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Die Erfindung betrifft ein Kopfstück zum stirnseitigen Aufsetzen auf eine Baustütze sowie ein Set mit dem Kopfstück und einer Baustütze und ein Verfahren.
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Baustützen oder Vertikalrohre, insbesondere höhenverstellbare sogenannte „teleskopierbare Vertikalrohre”, werden zum Aufstellen von Deckenschalungen, Traggerüsten oder Gerüsten verwendet. Vertikalrohre werden z. B. für Schalungen, als Gerüstrohr als Teil eines sogenannten Modulgerüstes (räumliches Tragwerk) oder als Bestandteil eines Vertikalrahmens im Fassadengerüstbau eingesetzt. Unabhängig vom Einsatzzweck können diese höhenverstellbar sein. Im Gerüstbau ist es oftmals nötig, die einzelnen Vertikalrohre oder damit gebildeten Vertikalrahmen an den Verlauf des Untergrundes, zum Beispiel an einen schrägen Boden oder Treppenstufen, anzupassen. Bei Deckenschalungen müssen die Baustützen eine vorherbestimmte definierte Höhe einnehmen. Daher weisen die teleskopierbaren Vertikalrohre ein äußeres Rohr und ein inneres Rohr auf, das zur Längen- bzw. Höheneinstellung im Außenrohr verschiebbar und fixierbar und somit teleskopierbar ist. Diese Höheneinstellung kann durch Verschieben des Innenrohrs in Stufen oder stufenlos erfolgen, zum Beispiel durch in Durchgangsbohrungen eingesteckte Zapfen oder Gewinde.
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Baustützen weisen zur Vergrößerung der Aufstandsfläche stirnseitig eine Kopf- oder Fußplatte an einem oder den beiden freien Enden auf. Diese dient der Vergrößerung der Aufstandsfläche, so dass sich ein geringerer Kontaktdruck gegenüber der Gegenfläche, zum Beispiel ein Fußboden, eine Decke oder eine Wand, ergibt. Ohne Fußplatte würde sich das Vertikalrohr gegebenenfalls in den Untergrund hinein drücken bzw. es könnten sich unter Last Setzbewegungen ergeben. Die Kopfplatte kann unmittelbar eine Last tragen und/oder mit dieser beispielsweise durch Schrauben, Nägel verbunden sein.
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Die Kopfplatte kann aber auch ein sogenanntes Kopfstück, z. B. Fallkopf oder Gabelkopf, tragen. Dieses ermöglicht eine bestimmte Lasteinleitung einer Last, z. B. Schalung, in die Baustütze. Die Kopfstütze wird oben stirnseitig auf die Baustütze aufgesetzt, wobei das Kopfstück oben eine besonders geformte Anschlussvorrichtung zum Tragen der oben aufliegenden Last und unten ein sich nach unten erstreckendes Innenrohr zum Einführen in das Rohr der Baustütze umfasst. Gegebenenfalls liegt das Kopfstück über geeignete Flächen auf der Kopfplatte auf, so dass über die Kopfplatte die Vertikallasten in die Baustütze eingeleitet werden. Wegen der baustellentypischen Umweltbedingungen ist stets mit Steinchen, Anhaftungen, Sand, etc. zu rechnen, weshalb die Verbindung Kopfstück-Baustütze stark spielbehaftet ist. Daraus ergibt sich, dass die Verbindung nicht genau definiert ist, z. B. kann das Innenrohr schräg oder außermittig zum Baustützenrohr liegen. Die Lasteinleitung ist daher undefiniert und die berechnete Statik der Baustütze gilt nicht mehr. Daher muss eine solche Verbindung überdimensioniert, also unnötig aufwendig, ausgelegt werden.
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Es sind zwar Fixierungsmittel, z. B. durch fluchtende Durchgangsbohrungen gesteckte Bolzen, bekannt, Diesen sollen lediglich ein Herausfallen des Kopfstücks verhindern. Das Kopfstück hat aber Spiel in X-, Y- und Z-Richtung. Die Fixierungsmittel verbinden also formschlüssig, aber aus den oben genannten Gründen, stark spielbehaftet das Innenrohr der Kopfstütze im Rohr der Baustütze. Die Lasteinleitung bleibt aber undefiniert.
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Es ist ferner bekannt zur definierten Lasteinleitung die Kopfstütze mit der Kopfplatte zu verschrauben, was jedoch sehr arbeitsaufwendig ist, insbesondere unter schmutzbelasteten Baustellenbedingungen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Kopfstück zum stirnseitigen Aufsetzen auf eine Baustütze sowie ein Set mit dem Kopfstück und einer Baustütze sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kopfstück zum stirnseitigen Aufsetzen auf eine Baustütze bzw. ein Set mit dem Kopfstück und einer Baustütze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 8 sowie ein Verfahren nach Anspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Kopfstück zum stirnseitigen Aufsetzen auf eine Baustütze mit einem Rohr, umfasst zunächst oben eine Anschlussvorrichtung zum Tragen einer oben aufliegenden Last. Dies ist eine Art Übergangsstück, welches an die jeweilige Last, z. B. Schalungsträger oder Tragbalken, angepasst ist. Unterhalb der Anschlussvorrichtung erstreckt sich nach unten ein Innenrohr zum Einführen in das Rohr der Baustütze. Dies ermöglicht ein Einsetzen des Kopfstücks in den oberen Teil der Baustütze. Das Innenrohr kann auch sehr lang als Ausrichthilfe ausgebildet sein, damit eine Schrägstellung verhindert wird. Ferner sind am Kopfstück Fixierungsmittel, z. B. im Form einer Durchgangsbohrung im Innenrohr des Kopfstücks, zum formschlüssigen spielbehafteten Verbinden des Innenrohrs im Rohr der Baustütze vorgesehen. Zusammen mit einem Bolzen kann damit eine Fixierung bewirkt werden. Die Fixierung kann aber auch über umlaufende Nuten im Innenrohr oder dergleichen erfolgen. Diese Merkmalskombination ist aus dem Stand der Technik bekannt und die Fixierung schafft lediglich eine spielbehaftete Verbindung mit undefinierter Lasteinleitung. Ein Innenrohr ist hier funktionell zu verstehen: Es dient der Zentrierung und zumindest teilweiser Fixierung der Kopfstückes in einigen Richtungen. Es kann daher auch eine andere Geometrie, z. B. Rechteckprofil oder Achtkantprofil aufweisen oder ein massives Vollprofil sein. Ferner fällt ausdrücklich unter die Erfindung die Umkehrung, d. h. das Kopfstück kann auch ein Rohr mit einem größeren Durchmesser als das Rohr der Baustütze aufweisen und kappenartig auf die Baustütze aufgesetzt werden.
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Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass diese definierte Lasteinleitung einfach dadurch bewirkt werden kann, dass am Kopfstück Klemmmittel zum spielfreien Vorspannen des mittels der Fixierungsmittel verbundenen Kopfstücks und Baustütze vorgesehen sind. Dadurch wird die spielbehaftete Verbindung unter eine Vorspannung, d. h. eine Eigenspannung, die unabhängig von externen Lasten im System Kopfstück-Baustute vorliegt, gesetzt. Klemmmittel sind alle Maßnahmen, durch die ein Vorspannen bewirkt werden kann, z. B. Gewinde oder Keile. Keile könnten z. B. von der Seite zwischen Kopfplatte und eine entsprechende Gegenfläche am Kopfstück getrieben werden. Das Vorspannen kann sowohl durch Auseinanderziehen der Komponenten (Druck auf Fixierung), wie im Ausführungsbeispiel beschrieben, als auch durch Zusammenpressen (Zug an Fixierung) erfolgen. Aus Lastgründen ist das Auseinanderziehen bevorzugt. Das Innenrohr kann nunmehr kürzer sein; trotzdem wird eine Schrägstellung verhindert.
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Aus dem Stand der Technik, wie z. B. in 2b erläutert, sind teleskopierbare Baustützen bekannt, bei denen zur Höheneinstellung zunächst ein grobes Verstellen der Länge in Stufen erfolgen kann durch in fluchtende Durchgangsbohrungen durch das innere und äußere Rohr eingesteckte Zapfen. Damit ist eine Grobeinstellung erfolgt. Zur Feineinstellung ist eine stufenlose Verstellung mittels Gewinde vorgesehen. Der Fachmann kannte bislang bei Baustützen ein Gewinde nur zur Längenverstellung, nicht aber zur Vorspannung, obwohl Gewinde und Bolzenverbindungen seit ca. 50 Jahren an Baustützen vorhanden sind.
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Vorzugsweise ist als Klemmmittel eine Gewindemutter vorgesehen, die entlang des zumindest abschnittsweise als Gewindespindel ausgebildeten Innenrohrs in seiner axialer Richtung schraubbar ist. Der Aufbau ist einfach, insbesondere da baustellengeeignete Gewindespindeln und Muttern standardisiert verfügbar sind. Dabei sind Gewindemutter, Gewindesspindel und die Fixierungsmittel derart auszubilden und anzuordnen, dass das Vorspannen möglich ist.
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Vorzugsweise weist die Gewindemutter eine untere Platte auf, die sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Innenrohr erstreckt, die als Gegenlager zur Kopfplatte dient. Ein definiertes Aufsetzen wird dann erleichtert, wenn die untere Platte definierte Kontaktflächen oder -stege aufweist zum Aufsetzten auf der Kopfplatte. Dies kann insbesondere ein umlaufender, gegebenenfalls nur abschnittsweise umlaufender, nach unten weisender Ringsteg sein. Vorzugsweise weist die Gewindemutter von der Längsachse wegweisende Griffstücke auf, die derart sind, dass ein Vorspannen ohne Werkzeug möglich ist. Die Handhabung wird erleichtert und es muss kein Werkzeug vorgehalten werden.
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Vorzugsweise ist als Fixierungsmittel eine Durchgangsbohrung im Innenrohr vorgesehen, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie mit einer entsprechenden Durchgangsbohrung im Rohr der Baustütze beim Einsetzen des Koptstückes in das Rohr in Fluchtung gebracht werden kann, Die einfachen Maßnahmen erlauben eine spielbehaftete Fixierung und verwendet im Bau bewährte Verbindungstechniken.
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Vorzugsweise ist eine Führung, z. B. eine in axialer Richtung verlaufende Nut-Feder Geometrie, vorgesehen, welche eine bestimmte Orientierung des Innenrohrs relativ zum Rohr beim Einführen des Innenrohrs in das Rohr erfordert, Es handelt sich um eine Verdrehsicherung, damit ohne manuelles Drehen sichergestellt ist, dass die Durchgangsbohrungen fluchten.
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Vorzugsweise ist die Anschlussvorrichtung am Kopfstück derart ausgebildet, dass Träger, Profile oder Aufnahmeteile für Systemkomponenten daran angebracht oder befestigt werden können, um baukastenartig eine schnelle Montage zu ermöglichen, Die Montage kann reines Auflegen oder auch Befestigen, z. B. durch Verschrauben, Festbinden, etc. umfassen.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Set bereitgestellt mit aufeinander abgestimmten Komponenten, umfassend das oben beschriebene Kopfstück, eine daran angepasste Baustütze mit einer Durchgangsbohrung, die mit der Durchgangsbohrung im Innenrohr in Fluchtung bringbar ist und einem Bolzen, der durch die fluchtenden Durchgangsbohrungen unter Spiel zur Fixierung einführbar ist. Zu Erleichterung der Handhabbarkeit auf Baustellen bei ausreichender Funktion sind vorzugsweise die verbundenen Bauteile in axialer Richtung verschiebbar, insbesondere um 1–5 mm, vorzugsweise 2–4 mm. Zum gleichen Zweck werden vorzugsweise die folgenden Werte vorgeschlagen: Der Außendurchmesser des Innenrohrs beträgt 25–99 mm; der Innendurchmesser des Rohrs beträgt 30–100 mm und/oder die Differenz zwischen Außendurchmesser des Innenrohrs und Innendurchmesser des Rohrs beträgt 1–5 mm, vorzugsweise 2–4 mm.
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Vorzugsweise ist die Baustütze als teleskopierbares Vertikalrohr ausgebildet, mit einer stirnseitigen Kopf- und/oder Fußplatte an einem oder an beiden freien Enden, wobei die Kopf- und/oder Fußplatte eine Aufstandsfläche zum Abstützen der Vertikalstütze gegen Gegenflächen, insbesondere ein Boden, Decke oder Wand, aufweist. Diese Komponenten sind in großer Anzahl und Variationen verfügbar und bewährt. Es kann zur Verwirklichung der Erfindung daher auf Standardbauteile zurückgegriffen werden. Es muss lediglich das erfindungsgemäße Kopfstück daran angepasst werden.
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Dabei kann gegebenenfalls die Kopfplatte der Baustütze als Gegenlager für die Gewindemutter beim Vorspannen ausgebildet sein.
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Ein teleskopierbares Vertikalrohr weist vorzugsweise ein äußeres Rohr und ein darin zur Längen- bzw. Höheneinstellung verschiebbares inneres Rohr auf, wobei das innere Rohr in verschiedenen Positionen in Stufen und/oder stufenlos verschiebbar und fixierbar und somit teleskopierbar ist. Diese Höheneinstellung kann durch Verschieben des inneren Rohrs in Stufen erfolgen, zum Beispiel durch in Durchgangsbohrungen eingesteckte Zapfen. Die Höheneinstellung und -fixierung kann auch stufenlos erfolgen, zum Beispiel dadurch, dass das innere Rohr ein Außengewinde aufweist, welches in einem entsprechenden Gegengewinde oder Mutter schraubbar geführt ist, wobei sich das Gegengewinde bzw. die Mutter gegen das äußere Rohr abstützt. Das Innere Rohr kann daher lose in das Vertikalrohr eingeschoben sein und mit weiteren Bauteilen, wie eine Gewindefußplatte, zusammenhängen. Ein Vertikalrohr kann auch horizontal verbaut werden, z. B. zwischen Wänden bzw. Schalwänden, was auch unter den Sinn der Erfindung fällt, Jegliche Baustütze, insbesondere eine teleskopierbare, fällt hier unter den Begriff „Vertikalrohr”. Dabei kann das oben genannte „Rohr” der Baustütze durch das äußere oder innere Rohr gebildet werden. Die Stütze kann auch umgekehrt aufgebaut werden.
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Falls eine Spindel als inneres Rohr zum Einsatz kommt, kann diese gegebenenfalls nur lose in das äußere Rohr ausreichend tief eingesteckt werden, so dass das Vertikalrohr in axialer Richtung nur Druckkräfte aufnehmen kann. Die Druckkräfte werden von einer auf die Spindel aufgeschraubten Mutter oder ganz allgemein einem Gegengewinde aufgenommen, die sich wiederum gegen die Öffnung des äußeren Rohrs oder allgemein gegen das äußere Rohr abstützt. Ferner ist die Spindel und Mutter so auszulegen, dass auch beim maximalen Herausdrehen der Spindel diese hinreichend im äußere Rohr geführt ist. Die Mutter verfügt vorzugsweise Flügel zum Verdrehen ohne Werkzeug. Die Spindel kann am oberen bzw. unteren Ende des Vertikalrohres eingesteckt sein und somit eine Kopf- oder Fußspindel bilden. Derartige Spindeln umfassen vorzugsweise eine Kopf- oder Fußplatte, ein Gewinderohr und eine Spindelmutter. Diese Gewinde-Spindeln werden z. B. auch in Modulgerüstvertikalstiele oder vertikale Rohre eines Fassaden- oder Traggerüstes eingesteckt.
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Vorzugsweise ist das Vertikalrohr Bestandteil eines Baugerüsts, z. B. als Gerüstrohr oder als die beiden Vertikalpfosten in einem Gerüstrahmen. Bei einem Gerüstrahmen sind zwei parallel angeordnete Vertikalrohre im unteren und oberen Bereich des Außenrohrs durch Horizontalträger miteinander verbunden, um einen Rahmen zu bilden. Sogenannte Modulgerüste werden vorzugsweise mittels vorgefertigter Systembauteile verbunden und weisen entsprechende Anschlussmöglichkeiten auf. Dies kann beispielsweise ein System mit Anschlusstellern am Vertikalstiel und Keilköpfen an den Riegeln und Diagonalen zum Einhängen in die Teller sein. Alternativ kann dies ein System mit vorgefertigten Rahmen sein, die mittels Riegeln und Diagonalen verbunden und ausgesteift werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend zu verstehen und haben beispielhaften Charakter. Dabei zeigen:
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1a–d: das Fixieren und Vorspannen des erfindungsgemäßen Kopfstückes auf einer Baustütze in der Seitenansicht; und
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2a, 2b: je ein teleskopierbares Vertikalrohr in perspektivischer Ansicht;
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1a–d zeigen in dieser Reihenfolge das Einstecken, Positionieren, Fixieren und Vorspannen des erfindungsgemäßen Kopfstückes 5 auf einer Baustütze 1.
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Beginnend mit 1a weist die Baustütze 1 ein oben offenes, zugängliches Rohr 3 mit einer plattenartigen Kopfplatte 4 auf. Das Kopfstück 5 hat oben eine lediglich symbolhaft dargestellte Anschlussvorrichtung 52 zum Tragen einer oben aufliegenden Last. Nach unten hin erstreckt sich davon ausgehend ein Innenrohr 51 zum Einführen in das Rohr 3 der Baustütze 1. Das Innenrohr 51 ist vorliegend, aber nicht zwingend, über seine ganze Länge mit einem Außengewinde 53 versehen und bildet somit eine Gewindespindel. Auf diese ist eine Gewindemutter 7 aufgeschraubt, die somit in axialer Richtung nach oben und unten geschraubt werden kann. Griffe 72 an der Mutter 7 erleichtern das Drehen von Hand. Die Unterkante der Mutter wird durch eine untere Platte 71 gebildet, die vorliegend einen umlaufenden nach unten weisenden Steg 74 zum Herstellen einer definierten Kontaktfläche mit der Kopfplatte 4 der Baustütze 1 aufweist. Das Innenrohr 51 weist eine Durchgangsbohrung 6 auf, die in Deckung mit einer passenden Bohrung 61 in der Baustütze 1 gebracht werden kann. Zunächst wird das Innenrohr 51 von oben in das Rohr 3 der Baustütze eingeschoben.
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1b zeigt das bereits aufgesetzte Kopfstück 5, welches manuell so gehalten wird, dass die beiden Durchgangsbohrungen 6, 61 fluchten. Dabei kann natürlich auch die Gewindemutter 7 absichtlich derart verdreht worden sein, dass die untere Platte 71 auf der Kopfplatte 4 aufliegt. Gegebenenfalls ist sogar die Mutter 7 noch vom letzten Einsatz an der richtigen Position.
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Sodann kann, wie in 1c dargestellt, ein Bolzen 8 durch die fluchtenden Bohrungen 6, 61 gesteckt werden. Vorliegend ist ein „T-Bolzen” mit einem Halteclip als Verliersicherung dargestellt, der um das Rohr 3 einschnappen kann. Wegen des beabsichtigten Spiels zwischen Bolzen 8 und den Bohrungen 6, 61 sowie zwischen Innenrohr 51 und Rohr 3 der Baustütze ergibt sich eine Beweglichkeit der Bauteile zueinander.
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Diese erlaubt beim Vorspannen der Bauteile, wie in 1d dargestellt, einen optimalen Sitz der unteren Platte 71 der Mutter 7 auf der Kopfplatte 4 der Baustütze 1. Das Vorspannen erfolgt durch Herunterschrauben der Mutter 7, damit sich die untere Platte 71 der Mutter 7 auf der Kopfplatte 4 abstützt. Die Griffe 72 an der Mutter erleichtern die werkzeuglose Handhabung. Dabei wird unter Ausschaltung des vertikalen Spiels eine definierte Verbindung und somit definierte Krafteinleitung der äußeren Lasten von dem Kopfstück 5 in die Baustütze 1 realisiert.
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Die Baustütze 1 kann starr oder teleskopierbar sein.
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2a zeigt ergänzend ein teleskopierbares Vertikalrohr 1 mit einem kreisrunden äußeren Rohr 2 und einem darin verschiebbar geführten kreisrunden inneren Rohr 3, welches hier als Spindel mit Gewinde ausgebildet ist. Die Spindel 3 ist somit in das äußere Rohr 2 einsteckbar und der Höhenausgleich kann stufenlos erfolgen, wobei das Gewinde durch ein entsprechend geformtes Gegengewindestück in Form einer von Hand verdrehbaren Mutter 21 am Kopf des äußeren Rohrs 2 gegen dasselbe abgestützt wird. Das äußere Rohr 2 trägt also die Mutter 21 mit der darin eingeschraubten Spindel 3.
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Die Spindel 3, die hier nur als ein Beispiel für ein inneres Rohr eines teleskopierbaren Vertikalrohrs dient, weist an ihrem freien – hier oberen – Ende 31 eine im Wesentlichen quadratische Kopfplatte 4 auf – hier mit abgerundeten Ecken. Das Gleiche gilt für das untere freie Ende 41 des äußeren Rohrs 2. Die Baustütze 1 kann auch umgekehrt herum stehend, z. B. als Gerüstfuß auf unebenem Untergrund eingebaut werden.
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2b zeigt eine andere Ausgestaltung der Baustütze 1, die sich nur in dem Befestigungsprinzip 21 von 1a unterscheidet. Diese Höheneinstellung kann durch Verschieben des inneren Rohrs in Stufen erfolgen durch in fluchtende Durchgangsbohrungen durch das innere und äußere Rohr eingesteckte Zapfen. Damit ist die Grobeinstellung erfolgt. Zur Feineinstellung ist eine stufenlose Verstellung mittels Gewinde, wie in 1a, vorgesehen, die hier jedoch nur abschnittsweise erfolgt, d. h. um den Bereich zwischen zwei Durchgangsbohrungen zu überbrücken. Hier ist das Gewinde kosten- und fertigungsgünstig nur auf einem kurzen Abschnitt des Außenrohrs 2 vorgesehen.
