-
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Verbinden eines Rohres mit einem weiteren
Element, insbesondere einem Rohr, und werden derartige sich kreuzende Rohre
unter einem rechten Winkel miteinander verbunden, so handelt es sich um eine
Normalkupplung.
-
Derartige Klemmkupplungen dienen im Gerüstbau zur schnell auf- und abbaubaren
kraftschlüssigen Verbindung von Rohren, insbesondere Stahlrohren. Die
Klemmkupplungen bestehen in der Regel aus einem sogenannten Sattelstück, mit dessen
Hilfe beispielsweise das Querrohr am Standrohr aufgesattelt wird und zwei an jeweils
einer Seite der Sattelstücke verschwenkbar angeschlossenen Schließbügeln, die je
ein Rohr umfassen. Der Verschluss des jeweiligen Schließbügels mit dem
Sattelstück erfolgt in bekannter Weise über eine Hammerkopfschraube oder eine
Keilverbindung.
-
Wird zur Verbindung von sich kreuzenden Gerüstrohren eine Normalkupplung
verwendet, so werden die zu verbindenden rechtwinklig zueinander ausgerichteten
Gerüstrohre jeweils in die Ausnehmung einer Sattelstückhälfte gelegt, und der
jeweilige Schließbügel wird um das jeweilige Gerüstrohr geklappt. Eine
Hammerkopfschraube, die mit ihrem Kopf am Sattelstück drehbar befestigt ist, wird mit ihrem
freien Ende in eine Gabelöffnung am freien Ende des Schließbügels geklappt oder
eingeführt und anschließend wird die Mutter auf die Hammerkopfschraube so weit
aufgeschraubt, bis das jeweilige Gerüstrohr fest in der Normalkupplung gehalten ist.
-
Solche Gerüstkupplungen üblicher Bauart sind vor allem auf Erzielung von
Rutschlasten in Längsrichtung der Rohre hin optimiert. Gerüstkupplungen sollten aber auch
im ausreichenden Maß alle auf eine Kupplung wirkenden Schnittgrößen übertragen
können. Die bekannten Gerüstkupplungen können die an einer Kupplung wirkenden
Kräfte und Momente nur in begrenztem Umfang aufnehmen, weil diesen
Gerüstkupplungen konstruktiv bedingt Grenzen gesetzt sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Klemmkupplung mit
erhöhten Trageigenschaften zu schaffen, die sowohl die Verbindung eines Rohres mit
einem anderen Bauteil als auch die Verbindung von zwei Rohren ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass am Sattelstück beiden
Ends jeweils eine erste und zweite Schellenhälfte angelenkt ist, deren freie
Endbereiche über ein Verschlusselement, wie Schraube oder Keil, miteinander
verbindbar sind.
-
Die erfindungsgemäße Klemmkupplung hat damit den wesentlichen Vorteil, dass
durch die Anbringung von zwei Schellenhälften eine etwa gleichmäßige
Beanspruchung der Kupplung durch auf sie wirkende Kräfte und Momente erreicht wird.
Das zu fassende Rohr wird, über den Umfang des Rohres gesehen, gleichmäßiger
gespannt gefasst, wodurch eine steifere Verbindung mit größerer Tragfähigkeit
geschaffen wird.
-
Alle im Raum wirkenden Kräfte Fx, Fy, Fz, sowie das Biegemoment Mz und die
Torsionsmomente Mx, My können von der erfindungsgemäßen Klemmkupplung als
Halbkupplung verbessert aufgenommen werden und je nach Kupplungsart auf eine
andere Kupplungshälfte oder ein anderes Bauteil übertragen werden.
-
Die Drehwinkelsteifigkeit bei Normalkupplungen wird mit der erfindungsgemäßen
Klemmkupplung erheblich verbessert, weil eine einseitige Beanspruchung der bei
bekannten Kupplungen vorgesehenen Hammerkopfschraube (Keil) nicht gegeben ist.
Bei bekannten Kupplungen kann die Hammerkopfschraube so stark auf Biegung
beansprucht werden, dass Materialfließvorgänge in der Schraube die Vorspannung,
die zur Erzielung einer ausreichenden Rutschlast benötigt wird, kompensiert werden
kann. Die an bekannten Kupplungen mit einseitiger Hammerkopfschraube
auftretenden Torsionsmomente Mx, My bewirken ein unterschiedliches Tragverhalten
in positiver und negativer Beanspruchungsrichtung. Mit der erfindungsgemäßen
Kupplung wird dieses unterschiedliche Tragverhalten vermieden.
-
Eine erfindungsgemäße Normalkupplung kann zwei Rohre besonders stabil
verbinden und ist auch für Einsätze geeignet, bei denen die bisher in der Normung
festgelegten Belastungswerte der Klassen A und B überschritten werden. Bei der
Normalkupplung als bevorzugter Ausführungsform besteht das Sattelstück aus einer
ersten Sattelstückhälfte und einer zweiten Sattelstückhälfte, die zur Aufnahme jeweils
eines Rohres ausgeformt sind, und an jeder Sattelstückhälfte ist eine erste und
zweite Schellenstückhälfte angelenkt. Mit dieser Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Klemmkupplung lassen sich auch Stoßkupplungen und Parallelkupplungen
herstellen, die auch die besseren Trageigenschaften aufweisen. Die
Anlenkungspunkte für die Schellenstückhälften an den Sattelstückhälften sind bevorzugt
spiegelsymmetrisch angebracht.
-
Sind in einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Klemmkupplung die Sattelstückhälften drehbar miteinander verbunden, so können
erfindungsgemäße Vorteile auch auf eine Drehkupplung übertragen werden.
-
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klemmkupplung
umgreifen das Sattelstück oder die Sattelstückhälften ein zu umfassendes Rohr oder
zu umfassende Rohre über den halben Rohrumfang des oder der Rohre. Dies hat
den Vorteil, dass mit dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung die
Tragfähigkeit der geschaffenen Verbindung noch weiter erhöht werden kann. Die auf
die Kupplung wirkenden Kräfte und Momente werden gleichmäßiger in die Kupplung
eingeleitet.
-
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kupplung sind mit einem Rohr in
Verbindung kommende Kontaktflächen des Sattelstücks oder der Sattelstückhälften
oder der Schellenhälften ausgerundet. Dies hat den Vorteil, dass mit der
erfindungsgemäßen Kupplungsausgestaltung das Rohr besonders gleichmäßig, über den
Umfang eines zu haltenden Rohres gesehen, gehalten werden kann.
-
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung sind auf den
zum haltenden Rohr hinweisenden Flächen des Sattelstücks, der Sattelstückhälften
und/oder der Schellenhälften, in Umfangsrichtung gesehen, begrenzte
Kontaktflächenabschnitte, insbesondere drei Kontaktflächenabschnitte, vorgesehen, wobei
die Summe der Länge der Kontaktflächenabschnitte, als Abwicklung gesehen,
kleiner ist als die Länge des als Abwicklung gesehenen Rohrumfangs. Dies hat den
Vorteil, dass ein definierter Kraftfluss in der Verbindung zwischen Rohr und Kupplung
gegeben ist.
-
Sind die zu einem haltenden Rohr hinweisenden Flächen des Sattelstücks, der
Sattelstückhälften und/oder der Schellenhälften aufgerauht, so verbessert dies
zusätzlich die Haftung zwischen Rohr und Kupplung, so dass die erfindungsgemäße
Kupplung erhöhte Rutschlasten aufnehmen kann.
-
Werden bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung die
ersten und/oder zweiten Schellenhälften so ausgebildet, dass sie über die Anlenkung
am Sattelstück oder den Sattelstückhälften vorstehen und im geöffneten Zustand der
Kupplung in die Sattelstückhälften bzw. in das Sattelstück hineinragen, so können
mit dieser Kupplung zu haltende Gerüstrohre besonders vereinfacht montiert werden.
Werden bei einer derartigen Ausgestaltung der Kupplung Gerüstrohre in die
Kupplung eingelegt, so verschwenken die Schellenhälften aufeinander zu und umgreifen
das zu haltende Gerüstrohr, so dass die Schellenhälften nur noch über das
vorhandene Verschlusselement miteinander verspannt werden müssen.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der beigefügten Figuren der
Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter
aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen
miteinander verwendet werden. Die in den Figuren beschriebenen
Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben
vielmehr beispielhaften Charakter.
-
Es zeigt:
-
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gerüstkupplung, wie sie als Normalkupplung
ausgebildet ist;
-
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Klemmkupplung, wie sie als Halbkupplung
ausgebildet ist;
-
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Klemmkupplung mit verlängerten
Schellenhälften im Sattelstückbereich;
-
Fig. 4 die an einer Klemmverbindung von zwei Rohren auftretenden Kräfte
und Momente.
-
Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen die erfindungsgemäßen
Klemmkupplungen stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Mit den
erfindungsgemäßen Klemmkupplungen können beliebige Gerüstrohre, wie
Standrohre, Querrohre und auch beliebig im Raum ausgerichtete Rohre mit erhöhter
Tragfähigkeit gehalten werden.
-
Fig. 1 zeigt eine Normalkupplung 10, die erfindungsgemäß aus einer ersten
Sattelstückhälfte 11 und einer zweiten Sattelstückhälfte 12 sowie aus daran
angelenkten ersten Schellenhälften 13 und zweiten Schellenhälften 14 besteht. Im
Endbereich der vier Schellenhälften 12, 13 sind Ausnehmungen 15 vorgesehen, in die
eine Hammerkopfschraube 16 eingelegt werden kann. Über eine Mutter 17 können
die ersten Schellenhälften 13 mit den zweiten Schellenhälften 14 zusammengehalten
werden, indem die Schellenhälften 13, 14 miteinander verschraubt werden.
-
Innerhalb der Normalkupplung 10 werden von der ersten Sattelstückhälfte 11 und der
zweiten Sattelstückhälfte 12 sowie von den jeweiligen ersten Schellenhälften 13 und
zweiten Schellenhälften 14 Gerüstrohre 18, 19 umfasst, die in der
Normalkupplung 10 sowohl rutschfest wie biegesteif gehalten werden.
-
Die ersten Schellenhälften 13 und die zweiten Schellenhälften 14 werden über
Anlenkungen 20 verschwenkbar an der ersten Sattelstückhälfte 11 und an der
zweiten Sattelstückhälfte 12 gehalten. Konstruktiv können die Anlenkungen so mit einem
Scharnierbolzen 21 oder über eine Nietverbindung verwirklicht werden. Über die
Anlenkungen 20 lassen sich die ersten und zweiten Schellenhälften 13, 14 in
Pfeilrichtungen 22, 23 verschwenken.
-
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Halbkupplung 30 mit einem Sattelstück 31, das
an einem beliebigen Bauelement 32 über Verschweißungspunkte 32' befestigt ist. An
dem Sattelstück 31 sind eine erste Schellenhälfte 33 und eine zweite
Schellenhälfte 34 angelenkt. Im Freien-Endbereich der Schellenhälfte 33, 34 sind
Ausnehmungen 35 ausgebildet. In diese Ausnehmungen 35 kann eine in der Figur nicht gezeigte
Hammerkopfschraube zum Verschließen und Verspannen der Schellenhälften 33, 34
an einem Gerüstrohr 38 eingelegt werden. Über Anlenkungen 40 lassen sich die
erste Schellenhälfte 33 und die zweite Schellenhälfte 34 in Pfeilrichtungen 42, 43
verschwenken.
-
Auf der Innenseite des Sattelstücks 31 und auf den Innenseiten der ersten
Schellenhälfte 33 und der zweiten Schellenhälfte 34 sind zum Gerüstrohr 38 hin gerichtet
Kontaktflächenabschnitte 44, 45, 46 ausgebildet, die bei einem Verschließen der
Kupplung formschlüssig an der Außenumfangfläche des Gerüstrohres 38 anliegen.
Wird das Gerüstrohr 38 in die Halbkupplung 30 über das in der Figur nicht gezeigte
Verschlusselement eingespannt, so ist über die definierten Kontaktflächenabschnitte
44, 45, 46 eine gezielte Kraftübertragung, d. h. ein bestimmter Kraftfluss gewährleistet,
der sicherstellt, dass das Gerüstrohr 38 besonders rutschfest und biegesteif in der
Halbkupplung 30 gehalten ist. Es versteht sich, dass die in der Figur gezeigten
Kraftflächenabschnitte 44, 45, 46 auch an jeder anderen erfindungsgemäßen
Klemmkupplung ausgebildet sein können.
-
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung einer erfindungsgemäßen Halbkupplung 50 mit
einem Sattelstück 51, das an einem beliebigen Bauelement 52 über
Verschweißungspunkte 52' befestigt ist. Eine erste Schellenhälfte 53 und eine zweite
Schellenhälfte 54 sind an dem Sattelstück 51 angelenkt. In den freien von dem Sattelstück 51
wegweisenden Endbereichen der ersten und zweiten Schellenhälften 53, 54 sind
Ausnehmungen zum Einfügen einer nicht gezeigten Hammerkopfschraube
vorgesehen.
-
In die Halbkupplung 50 kann ein Gerüstrohr 58 in Pfeilrichtung 59 eingelegt werden.
Die erste und zweite Schellenhälfte 53, 54 sind über Anlenkungen 60 an dem
Sattelstück 51 befestigt und lassen sich über die Anlenkungen so in
Pfeilrichtungen 62 und 63 verschwenken.
-
Wird ein Gerüstrohr 58 in die Halbkupplung 50 eingelegt, so drückt die
Außenoberfläche des Gerüstrohres 58 auf Vorsprünge 64, 65 der ersten und zweiten
Schellenhälften 53, 54, und die erste und die zweite Schellenhälfte 53, 54 klappen
aufeinander zu und umschließen das Gerüstrohr 58. Mit dieser Ausgestaltung der ersten und
zweiten Schellenhälfte 53, 54 wird eine Montagevereinfachung erreicht. Die in der
Fig. 3 gezeigten Vorsprünge 64, 65 können auch an den Kupplungen, wie sie in den
Fig. 1 und 2 gezeigt sind, verwirklicht sein und an weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klemmkupplung.
-
Fig. 4 zeigt die an der erfindungsgemäßen Klemmkupplung auftretenden Kräfte und
Momente an einer stark schematisierten Verbindungsdarstellung von zwei Rohren,
die über einem Block 70 rechtwinklig verlaufend miteinander verbunden sind, der in
dieser Figur die Klemmverbindung verkörpert.
-
Das horizontal geführte Gerüstrohr 71 muss gegen eine Kraft Fx und ein
Torsionsmoment Mx abgesichert werden und das vertikal geführte Gerüstrohr 72gegen eine Kraft Fy und ein Torsionsmoment My. Zusätzlich ist an der Verbindung
durch den Block 70 noch die Kraft Fz und das Biegemoment Mz zu beachten.
-
Mit der erfindungsgemäßen Klemmkupplung, vorzugsweise einer Normalkupplung,
lassen sich alle in der Fig. 4 dargestellten Kräfte und Momente verbessert
aufnehmen, und es ergibt sich für die erfindungsgemäße Klemmkupplung eine
erhöhte Trageigenschaft, aus der eine erhöhte Sicherheit resultiert.
-
Eine Klemmkupplung 10 für insbesondere Gerüstrohre 18, 19 ist aus
Sattelstückhälften 11, 12 gebildet, an deren Enden jeweils Schellenhälften 13, 14 über die
Anlenkungen 20 schwenkbar befestigt sind. Über die bevorzugt symmetrisch zueinander
ausgebildeten Anlenkungen 20 lassen sich Gerüstrohre 18, 19 besonders rutschfest
und biegesteif halten. Die erfindungsgemäße Klemmkupplung 10 weist erhöhte
Trageigenschaften auf.