-
Kupplungsvorrichtung zum Verbinden dreier Fachwerksele-
-
mente fUr aus diesen lösbar zusammenzufügende Baugerilste Die Erfindung
betrifft eine Kupplungsvorrichtung zun Verbinden dreier Fachwerkselemente für aus
diesen lösbar zusammenzurügende Baugerüste, wobei die Pachwerkselemente Jeweils
ein Stielrohr und wenigstens zwei von diesem seitlich wegragende Streben aufweisen,
die eine an ihren Enden angebrachte Kupplungshulse tragen, welche die benachbarten
Enden der gleichachsig angeordneten Stielrohre zweier weiterer Fachwerkselemente
umgreift, an welchen Stielrohrenden radial nach außen ragende Haltevorsprünge angebracht
sind, die von an der Kupplun£shUlse angebrachten Riegelelementen hinterfaßt werden.
-
Eine Kupplungsvorrichtung dieser Art ist bekannt durch die DT-AS 2
134 170. Dabei sind an den Stielrohrenden Ringwülste angeformt, die von an der Kupplun£shfllse
gelagerten Schwenkriegeln hinterfaßt sind, welche wiederum durch einen Keil in ihre
Lage gehalten werden.
-
Auf diese Weise bleibt eine Schwenkeinstellbarkeit der Stielrohre
beim Einfflhrvorgang erhalten, und doch werden alle drei Teile formschlUsslg aneinander
festgelegt. Die Schwenkriegel greifen Jedoch nur an einem begrenzten Utrtfangsbogen
an, was zur Folge hat, daß bei der Berechnung der Tragfähigkeit u.U. Abschläge gemacht
werden müssen.
-
Bei einer anderen bekannten Kupplungsvorrichtung (DT-AS 2 217 431)
werden alle drei Fachwerkselemente durch einen Keil verspannen, der durch Schlitze
im Ende eines ersten Stielrohres und in einem Steckzapfen
des in
dieses eingreifenden zweiten Stielrohres hindurchEeführt ist und sich an einer Kupplungsklaue
eines dritte Fachwerkselementes abstUtzt. Dort kann die Verbindung nur in einer
bestimmten Drehstellung, erfolgen, und die Stielrohrmitte ist durch den Keil versperrt
so daß dort keine Verstärkungen eingezogen werden können.
-
Die Erfindung dient der Aufgabe, eine Kupplungsvorrichtung der eineangs
genannten Art so weiterzubilden, daß die drei Pachwerkselemente auf möglichst robuste
Weise an mehreren Umfangsstellen zuverlässig gegeneinander verspannt werden können,
wobei die Stielrohrmitte zum Einziehen von Zugstäben freigehalten bleibt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die Kupplungshülse um
ihre Achse zwischen einer Lösestellung und einer Riegelstellung schwenkbar in einem
an den Strebenenden angebrachten Drehlager gehalten und trägt auf ihrer Innenseite
fest angebrachte Riegelnocken, die ebenso wie die als Haltenocken gestalteten IIaltevorspriinge
sektorförnig ausgebildet und so in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind,daß
Kupplungshülse und Stielrohre in der Losestellun; axial gegeneinander bewegbar sind.
-
Hier kommt man mit einem einzigen beweglichen Element aus, nämlich
der Kupplungshülse, die ebenso wie die Stielrohrenden nit Nocken versehen ist. Nach
der axialen Elnrührung, die mit hinreichendem Spiel bewerkstelllgt werden kann,
ist dann nur das Schließen der Kupplung durch Drehen der Kupplungshalse erforderlich,
die stets unverlierbar in ihrem Drehlager gehalten ist und mit einfachen Mitteln
verschwenkt werden kann. Die verschiedenen Nocken-Eingriffsstellen lassen sich so
am Umfang verteilen, daß die zentrischen Stielrohre symmetrisch und parallel zu
ihrer Achse gegeneinander verspannt werden, ob nun Stielrohre unmittelbar oder Uber
einen zwischengeschalteten Bund gegeneinander wirken.
-
Bei dieser Kupplung ist es von besonderer Bedeutung, daß man zwischen
Riegel- und Freigabestellung einen großen Schwenkwinkel erreicht, der wenigstens
1200, insbesondere Jedoch etwa 1800 betragen sollte. Wenn dann die Kupplungsbuchse
irgendeinen radial wegragenden Teil aufweist, dann ist auch aus großer Entfernung
zu erkennen, ob die Kupplung geöffnet oder geschlossen ist. Vom Boden aus lassen
sich dann schnell alle Kupplungen eines Baugerüstes überprüfen, so
daß
mit großer ZuverlässiGkeit vermieden wird, daß eine Kupplung unbeabsichtigt geöffnet
bleibt. Der große Schwenkwinkel hat ferner den Vorteil, daß man bei kleiner Steigung
relativ große Kräfte aufbringen kann, was nicht ausschließt, daß auch bei geschlossener
Kupplung noch eine begrenzte Schwenkeinstellbarkeit verbleibt, um einen Ausgleich
der Spannungen eines Bauerüstes zu ernö£llchen.
-
Der große Schwenkwinkel läßt sich auf relativ einfache Weise dadurch
erreichen, daß wenigstens Je zwei Haltenocken in Richtung der Kupplungsachse in
solchem Abstand zueinander versetzt angeordnet sind, daß ein Riegelnocken zwischen
diesen Haltenocken in Umfansrichtung frei hindurchbewegbar ist. Die Verspannung
an mehreren Umfangsstellen erfolgt dann in axial zueinander versetzten Ebenen.
-
Vorzugsweise lassen sich in Umfangsrichtung um etwa 120° zueinander
versetzt jeweils drei zusammenwirkende llalte- und Riegelnocken vorsehen, von welchen
erste und zweite Halte- und Riegelnocken eine gemeinsame Gleitfläche bilden und
die zwischen den ersten und zweiten Haltenocken gebildete Lücke eine Breite hat,
die größer ist als die Breite eines durch sie hindurch einzuführenden dritten Riegelnockens
und kleiner als die Breite des ersten Riegelnockens. Auf diese oder ähnliche Weise
ist auch eine Verspannung mit mehr als drei Nockenpaaren möglich, wobei man ebenfalls
mit 1800 oder größerem Schwenkwinkel arbeiten kann, aber Spannung und Bedienung
werden auf diese Weise nicht verbessert, zumal bei drei Nockenpaaren erste und zweite
Halte- und Riegelnocken über Jeweils einen gemeinsamen Umfangswinkel von annähernd
1800 erstreckt sein können. über diesen ganzen Schwenkwinkel hinweg können also
Spannkräfte zur Einwirkung gebracht werden, d.h. man kann mit geringen Schwenkmomenten
eine außerordentliche zuverlEsslge Verspannung erreichen.
-
Der erste und der zweite Riegelnocken lassen sich dabei zu einem gemeinsamen
Riegelvorsprung verbinden, wodurch die Kupplungshülse wesentlich verstärkt wird.
Um Abnutzung und Reibungskräfte zu mindern, kann dann der Rlegelvorsprung in der
gemelnsan.en Gleitfläche zwischen den Riegelnocken eine Ausnehmung aufweisen.
-
Ferner können Halte- und Riegelnocken an ihren beim Einführvorgang
wirksamen rückseitigen Kanten abgerundet sein, wobei sich Jeweils
der
in Einftlhrrichtung vornlieende Riegelnocken rückseitig keilförmig anschrägen läßt.
Es kann auch für einen Haltenocken oder einen anderen Radialvorsprun des Stielrohrendes
eine schraubenförmige Gegenkante in die Kupplungshülse eingeformt sein, damit diese
unabhänFiE von ihrer auenblicklichen Drehstellung selbsttätig in die Einführ-Drehstellung
Uberführt wird, wenn man ein Stielrohrende ein setzt.
-
Ferner lassen sich die Haltenocken an wenigstens dem oberen Stielrohr
gegenüber dem Rohrende zurückversetzt anordnen, und an der Kupplungsbuchse kann
ein Innenbund angebracht werden, der mit einer Zentrierfläche unmittelbar an der
Außenfläche des Stielrohres angreift. Dadurch wird erreicht, daß man auch bei größerem
Einführspiel in der Schliestellun eine recht exakte Zentrierung der Stielrohre in
der Kupplungsbuchse erhält, was sich dadurch erleichtern läßt, daß der Innenbund
seitlich durch Einühr-Keelflächen begrenzt ist.
-
Das Radialspiel zwischen Stielrohr und Riegelnocken bzw. Kupplungshülse
und Haltenocken kann wenigstens dreimal größer sein als zwischen Stielrohr und Zentrierfläche.
Wenn man zudem zwischen Haltenocken und Innenbund ein Axialspiel beläßt, das größer
ist als das Radialspiel an der Zentrierfläche, dann bleibt in der geschlossenen
Kupplung hinreichendes Einstellspiel zum Ausgleich von Zwangskräften im Baugerüst.
-
Nun kann es zweckmäßig sein, die Kupplungshülse wenigstens mit Axialspiel
in ihrem Drehlager zu halten und in der Riegelstellung in die sem zu verspannen,
d.h. man erhält bein Einführen und beim Kuppeln der Stielrohre relativ großen Freiheitsgrad
und legt anschließend die Kupplungshülse in ihrem Drehlager fest.
-
So läßt sich der Schwenkwinkel der Kupplungshülse in der Lõsestellung
durch einen Anschlag und in der Riegelstellung durch Auflaufen auf eine Keilfläche
verspannen, die zweckmäßigerweise zwischen der Unterseite einer Drehlagerbuchse
und einem diese untergreifenden Vorsprung angebracht sein kann. Die Verspannung
erfolgt also bei lotrechter Stielrohranordnung gegen diejenige Fläche, an der ohnehin
die von den Stielrohren auf die Kupplungshulse Ubertragenen Kräfte auf das Drehlager
Ubergehen. Um auch dabei ein zentrisches Verspannen zu ermöglichen, lassen sich
wenigstens zwei Keilflächen am Umfang verteilt vorsehen.
-
Die Keilflächen können beispielsweise an der Stirnseite der Drehlagerbuchse
angebracht und von einem annähernd halbringförmigen Außenbund der Kupplungsbuchse
unterfaßt sein, die Oegenflachen für die Keilflächen aufweist.
-
An wenigstens einem Ende der KupplungshUlse läßt sich fest ein radial
nach außen ragender Betätigungshebel anbringen, der z.B. mit dem Hammer verstellt
werden kann und die Einstellung der Kupplung nach außen sichtbar macht.
-
Dieser ßetätigungshebel läßt sich als an beiden Enden der Kupplungshülse
befestigter und die Drehlagerbuchse urigreifender Kugel ausbilden und ist dann nur
schwer zu beschädigen bzw. abzubrechen. Dies ist verhältnismäßig einfach, wenn die
Drehlagerbuchse durch zwei miteinander verschweißte iialbschalen gebildet wird,
von welchen eine schon vorher oder auch nach dem Einsetzen der Kupplungshülse an
den Strebenenden des zugehörigen Fachwerkselementes festgeschweißt wird.
-
Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigen
Fig. 1 eine Abwicklung des Fachwerkes eines bekannten quadratische nerustturmes
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemaßen Kupplungsvorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt durch diese Vorrichtung nach der Linie III-II in Firr. 2, Fig.
4 einen Längsschnitt durch die gleiche Kupplungsvorrichtung in der Schließstellung
mit um 900 versetztem Betätigungsbügel, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V
in Fig. 4, Fig. 6 eine Abwicklung der Kupplunsfläche, Fig. 7 eine Abwicklung einer
zwischen einer Kupplungshülse und einer Drehlagerbuchse vorgesehenen Spannvorrichtung
in der Spannstellung.
-
Das in Fig. 1 gezeigte Fachwerk setzt sich aus Fachwerkselementen
A zusammen, die Jeweils ein Stielrohr 1 und zwei Streben 2 aufweisen, die mit dem
Stielrohr pXnA glveXchschenkliges Dreieck bilden und mit
einem
Ende jeweils dicht an einem Ende des Stielrohres und am anderen Ende miteinander
und mittels einer Kupplungsvorrichtung 3 mit gleichachsig angeordneten Stielrohren
benachbarter Fachwerkselemente verbunden sind. Die Ausbildung als gleichschenkliges
Dreieck macht es notwendig, in jeder zweiten Celenkachse, hier II und IV, oben und
unten Fachwerkselemente 13 in der Form eines rechtwinkligen Dreiecks anzufügen,
damit in allen Achsen I bis IV in einer gemeinsamen Ebene abgeschlossen werden kann.
Die Stielrohre 1' für Fachwerkslemente D haben dann die halbe Höhe bzw. Länge der
Stielrohre 1.
-
An den zweiten Enden der Streben 2 ist eine Drehlagerbuchse 4 angeschweißt,
in der drehbar eine Kupplungshülse 5 gelagert ist, die durch einen Betätigungsbügel
6 um 1800 so verschwenkt werden kann, daß dadurch die aufeinander stehenden Enden
1a und ib zweier Sti&-rohre miteinander gekuppelt werden.
-
Die Lagerbuchse 4 besteht aus zwei Halbschalen, die nach Einsetzen
der Kupplungsbuchse 5 miteinander verschweißt und dann an den Strebenenden angeschweißt
werden. Auf der Innenseite der Drehlagerbuchse 4 ist ein Doppelkegel-Ringbund 7
angeformt, der mit Spiel in eine entsprechend geformte Ringnut 8 der Kupplungsbuchse
eingreift.
-
Die Kupplungsbuchse ist wiederum auf ihrer Innenseite zu einem Ringbund
9 mit einer zentrischen Zentrierfläche 10 ausgeformt, die seitlich durch zwei kegelförmige
Einführflächen 11 begrenzt ist.
-
In der Kupplungsstellung nach Fig. 4 umschließt die Zentrierfläche
10 die unmittelbar aufeinanderstehenden freien Endender beiden Stielrohre 1 mit
einen Durchmesserspiel von ca. 1 rnm, während mit Axialabstand von der Zentrierfläche
das Durchmesser- bzw. Radialspiel mehrfach größer gehalten ist.
-
Die Kupplungsbuchse ist an ihrem oberen Ende durch einen Ringbund
12 verstärkt und besitzt unten einen etwa halbkreisförmigen Außenbund 13, an welchen
beiden Bunden der Betätigungsbügel 6 festgeschweißt ist. Die untere Stirnfläche
der Drehlagerbuchse 4 hat die in Fig. 7 in der Abwicklung gezeigte Kurvenform mit
einer Anschlagfläche 14, die mit einer Stirnfläche 15 des Bundes 13 zusammenwirkt
und damit den ichwenkwinkel der Kupplungsbuchse in der Lösestellung begrenzt.
-
Um annähernd 1800 zueinander versetzt sind ferner zwei Keilflächen
16, 17 mit gleicher Steigung vorgesehen, an welchen entsprechende
keilförmig
geneigte Flächen des Außenbundes 13 kurz vor Erreichen der Schließstellung zur Anlage
kommen und dadurch die Kupplungsbuchse in der Drehlagerbuchse an zwei diametral
gegenüberllegenden Stellen fest nach unten verspannen. Der Betatigungsbügel 6 muß
hierzu aus seiner Stellung in Pi6. 3 in Richtung des Pfeiles 18 in die Stellung
gemäß Fig. 5 verschwenkt werden.
-
Wie am besten die Abwicklung in Fig. 6 erkennen läßt, sind am unteren
Ende 1a des oberen Stielrohres ein erster Haltenocken ig, ein zweiter Italtenocken
20 und ein dritter Haltenocken 21 angebracht, welchen erste bis dritte fliegelnocken
22 bis 24 der Kupplungsbuchse zugeordnet sind. Die Riegelnocken 22, 23 sind dabei
zu einem annähernd halbringförmigen Riegelvorsprung 25 verbunden, der zwischen den
auf einer gemeinsamen Schraubenfläche liegenden Keil-Eingriffsflächen 26, 27 eine
Ausnehmung 28 aufweist.
-
Der Haltenocken 19 hat etwas größere Breite als die dazwischen gebildete
Lücke 29. Diese ist wiederum etwas breiter als der Haltenocken 21 und der Riegelnocken
24, die in Axialrichtung gegenüber den anderen flocken zurückversetzt sind und in
einer zu deren Keilfläche parallelen Keilfläche 30 aneinanderliegen. Der Axialabstand
ist dabei so groß, dassbeim Drehen der Kupplungsbuchse um 1800 der Riegelvorsprung
25, wie dies in der Lösestellung 25' eingezeichnet ist, unter dem lialtenocken 21
frei hindurchbewegbar ist. Bei dieser Drehung gelangt der Riegelnocken 24 in die
Stellung 24', so daß das Stielrohr nach oben abgezogen werden kann, wobei der Riegelnocken
24' durch die Lücke 29 hindurchtritt und der Riegelvorsprung 25, der Ja ebenso wie
die Haltenocken 19,20 zusammen etwas kürzer ist als 1800 und diesen gerenüberllegend
angeordnet ist, das Abziehen nicht behindern kann.
-
Die gleiche Nockenanordnung mit Haltenocken 19a - 21a und Riegelnocken
22a - 24a ist auch zwischen dem unteren Teil der Kupplungsbuchse und dem oberen
Stielrohrende 1b des unteren StSirohres vorgesehen. Dort sind allerdings die Gleitflächen
26a, 27a und 3Oa nicht als Schraubenflächen ausgebildet, sondern als Radialflächen,
d.h.
-
die Kupplungshülse kann ohne axiale Verstellung auf dem unteren Stielrohr
gedreht werden, was die Einstellung bei der Montage vereinfacht. Im Prinzip ist
es allerdings auch m.öglicht dort ebenso
Keilflächen vorzusehen,
was aus herstellungstechnischen Gründen bevorzugt werden dürfte.
-
Rückseitig sind die einzelnen Nocken, um die Einführung zu erleichtern
an den Ecken sämtlich abgerundet. Die beim Einführvorpang zuerst wirksamen flocken
24, 24a haben sogar ausgeprägte Keilrücken 31.
-
Es kann auch durch Ausnehmungen und Vorsprünge zwischen Stielrohrende
und Kupplungsbuchse dafür gesorgt werden, daß die Kupplungsbuchse beim Einsetzen
zunächst selbsttätig in die Lösestellung geschwenkt wird. Das Radialspiel zwischen
den Riegelnocken und den Stielrohrenden ist ebenso wie das Radialspiel zwischen
den Haltenocken und der Innenseite der Kupplungsbuchse mehrere mm groß gehalten,
so daß man großen Freiheitsgrad beim Zusammenfügen der einzelnen Teile hat und diese
erst kurz vor Erreichen der Endstellung an den Kegelflächen 11 und schließlich der
Zentrierfläche 10 wenigstens annäherend exakt ausgerichtet werden. P:an braucht
dann nur mit einem Hammer o.dgl. Schlagwerkzeug; den Betätigungsbügel 6 um 1800
zu schwenken, wodurch die Nocken zum Eingriff gebracht werden und schließlich die
Kupplungsbuchse in der Drehlagerbuchse verspannt wird.
-
Wenn beispielsweise der Betätigungsbügel 6 in der Lösestellung nach
Fig. 3 von der Ecke eines quadratischen Gerüstturmes nach außen ragt und in der
Schließstellung nach Fie. 5 in einer Gerfistebene zu liegen kolr.mt, dann ist vom
Boden aus sehr leicht zu kontrollieren, ob alle Kupplungen geschlossen sind.
-
Die Kupplungsbuchse kann beispielsweise als Gußst(1ck ausgeführt werden,
wobei die Nocken fertig angeformt sind. An den Stielrohrenden können die Nocken
durch Auspressen im warmen Zustand erzeugt werden, aber es kann auch zweckmäßig
sein, dort gesonderte Kupplungsringe anzuschweißen, die getrennt durch Pressen,
Schmieden, Gießen o.dgl.
-
hergestellt sind. Die Stielrohrmitte ist jedenfalls stets für durchzuführende
Verstärkungen zugängig, die Bedienung ist außerordentlich einfach, und alle Kraftübertragungen
erfolgen formschlüssig, so daß in Druck- und Zugrichtung praktisch gleiche Kräfte
übertragen werden können, was besonders für die Verwendung einer Gerüstgruppe als
biegesteifer Träger von Bedeutung ist.
-
Die gezeigte Drehlageranordnung kann auch beispielsweise dahingehend
abgewandelt werden, daß die Kupplung3hülse zwischen zwei axial zueinander versetzt
angeordneten Lagerringen gehalten ist, die beispielsweise einen mittleren Außenbund
umgreifen, wobei sich Spannflächen zwischen diesem Außenbund und den äußeren Lagerringen
vorsehen lassen Dabei läßt sich ein einziger Betätigungshebel an diesem mittleren
Außenbund anbringen. Es können auch die beiden Drehlagerringe getrennt an den Strebenenden
festgeschweißt bzw. Bestandteil eines diese Verbindung versteifenden Körpers sein.
-
Während die bisher beschriebene Kupplungsvorrichtung als Doppelkupplung
ausgebildet ist, ist es für die Fachwerkselemente 13 (Fig. t) hinreichend, wenn
nur an einem Ende gekuppelt bzw. verkeilt wird.