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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fachwerk, insbesondere Raumfachwerk
aus Rohrstäben und Knotenstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein solches ist aus der DE-PS 24 26 973 bekannt.
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Es gibt verschiedene Systeme zum Verbinden der Stäbe und der Knotenstücke
in Fachwerkbauten, insbesondere Gerüsten, die im wesentlichen aus Stahlrohren bestehen.
Die DE-PS 901 955 beschreibt ein System, bei welchem die Kupplungsvorrichtung aus
einem drehbaren und längsverschieblich gelagerten Gewindebolzen, eine den Bolzen
umschließenden Treibmuffe sowie einem beide Teile verbindenden Mitnehmerstift besteht,
wobei der Gewindebolzen im Ende des Rohres gehalten ist. Nachteilig an dieser Lösung
ist, daß der Gewindebolzen durch die den Stift aufnehmende Querbohrung geschwächt
ist und daß der Stift beim Festziehen des Gewindebolzens von der Treibmuffe abgeschert
werden kann.
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Aus der DE-AS 12 52 875 ist ein System zum Verbinden von Rohren mit
Knotenstücken oder von Rohren untereinander bekannt, das Gewindebolzen mit zwei
Gewindeabschnitten einander gegenläufiger Steigungsrichtung verwendet. Auf dem Gewindebolzen
sitzt eine längsverschiebbar geführte Mutter, die mit dem Gewindebolzen drehfest
verbunden ist. Dieses System vermeidet die Nachteile des erstgenannten Systems,
weist selbst jedoch den Nachteil auf, daß das Einfügen eines Stabes zwischen zwei
bereits installierte Knotenstücke sehr erschwert ist, weil das Fachwerk an dieser
Stelle um die volle Länge des Gewindezapfens aufgespreizt werden muß, damit der
Stab zwischen die beiden Knotenstücke eingesetzt werden kann.
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Die DE-PS 24 26 973 beschreibt eine Knotenverbindung der eingangs
genannten Art, bei der der Gewindebolzen Abschnitte gleicher Steigungsrich-
tung
jedoch unterschiedlicher Steigung aufweist. Der Abschnitt mit der geringeren Gewindesteigung
ist in das Rohrende eingeschraubt, der andere Abschnitt ist von der Treibmuffe teilweise
umgeben, die während der Montage als Hilfsmittel zum Drehen des Gewindebolzens und
im Endzustand als Abstandshalter dient. Beim Festdrehen wird dabei pro Umdrehung
aufgrund der unterschiedlichen Gewindesteigungen von dem Knotenstück mehr Länge
pro Umdrehung des Bolzens aufgenommen, als das Rohr abzugeben in der Lage ist, wodurch
Rohr und Knotenstück aneinander verspannt werden können. Auch dieses System ist
in bezug auf das Problem der Einfügung eines Rohrstabes zwischen zwei bereits installierte
Knotenstücke nicht optimal. Es muß nämlich der Bolzen aus der Treibmuffe ein ausreichendes
Maß hervorstehen, damit er ausreichend tief in das Knotenstück eingeschraubt werden
kann. Beispielsweise beträgt gemäß DIN 13 bei einem Gewindebolzen von 20 mm Durchmesser
die Normalsteigung 2,5 mm und die Feingewindesteigung 1,5 mm. Wenn dieser Bolzen
mit seinem Abschnitt normaler Steigung 25 mm tief in das Kopfstück eingeschraubt
werden soll, dann muß er vor der Montage 10 mm aus der Treibmuffe hervorstehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fachwerk der eingangs
genannten Art anzugeben, das unkompliziert aufbaubar ist und das beim Einsetzen
eines Rohrstabes zwischen zwei bereits installierte Knotenstücke keine oder nur
eine geringe Aufspreizung der Distanz zwischen den Knotenstücken erfordert.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und ein Montageverfahren zur
Errichtung eines Fachwerks der erfindungsgemäßen Art sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung verwendet demnach in einem Fachwerk Verbindungen unterschiedlicher
Art, nämlich solche, bei denen nur gleichsinnige, im Normalfall rechtsgängige Verschraubungen
vorhanden sind, und solche, bei denen Rechts/ Links-Verschraubungen vorliegen. Wenn
hier nachfolgend für die Verbin-
dungen der erstgenannten Art nur
von Rechts-Rechts-Verschraubungen gesprochen wird, dann deshalb, weil Rechts-Verschraubungen
das allgemein übliche sind. Selbstverständlich könnten die Verbindungen der erstgenannten
Art auch Links/Links-Verschraubungen aufweisen.
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Die Erfindung erfordert entweder Rohrstäbe, die an ihren Enden Gewinde
mit einander gegenläufigen Steigungen aufweisen, wobei dann die Knotenstücke Gewindebohrungen
einheitlicher Steigungsrichtung aufweisen, oder Knotenstücke mit Gewindebohrungen
unterschiedlicher Steigungsrichtungen, wobei dann die Rohrstäbe Gewinde einheitlicher
Steigungsrichtungen haben. Beide Alternativen weisen ihre speziellen Vorzüge auf.
Die erste Alternative erfordert keine besondere Sorgfalt beim Montieren der Knotenstücke,
die zweite Alternative vermeidet die Notwendigkeit des Umdrehens eines eventuell
falsch angesetzten Rohres, das bei beengten Platzverhältnissen unter Umständen schwierig
sein kann.
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Die Montage eines Fachwerkes ist trotz der unterschiedlichen Verbindungsstrukturen
einfach und überschaubar. Insbesondere können Farbmarkierungen zur Hervorhebung
der unterschiedlichen Gewindesteigungsrichtungen die Montage sehr erleichtern.
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Beim Errichten eines Fachwerks ist es vorteilhaft, wenn beim Anschließen
eines vorerst frei endenden Rohrstabes an ein bereits installiertes Knotenstück
eine Verbindung mittels Gewindebolzen nur einer Gewindesteigungsrichtung hergestellt
wird und an das freie Rohrstabende anschließend ein Knotenstück mittels eines Gewindebolzens
angeschlossen wird, der Abschnitte einander entgegengesetzter Steigungsrichtung
aufweist. Zum Festziehen der ersten Verbindung ist der Rohrstab zu drehen, während
das Festziehen der zweiten Verbindung durch Drehen des dort verwendeten Links/Rechts-Gewindebolzens
erfolgt, ohne daß dazu Rohrstab oder Knotenstück gedreht werden müssen. Es ist auch
möglich, die erste Verbindung mittels eines Links/ Rechts Gewindebolzens herzustellen
und für die zweite Verbindung einen Rechts/Rechts-Gewindebolzen zu verwenden, doch
ist diese Art des Aufbaus etwas zeitraubender.
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Letztere ist jedoch speziell für das Einfügen eines Rohrstabes zwischen
zwei bereits installierte Knotenstücke günstig, weil sie es ermöglicht, das Aufspreizen
der Distanz zwischen den zwei installierten Knotenstücken gering zu halten. Zum
Einfügen des Rohrstabes wird zunächst einenends die Verbindung mit dem einen (ersten)
Knotenstück mittels eines Links/Rechts-Gewindebolzens hergestellt, sodann wird andernends
die Verbindung mit dem anderen (zweiten) Knotenstück durch Drehen des Gewindebolzens
hergestellt und durch Drehen des Rohres verspannt, und anschließend wird schließlich
die Verbindung am ersten Knotenstück durch Drehen des Links/Rechts-Gewindebolzens
ebenfalls verspannt.
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Sofern die Gewindebohrungen unterschiedlicher Steigungsrichtungen
an den Knotenstücken ausgebildet sind, ist es günstig, wenn diese Gewindebohrungen
in Muffen ausgebildet sind, die in entsprechend größere Gewindebohrungen des Knotenstücks
einschraubbar bzw. eingeschraubt sind. Diese größeren Gewindebohrungen können dann
sämtlich gleichsinnige Steigungsrichtungen aufweisen, so daß der Orientierung des
betreffenden Kopfstückes bei der Montage keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt
zu werden braucht. Die Muffen lassen sich nachträglich an Ort und Stelle einsetzen,
wobei die Steigungsrichtung ihres Innengewindes nach Bedarf ausgesucht werden kann.
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Alternativ kann eine Lösung mit auswechselbaren Gewindemuffen auch
für die Rohrstäbe in Betracht gezogen werden.
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Die Verwendung von Knotenstücken, in die Muffen einzuschrauben sind,
macht es möglich, an Knotenstücken, die an Ecken oder Rändern eines Fachwerks einzusetzen
sind, wo einem anzuschließenden Stab am Knotenstück kein Stab diametral gegenübersteht,
der Anschluß des Stabes mittels einer Innensechskantschraube herzustellen, die durch
das Knotenstück in das Gewinde des Rohrstabes eingeschraubt wird. In diesem Falle
wird zuvor in das Knotenstück eine Muffe ohne Innengewinde eingeschraubt, auf deren
Stirnseite sich der Kopf der Innensechskantschraube abstützt. Eine 8-mm-Innensechskantschraube
hat typischerweise einen Kopfdurchmesser von 13 mm, so daß
sich
in Kombination mit dieser eine Gewindemuffe mit 16 mm Außendurchmesser anbietet,
da der Bohrungsdurchmesser für ein M 16-Gewinde größer als 13 mm ist.
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Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt: Figur 1 in Draufsicht,
teilweise im Schnitt eine Knotenpunktverbindung mit einem Knotenstück und vier daran
angeschlossenen Rohrstäben, und Figur 2 eine Teildarstellung eines Knotenstücks
im Schnitt mit zwei unterschiedlichen Verbindungen unter Benutzung von Gewindemuffen.
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Figur 1 zeigt eine Knotenpunktverbindung, teilweise im Schnitt, mit
einem Knotenstück 1 und vier daran angeschlossenen Rohrstäben 2. Knotenstücke für
Raumfachwerke, beispielsweise zur Erstellung von selbsttragenden Dächern, Decken
und dergleichen haben im allgemeinen mehr als vier Gewindebohrungen, sie sind zumeist
kugelähnlich ausgeführt und haben vierzehn Gewindebohrungen, die in verschiedene
Richtungen weisen, wobei sich jeweils zwei Bohrungen diametral einander gegenüberstehen.
Wenn vorliegend nur vier Gewindebohrungen erkennbar sind, dann nur, um die Darstellung
nicht unübersichtlich zu machen.
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In die Gewindebohrungen, hier mit 3 bezeichnet, ist jeweils ein Ende
eines Gewindebolzens 4 eingeschraubt, der andernends in ein Gewinde 5 am Ende eines
Rohrstabes 2 angeschraubt ist. Der Gewindebolzen 4 ist von einer Treibmuffe 6 umgeben,
die auf dem Gewindebolzen 4 längsverschiebbar ist, jedoch mit dem Gewindebolzen
4 drehfest, beispielsweise durch ein vom Umfang des Gewindebolzens 4 vorstehendes
Sechskantprofil 7 verbunden ist.
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Die Treibmuffe 6 weist auf ihrer Innenseite ein entsprechendes sechskantiges
Gegenprofil auf. Im fertig montierten Zustand der Verbindung zwischen Knotenstück
1 und Rohrstab 2 ist, wie die Zeichnung erkennen läßt, die Treibmuffe 6 zwischen
Knotenstück und Rohrstabende eingeklemmt.
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Im dargestellten Beispiel tragen die mit (a) gekennzeichneten Rohrstäbe
2(a), in der Zeichnung links und oben dargestellt, an ihren Enden Linksgewinde,
was mit 5(a) bezeichnet ist. Die anderen Rohrstäbe 2(b) tragen an ihren in der Zeichnung
dargestellten Enden rechtsgängige Gewinde, die mit 5(b) dargestellt sind. Man muß
sich vorstellen, daß die links und oben in Figur 1 dargestellten Rohrstäbe 2(a)
an ihren anderen Enden ebenfalls rechtsgängige Gewinde aufweisen.
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Die Gewindebohrungen 3 des Knotenstücks 1 weisen im dargestellten
Ausführungsbeispiel ausnahmslos rechtsgängige Gewinde auf.
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Die Gewindebolzen 4 haben für den Anschluß der Rohrstäbe 2(a) an das
Knotenstück 1 links- und rechtsgängige Gewinde, die durch das Sechskantprofil 7
voneinander getrennt sind. Diese unterschiedlichen Gewinde sind mit 41 und 4r gekennzeichnet.
Die Gewindebolzen 4, die die anderen Rohrstäbe zwei 2(b) mit dem Knotenstück 1 verbinden,
weisen ausnahmslos rechtsgängige Gewinde auf, was mit 4r in Figur 1 gekennzeichnet
ist.
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Es sei angenommen, die Montagerichtung verlaufe beim Beispiel nach
Figur 1 in den durch die Pfeile angegebenen Richtungen. Die Montage vollzieht sich
dann auf folgende Weise: Es sei angenommen, daß der Rohrstab 2(a) (in Figur 1 links)
bereits fest installiert sei. Der Links/Rechts-Gewindebolzen 4, dessen in den Rohrstab
2(a) eingeschraubtes Linksgewinde eine größere Länge aufweist, als das rechts vom
Sechskantprofil 7 gelegene rechtsgängige Gewinde 4r wird so weit aus der Gewindebohrung
5(a) herausgeschraubt, daß der vorstehende Abschnitt des Linksgewindes 41 etwa so
lang ist, wie der freie Abschnitt des Rechts-Gewindes 4r. Sodann wird die Treibmuffe
6 über den Gewindebolzen 4 geschoben (sofern er nicht darauf gesichert ist) und
es wird durch Rechtsdrehen (in bezug auf das Knotenstück 1 gesehen) der drehfest
mit dem Gewindebolzen 4 verbundenen, außen mit einem Sechskant versehenen Treibmuffe
6 das Knotenstück 1 mit dem Rohrstab 2(a) verbunden. Der Gewinde-
bolzen
4 wirkt hierbei als Spannschraube, der die beiden miteinander zu verbindenden Teile
aneinander annähert, die Treibmuffe 6 wirkt in der fertigen Verbindung als Abstandshalter
zwischen dem Rohrstab 2(a) und dem Knotenstück 1.
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In gleicher Weise wird der andere Rohrstab 2(a) (in Figur 1 oben dargestellt)
mit dem Knotenstück 1 verbunden. Auf Besonderheiten hierbei wird später noch eingegangen
werden.
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AnschlieBend werden die anderen beiden Rohrstäbe 2(b) mit dem Knotenstück
1 verbunden. Hierzu wird der Gewindebolzen 4 so weit in die Gewindebohrung 5(b)
des Rohrstabes 2(b) hineingeschraubt, daß sein freies Ende nur gering über die Treibmuffe
6 vorsteht. Nach dem Ansetzen des Gewindebolzens 4 an die Gewindebohrung 3 des Knotenstücks
1 wird durch rechtsgängiges Drehen (in bezug auf das Knotenstück 1) der Gewindebolzen
4 in das Knotenstück 1 hinein und gleichzeitig aus dem Rohrstab 2(b) herausgedreht.
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Der Abstand beider Teile ändert sich dabei nicht. Das geringe Spiel,
das am Ende dieses Einschraubvorgangs zwischen den beiden Teilen noch vorhanden
ist, wird schließlich durch Drehen des Rohrstabes 2(a) gegenüber dem Knotenstück
1 beseitigt. In gleicher Weise wird der andere, in Figur 2 unten dargestellte Rohrstab
2(b) mit dem Knotenstück 1 verbunden.
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An die freien Enden der so installierten Rohrstäbe werden anschließend
auf die zuvor beschriebene Weise jeweils ein Knotenstück 1 angeschlossen.
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Die vorangehende Beschreibung hat gezeigt, daß das an den linken Rohrstab
2(a) anzuschließende Knotenstück 1 nach seiner Verbindung mit dem Rohrstab 2(a)
als installiert zu gelten hat. In diesem Falle ist aber der Rohrstab 2(a), der in
Figur 1 oben dargestellt ist, als bereits installiert anzusehen. Es müßte in diesem
Falle für die Verbindung zwischen diesem Rohrstab 2(a) und dem Knotenstück 1 die
Distanz zwischen der freien Endkante der Treibmuffe 6 und dem Knotenstück 1 auf
etwa die doppelte Länge des Gewindeabschnittes 4r zuzüglich der Länge des Sechskantprofiles
7 vergrößert werden,
d. h. es müßte in diesem Bereich die Fachwerkkonstruktion
entsprechend aufgespreizt werden. Sollte dies aus Festigkeitsgründen nicht möglich
sein, so läßt sich ein übergroßes Aufspreizen dadurch verhindern, daß der in Figur
1 obere Rohrstab 2(a) umgekehrt eingesetzt wird, d. h. bei seiner Montage wird zunächst
an dem in Figur 1 nicht dargesetilten Ende des Rohrstabes 2(a) die Links/Rechts-Gewindeverbindung
hergestellt, jedoch noch nicht festgezogen, und anschließend wird der weitestmöglich
in das Rohrende hineingedrehte Rechts/Rechts-Gewindebolzen 4 mit dem dargestellten
Knotenstück 1 verbunden und an diesem festgeklemmt, worauf dann die Links/Rechts-Gewindeverbindung
am anderen Ende festgezogen wird. Es versteht sich, daß in diesem Falle bei der
angegebenen, von oben nach unten verlaufenden Montagerichtung der in Figur 1 unten
eingezeichnete Rohrstab ebenfalls umgekehrt einzusetzen ist.
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Aus vorstehendem ergibt sich, daß in den unterschiedlichen Montagerichtungen,
die im dargestellten Beispiel zwei unterschiedlichen Koordinaten folgen, gegebenenfalls
nicht grundsätzlich in der gleichen Reihenfolge zu den unterschiedlichen Verbindungsarten
gegriffen werden kann, sondern daß dies durch die Steifigkeit der Konstruktion bestimmt
wird.
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Aus der Beschreibung der Erfindung und der vorangehenden Figurenbeschreibung
ergibt sich, daß es ein wesentliches Element ist, daß die einem einzelnen Rohrstab
zugeordneten Gewindeverbindungen mit den benachbarten Knotenstücken unterschiedlicher
Art sind. Alternativ zu der beschriebenen Ausführungsform können die Linksgewinde
anstelle in den Rohrenden auch in den Knotenstücken ausgebildet sein. Die Rohre
tragen dann sämtlich übereinstimmende Gewinde. Die vorbeschriebene Art der Montage
ändert sich dadurch nicht. Auf eine eigene detaillierte Beschreibung kann daher
verzichtet werden.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Knotenstück
1 Gewindebohrungen 3' aufweist, die im Durchmesser gröBer sind, als die Gewindebolzen
4. Dem Ausgleich der unterschiedlichen Durchmesser dient
eine Gewindemuffe
8, die in die Gewindebohrung 3' eingeschraubt ist und ein Innengewinde zur Aufnahme
des Gewindebolzens 4 trägt. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin,
daß bei Verwendung von Rohrstäben mit übereinstimmenden Gewindesteigungen die Gewindemuffen
8 hinsichtlich der Steigungsrichtung ihrer Innengewinde nach den jeweiligen Bedürfnissen
gewählt werden können, wobei die Gewindebohrungen 3' der Knotenstücke 1 sämtlich
identische Steigungsrichtungen aufweisen, was die Herstellung der Knotenstücke 1
verbilligt und die Montage zusätzlich erleichtert. Die Gewindemuffen 8 werden erst
vorort eingesetzt, wodurch eine größtmögliche Flexibilität bei der Verwendung der
Knotenstücke 1 gewährleitstet ist.
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Figur 2 zeigt zugleich eine Ausführungsart einer Verbindung, die mit
Hilfe einer in das Rohrstabende eingeschraubten Innensechskantschraube 4' hergestellt
ist. In das Knotenstück 1 ist eine Gewindemuffe 8' eingeschraubt, die nur ein Außengewinde,
jedoch kein Innengewinde trägt. Durch die Bohrung auf der gegenüberliegenden Seite
des Knotenstücks 1 ist die Innensechskantschraube 4' eingeführt. Ihr Kopf liegt
auf der Stirnseite der Gewindemuffe 8' auf. Die Muffe 6' hat in diesem Falle ausschließlich
abstandhaltende Funktion und braucht daher keinen Innensechskant zu tragen. Verbindungen
dieser Art bieten sich beispielsweise bei Eckstücken an, wo die Bohrung, durch die
die Innensechskantschraube 4' zugänglich ist, nicht verschlossen wird.
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