DE1784533C3 - Verbindung eines Stabs mit einem Vierkantrohr - Google Patents

Verbindung eines Stabs mit einem Vierkantrohr

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung eines Stabs mit einem Vierkantrohr von zwei in einem Abstand voneinander angeordneten, über den Stab miteinander verbundenen Vierkantrohren von Metallstabkonstruktionen, der in den Hohlraum des Vierkantrohrs durch eine öffnung in einer der Rohrwände eingreift, auf der zweiten parallelen Rohrwand
aufsitzt und mit dem Rand der öffnung in der einen Rohrwand sowie mit der anderen Rohrwand verschweißt ist.
Bei dieser bekannten Verbindung (deutsches Gebrauchsmuster 1 990 521) ist es nachteilig, daß in den parallelen Ebenen eine Winkelstellung des einen Vierkantrohrs zu dem anderen, also ein Abweichen von der Parallelen, immer dann nicht möglich ist, wenn größere, außermittig angreifende Kräfte in die Verbindung eingeleitet werden, da dieser Umstand einen der Breite des Vierkantirohrs angenäherten Querschnitt des eingreifenden Stabs notwendig macht. Außerdem ist ein Anschweißen des Stabs an der zweiten Wand im allgemeinen nur bei einem Anschließen eines zweiten Stabs möglich, da nur in die-
sem Fall die Fläche der öffnung größer ist als die Schnittfläche des eingreifenden Stabs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Verbindung der oben angegebenen Art so auszu-
bilden, daß die zuvor aufgezeigten Schwierigkeiten nicht mehr auftreten und auch die erforderliche Torsionssteifigkeit gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einem Lösungsvorschlag dadurch gelöst, daß das Vierkantrohr nahe der Verbindungsstelle endet, daß das Eingriffsende des Stabs einen Kreisquerschnitt aufweist, dessen Durchmesser etwa gleich der lichten Rohrweite ist, und daß das Eingriffsende des Stabs auch enilane der seitlichen Rohrwände mit dem Vierkantrohr verschweißt ist.
Gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Lösungsvorschlag ist es aber auch noch möglich, daß das Vierkantrohr nahe der Verbindungsstelle endet, daß das Eingriffsende des Stabs einen Kreisquerschnitt aufweist und in eine in das Vierkantrohr eingesetzte Buchse eingeschoben ist, deren Außendurchmesser etwa gleich der lichten Rohrweite ist, die von der mit der öffnung versehenen Rohrwand bis zu der zweiten parallelen Rohrwand reicht und die mit dem Rand der Öffnung entlang der seitlichen Rohrwände sowie mit der zweiten parallelen Rohrwand des Vierkantrohrs verschweißt ist.
Bei dieser zweiten Lösung werden nicht nur die eingangs geschilderten Nachteile vermieden, sondern es besteht darüber hinaus auch noch der Vorteil, eine Stabkonstruktion im Baukastensystem errichten zu können, beispielsweise den freitragenden Unterbau einer gewendelten Treppe usw. Hierbei ist insbesondere die wechselseitige Verwendung der beiden oben aufgezeigten Lösungen vorteilhaft, da so steife, zusammensteckbare Winkelstücke entstehen, die zu jeder gewundenen Konstruktion zusammengesteckt werden können. Die Längsverschweißung ergibt bei beiden Lösungen eine zusätzliche Aussteifung des Vierkantrohrs an der Verbindungsstelle, die nahezu der Wirkung einer sonst gebräuchlichen eingeschweißten Aussteifungsplatte gleichkommt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 11.
In der Zeichnung sind verschiedene beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Verbindung in einem Längsschnitt,
Fig. 2 eine Seitenansicht dieser ersten Ausführungsform in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 gesehen,
Fig. 3 die erste Ausführungsform in einem Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 bis 6 eine zweite Ausführungsform einer Verbindung in den Fig. 1 bis 3 entsprechenden Darstellungen und
Fig. 7 bis 9 drei weitere Ausführungsformen von Verbindungen in einem Schnitt.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform ist ein im Querschnitt quadratisches Vierkantrohr 1 vorgesehen, in dessen mit 2 bezeichneten Rohrwand eine kreisrunde öffnung 3 eingebracht ist. Durch diese öffnung 3 ragt das Eingriffsende 4 eines den gleichen Durchmesser wie die öffnung 3 aufweisenden aus Vollmaterial bestehenden Stabs 5 hinein, wobei das Eingriffsende 4 mit seiner Stirnseite 6 satt an der der öffnung 3 gegenüberliegenden Innenseite 7 der Rohrwand 8 des Vierkantrohrs 1 anliegt. Zum Verbinden des Vierkantrohrs 1 mit dem Stab 5 ist zunächst eine außen um die Mantelfläche des Stabs 5 herumlaufende Schweißnaht 9 vorgesehen. Darüber hinaus aber sind, wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, auch noch ebenfalls längs der Mantelfläche des Eingriffsendes 4
des Stabs 5 verlaufende halbkreisförmige Innenschweißnähe 10 und 11 sowie auch noch zwei mit 12 und 13 bezeichnete Schweißnähte vorgesehen, die in axialer Richtung längs der Mantelfläche des Stabs 5 sowie den beiden einander gegenüberliegenden seitli-
chen Rohrwänden 14 und 15 des Vierkantrohrs 1 verlaufen.
Sollte auch die Anordnung dieser drei unterschiedlichen Schweißnähte 9 bis 13 nicht ausreichen, so kann in der in der Fig. 1 dargestellten Weise in der Rohr-
wand 8 des Vierkantrohrs 1 auch noch ein mit 16 bezeichnetes Loch eingearbeitet sein, in das dann wieder Schweißgut einzubringen ist. Auf diese Weise ist ein Gcgenlager 17 für den Stab 5 gegeben.
Bei der zweiten in den Fig. 4 bis 6 dargestellten
ao Ausführungsform greift das Eingriffsende 4 des Stabs 5 nicht unmittelbar in das Vierkantrohr 1, sondern in eine mit 18 bezeichnete Buchse ein, deren Außendurchmesser gleich der lichten Weite des Vierkantrohrs 1 ist und deren äußere Stirnseite 19 bündig mit der Außenseite 20 der Rohrwand 2 des Vierkantrohrs 1 abschließt. Außerdem ist in der Innenseite 7 der Rohrwand 8 eine den gleichen Durchmesser wie die Öffnung 3 aufweisende, zylindrische Ausnehmung als Gegenlager 21 eingearbeitet, in die die Buchse 18 mit ihrem Innenrand 22 eingreift. Diese einen sicheren Sitz der Buchse 18 gewährleistende Ausnehmung wird dabei zweckdienlich mit dem gleichen Werkzeug hergestellt, mit dem zuvor auch die öffnung 3 in die Rohrwand 2 des Vierkantrohrs 1 eingearbeitet wurde. Damit die Schweißnaht nicht über die Außenseite 20 des Vierkantrohrs 1 vorsteht, ist sie in diesem Fall in der in der Fig. 4 dargestellten Weise versenkt angeordnet.
Diese gewissermaßen eine in dem Vierkantrohr 1 versenkt angeordnete' Tasche bildende Buchse 18 dient der Aufnahme des Eingriffsendes 4 des Stabs 5, wobei dann das andere Eingriffsende 4 des gleichen Stabs 5 in die Buchse 18 eines weiteren, nicht dargestellten parallelen Vierkantrohrs eingreift.
Zur Fixierung dieses zunächst noch längsverschiebbar in der Buchse 18 gelagerten Stabs 5 ist ferner eine Schraube 23 vorgesehen, deren Gewindeschaft 24 durch eine in der Rohrwand 8 des Vierkantrohrs 1 befindliche Bohrung 25 hindurchgeführt und in eine in der Stirnseite 26 des EingriPsendes 4 eingeschnittene Gewindebohrung 27 eingedreht ist. Soll darüber hinaus auch eine Sicherung des Eingriffsendes 4 gegen ein unerwünschtes Verdrehen bewirkt werden, so kann hierzu die in der Fig. 5 gestrichelt dargestellte Schraube 28 dienen, deren Schait 29 in eine in dem Eingriffsende 4 eingebrachte, radial gerichtete Gewindebohrung eingreift. Schließlich kann in die Buchse 18 gegebenenfalls auch noch mindestens eine einen Längenausgleich bewirkende Distanzscheibe 30 eingelegt werden, die jeweils ein mit 31 bezeichnetes Bohrloch für den Durchtritt des Gewindeschaftes 24 der Schraube 23 aufweist.
Bei der Verbindung gemäß der Fig. 7 ist eine der in den F ig. 4 bis 6 dargestellten Bauart ähnliche Konstruktion vorgesehen.,In diesem Fall ist jedoch zum Ausgleich einer eventuell bestehenden Differenz zwischen der lichten Weite L der Buchse 18 und dem Durchmesser Ddes Eingriffsendes 4 des Stabs 5 eine
vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Distanzhülse 32 vorgesehen.
Die Fig. 8 zeigt wiederum eine ähnliche Bauart, bei der jedoch eine andersartige Vorkehrung gegen eine eventuelle Verdrehung des Eingnffsendes 4 des Stabs 5 in der Buchse 18 getroffen ist. So ist in diesem Fall benachbart zu dem in die als Gegeniager 21 dienende Ausnehmung eingreifenden Innenrand 22 der Buchse 18 in diese eine mit 33 bezeichnete Zahnscheibe eingeschweißt, deren Radialzähne 34 gegen die Stirnseite 26 des Eingnffsendes 4 vorstehen und mit in dieser Stirnseite 26 eingearbeiteten Gegenzähnen 35 in Eingriff stehen. Ist es erforderlich, so kann auch in diesem Fall eine Distanzscheibe 36 vorgesehen sein, die jedoch dann auf ihren beiden Seiten radial gerichtete Gegenzahnungen aufweist, die einerseits in die Radialzähne 34 der Zahnscheibe 33 eingreifen und andererseits'mit an der Stirnseite 26 des Eingriffsender 4 angeordneten Gegenzähnen 35 in Eingriff stehen.
Eine weitere Art der Sicherung des Eingriffsendes 4 gegen eine Verdrehung zeigt die Fig. 9. In diesem Falle ist in dem in die Buchse 18 hineinragenden Eingriffsende 4 des Stabs S eine mit 37 bezeichnete Längszahnung eingearbeitet, die in ein in dem Innenmantel der Buchse 18 befindlichen Gegenprofil 38 eingreift. Da außerdem der Durchmesser des Stabs ί gegenüber dem Durchmesser seines Eingriffsendes A vergrößert ist, weist der Stab 5 im Übergang einer mit 39 bezeichneten Bund auf, der gleichzeitig als siel· an die Außenseite 20 des Vierkantrohrs 1 anlegende: Anschlag dient.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Verbindungeines Stabs mit einem Vierkantrohr von zwei in einem Abstand voneinander angeordneten, über den Stab miteinander verbundenen Vierkantrohren von Metallstabkonstruktionen, der in den Hohlraum des Vierkantrohrs durch eine öffnung in einer der Rohrwände eingreift, auf der zweiten parallelen Rohrwand aufiitzt und mit dem Rand der Öffnung in der einen Rohrwand sowie mit der anderen Rohrwand verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierkantrohr (1) nahe der Verbindungsstelle endet, daß das Eingriffsende (4) des Stabs (5) einen Kreisquerschnitt aufweist, dessen Durchmesser etwa gleich der lichten Rohrweite ist, und daß das Eingriffsende (4) des Stabs (5) auch entlang der seitlichen Rohrwände (14,15) mit dem Vierkantrohr (1) verschweißt ist.
2. Verbindungeines Stabs mit einem Vierkantrohr von zwei in einem Abstand voneinander angeordneten, über den Stab miteinander verbundenen Vierkantrohren von Metallstabkonstruktioricn,uef in den Kuhn aum des Vicrkanirohrs durch eine öffnung in einer der Rohrwände eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierkantrohr (1) nahe der Verbindungsstelle endet, daß das Eingriffsende (4) des Stabs (5) einen Kreisquerschnitt aufweist und in eine in das Vierkantrohr (1) eingesetzte Buchse (18) eingeschoben ist, deren Außendurchmesser etwa gleich der lichten Rohrweite ist, die von der mit der öffnung (3) versehenen Rohrwand (2) bis zu der zweiten parallelen Rohrwand (8) reicht und die mit dem Rand der Öffnung (3), entlang der seitlichen Rohrwände (14, 15) sowie mit der zweiten parallelen Rohr-, wand (8) des Vierkantrohrs (1) verschweißt ist.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der der öffnung (3) gegenüberliegenden Innenseite (7) des Vierkantrohrs (1) ein zum Fixieren des Eingriffsendes (4) dienendes Gegenlager (17, 21) angeordnet ist.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus Vollmaterial bestehenden Eingriffsende (4) als Gegenlager (17) in der der öffnung (3) gegenüberliegenden Rohrwand (8) des Vierkantrohrs (1) ein einen kleineren Querschnitt als die erste öffnung (3) aufweisendes, zur Aufnahme von das Vierkantrohr (1) mit der Stirnseite (6) des Eingriffsendes (4) verbindenden Schweißgut dienendes Loch (16) eingearbeitet ist.
5. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenlager (21) sowohl für die Buchse (18) als auch das Eingriffsende (4) in der der öffnung (3) gegenüberliegenden Innenseite (7) des Vierkantrohrs (1) eine den gleichen Durchmesser wie die öffnung (3) aufweisende, zylindrische Ausnehmung eingearbeitet ist.
6. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fixieren des in die Buchse (18) hineingeschobenen, aus Vollmaterial bestehenden Eingriffsendes (4) eine durch eine in der gegenüberliegenden Rohrwand (8) des Vierkantroiirs (1) vorgesehene Bohrung (25) greifende Schraube (23) vorgesehen ist, deren Gewindeschaft (24) in eine in das Eingriffsende (4) einge-
schnittene Gewindebohrung (27) eingedreht ist.
7. Verbindung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gel-cnnzeichnet, daß zwischen der Innenseite (7) des Vierkantrohrs (1) und der Stirnseite (26) des Eingriffsendes (4) eine oder mehrere Distanzscheiben (30) eingelegt sind.
8. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Buchse (18) eine zum Differenzausgleich zwischen deren lichter Weite (L) und dem Durchmesser (D) des Eingriffsendes (4) dienende, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Distanzhülse (32) eingesetzt ist.
9. Verbindung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des in die Buchse (18) hineingeschobenen Eingriffsendes (4) eine Längszahnung (37) od. dgl. und der Innenmantel der Buchse (18) ein Gegenprofil (38) aufweisen.
10. Verbindung nach einem der Ansprüche 2: 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an der Innenseite (7) des Vierkantrohrs (!) anliegenden Innenrand (22) der Buchse (18) eine Zahnscheibe (33) mit zum Eingriffsende (4) vorstehenden Radialzähnen (34) angeordnet ist, die mii in <ier Siimseiie (26) des Eingriffsendes (4) eingearbeiteten Gegenzähnen (35) in Eingriff stehen.
11. Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zahnscheibe (33) und der gezahnten Stirnseite (26) des Eingriffsendes (4) eine Distanzscheibe (36) eingefügt ist, die auf beiden Seiten eine Gegenzahnung aufweist.
12. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Stabs (5) größer bemessen ist als der Durchmesser des Eingriffsendes (4).
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