DE10342552B4

DE10342552B4 - Verbindungselement für zwei zueinander parallel verlaufende Profilrohre

Info

Publication number: DE10342552B4
Application number: DE2003142552
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Altenburg; Andreas Huepperling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: DE10342552A1

Abstract

Verbindungselement für zwei zueinander parallel verlaufende Profilrohre (1 und 2), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement Kupplungselemente (3), Spreizmuttern (4) und eine Gewindespindel (5) aufweist, wobei die mittels der Gewindespindel (5) gegenläufig bewegbaren Spreizmuttern (4) die Kupplungselemente (3) in radialer Richtung derart auf weiten, dass zwischen den Kupplungselementen (3) und in den Profilrohren (1 und 2) befestigten Aufnahmebuchsen (1a und 2a) eine formschlüssige, schubsteife Verbindung besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für zwei zueinander parallel verlaufende Profilrohre.
Eine Verbindung von zwei Profilrohren, die parallel zueinander verlaufen, wird beispielsweise im Behälterbau oder im Schienenfahrzeugbau benötigt. Hier kommt es häufig vor, dass die beiden Profilrohre fest und dauerhaft miteinander verbunden werden müssen. Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, dass ein Verschweißen der beiden miteinander zu verbindenden Profilrohre nicht in Betracht kommt.

Durch die US-PS 2 665 927 ist ein Verbindungselement in Gestalt einer axial geschlitzten Hülse bekannt, die an ihrer äußeren Mantelfläche mit Nocken versehen ist. Diese Hülse wird unter Verkleinerung ihres Durchmessers in konzentrische Querbohrungen von zwei parallel zueinander angeordneten Rohren eingeschoben bis ihre Nocken die Innenseiten der sich berührenden Rohrwandungen hintergreifen, wobei die Hülse wieder ihren ursprünglichen Durchmesser annimmt. Die Lage geschlitzten Hülse innerhalb der beiden Rohre wird durch Einsetzen eines Stiftes in die Hülse gesichert.

Die FR-PS 2 192 637 offenbart ein Verbindungselement für vier nebeneinander verlaufende Rohre, bestehend aus einem zentralen Tragkörper mit vier kreuzförmig daran angeschweißten Rohrarmen, die jeweils in eine Bohrung eines der vier Rohre eingreifen. Die Rohrarme werden durch jeweiliges Montieren einer Schraube derart aufgeweitet, dass sie klemmend mit der Bohrung des zugehörigen Rohres zusammenwirken.

Der DE 27 57 163 A1 ist eine Vorrichtung zum Festlegen von steckbar verbundenen flächigen Werkstücken zu entnehmen, bei der in eine gemeinsame Bohrung der Werkstücke zwei Klemmschalen eingesetzt sind. Die Klemmschalen sind an ihren einander zugewandten Seiten mit entgegen gerichteten Keilflächen versehen, auf denen Keilkörper verschiebbar angeordnet und mit Hilfe eines Gewindebolzens spannbar sind, so die Klemmschalen in der Bohrung der Werkstücke festgelegt werden.

Durch DE 297 12 060 U1 gehört ferner eine Vorrichtung mit einem ortsfesten Halter und einem daran angeschlossenen Arm zum Stand der Technik. Der Arm ist in zylindrischen Hülsen gelagert, die in Seitenteilen des Halters angeordnet sind. Diese Hülsen sind durch Spreizteile aufweitbar, so dass der Arm in einer jeweils gewünschten Stellung festgelegt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine feste und dauerhafte Verbindung zu schaffen, die allerdings im Falle von Reparaturen leicht gelöst werden kann. Die Verbindung soll platzsparend sein und die äußere Kontur der beiden Profilrohre nicht überschreiten. Die Verbindung soll einfach in ihrem Aufbau, leicht und kostengünstig realisierbar und dazu geeignet sein, insbesondere hohe Schubkräfte sicher zu übertragen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verbindungselement Kupplungselemente, Spreizmuttern und eine Gewindespindel aufweist, wobei die mittels der Gewindespindel gegenläufig bewegbaren Spreizmuttern die Kupplungselemente in radialer Richtung derart auf weiten, dass zwischen den Kupplungselementen und in den Profilrohren befestigten Aufnahmebuchsen eine formschlüssige, schubsteife Verbindung besteht.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich aus Aufgabe und Lösung unmittelbar. Die in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung werden im anschließenden Abschnitt der Beschreibung erläutert.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine durch das erfindungsgemäße Verbindungselement erzeugte Verbindung von zwei zueinander parallel verlaufenden Profilrohren,
2 die Verbindung nach 1 in einem Längsschnitt,
3 das Verbindungselement als vormontierte Baugruppe,
4 das Verbindungselement und dieses Element umgebende Aufnahmebuchsen in einem Längsschnitt,
5 Einzelteile des Verbindungselements.
In lasergeschnittene Öffnungen der beiden Profilrohre 1 und 2 sind Aufnahmebuchsen 1a und 2a eingesetzt und durch verzugsarme Laserschweißung mit den Profilrohren 1 und 2 verbunden. Das in den Aufnahmebuchsen 1a und 2a montierte Verbindungselement schafft eine formschlüssige, schubsteife Verbindung der Profilrohre 1 und 2, bei denen es sich einerseits um eine Seitenwandsäule, die zum Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges gehört, und andererseits um eine Türsäule einer einbaufertig ausgerüsteten Fahrzeugtüre handeln kann.
Das Verbindungselement weist Kupplungselemente 3, Spreizmuttern 4 und eine Gewindespindel 5 auf, die mit einem Rechtsgewinde 5a und einem Linksgewinde 5b versehen ist. Die Kupplungselemente 3, die Spreizmuttern 4 und vorzugsweise auch die Gewindespindel 5 sind als Feingussteile hergestellt. Mittels der Gewindespindel 5 werden die Spreizmuttern 4 gegenläufig bewegt und die Kupplungselemente 3 in radialer Richtung aufgeweitet. Um die horizontalen Bewegungen der Spreizmuttern 4 in die gewollten radialen Spreizbewegungen der Kupplungselemente 3 umzuwandeln, sind die sich gegenseitig berührenden Flächen der Kupplungselemente 3 und der Spreizmuttern 4 jeweils kegelförmig ausgebildet. Die Spreizmuttern 4 sind an ihrer kegelförmigen Mantelfläche als Vielkeil ausgeführt, wobei die Erhebungen 4a dieses Vielkeils mit entsprechenden Nuten 3a der Kupplungselemente 3 zusammenwirken, um die Kupplungselemente 3 verdrehsicher zu führen. Die Spreizmuttern 4 weisen an ihrer außenliegenden Stirnseite Bohrungen 4b zur Aufnahme eines Werkzeuges auf, so dass ein widerstandsloses Verdrehen des in die Aufnahmebuchsen 1a und 2a eingelegten Verbindungselements verhindert ist.
Das Verbindungselement bildet eine patronenähnlich vormontierte Baugruppe, weil im Ausgangszustand die Kupplungselemente 3 auf die an beiden Gewindeenden der Gewindespindel 5 aufgeschraubten Spreizmuttern 4 gelegt und durch eine Halterung 5 (z. B. in Gestalt eines O-Ringes) zusammengehalten sind. Diese vormontierte Baugruppe ist für das Verbinden der Profilrohre 1 und 2 wahlfrei von einer der beiden Seiten in die Aufnahmebuchsen 1a oder 2a einschiebbar, so dass nur eines der beiden Profilrohre 1 oder 2 zugänglich zu sein braucht. Die Kupplungselemente 3 haben einen mittig angeordneten Bund 3b, durch den beim Eingreifen in die Aufnahmebuchsen 1a und 2a eine zentrierende Wirkung erreicht wird. Die Gewindespindel 5 ist an ihren beiden Stirnseiten mit jeweils einem Innensechskant 5c versehen ist, so dass das Schließen bzw. Wiederöffnen des Verbindungselements wahlfrei von einer der beiden Seiten erfolgen kann.

1: Profilrohr
1a: Aufnahmebuchse
2: Profilrohr
2a: Aufnahmebuchse
3: Kupplungselement
3a: Nut
3b: Bund
4: Spreizmutter
4a: Erhebung eines Vielkeils
4b: Bohrung
5: Gewindespindel
5a: Rechtsgewinde
5b: Linksgewinde
5c: Innensechskant
6: Halterung (O-Ring)

Claims

Verbindungselement für zwei zueinander parallel verlaufende Profilrohre (1 und 2), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement Kupplungselemente (3), Spreizmuttern (4) und eine Gewindespindel (5) aufweist, wobei die mittels der Gewindespindel (5) gegenläufig bewegbaren Spreizmuttern (4) die Kupplungselemente (3) in radialer Richtung derart auf weiten, dass zwischen den Kupplungselementen (3) und in den Profilrohren (1 und 2) befestigten Aufnahmebuchsen (1a und 2a) eine formschlüssige, schubsteife Verbindung besteht.
Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich gegenseitig berührende Flächen der Kupplungselemente (3) und der Spreizmuttern (4) für die Umwandlung der horizontalen Bewegungen der Spreizmuttern (4) in die radialen Spreizbewegungen der Kupplungselemente (3) jeweils kegelförmig ausgebildet sind.
Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass im Ausgangszustand die Kupplungselemente (3) auf die an beiden Gewindeenden der Gewindespindel (5) aufgeschraubten Spreizmuttern (4) gelegt und durch eine Halterung (5) – beispielsweise in Gestalt eines O-Ringes – zusammengehalten sind, wobei auf diese Weise das Verbindungselement eine patronenähnlich vormontierte Baugruppe bildet.
Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vormontierte Baugruppe für das Verbinden der Profil rohre (1 und 2) wahlfrei von einer der beiden Seiten in die Aufnahmebuchsen (1a und 2a) einschiebbar ist, so dass nur eines der beiden zu verbindenden Profilrohre (1 oder 2) zugänglich zu sein braucht.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (5) ein Rechtsgewinde (5a) und ein Linksgewinde (5b) aufweist und an ihren beiden Stirnseiten mit jeweils einem Innensechskant (5c) versehen ist, so dass das Schließen bzw. Wiederöffnen des Verbindungselements wahlfrei von einer der beiden Seiten erfolgen kann.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (3) einen mittig angeordneten Bund (3b) aufweisen, durch den beim Eingreifen in die Aufnahmebuchsen (1a und 2a) eine zentrierende Wirkung erreicht wird.
Verbindungselement nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizmuttern (4) an ihrer kegelförmigen Mantelfläche als Vielkeil ausgeführt sind, wobei die Erhebungen (4a) dieses Vielkeils mit entsprechenden Nuten (3a) der Kupplungselemente (3) zusammenwirken, um die Kupplungselemente (3) verdrehsicher zu führen.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizmuttern (4) an ihrer außenliegenden Stirnseite Bohrungen (4b) zur Aufnahme eines Werkzeuges aufweisen, so dass ein widerstandsloses Verdrehen des in die Aufnahmebuchsen (1a und 2a) eingelegten Verbindungselements verhindert und das gewollte gegenläufige Bewegen der Spreizmuttern (4) gewährleistet sind.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (3), die Spreizmuttern (4) und vorzugsweise auch die Gewindespindel (5) als Feingussteile hergestellt sind.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in lasergeschnittene Öffnungen der Profilrohre (1 und 2) eingesetzten Aufnahmebuchsen (1a und 2a) durch verzugsarme Laserschweißung mit den Profilrohren (1 und 2) verbunden sind.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilrohre (1 und 2) in entsprechender Anordnung die Randelemente größerer Module sind.