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Vorrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Hohlprofilkörper
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden
zweier Hohlprofilkörper mittels eines Spannbolzens der in eine Längs nut des einen
Hohlprofilkörpers einzugreifen bestimmt ist, wobei Arretierorgane vorhanden sind,
um den Spannbolzen in der Spannlage zu sichern, und der Spannbolzen in einem in
den anderen Hohlprofilkörper einzusetzen bestimmten Lagerkörper beweglich gehalten
ist.
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Eine solche Einrichtung ist aus der CH-PS 514.098 bekannt.
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Bei derartigen durch Spannbolzen zu verbindenden Hohlprofilkörpern
besteht eine Schwierigkeit darin, dass beim Verbinden die beiden Teile relativ zueinander
verschwenkt werden müssen, damit die Schmalseite des Verankerungskopfes des Spannbolzens
in die Längsnut der Gegenprofilschiene eingesetzt werden kann, falls das Einfahren
nicht von einer offenen Stirnseite her möglich ist. Bei zahlreichen Anwendungsfällen
ist indessen eine solche Relativverdrehung nicht möglich, sei es aus Platzgründen
oder wenn der eine Teil ortsfest -z.B. als Vertikalstütze- ausgebildet ist, beispielsweise
im Messe- oder Ausstellungsstandbau.
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Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Verbindungsvorrichtung
der eingangs erwähnten Art so fortzubilden, dass die beiden miteinander zu verbindenden
Hohlprofilteile
im lose gegeneinander anliegenden Zustand festgeklemmt
werden können, unter Vermeidung einer Verschwenkung des einen Hohlprofilteiles relativ
zum andern, um den Verankerungskopf in Eingriff zu bringen.
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Die Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ergibt sich aus
dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.
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Dadurch ist eine raschere Montage möglich und zudem werden weitere
Anwendungsgebiete erschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Hohlprofilkörpers und einer an
diesen festgeklemmten Hohlprofilschiene Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie E-E
in Figur 1 Fig. 3 eine Ansicht einer in den Drehzapfen gemäss Figur 4 einsetzbaren
Druckschraube Fig. 4 eine Ansicht eines Drehzapfens Fig. 5 eine Ansicht eines zum
Einsetzen in den Hohlprofilkörper bestimmten Lagerkörpers Fig. 6 eine Draufsicht
auf einen Spannbolzen samt Führungsblech Fig. 7 ein Grundriss des Spannbolzens samt
Führungsblech Fig. 8 eine schematische Darstellung der Lage des Drehzapfens und
des Spannbolzens in ihrer zurückgezogenen
Position Fig. 9 eine
Seitenansicht der Lage des mit dem Spannbolzen verbundenen Verankerungskopfes Fig.lO
eine schematische Darstellung der Lage des Spannbolzens in einer ersten, herausgeschobenen
Position Fig.ll eine Seitenansicht des Verankerungskopfes in der Lage gemäss Figur
10 Fig.12 eine schematische Darstellung der Lage des Spannbolzens und des Drehzapfens
in einer ersten Drehphase Fig.13 eine Seitenansicht der Lage des Verankerungskopfes
in der Position gemäss Figur 12 Fig.14 eine schematische Darstellung der Lage des
Spannbolzens und des Drehzapfens in der Spannposition Fig.15 eine Seitenansicht
der Lage des Verankerungskopfes gemäss Figur 14 Ein vorzugsweise aus einer Aluminium-Legierung
bestehender Hohlprofilkörper 1 soll mit einer Hohlprofilschiene 2 lösbar verbunden
werden. Dies erfolgt mit Hilfe eines je mit einem Verankerungskopf 12 versehenen
Spannbolzens 3, welcher in einen von vier Längsschlitzen 15 der Hohlprofilschiene
2 eingreift. Die Hohlprofilschiene 2 enthält aussen quadratische Begrenzungsflächen,
wobei vier eine Pfeilspitze bildende Schenkel 17 vorhanden sind. Diese sind mit
je einem Diagonalsteg 14 zu einem inneren Quadrat verbunden, in dessen Innern sich
ein Zentralhohiraum 16 befindet. Die Längsschlitze 15
münden je
in einen an der Mündung verengten Hohlraum 18 ein.
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Diese Hohlprofilschiene 2 ist symmetrisch ausgebildet; somit sind
alle vier Längsschlitze und Hohlräume 18 gleich ausgebildet. Im zusammengefügten
Zustand liegt die eine Aussenfläche dieser Hohlprofilschiene 2 direkt gegen die
Stirnseite 27 des Hohlprofilkörpers 1 an.
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Um die Hohlprofilschiene 2 an die Stirnseite des relativ breiten,
plattenartigen Hohlprofilkörpers 1 anzuklemmen, ist mindestens ein Spannbolzen 3
vorhanden, der mit einem im Hohlprofilkörper 1 befestigten Lagerkörper 4 und einem
in diesen eingeschraubten Drehzapfen 5 zusammenwirkt. Zum Einsetzen des Lagerkörpers
4 und des in diesen einschraubbaren Drehzapfens 5 ist im Hohlprofilkörper 1 eine
Bohrung 9 vorhanden, welche gegenüber dem Durchmesser des Drehzapfens 5 geringes
Spiel hat, so dass sich eine leichtgängige Drehbewegung und Abstützung ergibt. An
der gegenüberliegenden Wand des Hohlprofilkörpers 1 ist eien zylinderförmige Eindrehung
vorhanden, so dass der Lagerkörper 4 mit seiner Zylinderschulter 26 in diese Vertiefung
eingreift und in dieser gehalten und abgestützt ist. Anstelle einer nicht durchgehenden
Ausnehmung -wie sie in Figur 2 gezeigt ist- ist es jedoch möglich, auch hier eine
durchgehende Bohrung vorzusehen, falls dies aus ästhetischen Gründen nicht stört.
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Damit der Hohlprofilkörper 1 und die Hohlprofilschiene 2 im aneinander
anliegenden Zustand mit Hilfe des Spannbolzens 3 sicher aneinander festgeklemmt
werden können, ist es notwendig, dass der Spannbolzen 3 mit seiner Schmalseite seines
Verankerungskopfes 12 in den Längsschlitz 15 eingeschoben werden kann. Hernach muss
er um etwa 900 verdreht werden, damit er die Schenkel 17 hintergreifen kann, worauf
dann die eigentliche Klemmbewegung in der der Ausschiebebewegung entgegengesetzten
Richtung erfolgt. Zu diesem Zwecke ist der Spannbolzen
mit einem
radial abstehenden, allenfalls leicht geneigten oder gebogenen Stellstift 6 versehen.
Dieser über den Spannbolzen 3 vorstehende Stellstift 6 greift in eine Längsnut 7
des Drehzapfens 5 ein, wobei die Längsnut 7 eine rechteckige Querschnittsform hat,
wobei die Nutbreite wesentlich breiter ist als der Durchmesser des Stellstiftes
6. Der Drehzapfen 5 weist gemäss Figur 4 ein Aussengewinde 22 auf, mit dem er in
ein Innengewinde 23 des zylindrischen Lagerkörpers 4 (Figur 5) axial eingeschraubt
werden kann. Es wäre indessen auch eine Ausführungsform ohne ineinandergreifende
Gewinde möglich, bei welcher der zylindrische Drehzapfen 5 in einer zylindrischen
Bohrung des Lagerkörpers 4 drehbar aber gegen Achsialverschiebung gesichert eingreifen
wÜrde.
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Der Lagerkörper 4 ist mit einer Querbohrung 25 versehen, in welche
der Spannbolzen 3 leicht beweglich hineinragt.
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Um die korrekte Lage zwischen Hohlprofilkörper 1 und Hohlprofilschiene
2 und damit den zuverlässigen Eingriff des Spannbolzens sicherzustellen, sitzt auf
dem Spannbolzen 3 ein Führungsblech 11, das von Längsrippen 19 im Innern des Hohlprofilkörpers
1 geführt wird und das somit gegen Verdrehung gesichert ist. Von diesem Führungsblech
11 ragen trapezartige Ansätze 13 nach aussen und greifen in den Längsschlitz 15
oberhalb und unterhalb des Verankerungskopfes 12 des Spannbolzens ein. Dieses Führungsblech
11 ist durch eine Wendelfeder 31 in Axialrichtung des Spannbolzens 3 abgefedert
und liegt gegen eine Schulter 32 des Spannbolzens 3 an.
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Im zusammengesetzten Zustand greift somit der Stellstift 6 in die
Nut 7 des Drehzapfens 5 ein, so dass er in ständiger Wirkverbindung mit dem Drehzapfen
5 steht. Durch Verdrehung des Drehzapfens 5 von aussen mit Hilfe eines Sechskantschlüssels
od.dgl. führt der Stellstift 6 eine kombinierte Axial- und Drehbewegung aus. Die
gegenseitigen Abmessungen von Stellstift
6 und Nut 7 sind so gewählt,
dass zwischen den beiden Endlagen ein Drehwinkel von mehr als 1800, vorzugsweise
etwa 2250 bis 3000 auszuführen ist. Zur Begrenzung des Drehwinkels des Drehzapfens
5 ist der Spannbolzen 3 mit einem im Durchmesser grösseren Ansatz 36 od.dgl. als
Anschlag versehen.
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Der Bewegungsverlauf ist kinematisch relativ kompliziert, kann aber
vereinfacht in drei Phasen unterteilt werden, nämlich eine Ausschiebephase, eine
Drehphase und eine Rückzugsphase. Die vom Drehzapfen 5 ausführbare Drehbewegung
der Nut 7 erstreckt sich beidseits einer Totpunktlage bzw. einer Ebene E-E (Figur
1), die gebildet wird aus der Längsaxe des Spannbolzens 3 und der Drehaxe des Drehzapfens
5. Zwischen dem Stellstift 6 und den Schmalseiten 28 des Verankerungskopfes besteht
-in Axialrichtung auf den Verankerungskopf 12 gesehen- ein spitzer Winkel.
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Um den Spannbolzen 3 in seiner Klemmlage zu sichern, ist eine Druckschraube
20 vorhanden, welche in ein zentrales Gewinde 21 des Drehzapfens 5 eingeschraubt
wird. Die Spitze dieser Druckschraube 20 wirkt mit einer kegelförmigen Ausnehmung
30 im Spannbolzen 3 zusammen. Diese Ausnehmung 30 ist in der Klemmlage des Spannbolzens
3 gegenüber der Spitze 37 der Druckschraube 20 in Axialrichtung etwas versetzt,
so dass beim Festziehen der Druckschraube 20 eine den Spannbolzen 3 in die Klemmlage
ziehende Kraftkomponente entsteht.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung geht im Detail aus den Fig.8
bis 15 hervor. In der Ausgangslage, in welcher der Spannbolzen 3 und der Drehzapfen
5 die in Figur 8 dargestellte Relativlage einnehmen, befindet sich der Spannbolzen
3 in einer zurückgezogenen Lage, so dass sein Verankerungskopf 12 hinter der Stirnfläche
27 des Hohlprofilkörpers 1 liegt. Dabei nimmt er die in Figur 8 und 9 dargestellte
Lage ein, in welcher er in einen Längsschlitz 15 der Hohlprofilschiene 2 einzugreifen
in der Lage ist. Falls die Hohlprofilschiene 2 vertikal verläuft und sich damit
auch die Längsschlitze 15 vertikal erstrecken, verlaufen auch die zueinander parallelen
Seitenflächen 28 praktisch vertikal. Die Breite dieses Verankerungskopfes 12 zwischen
den beiden Seitenflächen 28 ist
schmäler als die Breite der Längsschlitze
15. Wenn mit Hilfe eines in ein Sechskantloch 29 eingreifenden Schlüssels der Drehzapfen
5 in Richtung des Pfeiles D gedreht wird, nimmt der Drehzapfen 5 vorerst die in
Figur 10 dargestellte, teilweise ausgeschobene Lage ein. Da der Stellstift 6 mit
der Nut 7 im Eingriff ist, bewirkt diese erste Teilverdrehung des Drehzapfens 5
aus der in Figur 8 gezeigten Lage in die in Figur 10 dargestellte Lage, eine Achsialverschiebung
des Spannbolzens 3 in Richtung des Pfeiles A, so dass der Verankerungskopf 12 über
die Stirnfläche 27 des Hohlprofilkörpers 1 hinaustritt. Die Drehlage des Spannbolzens
3 und damit auch des Verankerungskopfes 12 bleibt angenähert unverändert. Bei einer
Weiterdrehung des Drehzapfens 5 in Richtung des Pfeiles D nehmen die Teile schliesslich
die in den Figuren 12 und 13 dargestellte Relativlage ein, indem nun der Spannbolzen
3 noch weiter in Richtung des Pfeiles A ausgeschoben wird und ausserdem bewirkt
der ständig in die Nut 7 eingreifende Stellstift 6 eine Winkelverdrehung des Spannbolzens
3 und damit auch des Verankerungskopfes 12 in Richtung des Pfeiles B, wie dies aus
Figur 13 hervorgeht. In dieser Position hintergreift der Verankerungskopf 12 nun
die Schenkel 17 der Hohlprofilschiene 2. Die Weiterdrehung des Drehzapfens 5 in
Richtung des Pfeiles D bewirkt, dass schliesslich der Spannbolzen 3 die in Figur
14 und 15 ersichtliche Querlage einnimmt, die gegenüber der Ursprungs lage gemäss
den Figuren 8 und 9 um etwa 900 verschwenkt ist. Da der Totpunkt überschritten ist,
beginnt sich der Spannbolzen bei einer Weiterdrehung des Drehzapfens 5 in Pfeilrichtung
D in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, also in Richtung des Pfeiles C,
wobei er gegen die Innenseite der Schenkel 17 der Hohlprofilschiene 2 anzuliegen
kommt und die Hohlprofilschiene 2 gegen die Stirnfläche 27 des Hohlprofilkörpers
1 zieht. Wenn schliesslich die in Figur 1 dargestellte Endlage erreicht ist, bewirkt
die auf den Spannbolzen 3 in Richtung des Pfeiles C ausgeübte Kraft, dass die Hohlprofilschiene
2 reibungsschlüssig gegen den Hohlpro-ilkörper 1 angezogen wird. Damit sich der
Spannbolzen 3 nicht ungewollt
lösen kann, wird die Druckschraube
20 im Drehzapfen 5 eingeschraubt, so dass deren Spitze in die Ausnehmung 30 eingreift.
Diese Ausnehmung 30 im Spannbolzen 3 ist in Längsrichtung leicht versetzt angeordnet,
so dass die Druckschraube 20 auf den Spannbolzen 3 eine Kraft in Richtung des Pfeiles
C ausübt und dadurch der Spannbolzen 3 in seiner Lage gesichert ist und zudem die
Anpresskraft aufrecht erhalten bleibt. Das Verdrehen des Drehzapfens 5 und der Druckschraube
20 erfolgt somit in der gleichen Einstecklage des Schlüssels.
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Das Lösen der Verbindung geschieht in umgekehrter Reihenfolge, so
dass durch eine Drehung des Schraubenschlüssels in der Gegenrichtung, also entgegen
der Richtung des Pfeiles D, vorerst die Druckschraube 20 gelockert und hernach der
Drehzapfen 5 entgegen der Richtung des Pfeiles D in die Ausgangslage gemäss Figur
8 zurückgedreht wird. Die Druckschraube 20 ist oben gegen Herausdrehen durch einen
starr in den Drehzapfen 5 eingesetzten Ring 34 gesichert, wodurch auch in der Oeffnungsrichtung
auf den Drehzapfen 5 eine positive Kraft ausgeübt werden kann, indem die Druckschraube
20 mit ihrer oberen Stirnfläche gegen diesen Ring anliegt und dadurch den Drehzapfen
5 mitnimmt.
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Mit dem Drehschlüssel wird somit eine Doppelfunktion ausgeübt, indem
einmal der Drehzapfen 5 verdreht wird und ausserdem mit dem gleichen Drehschlüssel
auch die Druckschraube 20 ein- und ausgeschraubt wird.
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Zum Einsetzen bzw. Lösen des Lagerkörpers 4 in das Innere des Hohlprofilkörpers
1 wird so vorgegangen, dass vorerst der Lagerkörper 4 in den Hohlprofilkörper 1
eingesetzt wird. Hierauf wird der Spannbolzen 3 in die Bohrung 25 eingeschoben,
wobei darauf geachtet wird, dass der Stellstift 6 in die Längsnut
24
des Lagerkörpers 4 eingreift. Diese nur einseitig angebrachte Längsnut 24 erstreckt
sich entlang einer Mantellinie des Drehzapfens 5 über mindestens eine Teillänge.
Hernach wird der Drehzapfen 5 in das Gewinde 23 eingeschraubt und der Drehzapfen
in eine solche Lage gedreht, dass seine Nut 7 mit der Nut 24 übereinstimmt. Sodann
kann durch Verdrehung des Verankerungskopfes 12 der Spannbolzen 3 etwas verdreht
werden, damit der Stellstift 6 in die Nut 7 eingreift. Hierauf wird der Drehzapfen
mit Hilfe eines Drehschlüssels in die in Figur 8 dargestellte Ausgangslage verdreht.
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