarkeit nicht gegeben ist, da zwei Verzahnungen ineinandergreifen.
Der Erfindung liegt demnach das technische Problem zugrunde, eine lösbare, dadurch wiederverwendbare, leicht einstellbare und sowohl hinsichtlich der auftretenden Kräfte als auch Momente ausreichend feste Verbindung von Schalungselementen zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Die Erfindung beruht auf der Idee, eine Gelenkanordnung von Laschenabschnitten, die mit Schalungselementen verbunden sind, vorzusehen. Eine lösbare Verbindung wird durch ein Verbindungselement erreicht, das durch Bohrungen an den Enden der Laschenabschnitte zur Bildung eines Gelenks hindurchreicht und die Laschenabschnitte in Richtung der Gelenkachse gegeneinander verspannt. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch aus, dass zumindest ein Laschenabschnitt an seiner Berührfläche mit mehreren, vorzugsweise spitzen Erhebungen und/oder einer Reibschicht versehen ist, und die Laschenabschnitte durch die Wirkung der Erhebungen und/oder der Reibschicht und der durch das Verbindungselement aufgebrachten Vorspannung reibschlüssig miteinander verbunden werden können.
Zwischen den miteinander zu verbindenden Laschenabschnitten ist ferner ein Zwischenstück vorgesehen. Da bei der erfindungsgemässen Anordnung keine Verzahnung vorgesehen ist, die in eine komplementär gestaltete Verzahnung des anderen Laschenabschnitts eingreift, ist die erfindungsgemässe Anordnung mit hoher Winkelgenauigkeit stufenlos einstellbar. Diese Verbindung ist darüber hinaus biegesteif gegen Biegung um die Gelenkachse Dabei können die Erhebungen und/oder die Reibschicht auch durch eine entsprechende ausgebildete, z.B. ausreichend rauhe Oberfläche eines oder mehrerer Gelenkriegel, an deren Enden sich Laschenabschnitte befinden, oder lediglich deren Laschenabschnitte oder Berührflächen gebildet werden.
Eine Gelenkanordnung von Laschenabschnitten ist zwar grundsätzlich zum Beispiel aus der DE 36 03 414 A1 und der DE-PS 675 319 bekannt, kann aber insbesondere durch die erfindungsgemässen Erhebungen und/oder die Reibschicht auf zumindest einer Berührfläche und die dadurch ermöglichte biegesteife Verbindung in Anwendungsfällen, die eine hohe Biegesteifigkeit erfordern, zuverlässig eingesetzt werden. Somit können die aus den genannten Druckschriften bekannten Anwendungsfälle, nämlich Trägerhohlprofile bzw. eine Kippleuchte nicht mit der Verbindung von Schalungselementen verglichen werden, bei der wesentlich höhere Belastungen auftreten und wesentlich höhere Anforderungen an die Verbindung gestellt werden, die durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gewährleistet sind.
Wie oben beschrieben, weist die erfindungsgemässe Vorrichtung bei der Verbindung von Schalungselementen nennenswerte Vorteile auf. Die Lösbarkeit der für die Verbindung verwendeten Gelenkanordnung gewährleistet die Wiederverwendbarkeit der beteiligten Elemente unabhängig von dem im konkreten Anwendungsfall eingestellten Winkel. Diese Einstellung kann ferner durch die Anwendung einer Schablone einfach und schnell durchgeführt werden. Die reibschlüssige Verbindung und die durch die erfindungsgemässen Erhebungen und/oder die erfindungsgemässe Reibschicht erreichten Reibkräfte zwischen den Gelenkriegeln gewährleisten eine stabile und ausserordentlich biegesteife Verbindung von Schalungselementen. In der Praxis wurden dabei stets Verbindungen erreicht, die den Anforderungen im Baubetrieb in über die Erfordernisse hinausgehendem Ausmass genügen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung finden sich in den weiteren Ansprüchen.
So hat es sich für die Ausbildung der Erhebungen an zumindest einer Berührfläche als vorteilhaft erwiesen, diese in Form von mehreren nebeneinanderliegenden, radial verlaufenden Stegen auszubilden. Die Stege sind einer sehr engen Verzahnung ähnlich gestaltet, und die biegesteife Verbindung der beiden Schalungselemente über die beiden Laschenabschnitte erfolgt durch den Reibschluss zwischen den vorzugsweise spitzen Graten an den Oberseiten der Zähne oder Stege mit der vorzugsweise ebenen Berührfläche des Zwischenstücks. Insbesondere ist mit den Erhebungen, die einer Verzahnung ähnlich ausgebildet sind, kein Formschluss mit einer entsprechend ausgebildeten Verzahnung an dem anderen Laschenabschnitt oder dem Zwischenstück beabsichtigt.
Eine solche Verzahnung, wie sie beispielsweise aus der DE 36 03 414 A1 und der
DE 32 35 489 A1 bekannt ist, bewirkt nämlich eine Verbindung von zwei Laschenabschnitten in regelmässigen Winkelabständen, während durch die vergleichsweise eng ausgebildete Verzahnung gemäss der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ein Reibschluss mit dem Zwischen-
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stück für eine stufenlos einstellbare Verbindung erreicht wird. Bei Versuchen wurde ermittelt, dass für die Zähne der beschriebenen radial verlaufenden Erhebungen eine Höhe von 0,5 bis 0,8 mm, im Querschnitt betrachtet, gute Reibeigenschaften bietet.
Ferner können weitere Vorteile erhalten werden, wenn die beschriebene Verzahnung zusätzlich zur Ausbildung einer erfindungsgemässen Reibschicht an der Oberfläche mit grober Körnung sandgestrahlt wird
Für die erfindungsgemässen Erhebungen ist es ferner denkbar, diese in Form von weitgehend pyramidenförmigen oder kegeligen Spitzen auszubilden. Durch geeignete Bearbeitungsverfahren kann somit an der Berührfläche zumindest eines Laschenabschnitts oder eines Bereichs der Berührfläche eine Vielzahl von Erhebungen in Form von Spitzen ausgebildet werden, die eine reibschlüssige Verbindung mit dem Zwischenstück gewährleisten.
Die vorangehend beschriebenen Stege oder Spitzen können je nach Anwendungsfall mit geeigneten Zwischenräumen zueinander an der Berührfläche zumindest eines Laschenabschnitts angeordnet werden, oder sie können unmittelbar zueinander benachbart angeordnet werden.
Durch die letztgenannte Ausbildung ergibt sich eine grössere Zahl von Stellen, an denen die beiden Berührflächen der Laschenabschnitte mit denen des Zwischenstücks in Eingriff stehen, um durch die sich ausbildende reibschlüssige Verbindung eine biegesteife Verbindung der beiden Laschenabschnitte herzustellen. Die Ausbildung von vorzugsweise spitzen Erhebungen in den beschriebenen Ausgestaltungen zeichnet sich durch geringe Herstellkosten der beteiligten Bauteile und durch eine vorteilhafte Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung bei der Einstellung der erfindungsgemä- #en Vorrichtung zum Verbinden von zwei Schalungselementen aus.
Während die erfindungsgemässe Vorrichtung zunächst nicht an ein bestimmtes Material, aus dem die verschiedenen Elemente herzustellen sind, gebunden ist, werden doch Ausführungsformen bevorzugt, bei denen insbesondere die mit den Erhebungen oder einer Reibschicht versehenen Elemente aus Metall, vorzugsweise Stahl, hergestellt sind. Dies bietet sämtliche Vorteile dieses Standardmaterials, und ermöglicht zudem in vorteilhafter Weise eine einfache Herstellung der erforderlichen Reibschichten in dem Fall, dass die Berührflächen zur Ausbildung einer Reibschicht speziell zu bearbeiten sind. Besonders einfach und wirkungsvoll können die Reibschichten zum Beispiel durch Zerspanen, Pressen oder thermisches Sintern hergestellt werden.
In der Praxis wurden ausserdem hervorragende Ergebnisse mit einem neuartigen Verfahren zur Herstellung einer Reibschicht erzielt. Dazu wird das Element, auf dem die Reibschicht herzustellen ist, erhitzt und nachfolgend mit Metallkörnern, vorzugsweise Wolframkarbidkörnern mit hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise etwa der zehnfachen Schallgeschwindigkeit, beschossen. Die Erhöhung des Reibbeiwerts mit einer Metalloberfläche durch dieses Verfahren ist ebenso wirkungsvoll wie unerwartet. Gewöhnlich wird ein derartiges Verfahren zusammen mit einem nachfolgenden Abschleifen für die Erzielung von optimalen Gleiteigenschaften verwendet, erweist sich jedoch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung als äusserst wirksam für die Erstellung einer geeigneten Reibschicht auf den beteiligten Berührflächen.
Ferner weist die so hergestellte Reibschicht eine grosse Härte und einen hohen Verschleisswiderstand auf, so dass die Gelenkanordnung nahezu beliebig oft fixiert und wieder gelöst werden kann.
Ebenso wirkungsvoll kann die Erhöhung der Reibbeiwerte durch die Ausbildung einer Klebeschicht auf zumindest einer Berührfläche erreicht werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Erhebungen und/oder die Reibschicht in der Nähe des äusseren Randes eines Laschenabschnitts ausgebildet sind. Wie voranstehend beschrieben, funktioniert die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Hilfe der gegenseitigen Verspannung zweier Laschenabschnitte mittels eines Reibschlusses Für die zu übertragenden Reibkräfte ist es somit für die Erreichung einer hohen Belastbarkeit der Verbindung vorteilhaft, wenn die Reibkräfte mit einem besonders grossen Hebelarm wirken, um ein möglichst hohes Drehmoment übertragen zu können. Dies wird gemäss der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erreicht, bei der die Bereiche mit den Erhebungen und/oder der Reibschicht, in denen die Reibkräfte übertragen werden, an den Randbereichen der Laschenabschnitte ausgebildet sind.
Zur Erfüllung der Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es sowohl denkbar, dass die miteinander zu verspannenden Laschenabschnitte jeweils Teil einer Lasche bilden, die jeweils mit dem Riegel eines Schalungselements verbindbar ist, als auch dass die Laschenabschnitte Teil eines Riegels eines Schalungselements sind Folglich sind im erstgenannten Fall die Laschen von den Schalungselementen abnehmbar, wodurch in besonderen Anwendungsfällen eine gute Flexibi-
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lität hinsichtlich der Anbringung und Einstellung der Laschen an den Schalungselementen gewährleistet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bohrungen der Gelenkriegel kongruent zueinander. Ferner wird bevorzugt das Verbindungselement zwischen den Gelenkriegeln durch eine Schrauben-Mutter-Verbindung gebildet Die Verwendung derartiger Standardbauelemente ist auch deshalb vorteilhaft, weil die Fixierung der Verbindung, also das Anziehen der Schraube, durch einen einfachen Schlagschrauber durch eine einzige Person ohne besonderen Kraftaufwand und innerhalb kürzester Zeit erfolgen kann. Dabei ergeben sich auch aus der Gefährdung der Gewinde durch Schmutz keine Nachteile, weil bei den meisten Anwendungsfällen das freiliegende Gewinde durch die darüber angeordneten Laschenabschnitte verdeckt und somit geschützt ist.
Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Gelenkriegel wird erreicht, wenn diese in Form von Gelenklaschen durch flache Bauteile, vorzugsweise ein entsprechend dimensioniertes Flacheisen, gebildet werden, so dass der vorderste Abschnitt dieser Bauteile den Laschenabschnitt bildet.
Eine erhöhte Festigkeit wird erreicht, wenn der Gelenkriegel aus zwei derartigen flachen Bauteilen besteht, die zueinander parallel angeordnet sind, und ferner der Laschenabschnitt zu den beiden flachen Bauteilen parallel angeordnet ist. Durch diese Anordnung ergibt sich eine besonders grosse Biegesteifigkeit der Gelenkriegel gegen Biegung um eine Achse parallel zur Gelenkachse. Besonders vorteilhafte Eigenschaften wurden in der Praxis durch die Verwendung von UStahl für die beiden Flachbauteile erreicht, wobei in diesem Fall die jeweils unteren Wande der beiden U-Stahlteile zueinander anzuordnen sind.
Hinsichtlich der Gestalt der zu verbindenden Laschenabschnitte hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese in der Form eines Kreissektors auszubilden, weil dann jegliches Verhaken an etwaigen Ecken ausgeschlossen ist, und ferner die Arbeitssicherheit durch derartige Ecken nicht gefährdet ist.
Die Steifigkeit gegen Biegung um die Gelenkachse ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung davon abhängig, wie gross die übertragbare Reibkraft in den jeweiligen Entfernungen vom Drehmittelpunkt ist. Für ein hohes Reibmoment müssen insbesondere die Reibkräfte in den Bereichen der Berührflächen, die am weitesten vom Drehmittelpunkt entfernt sind, möglichst gross werden.
Dieser vorteilhafte Effekt wird durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung erreicht, bei der zumindest eine Berührfläche konisch und zum Zentrum hin geneigt gestaltet ist. Dadurch erhöht sich im Randbereich der Berührfläche die übertragene Normalkraft und damit die übertragbare Reibkraft, so dass auch das übertragbare Biegemoment einen höheren Wert erreicht.
Eine besonders gute Biegesteifigkeit wurde bei einer bevorzugten Ausführungsform gefunden, bei der das Zwischenstück ringförmig ist, und dessen Berührflächen mit einer Reibschicht versehen sein können. Besonders vorteilhaft hat sich dabei ein rechteckiger Querschnitt des Zwischenstücks erwiesen Diese Ausführungsform bietet ferner den Vorteil, dass sich die Herstellung einer Reibschicht auf dem vergleichsweise handlichen Zwischenstück besonders einfach gestaltet.
Insbesondere können sämtliche oben beschriebenen Verfahren zur Ausbildung der Reibschicht an einer Berührfläche eines Laschenabschnitts auf die Berührflächen des Zwischenstücks angewendet werden
Für die Verwendung eines Zwischenstücks in Zusammenwirkung mit Laschenabschnitten mit den erfindungsgemässen Erhebungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Zwischenstück mit einer vergleichsweise glatten Oberfläche und somit ohne Reibschicht auszubilden. Ferner wird in diesem Fall für das Zwischenstück ein weicher Werkstoff, beispielsweise Aluminium bevorzugt. In dieser Kombination eines weichen Zwischenstücks und den an vorzugsweise beiden Berührflächen der Laschenabschnitte ausgebildeten Erhebungen haben sich bei Versuchen besonders gute Trage- und Belastungseigenschaften der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Verbindung von Schalungselementen ergeben.
Bevorzugt wird in dieser Ausführungsform das Zwischenstück schmal gestaltet, so dass verglichen mit der Übertragung der Normalkraft über die vergleichsweise grossen Berührflachen auf den Berührflächen des schmalen Zwischenstücks hohe Normalkräfte auftreten, so dass sich auch die übertragbaren Reibkräfte und die Steifigkeit gegen Biegung um die Gelenkachse erhöht. Eine weitere Verbesserung wird bei dieser Ausführungsform erreicht, indem das Zwischenstück sich im zusammengebauten Zustand in der Nähe des äusseren Randes der Laschenabschnitte befindet
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Dadurch wird wiederum der für die Reibkräfte wirksame Hebelarm in vorteilhafter Weise vergrössert und das übertragbare Biegemoment erhöht.
In vorteilhafter Weise gelingt eine Erhohung der wirkenden Normalkraft auch dadurch, dass zumindest eine Berührfläche mit einer kreisförmigen Nut versehen ist, und dass die Berührflächen des ringförmigen Zwischenstücks mit zumindest einem Rand, vorzugsweise beiden Rändern, oder einer, vorzugsweise beiden begrenzenden Flächen dieser Nut in Reibkontakt sind. Bei geeigneten Winkelverhältnissen können dadurch ausserordentlich hohe Normalkräfte erreicht werden. Dabei wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Berührflächen des Zwischenstücks einen spitzen Winkel zur Gelenkachse aufweisen.
Insbesondere wenn die Berührflächen des Zwischenstücks mit den begrenzenden Flächen der kreisförmigen Nut in Reibkontakt sind, werden über die Berührflächen bei der spitzwinkligen Ausführung wesentlich höhere Normalkräfte übertragen, als wenn die Berührflächen einen stumpfen Winkel zur Gelenkachse aufweisen, und im Grenzfall einer vollständig ebenen Berührfläche mit der Gelenkachse einen rechten Winkel bilden. Wie erwähnt, führen hohe übertragene Normalkräfte zu einem besonders hohen übertragbaren Biegemoment.
Um die Aufrechterhaltung der aufgebrachten Normalkraft stets sicher zu gewährleisten, weist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ferner ein zusätzlich vorgesehenes Spannelement auf. Alternativ sind die Elemente der Gelenkanordnung selbst federnd gestaltet, so dass für eine Speicherung der Verbindungskraft gesorgt ist.
Für die Verwendung zusammen mit den oben erwähnten Schalungselementen sind die Gelenkriegel insbesondere bei der Ausbildung als Gelenklaschen durch Verwendung von Flacheisen in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich mit Bohrungen versehen, die eine Verbindung mit entsprechenden Stahlnegeln an den Spannelementen ermöglicht. Dies führt zu besonders günstigen Anwendungsmöglichkeiten in den eingangs beschriebenen Anwendungsfällen und ermöglicht insbesondere einen Langenausgleich, z.
B. zwischen Aussen- und Innenschalung
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Gelenkanordnung mit zumindest zwei Gelenkriegeln, die zumindest einen Laschenabschnitt mit je einer Bohrung aufweisen, einem Verbindungselement, das durch die Bohrungen zur Bildung eines Gelenks hindurchreicht und durch das die Laschenabschnitte in Richtung der Gelenkachse gegeneinander verspannt werden, so dass die Laschenabschnitte durch eine reibschlüssige Verbindung biegesteif gegen Biegung um die Gelenkachse verbunden werden, zur Verbindung von Schalungselementen. Durch die Verwendung einer derartigen Gelenkanordnung wird erstmals eine ebenso sichere wie kostengünstige Verbindung der Schalungselemente erreicht.
Bevorzugt sind dabei die oben beschriebenen Ausführungsformen der Gelenkanordnung zu verwenden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft in bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die Gelenkriegel als Gelenklaschen aus Flacheisen gestaltet sind,
Fig. 2 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die beiden Gelenkriegel aus zwei U-förmigen Stahlteilen bestehen, und die Laschenabschnitte kreis- sektorförmig gestaltet sind ;
Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ;
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Gelenkriegels, dessen Berührfläche konisch gestaltet ist, und der in einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet wird,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der in der Schnittdarstellung der Laschenabschnitte das in dieser Ausführungsform zusätzlich vorgesehene Zwischenstück zu erkennen ist;
Fig. 6 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt der Laschenabschnitte einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der das Zwischenstück mit seinen Berührflächen mit den Rändern und begrenzenden Flächen von Nuten in Reibkontakt steht, die in den
Berührflächen der Laschenabschnitte vorgesehen sind,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der zusätzlich ein Spannelement vorgesehen ist;
Fig. 8 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfmdungsgemassen Vorrichtung, bei der die Gelenkriegel mit Bohrungen versehen sind;
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Fig. 9 eine Draufsicht eines Gelenkriegels, dessen Berührfläche mit radial verlaufenden, stegförmigen Erhebungen versehen ist.
Fig. 1 zeigt eine wenig aufwendig gestaltete Ausführungsform der Gelenkanordnung 10. Dabei sind die beiden Gelenkriegel 20 in Form von Gelenklaschen als Flacheisen gestaltet. Jeweils ein Ende der Gelenklaschen 20 stellt den Laschenabschnitt 22 dar, der jeweils mit einer Bohrung 24 versehen ist. Durch die beiden Bohrungen 24 reicht als Verbindungselement 14 eine SchraubenMutter-Verbindung hindurch. Die Rotationsachse des Verbindungselementes bildet dabei die Gelenkachse 12. Bei der dargestellten Ausführungsform sind ferner beide Berührflächen 26 der Laschenabschnitte 22 mit einer Reibschicht 30 versehen.
Im Einsatz wird zunächst durch Drehung eines Gelenkriegels 20 um die Gelenkachse 12 der gewünschte Winkel a zwischen den beiden Gelenkriegeln eingestellt. Sodann wird durch das Festziehen der Schrauben-Mutter-Verbindung einerseits diese Lage fixiert und andererseits die für die Übertragung einer hinreichenden Reibkraft erforderliche Normalkraft auf die Berührflächen 26 aufgebracht. Die durch die erfindungsgemässe Reibschicht 30 deutlich erhöhte übertragbare Reibkraft gewährleistet die Festigkeit der Gelenkanordnung gegen Biegung um die Gelenkachse 12.
In Fig. 2 ist der eingestellte Winkel a zwischen den beiden Gelenkriegeln 20, wie er zwischen den Längsachsen der Gelenkriegel gemessen werden kann, zu erkennen. In der Draufsicht wird ausserdem die Gestaltung der Laschenabschnitte 22 in der Form von Kreissektoren deutlich. Ferner ist in Fig. 2 eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Gelenkriegel 20 aus zwei U-förmigen Stahlteilen gebildet sind. Parallel zur Zeichenebene verlaufen dabei die unteren Wände 28 der Uförmigen Elemente, während die Seitenwände 32 senkrecht zur Zeichenebene verlaufen.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, sind bei dieser Ausführungsform die jeweils unteren Wände 28 der U-förmigen Stahlteile zueinander gerichtet angeordnet, was zu besonders günstigen Festigkeitseigenschaften führt. Die Ausbildung der Reibschicht 30 und die Funktionsweise der Gelenkanordnung 10 sind bei dieser Ausführungsform identisch zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt einen als Flacheisen gestalteten Gelenkriegel 20, dessen Berührfläche 26 für eine
Erhöhung des übertragbaren Biegemoments in besonderer Weise gestaltet ist. Dazu ist die mit einer Reibschicht 30 versehene Berührfläche 26 des Laschenabschnitts 22 konisch, zum Zentrum hin geneigt ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass die Normalkräfte hauptsächlich über die ausseren, höheren Bereiche der Berührfläche 26 übertragen werden, und dadurch die übertragenen Reib- kräfte zur Aufnahme eines hohen Biegemoments einen möglichst grossen Hebelarm aufweisen.
In Fig. 5 ist anhand einer Ausführungsform, bei der die Gelenkriegel 20 aus U-förmigen Stahlteilen aufgebaut sind, die Verwendung eines Zwischenstücks 16 für die Übertragung der Kräfte dargestellt. Das Zwischenstück 16 ist in einer Ausführungsform gezeigt, in der es ringförmig, vergli- chen mit den Abmessungen der Berührflächen schmal sowie am äusseren Rand der Berührflächen befindlich ist. Hierbei werden aufgrund der kleinen Berührfläche des Zwischenstücks 16 hohe Nor- malkräfte, und dadurch hohe Reibkräfte in einem grossen Abstand vom Drehmittelpunkt für die Übertragung eines maximalen Biegemoments aufgebracht.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform werden diese vorteilhaften Effekte in gleicher Wei- se genutzt. Hierbei wird jedoch zumindest eine Berührflache, in dem gezeigten Beispiel beide
Berührflächen, mit einer ringförmigen Nut 34 versehen, mit deren Rändern und begrenzenden Flä- chen ein geeignet geformtes Zwischenstück 16 für die Übertragung der Normal- und Reibkräfte in
Berührung steht. Die grundsätzliche Funktionsweise ändert sich dabei gegenüber den anderen gezeigten Ausführungsformen nicht.
Wie in Fig. 7 gezeigt, können alle Ausführungsformen der erfindungsgemässen Gelenkanord- nung mit einem Spannelement 18 ausgestattet werden, das zusammen mit der als Verbindungs- element 14 wirkenden Schrauben-Mutter-Verbindung die aufgebrachte Verbindungskraft speichert und ein Lockern der Verbindung in vorteilhafter Weise verhindert.
Fig. 8 zeigt als weiteres fakultatives Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung mehrere
Bohrungen 36, die in den als Gelenklaschen ausgebildeten Gelenkriegeln 20 vorgesehen sein kön- nen, um eine Verbindung mit Stahlriegeln an zu verbindenden Schalungselementen zu ermögli- chen. Üblicherweise wird diese Verbindung zwischen den Gelenklaschen 20 und den Schalungs- elementen durch mehrere Schrauben-Mutter-Verbindungen oder Bolzen realisiert. Die Vielzahl der
Bohrungen 36 und die dadurch erreichte Vielzahl von Positionen, in denen die Gelenklaschen 20
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mit den Stahlriegeln verbunden werden können, ermöglicht insbesondere einen Längenausgleich zwischen den zu verbindenden Schalungselementen, der z. B. zwischen Aussen- und Innenschalungen erforderlich ist.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Gelenkriegels 20 dargestellt, dessen Berührfläche 26 mit einer Vielzahl von radial verlaufenden Stegen 38 versehen ist. Die Stege 38, die in der Art einer vergleichsweise engen Verzahnung im Randbereich der Berührfläche 26 des gezeigten Gelenkriegels 20 ausgebildet sind, können durch geeignetes Verspannen mit einem weiteren Laschenabschnitt 22 derart in Reibungseingriff mit der Oberfläche des Gegenstücks gebracht werden, dass auch für die Aufnahme von hohen Betondrücken an den zu verbindenden Schalungselementen eine biegesteife Verbindung gewährleistet werden kann.
Insbesondere wird für die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform bevorzugt, dass zwischen die miteinander zu verspannenden Laschenabschnitte 22 ein ringförmiges Zwischenstück eingepasst wird, so dass sich eine Anordnung ergibt, die der in Fig. 5 dargestellten Anordnung eines Zwischenstücks 16 ähnlich ist. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zusammen mit der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform eines Gelenkriegels 20 mit radial angeordneten Stegen 38 ein vergleichsweise weiches Zwischenstück, beispielsweise aus Aluminium zu verwenden. In diesem Fall sind die mit den Laschenabschnitten 22 in Berührung stehenden Oberflächen des Zwischenstücks glatt, und an den beiden Berührflächen 26 der Laschenabschnitte 22 sind zumindest im Bereich des Eingriffs mit dem Zwischenstück die radial verlaufenden Stege ausgebildet.
Insbesondere wird durch den Reibschluss zwischen den mit den Stegen 38 versehenen Berührflächen 26 der Laschenabschnitte 22 mit den glatten Oberflächen des Zwischenstücks eine stufenlos winkeleinstellbare Anordnung geschaffen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum biegesteifen Verbinden von zwei Schalungselementen an einer Stossstelle in einem stufenlos einstellbaren Winkel zueinander, mit: - zumindest zwei Laschenabschnitten, von denen der eine mit dem ersten Schalungsele- ment und der andere mit dem zweiten Schalungselement verbunden ist, - die an ihren Enden je eine Bohrung aufweisen, die in Verbindungsposition miteinander fluchten, und - einem Verbindungselement, - das durch die Bohrungen der Laschenabschnitte zur Bildung eines Gelenks hindurch- reicht, - wobei die Laschenabschnitte durch eine reibschlüssige Verbindung aufgrund Verspan- nens mittels des Verbindungselements in Richtung der Gelenkachse biegesteif miteinan- der verbunden werden, dadurchgekennzeichnet, dass - zumindest ein Laschenabschnitt (22) an seiner Berührfläche (26) mit mehreren,
vorzugs- weise spitzen Erhebungen und/oder einer Reibschicht (30) versehen ist, und - ein vorzugsweise ringförmiges Zwischenstück (16) zwischen den zu verbindenden La- schenabschnitten (22) vorgesehen ist.