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Bezeichnung: Stahlrohrgerüst
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Stahlrohrgerüst der im Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.
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Ein solches Stahlrohrgerüst ist aus der deutschen Auslegeschrift 28
42 944 bekannt. Dort sitzen jeweils einzelne Kupplungsflanschen an den Stützen oder
Stützenelementen, von deren Enden sie in Abstand angeordnet sind. Die an den Stützen
zu befestigenden Riegel umgreifen mit ihren Klauen jeweils einen Kupplungsflansch,
es können allerdings auch schon an einem der Kupplungsflanschen mehrere Kupplungsklauen
und entsprechend viele Riegel festgemacht werden.
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Bei dem bekannten Stahlrohrgerüst müssen zum Verbinden der aufeinander
aufstehenden Stützen oder Stützenelemente weitere
Verbindungselemente
vorgesehen werden. Schon aus diesem Grunde haben die Kupplungsflanschen zur Befestigung
der Riegel einen Abstand von den Stoßstellen der Stützen.
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Das ist im Hinblick auf die über die Riegel erfolgende Krafteinleitung
in die Stützen nachteilig. Es müssen dann nämlich über die Stoßstellen benachbarter
Stützen radial kräfte übertragen werden, die bei einem fehlenden Formschluß der
Stützen untereinander beispielsweise zu einer Verschiebung der benachbart liegenden
Stützenenden gegeneinander führen können. Sind die Stützenenden ausreichend radial
gegeneinander gesichert, ergibt sich im Bereich der Stoßstelle zwischen zwei Stützen
eine besondere Knickgefahr, die auf durch die von den Stoßstellen der Stützen weg
verlegten Kraftangriffspunkte der Riegel zurückzuführen sind.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Stahlrohrgerüst
der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß die Kupplungsflanschen möglichst
nahe an den Stoßstellen zweier benachbart aufeinander aufgebauter Stützen bzw. Stützenelemente
liegen und über die Kupplungsflanschen sowie die daran anschlEßbaren Kupplungsklauen
der Riegel zugleich auch die aufeinander aufgebauten Stützen bzw. Stützenelemente
miteinander verbunden werden können.
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Diese Aufgabe wir bei einem Stahlrohrgerüst der gattungsgemäßen Art
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der besondere Vorteil eines erfindungsgemëßen Stahlrohrgerüstes liegt
zum einen darin, daß die Krafteinleitung von den horizontal und diagonal angeordneten
Riegeln jeweils unmittelbar an der Stoßstelle zweier benachbarter Stützen erfolgt,
also an derjenigen Stelle, an der ohnehin die Knickgefahr der aufeinander aufgebauten
Stützen bzw.
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Stützenelemente am größten ist. Der weitere wesentliche Vorteil eines
erfindungsgemäßen Stahlrohrgerüstes liegt darin, daß zusätzliche Kupplungselemente
zur Verbindung der
aufeinander aufgebauten Stützen untereinander
entfallen können. Insoweit erfüllen die Kupplungsflanschen bei einem erfindungsgemäßen
Stahlrohrgerüst eine Doppelfunktion, denn sie dienen zugleich zur Befestigung der
horizontalen und diagonalen Riegel als auch zur Kupplung der benachbarten Stützen
bzw. Stützenelemente untereinander. Das vereinfacht auch die Montage eines solchen
Stahlrohrgerüstes, denn durch die Anbringung der Riegel werden zugleich auch über
deren Kupplungsklauen die jeweils an den Stoßstellen benachbarten vertikalen Stützen
miteinander gekuppelt.
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Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus der nachstehenden Beschreibung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
noch näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 in Seitansicht die Verbindungsstelle
von zwei zu verbindenden Vertikalstützen und eine daran ankuppelbaren Horizontalriegel
eines Stahlrohrgerüstes, Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Seitansicht der
Verbindungsstelle bei verbundenen Vertikalstützen und daran angekuppeltem Horizontalriegel,
Figur 3 die Draufsicht auf den gemäß Fig. 2 an der Verbindungsstelle der Vertikalstützen
angekuppelten Horizontalriegel, Figur 4 in Seitansicht die Verbindungsstelle von
zwei zu verbindenden Vertikalstützen und eines daran ankuppelbaren orizontalriegels
einer weiteren Ausführungsform eines Stahlrohrgerüstes,
Figur 5
die Seitansicht der Verbindungsstelle gemäß Figur 4 bei verbundenen Vertikalstützen
und daran angekuppeltem Horizontalriegel, Figur 6 in Seitansicht die Verbindungsstelle
zweier verbundener Vertikalstützen und eines daran angekuppelten Horizontalriegels
einer weiteren Ausführungsform eines Stahlrohrgerüstes, Figur 7 eine Seitansicht
des Endes des abgekuppelten Horizontalriegels entsprechend dem Horizontalriegel
an der Verbindungsstelle gemäß Fig. 6 und Figur 8 einen Horizontalschnitt durch
eine Vertikalstütze eines Stahlrohrgerüstes unter Draufsicht auf eine Verbindungsstelle
zweier Stützen mit daran angekuppeltem horizontalem Längs- und Querriegel, sowie
einem daran angekuppeltem Diagonalriegel.
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In Fig. 1 erkennt man zwei Stützen 1 eines Stahlrohrgerüstes, die
unmittelbar übereinander aufzubauen sind und entsprechend dann benachbart liegen.
Der Einfachheit halber ist von der oberen Stütze 1 lediglich das Unterende 4 und
von der unteren Stütze 1 der Oberende 5 wiedergegeben. Im Bereich der Verbindungsstelle
zwischen den beiden Stützen 1 ist ein horizontal oder diagonal verlaufender Riegel
2 ankuppelbar.
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Zur Verbindung sowohl der Stützen 1 untereinander als auch zum Ankuppeln
des Riegels 2 besitzen die Stützen 1 an ihren Enden radial vorstehende Kupplungsflanschen
3. Die Kupplungsflanschen 3 können, wie Fig. 1 zeigt, unmittelbar auf die die Stützen
1 bildenden Stahlrohre aufgesetz und mit diesen verschweißt sein. Die die Stützen
1 bildenden Stahlrohre sind zylindrisch und vorteilhaft sind die Kupplungsflanschen
3
scheibenförmig ausgebildet, wobei sie ein zentrales Loch besitzen,
über das sie auf die Enden der Stützen 1 aufgesteckt sind.
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Sowohl der am unteren Ende 4 der Stützen 1 jeweils angeordnete Kupplungsflansch
3 und der am oberen Ende 5 der Stützen 1 jeweil befindliche Kupplungsflansch 3 sind
von der unteren Stirnseite 6 bzw. der oberen Stirnseite 7 der Stützen 1 etwas zurückversetzt
angeordnet. Der Versatz der Flanschen 3 von den Stirnseiten 6, 7 der Stützen 1 weg,
kann sehr gering sein, beispielsweise weniger als 1 mm. Dadurch ist sicheryestellt,
daß in zusammengefügter Anordnung jeweils die unterseitigen Stirnseiten 6 und die
oberseitigen Stirnseiten 7 der Stützen 1 unmittelbar aufeinander aufliegen und die
über die Stützen 1 zu übertragenden Vertikalkräfte ausschließlich über diese Stoßstelle
übertragen werden. Die Kupplungsflanschen 3 an den Stützen 1 sollen von solchen
Kräften entlastet sein.
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Die Zentrierung der Stützen 1 an ihrer Stoßstelle erfolgt beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 durch eine in das oben liegende Ende 5 der Stützen 1 jeweils eingesetzte
Zentrierhülse 9. Die Zentrierhülse 9 steht axial über die obere Stirnseite 7 der
Stütze 1 und damit auch über den zugehörigen Kupplungsflansch 3 vor.
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Ferner erkennt man in Fig. 1 noch am Rand der scheibenförmigen Kupplungsflanschen
3 einen axial vorstehenden Kragen 8, der jeweils von der Stoßstelle der Stützen
1 weggerichtet ist. Der Kragen 8 dient als Formschlußelement, über den nachstehend
noch näher beschriebene Kupplungslemente an den Riegeln 2 greifen. Er hat deshalb
zweckmässig einen maximal möglichen Abstand von der Außenseite der jeweiligen Stütze
1.
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Wie man Fig. 1 weiter entnehmen kann, besitzt der Riegel 2 an seinem
Ende eine Zange 10, die aus einer oberen, feststehenden Klaue 13 und aus einer unteren,
beweglichen Klaus 14 gebildet ist. In Einbaulage des Riegels 2 liegen diese beiden
Klauen
13 und 14 der Zange 10 übereinander. Die Beweglichkeit der unteren Klaue 14 ergibt
sich durch Lagerung an einer Schwenkachse 15. Die obere Klaue 13 besitzt an ihrer
Unterseite ein Maul 16, das weitgehend an die Umfangskontur des Kragen 8 an den
Kupplungsflanschen 3 der Stützen 1 angepaßt ist. In gleicher Weise besitzt die bewegliche
Klaue 14 ein ebenfalls an den Kragen 8 der Flanschen 3 angepaßtes Maul 17, das an
der der oberen Klaue 13 benachbarten Seite der Klaue 14 angeordnet ist.
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Die beiden Klauen 13 und 14 liegen zwischen zwei feststehenden Backen
11 der Zange 10 am Ende des Riegels 2. Zwischen sich schließen die Zangenbacken
11 einen Schlitz 12 ein, den man unter anderem in Fig. 3 erkennt. Die Backen 11
sind über einen feststehenden Rücken 19 miteinander verbunden, dadurch ergibt sich
ein feststehendes U-förmiges Gebilde, in das vorderendig die Klauen 13 und 14 der
Zange 10 eingesetzt sind.
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Die Schwenkachse der beweglichen Klaue 14 kann durch einenden Schlitz
12 zwischen den beiden Backen 11 überbrückenden Lagerbolzen gebildet sein.
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In den durch den Schlitz 12 gebildeten Freiraum zwischen den Klauen
13 und 14 und dem Rücken 19 der Zange 10 kann ein Keil 18 eingesetzt werden, der
in Fig. 1 in halb eingesetzter Stellung in Fig. 2 in ganz eingesetzter Lage wiedergegeben
ist.
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Der Keil 18 besitzt ein geradliniges Rückenteil 26 und eine im Keilwinkel
geneigt dazu verlaufende Vorderseite 20, wobei sich die Verjüngungen des Keiles
nach unten hin ergeben. Oberseitig besitzt der Keil 18 einen ausgeprägten Kopf 27,
über den er in den erwähnten Freiraum des Schlitzes 12 der Zange 10 eingetrieben
werden kann. Die Breite des Keiles 18 ist etwas geringer als die Breite des Zangenschlitzes
12.
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Im Innern des Zangenschlitzes 12 steht der Keil 18 in Eingriff mit
der beweglichen Klaue 14 der Zange 10. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist die bewegliche
Klaue 14 außerhalb ihres Schwerpunktes derart an der Schwenkachse 15 gelagert, daß
sie in der
Kupplungslage des jeweiligen Riegels 2, in der sie unter
der feststehenden Klaue 13 der Zange 10 liegt, zur öffnung der Zange 10 nach unten
wegpendeln kann. Dabei tritt zugleich der Rücken 21 der beweglichen Klaue 14 in
den Bereich des Schlitzes 12 zwischen den Backen 11 der Zange 10 ein, der zur Aufnahme
des Keiles 18 dient. Beim Einsetzen in den Schlitz 12 der Zange 10 erfaßt der Keil
18 den Rücken 21 der beweglichen Klaue 14 und drückt diese mit deren Vorderende
zur Schließung der Zange 10 hoch. Dadurch erreicht die schwenkbare Klaue 14 der
Zange 10 ihre Verriegelungsstellung, die in Fig. 2 zu erkennen ist, in dieser Stellung
stützt sich der Keil 18 mLt seiner Vorderseite 20 an dem dazu parallel liegenden
Rücken 21 der Klaue 14 einerseits und andererseits mit seiner Rückseite 26 an dem
zwischen den Backen 11 der Zange 10 liegenden Rücken 19 ab. Je weiter der Keil 18
in den keilförmigen Raum zwischen dem Rücken 21 der beweglichen Klaue 14 und dem
Rücken 19 zwischen den Backen 11 der Zange 10 eingetrieben wird, umso weiter schließen
sich die Klauen 13 und 14 der Zange 10.
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In eingesetzter Endstellung steht der Keil 18 unterseitig über die
Backen 11 und die untere Klaue 14 der Zange 10 über, er kann deshalb leicht durch
Hammerschläge auf seine untere Stirnseite zum öffnen der Zange 10 wieder ausgetrieben
werden.
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Fig. 2 zeigt im einzelnen die verbundene Anordnung zweier aufeinander
aufgebauter Stützen 1 und des an der Verbindungsstelle der Stützen 1 angekuppelten
Riegels 2. Selbstverständlich können auch mehrere solcher Riegel 2 an einer einzigen
Verbindungsstelle zwischen zwei übereinander liegenden Stützen 1 festgemacht werden.
Die beiden benachbarten Flanschen 3 an den jeweiligen Enden 4, 5 der Stützen 1 liegen
an der Stoßstelle spiegelbildlich zueinander, wobei die beiden Kragen 8 der zwei
Flanschen 3 voneinander abgekehrt sind. Die benachbarte Flanschen 3 liegen in geringem
Abstand voneinander, damit über sieVertikalkräfte der Stützen 1 nicht übertragen
werden. Die radiale Zentrierung der beiden Stützen 1 übernimmt die innen liegende
Zentrierhülse 9, die auch dafür sorgt, daß die beiden benachbarten Flanschen 3 an
den Stützen 1 deckungsgleich in der zusammengefügten Anordnung übereinanderliegen.
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Die Zange 10 am Ende des jeweiligen Riegels 2 ist so ausgebildet,
daß in der Verriegelungsstellung der Klauen 13 und 14 deren Mäuler einen Raum einschließen,
dessen Kontur der Umfangskontur der beiden benachbarten Flanschen 3 der Stützen
1 im Bereich der Kragen 8 im Vertikalschnitt gesehen entspricht. Die in Verriegelungsstellung
über die beiden Kragen 8 der benachbarten Flanschen 3 greifende Zange 10 der Riegel
2 sorgt somit für eine formschlüssige Ankupplung des Riegels 2 an den beiden benachbart
liegenden Stützen 1, so daß in jeder Richtung wirkende Kräfte von den Riegeln 2
jeweils im Bereich der Stoßstelle über die Flanschen 3 in die Stützen 1 eingeleitet
werden können.
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Weiter verspannt die Zange 10 der jeweiligen Riegel 2 die beiden benachbarten
Flanschen 3 der Stützen 1 gegeneinander. Dadurch werden die Stützen 1 untereinander
fest verbunden, es können sogar Zugkräfte von einer Stütze 1 auf die andere übertragen
werden. Schon ein einziger Riegel 2 sorgt mit seiner endseitigen Zange 10 für die
Verbindung der Stützen 1 über die Flanschen 3, je größer die Zahl der an den Flanschen
3 angreifenden Riegelzangen 10 ist, umso sicherer wird die Verbindung der Stützen
1 in Vertikalrichtung. Die Flanschen 3 und die Zangen 10 an den Riegeln 2 können
so ausgebildet sein, daß die Riegel 2 unter jedem beliebigen Winkel im Bereich der
Stoßstelle der beiden Stützen 1 an den benachbarten Flanschen 3 festgemacht werden
können. Vorzugsweise sind die Zangen 10 derart an den Riegeln 2 angeordnet, daß
sie in angekuppelter Anordnung eine radiale Lage zu den Stützen 1 einnehmen. Es
ist dann besonders leicht möglich, über den gesamten Umfangswinkel von 3600 Riegel
2 am der Stoßstelle zwischen den zwei Stützen 1 anzuschließen.
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Die Montage des Gerüstes ist durch den neuen Gerüstknoten auch besonders
einfach. Das Zusammenstecken der beiden übereinander liegenden Stützen 1 bereitet
ohnehin keine Schwierigkeiten, danach werden die Riegel 2 bei geöffneter Zange 10
mit der oberen feststehenden Klaue 13 auf den
oben liegenden Flansch
3 an der Verbindungsstelle der Stützen 1 aufgelegt. Aus statischen Gründen kann
die obere Klaue 13 breiter als die untere, bewegliche Klaue 14 der Zangen 10 an
den Riegeln 2 sein. Die Sicherung der Riegel 2 an den Stützen 1 erfolgt durch Einbringen
des Keiles 18 in den Schlitz 12 zwischen den Backenzangen 11. DAdurch wird -wie
schon erwähnt - das Vorderende der unteren, beweglichen Klaue 14 der Zange 10 angehoben
und kommt in Eingriff mit dem jeweils unten liegenden Flansch 3 an der betreffenden
Stütze 1. Durch weiteres Eintreiben des Keiles 18 schließt sich die Zange 10 soweit,
daß über die beiden gegeneinandzr beweglichen Klauen 13 und 14 die beiden Kupplungsflanschen
3 der benachbarten Stützen 1 in Axialrichtung gegeneinander verspannt werden. Durch
Sicherung des Keiles 18 in der eingetriebenen Stellung ist die Gesamtverbindung
zwischen den beiden Stützen 1 und dem Riegel 2 gesichert.
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Grundsätzlich kann die Kupplungsvorrichtung des Riegels 2 auch so
ausgebildet sein, daß lediglich die obere Klaue 13 vorhanden ist, die wie bei der
dargestellten Ausführung auf den jeweils oben liegenden Flansch 3 der betreffenden
Stütze 1 aufgelegt wird, wonach dann die Verspannung mit dem jeweils unten liegenden
Flansch 3 der anderen Stütze 1 unmittelbar über den Keil 18 erfolgt kann, sofern
dieser schräg von oben her bis unter den unten liegenden Flansch 3 eingetrieben
werden kann. Ebenso leicht wie die Verbindung zwischen den Stützen 1 und den Riegeln
2 hergestellt werden kann, ist sie auch nach Austreiben des Keiles 18 wieder lösbar,
da sich dann die Zange 10 durch Abfallen der unteren beweglichen Klaue 14 weitgehend
selbsttätig öffnet.
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Die Fig. 3 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform des Verbindungsknotens
für ein Stahlgerüst, die derjenigen der Fig. 1 und 2 im Ausbau im wesentlichen und
in der Funktion voll und ganz entspricht. Der Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführung
liegt lediglich darin, daß die beiden vertikalen Stützen 1 hier über eine außenliegende
Zentrierhülse 22
koaxial zueinander ausgerichtet sind. Diese Zentrierhülse
22 ist auf das Unterende 4 der Stützen 1 aufgeschoben und trägt an ihrem offenen
Stirnende den Kupplungsflansch 3. Die Hülse 22 steht in axialer Richtung über die
Stirnseite 6 der Stütze 1 vor. Um das Maß dieses Uberstandes ist jeweils am anderen
Stützenende der Kupplungsflansch 3 von der dortigen Stirnseite 7 der Stütze 1 nach
innen weg versetzt. An dem oberen Ende 5 der in den Fig. 4 und 5 unten dargestellten
Stütze 1 erkennt man, daß beispielsweise die Flanschen 3 auf einer Rohrhülse 23
angeordnet sein können, die dann mit dem Rohr der Stützen 1 verschweißt ist. Das
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 hat den Vorteil, daß der innere Durchgang
zwischen den beiden Stützen 1 nicht durch Vorsprünge gestört ist. Das ist dann vor
Vorteil, wenn beispielsweise Gewindestangen innen die Stützen 1 durchlaufen.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Verbindungsknotens
eines Stahlgerüstes, die hinsichtlich ihrer Funktion und ihres Aufbaus grundsätzlich
den vorbeschriebenen Ausführungen entspricht. Lediglich ist hier eine andere Betätigung
für die bewegliche Klaue der Zange 10 am Ende der Riegel 2 vorgesehen. Das Verriegeln
der beweglichen Klaue 14 der Zange 10 wird hier nämlich durch eine in axialer Richtung
wirkende Steuerkurve 25 bewirkt, die Teil eines Drehelementes 24 ist. Dieses Drehelement
24 ist vorteilhaft als mit einem Schlüssel betätighare Stellmutter gestaltet, die
auf der feststehenden oberen Klaue 13 gelagert ist. Die bewegliche Klaue 14 hat
hier rückwärtig einen Absatz 28, der mit der stirnseitigen Kontur der Kurve 25 in
Eingriff steht.
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Die Steigung dieser Kontur und damit die Kurve 25 stellt lediglich
eine auf die Stirnseite eines Hohlzylinders übertragene Keilfläche dar, die die
Funktion der Keilfläche 20 des Keils 18 der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele
erfüllt. Ist die Kurve 25 des Drehelementes 24 außer Eingriff mit der schwenkbaren
Klaue 14, fällt diese unter Schwerkrafteinwirkung nach unten weg und öffnet dadurch
die Zange 10.
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Dies ist in Fig. 7 wiedergegeben, während Fig. 6 die
Verriegelungsstellung
der beweglichen Klaue 14 zeigt.
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Grundsätzlich kann auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine
außenliegende Zentrierhülse 22 zwischen den Stützen 1 vorgesehen werden, wie sie
anhand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 erläutert wurde. Damit auch bei einer
außenliegenden Zentrierhülse 22 die Krafteinleitung der Riegel 2 exakt im Bereich
der Stoßstelle zwischen den beiden Stützen unmittelbar an den Flanschen 3 erfolgt,
wird der Überstand der Hülse 22 über die jeweilige Stirnseite 6 der betreffenden
Stütze 1 so groß gewählt, daß die Stirnseite 30 der Hülse 22 an der Stirnseite 29
der Hülse 23 anliegt, die den jeweils gegenüberliegenden Kupplungsflansch 3 an der
benachbarten Stütze 1 trägt. Dabei stehen die beiden einander gegenüberliegenden,
innenliegenden Stirnseiten 6 und 7 der beiden Stützen 1 in zumindest geringfügigem
Abstand voneinander. Es erfolgt also die Lastübertragung bei außenliegender Zentrierhülse
22 nicht über die genannten Stirnseiten 6 und 7 der Stützen 1 sondern über die außen
aufgesetzten Hülsen 22 und 23.
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