Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei mindestens in ihren Anschlussbereichen mit einem praktisch zylindrischen Aufnahmehohlraum versehenen Konstruktionsteilen.
Es ist bekannt, zum lösbaren Verbinden von Konstruktionsteilen jeder Art, insbesondere aber von rohrförmigen Konstruktionselementen, steckbare Klemmverbindungen zu verwenden, die eine rasche Montage und Demontage von miteinander zu verbindender Teile erlauben. Insbesondere ist es bekannt, in Rohrenden einsteckbare und mittels Klemm- oder Schraubenelementen fixierbare Kupplungseinrichtungen zu verwenden, die neben ihrer Hauptaufgabe, zwei Konstruktionsteile miteinander zu verbinden, auch Zentrier- und Ausrichtfunktionen zu erfüllen vermögen.
Die wenigsten der bekannten Einrichtungen dieser Art sind jedoch geeignet, eine verdrehfeste und auf Zug belastbare Verbindung auch bei gelockerten Klemm- oder Schraubelementen sicherzustellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Kupplungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art, bei der die zu verbindenden Konstruktionsteile auch bei zufällig oder sonstwie gelockerten Klemm- oder Schraubelementen solange sicher miteinander verbunden sind, bis durch eine zusätzliche äussere Massnahme die Trennung der Teile bewirkt ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäss eine Kupplungseinrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch zwei mittels Halteelementen beweglich miteinander verbundene Andruckschienen, die je zur Hälfte ihrer Baulänge in den Aufnahmehohlraum der zu kuppelnden Konstruktionsteile eingreifen, eine die Andruckschienen in Berührung mit der Wand des Hohlraumes jedes der beiden Konstruktionsteile drängenden Spannschraube, und je ein jedem der zu kuppelnden Konstruktionsteile zugeordnetes Zentrier- und Sicherungsglied, das in eine am bezügli hen Konstruktionsteil vorgesehene Zentrierbohrung eingreift.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Teildarstellung von zwei mit iner erfindungsgemässen Kupplungseinrichtung miteinanier verbundenen Rohrkonstruktionsteilen,
Fig. 2 die Kupplungsstelle der Rohrkonstruktionsteile nach Fig. 1 im Längssehnitt, wobei ein Detail der Kupplungs einrichtung ebenfalls im Schnitt gezeigt ist, und
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-1 II in Fig. 2.
Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes wird in den Fig. 1 bis 3 eine Verbindungsstelle einer Rohrkonstruktion be ichrieben, obschon mit der erfindungsgemässen Einrichtung such andere, mit einem praktisch zylindrischen Hohlraum m Bereich der Verbindungsstelle versehene Konstruktions :eile miteinander verbunden werden können. Mit 1 ist ein rtandrohr oder eine Säule bezeichnet, auf deren oberes Ende 2 ein T-förmiges, ebenfalls aus Rohrmaterial mit glei rohem Durchmesser und gleicher Wandstärke hergestelltes Rohrkonstruktionsteil 3 aufgesetzt ist.
Das Standrohr 1 ist nit einer Anzahl unter bestimmten Winkelabständen voneininder distanzierten ersten Zentrierbohrungen 4,4' versehen, Nährend das Konstruktionsteil 3 eine einzige, im montierten 7ustand mit einer der Zentrierbohrungen 4,4' axial fluchten len zweiten Zentrierbohrung 5, und mit einem Schlitzloch 6 ur Aufnahme einer Spannschraube 7 versehen ist.
Die Konstruktionsteile 1 und 3 sind mit einem in den =ig. 2 und 3 detailliert gezeigten Kupplungs- und Zentrierglied, bestehend aus zwei Andruckschienen 11, 12, zwei Hal- elementen 13,13' und der Spannschraube 7, starr miteinan ier verbunden und im wesentlichen axial aufeinander ausgeichtet. Obschon die beiden Andruckschienen 11, 12 in Fig. 3 seide mit rechteckigem Querschnitt gezeigt sind, können unterschiedliche Querschnittsformen zur Anwendung gelangen.
Die Halteelemente 13,13' erfüllen in der gezeigten Form zwei Aufgaben: erstens halten sie die beiden Andruckschienen 11, 12 gegeneinander verschiebbar zusammen, und zweitens bilden ihre über die Brustseite der Andruckschiene 1 1 herausragenden Stifte 14,14' Zentrierelemente, die die Lage des Kupplungs- und Zentriergliedes beim Einsetzen in das Innere der Aufnahmebohrung grob festlegen. Die Bestandteile der Halteelemente 13,13' sind ein Federgehäuse 15, eine in der Bohrung 16 des Federgehäuses eingesetzte Druckfeder 17, ein unter dem Druck der Feder 17 stehender Zapfen 18, dessen äusseres Ende als Stift 14 gestaltet ist, und eine Deckelschraube 19, die in das offene Ende der Bohrung 16 des Federgehäuses 15 eingeschraubt ist.
Jedes der Federgehäuse 15 ist festsitzend in der rechtsseitigen Andruckschiene 11 so eingepresst, dass ihre Stirnseiten keinesfalls über die Brustseite der Andruckschiene 11 herausragen. Die Andruckschiene 12 besitzt zwei Bohrungen 20, in die sich die rückseitigen Enden der Federgehäuse 15 erstrecken und deren Durchmesser so gross gewählt sind, dass für die An druckschiene 12 ein lockerer Sitz auf den Federgehäusen resultiert. Die brustseitigen Enden der Bohrungen 20 sind je mit einer Ansenkung versehen, die für die Aufnahme des im Durchmesser über die Bohrung 20 herausragenden Kopfes der Deckelschraube 19 bestimmt ist. Auf diese Weise wird die Andruckschiene 12 unverlierbar, aber mit reichlich Bewegungsfreiheit mit der Andruckschiene 11 verbunden. ohne dass der Kopf der Deckelschraube 19 über die Brustseite der Andruckschiene 12 herausragt.
In der Mitte zwischen den Achsen der Stifte 14 enthält die Andruckschiene 11 eine Gewindebohrung zur Aufnahme der mit einem Innensechskant versehenen Spannschraube 7.
Die Längen der Stifte 14 und der Spannschraube 7 sind so gewählt, dass sie im montierten Zustand nicht über die Rohroberfläche hinausreichen. Um ein Auseinanderfallen der Verbindungsstelle bei unbeabsichtigter Weise gelockerter Spannschraube zu vermeiden, sind die Stifte 14 so lange, dass das Kupplungs- und Zentrierglied nicht ohne besondere Massnahmen, im vorliegenden Fall durch Zurückschieben des Zapfens 18 bzw. des Stiftes 14 in die Federgehäusebohrung, von einem der zusammengekuppelten Konstruktionsteile herausfallen oder entfernt werden kann. Es versteht sich, dass die Spannschraube 7 auch in der Andruckschiene 12 eingesetzt sein könnte, doch würde dadurch die Übersichtlichkeit bei der Montage etwas gestört, weil dann die Öffnungen für die Stifte 14,14' und die Schraube 7 nicht mehr auf der gleichen Seite der zu kuppelnden Konstruktionsteile liegen würden.
Bei der Herstellung einer Verbindung mittels der beschriebenen Kupplungseinrichtung wird das gemäss Fig. 2 zusammengebaute Kupplungs- und Zentrierglied zweckmässig zuerst in den mit einer einzigen Zentrierbohrung 5 und dem Schlitzloch 6 versehenen in Fig. 1 oberen Konstruktionsteil eingesetzt, nachdem der Stift 14' leicht zurückgeschoben wor den ist. Sobald der Stift 14' und die Schraube 7 ortsrichtig eingesetzt sind, schnappt der Stift in die Zentrierbohrung 5 ein, wodurch das Kupplungs- und Zentrierglied bereits im Konstruktionsteil 3 festgehalten ist. Alsdann wird das andere Konstruktionsteil 1, ebenfalls nach Einwärtsdrücken des Stiftes 14, über die vorstehende untere Hälfte des Kupplungsund Zentriergliedes geschoben und solange gedreht, bis der Stift 14 in die gewünschte Zentrierbohrung 4,4' (Fig. 1) einschnappt.
Die beiden Konstruktionsteile 1 und 3 sind nun bereits lose gekuppelt und können nur durch Einwärtsdrücken eines der Stifte 14,14' voneinander entfernt werden. Durch Festziehen der Spannschraube 7 werden die Andruckschienen 11 und 12 gegen die Wand der Aufnahmebohrungen gedrängt. Da unter der selbstverständlichen Voraussetzung glei cher Bohrungsdurchmesser in jedem der miteinander zu ver bindenden Konstruktionsteile im Prinzip für jede der Schienen 11 und 12 eine Dreipunktauflage beidseitig der Stossstelle 2 resultiert, ergibt sich mit sehr einfachen und anspruchslosen Mitteln eine relativ genau zentrierte Verbindung, die bei geeigneter Dimensionierung der Andruckschienen 11, 12 hinsichtlich Biegefestigkeit den Anschlussquerschnitten äquivalent gestaltet werden kann.
Die mit den beschriebenen Mitteln herstellbare Verbindung eignet sich vorzüglich für Schnellmontage von Gestellen und dergleichen aus Stahlrohren von vorzugsweise rundem Querschnitt.
The present invention relates to a coupling device for releasably connecting two structural parts provided with a practically cylindrical receiving cavity at least in their connection areas.
It is known to releasably connect structural parts of all types, but in particular tubular structural elements, to use plug-in clamp connections which allow quick assembly and disassembly of parts to be connected to one another. In particular, it is known to use coupling devices which can be plugged into pipe ends and fixed by means of clamping or screw elements and which, in addition to their main task of connecting two structural parts with one another, are also able to perform centering and alignment functions.
Very few of the known devices of this type are suitable, however, to ensure a torsion-proof connection that can withstand tensile loads even when the clamping or screw elements are loosened. The object of the present invention is therefore to create a coupling device of the type mentioned in the introduction, in which the structural parts to be connected are securely connected to one another, even if the clamping or screw elements are accidentally or otherwise loosened, until the parts are separated by an additional external measure.
To solve the problem, a coupling device is proposed according to the invention, which is characterized by two pressure rails movably connected to one another by means of holding elements, each of which engages half of their length in the receiving cavity of the structural parts to be coupled, one of the pressure rails in contact with the wall of the cavity of each of the two structural parts pushing clamping screw, and each one of the structural parts to be coupled associated centering and securing member that engages in a provided on bezügli hen structural part centering.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing. Show in it:
1 shows an isometric partial representation of two tubular construction parts connected with one another with a coupling device according to the invention,
Fig. 2 shows the coupling point of the tubular construction parts according to FIG. 1 in longitudinal section, a detail of the coupling device is also shown in section, and
FIG. 3 shows a section along line 111-1 II in FIG. 2.
To explain the subject matter of the invention, a connection point of a pipe construction is described in FIGS. 1 to 3, although the device according to the invention can be used to connect other construction parts provided with a practically cylindrical cavity in the region of the connection point. 1 with a rtandrohr or a column is referred to, on the upper end 2 of a T-shaped, also made of pipe material with the same raw diameter and the same wall thickness pipe construction part 3 is placed.
The standpipe 1 is provided with a number of first centering bores 4, 4 'spaced at certain angular distances from one another, while the structural part 3 has a single second centering boring 5, axially aligned with one of the centering bores 4, 4' in the assembled state, and with a slotted hole 6 Ur receiving a clamping screw 7 is provided.
The construction parts 1 and 3 are in the = ig. 2 and 3 shown in detail the coupling and centering member, consisting of two pressure rails 11, 12, two holding elements 13, 13 'and the clamping screw 7, rigidly connected to one another and aligned essentially axially with one another. Although the two pressure rails 11, 12 are shown in Fig. 3 with a rectangular cross section, different cross-sectional shapes can be used.
The holding elements 13,13 'fulfill two tasks in the form shown: firstly, they hold the two pressure rails 11, 12 together so that they can be displaced relative to one another, and secondly, their pins 14,14' protruding over the chest side of the pressure rail 11 form centering elements that determine the position of the Roughly define the coupling and centering link when inserting it into the interior of the mounting hole. The components of the holding elements 13,13 'are a spring housing 15, a compression spring 17 inserted in the bore 16 of the spring housing, a pin 18 which is under the pressure of the spring 17 and whose outer end is designed as a pin 14, and a cover screw 19 which is screwed into the open end of the bore 16 of the spring housing 15.
Each of the spring housings 15 is pressed tightly into the pressure rail 11 on the right-hand side in such a way that their end faces in no way protrude beyond the chest side of the pressure rail 11. The pressure rail 12 has two bores 20 into which the rear ends of the spring housing 15 extend and the diameter of which is selected to be so large that the pressure rail 12 results in a loose fit on the spring housing. The ends of the bores 20 on the chest side are each provided with a countersink, which is intended to receive the head of the cover screw 19 protruding beyond the bore 20 in diameter. In this way, the pressure rail 12 is connected to the pressure rail 11 in a captive manner, but with ample freedom of movement. without the head of the cover screw 19 protruding beyond the chest side of the pressure rail 12.
In the middle between the axes of the pins 14, the pressure rail 11 contains a threaded hole for receiving the clamping screw 7 provided with a hexagon socket.
The lengths of the pins 14 and the clamping screw 7 are chosen so that they do not extend beyond the pipe surface in the assembled state. In order to avoid the connection point falling apart if the clamping screw is unintentionally loosened, the pins 14 are so long that the coupling and centering element cannot be removed from one another without special measures, in the present case by pushing the pin 18 or pin 14 back into the spring housing bore the coupled structural parts can fall out or be removed. It goes without saying that the clamping screw 7 could also be used in the pressure rail 12, but this would somewhat disturb the clarity during assembly, because the openings for the pins 14, 14 'and the screw 7 are no longer on the same side of the construction parts to be coupled would lie.
When establishing a connection by means of the coupling device described, the coupling and centering member assembled according to FIG. 2 is expediently first inserted into the upper structural part provided with a single centering bore 5 and the slotted hole 6 in FIG. 1 after the pin 14 'was slightly pushed back that is. As soon as the pin 14 'and the screw 7 are inserted in the correct position, the pin snaps into the centering bore 5, whereby the coupling and centering member is already held in the structural part 3. The other structural part 1 is then pushed over the projecting lower half of the coupling and centering member, also after the pin 14 has been pushed in, and rotated until the pin 14 snaps into the desired centering bore 4,4 '(Fig. 1).
The two structural parts 1 and 3 are now loosely coupled and can only be removed from one another by pressing one of the pins 14, 14 'inward. By tightening the clamping screw 7, the pressure rails 11 and 12 are pressed against the wall of the receiving bores. Since, under the self-evident prerequisite, the same bore diameter in each of the construction parts to be connected to each other, in principle for each of the rails 11 and 12, a three-point support on both sides of the joint 2 results, a relatively precisely centered connection results with very simple and undemanding means Dimensioning of the pressure rails 11, 12 in terms of flexural strength can be designed equivalent to the connection cross-sections.
The connection that can be established with the means described is particularly suitable for the rapid assembly of frames and the like made of steel tubes, preferably of round cross-section.