DE3320385C2 - Muffenartige Gelenkverbindung - Google Patents

Abstract

Muffenartige Gelenkverbindung (1) für mindestens zwei Stangen, bestehend aus zwei Verbindungsteilen (2, 3), von denen jeder eine Muffe (4/5; 6/7) für eine Stange sowie einen Gelenkfortsatz (8/9; 10/11) aufweist. Die Gelenkfortsätze sind in beliebiger Winkelstellung zueinander feststellbar. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Verbindungsteil (2, 3) in Längsrichtung symmetrisch geteilt und besteht aus zwei Muffenhälften (4/5 und 6/7) und zwei wangenförmigen Gelenkfortsätzen (8/9 und 10/11). Je eine Muffenhälfte und je ein Gelenkfortsatz sind einstückig ausgebildet. Die Muffenhälften klemmen die Stange ein. Die Gelenkfortsätze (8/9 und 10/11) greifen gabelartig ineinander ein und bilden mittels formschlüssiger Gelenkorgane (16/17 und 18/19) eine Drehachse (20). Durch einen auf das Mutter-Verbindungsteil (2) aufgebrachten Klemmdruck ist die Gelenkvorrichtung (1) in der gewählten Winkelstellung blockierbar.

Description

— daß auch das zweite Verbindungsteil (3) symmetrisch aus zwei eine Stange umfassende Muffenhälften (6,7) und zwei wangenförmigen Gelenkfortsätzen (10,11) gebildet ist, von denen je einer (10 bzw. 11) mit der entsprechenden Muffenhälfte (6 bzw. 7) einstückig ausgebildet ist,

— daß die wangenförmigen Gelenkfortsätze (10, 11) des zweiten Verbindungsteils (3) ein Steckteil bilden und an jeder Außenseite ein Gelenkorgan (16,17) aufweisen,

— daß die wangenförmigen Gelenkfortsätze (8,9) des ersten Verbindungsteüs (2) gabelartig angeordnet sind und an jeder Innenseite ein Gelenkorgan (18,19) aufweisen,

— daß die Gelenkfortsätze (8, 9) des ersten Verbindungsteüs (2) auf die Gelenkfortsätze (10,11) des zweiten Verbindungsteüs (3) reiterartig aufgesetzt sind, derart, daß die Gelenkorgane (16, 17 bzw. 18,19) unter Bildung der Drehachse (20) zusammenwirken und daß die Stangenachsen in einer gemeinsamen Schwenkebene liegen und

— daß die Gelenkverbindung (1) durch Verspannen eines zwischen den Muffenhälften (4,5) und den entsprechenden Gelenkfortsätzen (8, y) angeordneten Verbindungsmittels (27) feststellbar ist.

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2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (21, 22) der Gelenkfortsätze (10,11) des Steckteils in Bezug auf die durch die Längsränder (23, 24) der entsprechenden Muffenhälfte (6, 7) bestimmte Ebene geringfügig in Richtung auf den anderen Gelenkfortsatz (U, 10) vorstehen.

3. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkorgane (16,17) des einen Verbindungsteüs (z. B. 3) durch zueinander koaxiale Bohrungen oder Zapfen gebildet werden, die mit den entsprechenden als koaxiale Zapfen oder Bohrungen ausgebildeten Gelenkorgane (18,19) des anderen Verbindungsteüs (z. B. 2) zusammenwirken.

4. Gelenkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Bohrungen (16, 17) als auch die Zapfen (18,19) einen kegelstumpfförmigen Mantel (25,26) gleicher und zur Achse (20) geringfügiger Neigung aufweisen, wobei die Durchmesser an der Basis- und an der Endfläche eines Zapfens (18, 19) geringfügig größer als der Öffnungs- bzw. der Enddurchmesser der entsprechenden Bohrungen (16,17) sind.

5. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (16,17) als Blindbohrungen ausgebildet sind, die von der Innenseite der gabelartig angeordneten Gelenkfortsätze (8,9) oder von der jeweils freien Außenseite der dazwischen angeordneten Gelenkfortsätze (10,11) ausgehen.

6. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden zueinander symmetrischen Verbindungsstücke (12, 13 bzw. 14,15) jedes der beiden Verbindungsteile (2, 3) miteinander verbindende und auf den entsprechenden Stangenteil aufklemmende Verbindungsmittel durch eine Schrauben-Mutterverbindung (27, 28) gebildet wird, deren Aufnahme bzw. Durchgangsbohrungen (29, 30) senkrecht auf die Muffenachse und Symmetrieebene (s-s) stehend koaxial zwischen der Muffenhälfte (4, 5, 6 oder 7) und dem entsprechenden Gelenkfortsatz (8,9,10 oder 11) jedes Verbindungsstücks (12,13,14 oder 15) angeordnet sind, wobei zumindest der Schraubenkopf in einer Aufnahmebohrung (31,32) versenkt angeordnet ist.

7. Gelenkverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenmutter (33,34) in die Masse des entsprechenden Verbindungsstücks (13, 15) eingeschlossen ist, wobei deren Innengewinde über eine Bohrung (30) in die durch die achsparallelen Ränder (24) der Muffenhälfte (5, 7) bestimmte Ebene einmündet.

8. Gelenkverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkfortsätze (10,11) eines Verbindungsteüs (3) sich parallel zu den Längsrändern (23, 24) der Muffenhälften (6, 7) und zur Muffenachse erstrecken.

Die Erfindung betrifft eine muffenartige Gelenkverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten muffenartigen Gelenkverbindung liegt eine Wange des einen Gelenkfortsatzes des einen Verbindungsteüs an der entsprechenden Wange des Gelenkfortsatzes des anderen Verbindungsteüs unter Druck an, wobei der Anpreßdruck durch eine Bolzen-Mutterverbindung erzeugt wird, deren Bolzen die miteinander fluchtenden Bohrungen der Wangen durchsetzt und bei nicht angezogener Mutter gleichzeitig die Gelenkachsc bildet, um die die beiden Verbindungsteile zueinander verschwenkbar sind.

Ein Nachteil der bekannten Verbindung ist in der verhältnismäßig kleinen Anpreßfläche zu sehen, die bei einem vorgegebenen Ausmaß der Gelenkfortsätze umso kleiner wird, je größer der Durchmesser des Verbindungsbolzens ist. Eine zu kleine Anpreßfläche kann zwar bis zu einem bestimmten Grad durch einen größeren Anpreßdruck kompensiert werden, es besteht dabei jedoch die Gefahr einer Überbeanspruchung und Festklemmung der Bolzen-Mutterverbindung.

Mehrteilige Muffenverbindungen für mindestens zwei Stangen sind bereits bekannt, z. B. aus der FR-PS

22 02 547. Bei der bekannten Ausführung werden die beiden Muffenhälften durch einen der leicht konischen Außenfläche der Muffe angepaßten Aufziehring zusammengehalten. Zusätzlich wird die eine Stange mittels einer Stellschraube an der Innenwand der entsprechenden Muffe festgeklemmt Diese Ausführung eignet sich nicht für eine Gelenkverbindung.

Durch die FR-PS 12 07 169 ist eine Gelenkverbindung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei der die Gelenkfortsätze der beiden Muffenhälften miteinander fluchtende Querbohrungen aufweisen, in die von der Seite her ein nach außen vorspringender Gelenkzapfen eingesetzt ist. Auf diesen ist eine Hülse lose aufgeschoben, die sich auf der Außenseite eines der Gelenkfortsätze abstützt. Durch eine diametrale Bohrung des Gelenkzapfens und der Hülse ist eine Stange hindurchgeschoben. Die Anordnung besitzt insgesamt drei Schwenkachsen und besteht aus einer Vielzahl völlig unterschiedlich gestalteter Präzisionsbauteile. Dabei sind die Längsachsen der miteinander zu verbindenden Teile in Querrichtung zueinander versetzt und ihicht in einer gemeinsamen Schwenkebene angeordnet. 'Durch Anziehen einer einzigen Spannschraube werden nicht nur die beiden Muffenhälften auf dem einen Rohr festgeklemmt, sondern auch der Gelenkzapfen und die Hülse werden in entgegengesetzten Richtungen gegen die Stange verspannt und gleichzeitig gegen ein Verdrehen um ihre Achse gesichert Durch den Querversatz der beiden Achsen erzeugen Schubkräfte Biegemomente innerhalb des Gelenkzapfens, die ein Aufspreizen der Muffenhälften zur Folge haben können. Die bekannte Anordnung ist daher im wesentlichen auch nur für kleinere Kräfte vorgesehen, wie sie speziell bei dem als Ausführungsbeispiel gezeigten Stativ auftreten.

Durch die FR-PS 11 70 433 ist eine Gelenkverbindung bekannt, bei der die über eine Schraube verstellbar miteinander verbundenen Teile als einteilige Winkelstücke ausgebildet sind, die über abgestufte und komplementäre Kreisringflächen aneinanderstoßen. Auch bei einer solchen Lösung liegen die beiden Rohrachsen nicht in einer gemeinsamen Schwenkebene, sondern sind mit Querversatz zueinander angeordnet. Mit einer solchen Gelenkverbindung lassen sich die miteinander zu verbindenden Rohre auch nicht durch Klemmung mit den Gelenkteilen verbinden, sondern es bedarf spezieller Gewindeverbindungen, gegebenenfalls unter Verwendung einer zusätzlichen Quetschhülse.

Die AT-PS 39 724 offenbart ein Drehgelenk, das jedoch keinerlei muffenförmige Anschlußteile für den Einsatz von Rohren oder Stangen besitzt.

Gegenüber einem solchen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkverbindung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die aus einer geringen Zahl einfacher Bauteile besteht und bei kleinen Abmessungen eine sichere Feststellbarkeit und Lösbarkeit bei geringem Anpreßdruck gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die symmetrische Ausbildung der jeweils paarweise gegenüberliegenden Verbindungsteile ist es möglich, aus nur zwei unterschiedlich geformten Verbindungsteilen, die keine Präzisionsbearbeitung benötigen, eine zuverlässige Gelenkverbindung aufzubauen, die bei kleinen Abmessungen eine zuverlässige Feststellbarkeit bei geringem Anpreßdruck gewährleisten. Dabei liefen die Achsen der miteinander zu verbindenden Stangen in einer gemeinsamen Ebene, so daß auf die Gelenkverbindung keine Bigemoment.e ausgeübt werden, die die Verbindung lockern könnten. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Reibfläche vergrößert, und die Verbindungsstellen der Muffenhälften sind außerhalb des eigentlichen Gelenks angeordnet. Bei den Verbindungsmitteln handelt es sich um serienmäßige Schrauben und nicht um Sonderanfertigungen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der

ίο Zdchnungs dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die aus einem Steck- und einem Aufsetzteil bestehende Gelenkverbindung senkrecht zur Symmetrieebene s-s, gemäß der Schnittebene I-IinFig.2oder3,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Aufsetzteil der Gelenkverbindung und

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Steckteil der Gelenkverbindung.

Die nachstehend beschriebene Gelenkverbindung 1 findet bei aus Stangen zusammengesetzten Gerüsten, Geländern, Gestellen und dergleichen immer dann Anwendung, wenn zwei Stangen in einem bestimmten Winkel zueinander anzuordnen und miteinander zu verbinden sind.

Die Gelenkverbindung 1 besteht aus zwei Verbindungsteilen 2 und 3 von denen jeder zwei eine Stange (Stangenende oder Zwischenteil) umfassende Muffenhälften 4,5 bzw. 6, 7 und zwei wangenförmige Gelenkfortsätze 8,9 bzw. 10,11 aufweist Dabei ist jeweils ein Gelenkfortsatz (z. B. 8 oder 10) mit der entsprechenden Muffenhälfte (z. B. 4,6) z. B. durch ein Spritzgußverfahren einstückig ausgebildet. Jedes aus einer Muffenhälfte z. B. 4 und einem Gelenkfortsatz z. B. 8 bestehende Verbindungsstück 12,13 oder 14,15 eines Verbindungsteils 2,3 ist mit dem dazu zur Mittel- bzw. Symmetrieebene s-s symmetrisch ausgebildeten Verbindungsstück 13,12 oder 15, 14 desselben Verbindungsteils 2, 3 mit Hilfe eines Verbindungsmittels wie einer Bolzen- bzw. Schrauben-Mutterverbindung derart verbunden, daß beide Verbindungsstücke den von der Muffe z. B. 4, 5 oder 6,7 umfaßten Stangenteil unverschiebbar einklemmen.
Die beiden wangenförmigen Gelenkfortsätze 10, 11 bilden dabei ein Steckteil 3, das an der Außenseite ein Gelenkorgan 16,17 aufweist, während die beiden wangenförmigen Gelenkfortsätze 8, 9 des, wie bereits erwähnt, aus zwei symmetrisch ausgebildeten Verbindungsstücken 12,13 bestehenden Aufsetzteils 2 gabelartig angeordnet und auf die Gelenkfortsätze 10, 11 des Steckteils 3 reiterartig aufgesetzt und an der jeweiligen Innenseite mit einem Gelenkorgan 18,19 versehen sind, das mit dem entsprechenden Gelenkorgan 16, 17 des Steckteils 3 unter Bildung einer Drehachse 20 zusammenwirkt. Die aus den zwei aneinander angelenkten Verbindungsteilen 2, 3 bestehende Gelenkverbindung ist dabei mit Hilfe eines durch das Verbindungsmittel für die beiden Verbindungsstücke 12,13 des Aufsetzteils 2 auf letztere aufgebrachten Klemmdrucks in der gewählten Winkelstellung der Verbindungsteile 2,3 blockkierbar.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich steht die Innenseite 21, 22 jedes Gelenkfortsatzes 10,11 des Steckteils 3 in bezug auf die durch die Längsränder 23, 24 der entsprechenden Iviuffenhälften 6,7 bestimmte Ebene geringfügig in Richtung auf den anderen, gegenüberliegenden Gelenkfortsatz 11,10 vor.
Die Gelenkorgane z. B. 16, 17 des einen z. B. Steck-

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teils 3 durch zueinander koaxiale Bohrungen (oder Zapfen) gebildet werden, deren Achsen mit der Drehachse zusammenfallen und die mit den entsprechenden, als koaxiale Zapfen (oder Bohrungen) ausgebildeten Gelenkorganen 18, 19 des anderen z. B. Aufsetzteils 2 im Eingriff stehen bzw. zusammenwirken. Es ist vorteilhaft, daß sowohl die Bohrungen 16, 17 als auch die darin eingreifenden Zapfen 18, 19 eine kegelstumpfförmige Seitenfläche 25 bzw. einen kegelstumpfförmigen Mantel 26, gleicher und zur Drehachse 20 geringfügiger Neigung aufweisen. Dabei können die Durchmesser an der Basis und an der Endfläche eines Zapfens 18,19 geringfügig größer als der öffnungs- bzw. der Enddurchmesser der entsprechenden Bohrung 16, 17 sein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich erstrecken sich die Bohrungen 16,17 nicht über die gesamte Höhe bzw. Dicke der Gelenkfortsätze lö, ii oder 8, 9, sondern sind vielmehr als Blindbohrungen ausgebildet, die entweder von der Innenseite der gabelartig angeordneten Gelenkfortsätze 8,9 (gemäß einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungebeispiel) oder von der jeweils freien Außenseite der aneinanderliegenden und zwischen den gabelartigen Gelenkfortsätzen 8,9 angeordneten Gelenkfortsätzen 10, 11 ausgehen. Wie bereits erwähnt, wird das die beiden zueinander symmetrischen Verbindungsstücke 12,13 bzw. 14,15 verbindende und auf den entsprechenden, nicht dargestellten Stangenteil aufgeklemmende Verbindungsmittel durch eine Schrauben- bzw. Bolzen-Mutterverbindung 27, 28 gebildet, deren Aufnahme bzw. Durchgangsbohrungen 29,30 senkrecht auf die Muffenachse und Symmetriebene s-s stehend koaxial zueinander zwischen der Muffenhälfte 4,5,6,7 und dem entsprechenden Gelenkfortsatz 8, 9, 10, 11 jedes Verbindungsstücks 12,13,14,15 angeordnet sind, wobei zumindest der nicht dargestellte Schraubenkopf in einer Aufnahmebohrung 31, 32 versenkt angeordnet ist, Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Schraubenmutter 33,34 in der Masse des entsprechenden Verbindungsstückes 13, 15 eingebettet bzw. eingeschlossen, wobei deren Innengewinde über die blinde Durchgangsbohrung 30 in die durch die achsparallelen Ränder 24 der Muffenhälfte 5, 7 bestimmte Ebene einmündet

Aus der Zeichnung ist zu entnehmen, daß sich die Außenfläche der gabelartig angeordneten Gelenkfortsätze 8, 9 des aus den zwei Verbindungsstücken 12, 13 bestehenden Aufsetzteils 2 kontinuierlich an die zylinderförmige Außenfläche der entsprechenden Muffenhälften 4, 5 anschließt Die Gelenkfortsätze 10, 11 des Steckteiles 3 erstrecken sich parallel zu den Längsrändern 23,24 der Muffenhälften 6,7 und zur entsprechenden Muffenachse während sich die Gelenkfortsätze 8,9 des Aufsetzteils 2 sich parallel zu den Längsrändern 35 der Muffenhälften 4, 5 und senkrecht zur entsprechenden Muffenachse erstrecken.

Die einzelnen Verbindungsteile bestehen aus Kunststoff oder Metall, vorzugsweise aus Leichtmetall, wie z. B. Aluminium und dessen Legierungen. Da beim Erfindungsgegenstand die das Drehlager bildenden Gelenkorgane nur nach innen vorstehen, ist die Außenseite der Verbindungsteile ohne störende Vorsprünge ausgeführt, wodurch die Gelenkverbindung auch ein gefälliges Äußeres bekommt Die einzelnen Verbindungsteile der Gelenkverbindung sind vorzugsweise stets zweistückig ausgebildet so daß stets ein frontales Auf- und Abmontieren der Verbindungsteile auf- und von den Stangen bzw. Rohren gewährleistet ist Die beiden Verbindungsstücke des Mutter-Verbindungsteils werden durch die entsprechende Schrauben-Mutter-Verbindung nicht nur auf der Stange sondern auch an den Gelenkfortsätzen des Vater-Verbindungsteils festgeklemmt, so daß dabei auch gleichzeitig die Gelenkverbindung in der gewählten Winkelstellung blockiert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Muffenartige, aus zwei aneinander angelenkten Verbindungsteilen bestehende Gelenkverbindung für mindestens zwei Voll- oder Hohlstangen, bei der jeder Verbindungsteil eine, einen Stangenteil umfassende und daran befestigte Muffe sowie einen Gelenkfortsatz aufweist, der mit dem Gelenkfortsatz des anderen Verbindungsteils um eine Drehachse verschwenkbar und in beliebiger Winkelstellung feststellbar verbunden ist und bei der das eine der beiden Verbindungsteile aus zwei eine Stange umfassenden Muffenhälften und zwei wangenförmigen Gelenkfortsätzen besteht, von denen je einer mit der entsprechenden Muffenhältfte einstückig ausgebildet ist und jedes aus einer Muffenhälfte und einem Gelenkfortsatz bestehende Verbindungsstück mit dem dazu symmetrisch zur Mitte'ebene (s-s) ausgebildeten Verbindungsstück verbunden ist, derart, daß sie den von der Muffe umfaßten Stangenteil einklemmen; dadurch gekennzeichnet,