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Schalenkupplung zur Verbindung sich kreuzender Rohre, Rundstäbe oder
Seile Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalenkupplung zur Verbindung einer
beliebigen Anzahl unter beliebigem Winkel sich kreuzender Rohre, Rundstäbe oder
Seile.
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Bei der Herstellung von netzförmigen Gebilden aus Rohren, Rundstäben
oder Seilen benötigt man Verbindungselemente, die an den Knotenpunkten, die dort
zusammenstoßenden Rohre, Rundstäbe oder Seile miteinander verbinden.
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Derartige Verbindungselemente zur Verbindung waagrechter, lotrechter
und schräger Rohre wurden bisher insbesondere für Baugerüste verwendet. Sie bestehen
beispielsweise aus zwei Laschen, die durch Schrauben an den lotrechten Rohren des
Gerüstes anklemmbar sind und Aussparungen für die Lagerung der waagrechten Rohre
aufweisen (Dt. PS 654 801). Diese üblicherweise verwendeten Verbindungselemente
gestatten jedoch nur die Verbindung von Rohren oder Rundstäben unter ganz bestimmten
sich aus der Geometrie der Verbindungselemente ergebenden Winkeln.
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In manchen Fällen ist es jedoch auch erforderlich, die Rohre oder
Rundstäbe unter ganz unterschiedlichen Winkeln zu verbinden. Auch Verbindungselemente
dieser Art sind bereits bekannt. So ist aus der deutschen Patentschrift 649 790
eine Rohrschelle mit durch Scharniere verbundenen Einzelteilen zum Verbinden sich
unter beliebigem Winkel kreuzender Rohre bekannt, wobei eine Schale eines ersten
SchalenpaaD in einem Scharnier eine Spannschraube mit Mutter und in einem zweiten
Scharnier einen Spannbügel und die Gegenschale tragt.
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Mit dem Spannbügel ist beweglich und unlösbar eine Schale eines zweiten
Schalenpaars verbunden. Die dazugehörige Gegenschale ist in gleicher Weise an die
anliegende Schale des ersten Schalenpaars angeschlossen. Die beiden Schalen können
gegeneinander um maximal 900 geschwenkt werden, so daß hierdurch Rohre unter einer
beliebigen Winkelstellung miteinander verbunden werden können. Dieses Verbindungselement
ist jedoch recht aufwendig und gestattet darüber hinaus die Verbindung von nicht
mehr als zwei Rohren miteinander.
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Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 658 024 eine Klemmschelle
mit zwei selbstständigen und gegeneinander in parallelen Ebenen verdrehbaren Klammern
bekannt, welche beide aus gelenkig miteinander verbundenen und mit Befestigungsmittel
versehenen Hälften bestehen, wobei die auf den äußeren Teil der einen Klammer wirkende
Befestigungsvorrichtung eine Schraube zwecks verdrehungssicherer Verspannung der
beiden Klammern gegeneinander unmittelbar in den inneren Teil der anderen Klammer
eingreift. Die Befestigungsvorrichtung ist durch einen bogenförmigen Schlitz hindurchgeführt,
der gleichmittig zur Drehachse der Klammern verläuft und eine solche Länge besitzt,
daß die Klammern um 900 gegeneinander verdreht werden können. Auch diese Klemmschel
le gestattet nur die Verbindung von zwei Rohren und erfordert darüber hinaus einen
erheblichen Aufwand.
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Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 804 255 eine Rohrklemmschelle
fUr sich unter beliebigem Winkel kreuzende Rohre bekannt, die aus zwei gleich gestalteten
Klemmschellenhdiften besteht, wobei die beiden Sattelstücke der Klemmschel len häiften
kreisförmige Flansche aufweisen, die gegeneinanderliegend mittels eines sie am Rand
umkreisenden U=förmig profilierten zweiteiligen Halteringes verbunden sind, dessen
beide Teile nach dem Umlegen um die Flanschrönder verklammert sind. Diese Rohrklemmschelle,
die ebenfalls nur zur Verbindung von zwei Rohren geeignet ist, stellt eine Drehverbindung
dar, die trotz einer recht aufwendigen Bauweise nur vergleichsweise geringe Kräfte
übertragen kann.
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Bei der Herstellung netzförmiger Gebilde aus Rohren oder aus Rundstd.ben
oder Seilen, insbesondere Trngnetzen in Form von hyperbolischen Paraboloiden müssen
Rohre oder auch Rundstäbe unter beliebigem Winkel miteinander verbunden werden wobei
ggf. an einem Punkt nicht nur zwei, sondern drei oder mehrere Rohre oder Rundstäbe
miteinander verbunden werden müssen. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die
Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement anzugeben, das es gestattet, Rohre oder
Rundstäbe in beliebiger Anzahl und unter beliebigem Winkel miteinander zu verbinden.
Der Aufbau eines solchen Verbindungselementes soll möglichst einfach und wenig aufwendig
sein1 zumal in einem hyperbolischen
Paraboloid eine große Anzahl
solcher Verbindungselemente benötigt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schalenkupplung zur Verbindung
unter beliebigem Winkel sich kreuzender Rohre, Rundstäbe oder Seile aus je einem
Paar mit je einer Vertiefung halbkreisförmigen Querschnitts versehener Schalen für
jedes der zu verbindenden Rohre oder Stäbe vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß
eine der Anzahl der zu verbindenden Rohre oder Stäbe entsprechende Anzahl von Schalenpaaren
Ubereinander gelegt und durch durch alle Schalen gehende Schrauben verbunden ist
und wobei die Schalen zur Aufnahme der Schrauben um einen gemeinsamen Drehpunkt
kreisbogenförmig ausgebildete Langlöcher aufweisen, so daß die Schalenpaare unter
beliebigem Winkel miteinander verschraubt werden können.
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Vorzugsweise sind die Schalen im wesentlichen in Form von Kreiszylindern
ausgebildet, wobei der Durchmesser der Schalen vorzugsweise der Summe des dreifachen
Durchmessers der zu verbindenden Rohre oder Stäbe und des Durchmessers der Schrauben
entspricht. Die Schalen sind gleich, so daß zur wirtschaftlichen Herstellung nur
eine Gußform benötigt wird.
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Zweckmäßigerweise sind auf den ebenen Außenflächen der einzelnen Schalen,
insbesondere im Zentrum derselben, Gewindebohrungen vorgesehen. Diese Gewindebohrungen
können einerseits zur Befestigung von Verkleidungen, andererseits zur Aufnahme eines
Zentrierbolzens dienen. Derartige Zentrierbolzen sind, insbesondere bei großen Konstruktionen,
vorzugsweise zwischen den ebenen Außenflächen aufeinanderliegender Schalen vorgesehen.
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Die eine Verstellung der Schalenpaare gegeneinander gestattenden kreisbogenformigen
Langlöcher erstrecken sich vorzugsweise über je einen Winkel von 300.
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Zweckmäßigerweise sind auf jeder Seite der zur Aufnahme der Rohre
oder Rundstäbe vorgesehenen Vertiefungen je drei kreisbogenförmige Langlöcher in
Abständen von je etwa 150 angeordnet.
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Zur Materialeinsparung sind zweckmäßigerweise die Vertiefungen zur
Aufnahme der zu verbindenden Rohre oder Rundstäbe von Ausnehmungen umgeben.
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Hierdurch wird das Gewicht der Verbindungselemente vermindert und
insbesondere bei Aluminiumguß die gleichmäßige Aushärtung erreicht.
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Die Mittel der erfindungsgemäßen Schalenkupplung herstellbaren Tragnetze
können selbsttragende Konstruktionen mit angeschraubten Verkleidungsplatten sein.
Sie können als Rundstahl- oder Seilnetz einbetoniert werden oder sie können als
Rohrgerüst als demontierbarer Schalungsträger verwendet werden.
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Sie sind insbesondere geeignet als transportable Montage- und Demontagesysteme
in Form von hyperbolischen Paraboloiden als Gebäude oder Überdachungen für Ausstellungen,
Sport, insbesondere für temporäre Ausnutzung, aber auch für permanente Nutzung bei
zweischaliger Ausführung. Daneben kommt auch die Verwendung für industrielle Zwecke,
wie z.B. Kühltürme, Wassertürme, Gewächshäuser und dgl. in Betracht.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Figuren beschrieben: Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen
Schalenkupplung zur Verbindung von zwei sich kreuzenden Rohren, Fig. 2 zeigt eine
Draufsicht auf die Schalenkupplung in Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die
in Fig. 1 und 2 dargestellte Schalenkupplung entlang der Schnittlinie A-A, Fig.
4 zeigt eine Ansicht einer Schalenkupplung zur Verbindung von drei Rohren, Fig.
5 zeigt eine Draufsicht auf die Schalenkupplung der Fig. 4, Fig. 6 zeigt einen Schnitt
durch die Schalenkupplung, die in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, entlang der Schnittlinie
B-B.
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Die in Fig. 1 dargestellte Schalenkupplung verbindet die Rohre 1 und
2, die aus Aluminium oder Stahl bestehen können. Diese Schalenkupplung besteht aus
den Schalen 3, 4, 5 und 6, die übereinandergelegt und durch die hochfesten Verbindungsschrauben
7, auch Inbus-Schrauben, 8, 9 und 10 verschraubt sind. Wie in Fig. 2 erkennbar,
sind die Schalen 3, 4, 5 und 6 mit kreisförmig ausgebildeten
Langlochem
versehen. Die in der Schale 6 vorhandenen Langlöcher 20, 22, 23, 24, 25 und 26 sind
in Fig. 2 dargestellt. Die Kreisbogenabschnitte sind alle um den gleichen Kreismittel-
oder Drehpunkt angeordnet. Die kreisbogenförmigen Langlöcher erstrecken sich über
je einen Winkel von 30°, wobei jeweils Be drei derartige Langlöcher durch einen
Winkel von je etwa F50 getrennt sind und zwei Gruppen von je drei Langlöchern einen
Abstand von je etwa 30° voneinander aufweisen.
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Die Schrauben 7, 8, 9 und 10 sind im dargestellten Fall durch die
Langlöcher 21, 23, 24 und 26 geführt. Bei einer anderen Winkelstellung der beiden
zu verbindenden Rohre I und 2, bei der beispielsweise die Langlöcher 21 und 24 nicht
zugänglich sind, werden die Schrauben durch andere Langlocher, z. 8. die Langlöcher
22 und 25 geführt. So ergibt sich für siede Winkelstellung der zu verbindenden Rohre
eine passende Möglichkeit die Verbindungsschrauben durch die einzelnen Schalen 3,
4, 5 und 6 zu führen. Weiterhin können die Schalenpaare 3, 4 und 5, 6 in beliebiger
Winkelstellung zueinander angeordnet werden, da die genannten Langlöcher 21 bis
26 eine beliebige Verdrehung der Schalenpaare zueinander gestatten.
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Wie in Fig. 3 dargestellt, sind Em Zentrum der Schalen Gewindebohrungen
27, 28, 29 und 30 angeordnet, die beispielsweise im Falle der Fig. 3 zur Befestigung
von Verkleidungsblechen 11 und 12 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 31 dienen.
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Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Schalenkupplung dient zur Verbindung
von drei Rohren 12, 13 und 14 und besteht demgemäß aus sechs Schalen T5, 76, 17,
18, 19, 20, wobei jedem der zu verbindenden Rohre 12, 13, 14 je ein Schalenpaar
aus zwei Schalen zugeordnet ist, so wird das Rohr 12 von den Schalen 15, 16, das
Rohr 13 von den Schalen 17, 18 und das Rohr 14 von den.
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Schalen 19, 20 umfaßt. Die einzelnen Schalenpaare sind dann übereinander
angeordnet und mit Hilfe von Verbindungsschrauben 32, 33, z und 35 miteinander verschraubt.
Selbstverständlich weisen auch die in den Fig. .4 und 6
dargestellten
Schalen 15 bis 20 kreisbogenförmige Langlöcher 36, 37, 38, 39, 40 und 41i auf, die
in gleicher Weise, wie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde, ausgebiidet und
angeordnet sind.
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Zur Verm nderung des Gewichtes der einzelnen Schalen 15 bis 20 weisen
die Schalen Ausnehmungen 42, 43, 44, 45 auf, die das Gewicht der einzelnen Schalen
vermindern sollen. Diese Ausnehmungen 42, 43, 44, 45 sind symmetrisch zu den in
die einzelnen Schalen eingearbeiteten Vertiefungen zur Aufnahme der Rohre 12, 13,
14 angeordnet. Im Zentrum der einzelnen Schalen 15, 16, 17, 18, 19, 20 sind Gewindebohrungen
54, 55, 56, 57, 58, 59 vorgesehen, die in den Zentrierbolzen 60 und 61 angeordnet
sind.
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6 Figuren 7 Patentansprvche